Korozija

Tehnologije II i Proizvodne Tehnologije II i Proizvodne tehnologijetehnologije

DioDio--KKorozija i zaorozija i zatita metalnih materijalatita metalnih materijala

Vesna AlarVesna Alar

[email protected]@fsb.hr

KOROZIJA METALA I LEGURAKOROZIJA METALA I LEGURA

Def. 1.Def. 1.NEPONEPOELJNO TROELJNO TROENJE KONSTRUKCIJSKIH ENJE KONSTRUKCIJSKIH MATERIJALA USLIJED MATERIJALA USLIJED kemijskogkemijskog, , fizikalnogfizikalnog i i biolobiolokogkog DJELOVANJA OKOLIDJELOVANJA OKOLIA.A.

Def. 2. Def. 2. HRN HRN EEN N ISO 804ISO 80444FizikalnoFizikalno-- kemijsko meudjelovanje metala i njegova kemijsko meudjelovanje metala i njegova okoliokolia koje uzrokuje promjenu upotrebnih svojstava a koje uzrokuje promjenu upotrebnih svojstava metala te mometala te moe dovesti do oe dovesti do oteteenja funkcije metala, enja funkcije metala, okoliokolia ili tehnia ili tehnikog sustava koji on kog sustava koji on ini.ini.Def. 3.Def. 3.Korozijom se naziva razaranje metala i legura zbog Korozijom se naziva razaranje metala i legura zbog kemijskog ili elektrokemijskog meusobnog djelovanja kemijskog ili elektrokemijskog meusobnog djelovanja metala (legura) i vanjskog medija.metala (legura) i vanjskog medija.

Zato metal korodira ?

Kemijsko oteivanje

vlana atmosfera

oborine (kia, magla,

rosa itd.)

vlano tlo

slatka i morska voda

vodene otopine kiselina, luina i soli

organske tekuine

Fizikalno oteivanje

mehaniko oteivanje (abrazija, erozija)

naprezanje (tlano, vlano)

deformacije (elastine i plastine)

Bioloko oteivanjeizloeni su organski konstrukcijski materijali (drvo, guma, poliplasti i dr )

izloeni su anorganski konstrukcijski materijali (metali i beton )

UnutarnjiUnutarnji i vanjski i vanjski initelji oinitelji oteteivanja materijalaivanja materijala

Sastav materijalaSastav materijala Defekti u kristalnoj Defekti u kristalnoj rereetkietki

Oblik predmetaOblik predmeta Stanje povrStanje povrineine Zaostala mehaniZaostala mehanika ka naprezanja, itd.naprezanja, itd.

Sastav okolnog medijaSastav okolnog medija Temperatura, tlak Temperatura, tlak MehaniMehanika optereka optereenjaenja Brzina gibanja medija, Brzina gibanja medija, turbulencija medijaturbulencija medija

istoistoa medijaa medija Meusobni kontakt sa Meusobni kontakt sa drugim materijalimadrugim materijalima

IzloIzloenost zraenost zraenju, itd. enju, itd.

Uz odreenu nepovoljnu kombinaciju unutarnjih i vanjskih Uz odreenu nepovoljnu kombinaciju unutarnjih i vanjskih initelja pokretainitelja pokretaka sila oka sila oteteivanja je toliko velika da ivanja je toliko velika da ooteteivanje (korozija) materijala postaje tehniivanje (korozija) materijala postaje tehniki opasnim.ki opasnim.

Brodolom broda za rasuti teret Kirki 1990. Brodolom broda za rasuti teret Kirki 1990. god.god.Uzrok brodolomu bila je korozija u balastnim Uzrok brodolomu bila je korozija u balastnim spremnicima, spremnicima, to je dovelo do odvajanja to je dovelo do odvajanja kompletnog pramca od broda.kompletnog pramca od broda.

Brodolom tankera Erike 1999. god.Brodolom tankera Erike 1999. god.Korozija je uvelike smanjila debljinu oplate brodskog Korozija je uvelike smanjila debljinu oplate brodskog trupa zbog trupa zbog ega je uslijed nevremena doega je uslijed nevremena dolo do lo do Brodoloma i ekoloBrodoloma i ekoloke katastrofe. ke katastrofe. Naftna mrlja oneNaftna mrlja oneistila je viistila je vie od e od 250 milja obale.250 milja obale.

Pad zrakoplova Aloha airlinesa 1988. god.Pad zrakoplova Aloha airlinesa 1988. god.

Zbog korozije je doZbog korozije je dolo do populo do poputanja zakovitanja zakovinihnihpreklopnih spojeva i odvajanja plopreklopnih spojeva i odvajanja ploa oplate zrakoplova.a oplate zrakoplova.

Gubici i tete uslijed korozije

korozija smanjuje masu i upotrebnu vrijednost

materijala u obliku sirovine, poluproizvoda i

proizvoda

skrauje vijek trajanja industrijske i dr. opreme

uzrokuje zastoje u radu

havarije i nesree

pogorava kvalitetu proizvoda

Zbog svih gore spomenutih parametara nastaju golemi gubici koji mogu biti posredni i neposredni.

Korozija je danas jedan od vaKorozija je danas jedan od vanih nih imbenika svjetske krize materijala i imbenika svjetske krize materijala i energije i uzrok je znatnih gubitaka u gospodarstvu svake zemljeenergije i uzrok je znatnih gubitaka u gospodarstvu svake zemlje..

KLASIFIKACIJA KOROZIJSKIH PROCESA

MEHANIZAM PROCESAMEDIJ

GEOMETRIJSKI OBLIK

KOROZIJSKOG RAZARANJA

KEMIJSKA KOROZIJA

ELEKTROKEMIJSKA KOROZIJA

OPA KOROZIJA

LOKALNA KOROZIJA

SELEKTIVNA KOROZIJA

INTERKRISTALNA KOROZIJA

Pjegasta

Rupiasta

Potpovrinska

Kontaktna

Galvanska (bimetalna)Korozija u procijepu

KEMIJSKA KOROZIJA METALA I LEGURA

zbiva se u neelektrolitima, tj,. u medijima koji ne zbiva se u neelektrolitima, tj,. u medijima koji ne provode el. struju:provode el. struju: spajanje metala s kisikom iz vruspajanje metala s kisikom iz vruih plinova (O, Cl, S, N), ih plinova (O, Cl, S, N), a to se naja to se najeee zbiva pri radu ureaja na visokim e zbiva pri radu ureaja na visokim temperaturamatemperaturama (zavarivanju, toplinskoj obradbi itd.)(zavarivanju, toplinskoj obradbi itd.)

korozija metala i legura u neelektrolitima kao korozija metala i legura u neelektrolitima kao to su to su organske tvari (npr. razaranje metala u nafti pod organske tvari (npr. razaranje metala u nafti pod utjecajem S ili njegovih spojeva)utjecajem S ili njegovih spojeva)

Konstanta kemijske ravnotee K= aMexOy/aMeaO2

ravnotee je:

Oksidacija metala u vruem zrakuMetal Oksidni sloj Vrui zrak

Oksidacija metala sastoji se od dvije parcijalne reakcije

A: Me Mez+ + ze- oksidacija (metal /oksidni sloj)K: z/4O2 +ze- z/2 O2- redukcija (oksidni sloj/ zrak)

Me + z/4O2 Mez+ + z/2 O2- MeO

Wagnerova teorija kemijske korozije

Me

A

Mez+

ze-

Difuzija

ze-

z/2O2-z/4O2

K

Oksidni sloj je istovremeno metalni i elektrini vodi

I. Utjecaj energijske razine reakcijskog sustava (energija reaktanata mora biti dovoljna za savladavanje aktivacijske barijere)

Me + O2 Me + O + O MeO + O

II. Utjecaj vrstih produkata korozije (prijenos reaktanata pri kemijskoj koroziji metala oteavaju vrsti produkti, 40 nm slojevi su nevidljivi,

40 500 nm boje interferencije,

> 500 nm neprozirni sloj.

Dobra zatitna svojstva posjeduju samo kompaktni i neporozni slojevi

koji pokrivaju cijelu povrinu metala.

Otpori kemijskoj koroziji

1. Volumen produkata od volumena metala (Pilling-Bedworth)

PB = VKP /VMe= MKP M/KPxMMeVKP- volumen korozijskih produkata

VMe - volumen metala

MKP - molarna masa korozijskih produkata

MMe - molarna masa metala

M - gustoa metala

KP - gustoa k.p.

x- broj atoma metala u molekuli korozijskih produkata

PB > 1 oksidni sloj je kompaktan, slabo porozan, titi metal od korozije

PB < 1 porozan i ne titi

PB 1-2.5 najpovoljniji

1. Uvjet za nastajanje kompaktnog i neporoznog pasivnog (oksidnog) sloja

PILLING-BEDWORTHOV OMJER

Rast pasivnog ili oksidnog filma na povrini metala moe biti:

- linearan

- parabolan

- logaritamski

Rast oksidnog filma

Debljina oksidnog sloja linearni

parabolni

logaritamski

vrijeme

I linearan rast ili kinetika kontrola oksidnog sloja

nastaje kada je sloj formiran kao porozan, odnosno ne pokriva itavu metalnu povrinu

dy/dt = kco k- konstanta brzine korozije

y = k t co co- koncentracija kisika

npr. Na, Mg na zraku, te V, W i Mo na tem. viim od talita njihova oksida.

y2 = kt

yn = kt to je n vei korozija se odvija sporije

npr. Cu i Ni oksidraju na tem. > 500oC

Fe>250 oC te Al i Cr na visokim T.

III Logaritamski rast ili kontrola

tuneliranjem elektrona

y =k1ln(k2t+1) k1, k2 = konstante

npr. Cu, Ni, Fe, Al, Zn, Ti, Pb, Sn, Cd

II parabolni rast oksidnog sloja

KEMIJSKA KOROZIJA UGLJIKEMIJSKA KOROZIJA UGLJINOG NOG ELIKAELIKA

- Fe2O3 - Fe2O3 - hematit

UGLJINI ELIKUGLJINI ELIK

Fe3O4 -magnetit

- Fe2O3 - hematit

UGLJINI ELIK

WSTIT - FeO

Fe3O4 - magnetit

- Fe2O3 - hematit

200-400C sporo oksidira

400-575C spora oksidacija

>575C naglo ubrzavanje

oksidacije

Vrui oksidativni

plinovi

Fe3O4 magnetit poluvodi p-tipa

Fe2O3 hematit poluvodi n-tipa

FeO vistit poluvodi p-tipa

p-tip- slobodni nosioci su kationske upljinen-tip- slobodni nosioci naboja su elektroni-negativini

KEMIJSKA KOROZIJAKEMIJSKA KOROZIJA

Al2O3

ALUMINIJ TITAN

TiO

Zrak (O2 )

NEHRAJUI ELICI

(austenitni)

Fe3O4 -magnetit

Fe2O3

Cr2O3FeO

Cu2O - smei sloj

CuO - crni sloj

Cu - crvene boje

Vrui oksidativni

plinovi

- ovisi o metalu koji korodira (sastav, struktura i tekstura)

- agresivnoj okolini koja ga okruuje (sastav i koncentracija okoline)

- korozijskim produktima (fizikalna i kemijska svojstva produkata korozije)

- fizikalnim uvjetima ( hrapavost povrine, naprezanja i napetosti)

- brzini gibanja okoline

- temperaturi (utjee na stabilnost nekih oksida)

Brzina i tok kemijske korozije metala

Brzina kemijske korozijeBrzina kemijske korozije

m1-m0 = m < 0

vkor = | m | / (Sg)0 t [g/m2d](Sg)0 poetna geometrijska plotina metalat vrijeme izlaganja korozivnoj sredini

Gubitak mase - posljedica korozije i troenja

Prosjena brzina oteivanja koja dovodi do gubitka mase

Prosjena dubina prodiranja

Prosjena brzina korozije

vp = h / t = vkor / [mm/god]

h = | m | / (Sg)0 [mm]

Cijevi izmjenjivaa kotla

Materijal: ugljini elik

Uzrok:

Primjer kemijske i elektrokemijske korozije

Laboratorij za zatitu materijala,

FSB, 2007.

Visok sadraj sumpora

Katastrofalna oksidacija elika u vruim

sagorjevnim plinovima uz prisustvo

pepela V2O5 dolazi do otapanja

oksidnog sloja.

Materijal: elik DIN 10CrMo 9-10 (Cr 2,25 %, Ni 0,5 %, Mo 1,0 %, Mn

0,55%, C 0,12% i Si 0,4%)

Uzrok: Teka ulja za zagrijavanje sadravala su S, V, Na .

Nataloene oksidi tekih metala V, W i Nb su katalizatori visokotemperaturne oksidacije, kao i Na2SO3.

Trajanje: 5 godina

Preporuka: doziranje raznih aditiva u

ulja nije se pokazalo djelotvornim,

te je cijela cijev zamijenjena

Kotlovska cijev

Primjer visokotemperaturne oksidacije

Corrosion Atlas, Elsevier, 1997.

ELEKTROKEMIJSKA KOROZIJA METALA

-je kemijski redukcijsko-oksidacijski proces ili, krae, redoks proces u sustavu metal / elektrolit.

-Svaki se redoks proces sastoji od dviju usporednih parcijalnih elektrokemijskih reakcija, i to od oksidacije i redukcije

OKSIDACIJA je reakcija kojom neka tvar ili skupina tvari (reducens) oslobaa elektrone, pri emu nastaje druga tvar ili skupina tvari

REDUKCIJA je reakcija kojom neka tvar ili skupina tvari (oksidans) vee elektrone, pri emu nastaje druga tvar ili skupina tvari

HCl H+(aq) + Cl-(aq)

A: Fe - 2e- Fe2+ oksidacija ili ionizacija metala

K: 2e- + 2H+ 2H H2 redukcija ili vodikova depolarizacija

Redoks jednadba: Fe + 2H+ Fe2+ + H2Molekulska jednadba: Fe + 2HCl FeCl2 + H2

VODIKOVA BOLEST

KRHKOST ELIKA

Elektrokemijska korozija metalaoksidacijsko-redukcijski (redoks) proces

Npr.na ugljinom eliku u neoksidirajuim kiselinama

VODIKOVA BOLEST UGLJIVODIKOVA BOLEST UGLJINOG NOG ELIKAELIKA

Vodikovi atomi u eliku izazivaju napetosti zbog ega dolazi do raslojavanja i nastajanja pukotina u materijalu.

HNO3 H+(aq) + NO3-(aq)

A: Fe 3e- Fe3+

K: 3e- + NO3- + 4 H+ NO + 2H2ONO +1/2O2 NO2

Redoks jednadba: Fe + NO3- + 4H+ Fe3++NO2+2H2O

Molekulska jednadba:Fe + 4HNO3 + 1/2O2 Fe(NO3)3 + NO2+2H2O


Npr.na ugljinom eliku u oksidirajuim kiselinama


npr. na ugljinom eliku u aeriranim, neutralnim i lunatim otopinama

2 24 ( ) 2 ( ) 4 ( )e O aq H O l OH aq + + Redukcija kisika

Kisikova depolarizacija

Oksidacija ili Ionizacija Fe

A:

K

Redoks jednadba: 2Fe +O2 + 2H2O 2Fe2++4OH-

Molekulska jednadba:

2 2 24 ( ) 6 ( ) 3 ( ) 4 ( )( ) 4 ( )Fe s H O l O g FeO OH s H O aq+ + +

22 ( ) 4 2 ( )Fe s e Fe aq +

Utjecaj unutranjih parametara na brzinu elektrokemijske korozije

- heterogena povrina legura u elektrolitu

- nesavrenosti kristalne reetke (distorzija, dislokacije, praznine)

- poloaj kristala

- neravnomjerne napetosti i naprezanja

- hrapavost povrine

Utjecaj vanjskih parametara

- sastav i koncentracija elektrolita koja je u dodiru s povrinom metala

- anodni proces olakavaju aktivatori (Cl-, Br-, I-, F- i S2-, a

oteavaju kationi metala)

- katodni proces potiu depolarizatori (H+, O2-, NO3-, Fe3+)

- neravnomjernost pH- vrijednosti

- neravnomjerna pristupanost kisika

- mikroorganizmi

- neravnomjerna raspodjela tem.

- neravnomjerno izlaganje metalne povrine radijaciji

Otpori elektrokemijskoj korozij

- elektrini otpor metala Rm=l/A

gdje je -elektrina otpornost (specifini otpor), l- duljina vodia, A-plotina presjeka vodia.

- elektrini otpor elektrolita Re= C/

C-geometrijski faktor, a -vodljivost elektrolita

- anodna polarizacija moe uzrokovati poveana koncentracija iona metala uz anodu, te zatitni filmovi koji su nastali ranijim kemijskim reakcijama.

- katodnu polarizaciju moe uzrokovati smanjena konc. reaktanata ili poveana konc. produkata

Brzina elektrokemijske korozije

Brzina elektrokemijske korozije, tj. udio metala koji ravnomjerno korodira sa anode u vodenu otopinu u odreenom vremenskom intervalu, moe se izraunati iz Faradajeve (Faraday) formule.

w = I t M/z F

Gdje je:

w (g/s) masa korodiranog metala u jedinici vremena;

I(A) jakost struje

M(g/mol) -atomska masa metala

z - broj otputenih elektrona

t (s) vrijeme

F-Fraday konstanta 96500 As

Ekor- korozijski potencijal jok = -jre

H2

Zn Pt

v

STANDARDNI ELEKTRODNI POTENCIJALSTANDARDNI ELEKTRODNI POTENCIJAL

[Zn2+]=1 mol/L [H+]=1 mol/Lp(H2) = 101325 Pa

E = 0,763 VE = 0,763 V

E0 = 0

Vodikova elektrodaVodikova elektroda

ZasiZasienaenakalomelkalomelelektrodaelektroda

022 2Hg2eHg +

+

EE00 = + 0,241 V= + 0,241 V

2H2e2H ++

( )( ) ( )sZn2eaqZn

2eaqZnZn(s)2

2

+

++

+

EE00 = = -- 0,763 V0,763 V

Standardni elektrodni potencijali kod 25 [Standardni elektrodni potencijali kod 25 [00C]C]

Reakcija na elektrodiReakcija na elektrodi EE00[V][V] Reakcija na elektrodiReakcija na elektrodi EE00[V][V]

--3,0453,045 --0,1260,126

--2,9252,925 0,000,00

--2,3702,370 +,0340+,0340

--0,7630,763 +0,770+0,770

--0,4400,440 +1,230+1,230

--0,2500,250 +1,360+1,360

--0,1360,136 +2,850+2,850

( ) ( )sLieaqLi + +

( ) ( )sKeaqK + +

( ) ( )sMgeaqMg + + 22

( ) ( )sZneaqZn + + 22

( ) ( )sFeeaqFe + + 22

( ) ( )sNieaqNi + + 22

( ) ( )sSneaqSn + + 22

( ) ( )sPbeaqPb + + 22

( ) ( )gHeaqH 222 + +

( ) ( )sCueaqCu + + 22

( ) ( )aqFeeaqFe ++ + 23

( ) ( )lOHeHgO 22 244 ++ +

( ) ( )aqClegCl + 222( ) ( )aqFegF + 222

KOROZIJSKA OTEENJA

zbog elektrokemijske korozije

RavnoteRavnotenini dijagramidijagrami potencijal potencijal --pHpH

- Dijagrami u kojima su prikazane kemijske i elektrokemijske reakcije ovisno o pH

- Moe se vidjeti podruje korozije, pasivacije i imunosti

- Potencijali ravnotenog stanja izraunati su uz primjenu Nernstove jednadbe

.lno

koncentracija

RT reaktaE = E

koncentracijanF

produkata

+

NernstNernstova jednadova jednadbaba

2H2H++ + 2e+ 2e-- = H= H22 NernstNernstova jednadova jednadbaba

zaza 1 atm1 atm vodikovavodikova plinaplina

ln0+

2

RT [ ]HE = E

nF [ ]H

+

ln0 +RT

E = [ ]E HnF

+

RavnoteRavnoteni dijagram za Hni dijagram za H22OO

2H2H++ + 2e+ 2e-- HH22 redukcijaredukcija22HH22O O OO22 + + 4H4H++ +4e+4e-- oksidacijaoksidacija

0.0591redE = pH

HH22O O HH++ + + OHOH--

1.2279 0.0591oksE = pH

Pourbaixov (E-pH) dijagramPourbaixPourbaixov ov (E(E--pH) pH) dijdijagramagram

P

o

t

e

n

c

i

j

a

l

H2O je stabilna

H2 je stabilan

7 14

pH = - log [H+]pH = - log [H+]

2H+ + 2e- H2Ravnoteni potencijal opada s

porastom pH

2H+ + 2e- H2Ravnoteni potencijal opada s

porastom pH

2.01.6

0.81.2

-0.4

0.40.0

-1.6

-0.8-1.2

0

2H2O O2 + 4H+ + 4e-

Ravnoteni potencijal opada s porastom pH

2H2O O2 + 4H+ + 4e-

Ravnoteni potencijal opada s porastom pH

O2 je stabilan

PourbaixPourbaixov dijagram za Feov dijagram za Fe

P

o

t

e

n

t

i

a

l

7 14

2.01.6

0.81.2

-0.4

0.40.0

-1.6

-0.8-1.2

0Fe metal u imunom stanju

Fe3+

Fe oksidiPasivno stanje

Hoe li Fe korodirati u kiselim

otopinama?

Hoe li Fe korodirati u kiselim

otopinama?

Fe2+ KOROZIJA

Da, dovoljno je iroko podruje

potencijala u kojem se eljezo moe otapati a vodik

razvijati

Da, dovoljno je iroko podruje

potencijala u kojem se eljezo moe otapati a vodik

razvijati

Hoe li Fe korodirati u neutralnim otopinama?

Hoe li Fe korodirati u neutralnim otopinama?

Da, iako se na eljezu stvara sloj oksida, ali je potencijal prenizak, pa oksid nema dobra zatitna svojstva.

Da, iako se na eljezu stvara sloj oksida, ali je potencijal prenizak, pa oksid nema dobra zatitna svojstva.

Hoe li Fe korodirati u lunatim

otopinama?

Hoe li Fe korodirati u lunatim

otopinama?

Ne, eljezo stvara zatitni oksid na svim potencijalima i pasivira

se.

Ne, eljezo stvara zatitni oksid na svim potencijalima i pasivira

se.

Dijagrami E-pH za Fe i Cr

Aktivno stanje

Aktivno

stanje

Aktivno

stanje

?

PourbaixPourbaixov ov didijjagram agram zaza AluminiAluminijj

P

o

t

e

n

c

i

j

a

l

P

o

t

e

n

c

i

j

a

l

77 1414

1.21.2

0.80.8

0.00.00.40.4

-1.2-1.2

-0.4-0.4

-0.8-0.8

-2.4-2.4

-1.6-1.6

-2.0-2.0

00

Al

Al3+Al2O3

AlO2-

Opa korozija

- nastaje kada je cijela povrina materijala izloena agresivnoj sredini pod priblino istim uvjetima.

Karakter ope korozije ima:

- plinska korozije,

- atmosfersko hranje elika,

- patiniranje bakra, bakrenih legura

- Ni i Ag

Primjenjivost metala s obzirom na prosjePrimjenjivost metala s obzirom na prosjenu nu brzinu prodiranja opbrzinu prodiranja ope korozijee korozije

Postojanost Postojanost metalametala

Primjenjivost Primjenjivost metalametala vvpp (mm(mmaa

--11))

potpuno potpuno postojanpostojan

uvijek primjenjivuvijek primjenjiv < 0,001< 0,001

vrlo postojanvrlo postojan gotovo uvijek gotovo uvijek primjenjivprimjenjiv 0,001 do 0,010,001 do 0,01

postojanpostojan obiobino primjenjivno primjenjiv 0,01 do 0,10,01 do 0,1

smanjeno smanjeno postojanpostojan

katkad primjenjivkatkad primjenjiv 0,1 do 10,1 do 1

slabo postojanslabo postojaniznimno iznimno

(kratkotrajno) (kratkotrajno) primjenjivprimjenjiv

1 do 101 do 10

nepostojannepostojan neprimjenjivneprimjenjiv > 10> 10

Primjeri OPE KOROZIJE

Uvjeti za lokalnu korozijuUvjeti za lokalnu koroziju

MedijMedij pristupapristupanost oksidansanost oksidansa koncentracija kloridnih koncentracija kloridnih

ionaiona pHpH povipoviena temperaturaena temperatura stagnacijastagnacija

MateriMaterijjalal nakupine (snakupine (segregaegregacije)cije) ukljuukljucici razlirazliite fazeite faze granice zrnagranice zrna

MeMehanihanikiki sstatitatika naprezanjaka naprezanja dinamidinamika naprezanjaka naprezanja

Jamiasta (rupiasta) korozija (pitting)

A A

metal

medijK K

O2 OH-Cl-

Mez+

O2OH-

e-e-

pH , Mez+ , Cl- , O2

u pitu :oko pita:

pH .O2

Uvjeti za pojavu jamiaste korozije- PASIVNI FILM

- Medij - aktivator (Cl-, Br-, I- , S2O32-)

- oksidans (O2, Fe3+, Cu2+)

Jamiasta (rupiasta ili pitting) korozija

Znaajke pittinga:

np/S gustoa pitova (cm-2)

hp dubina pitova (mm)

hmax - (perforacija) (mm)

Epit ((je potencijal kod kojeg raste gustoje potencijal kod kojeg raste gustoa anodne strujea anodne struje););

ninii piting potencijal vei piting potencijal vea sklonost jamia sklonost jamiastoj korozijiastoj koroziji

KTP - KKrritiitina na temperaturtemperatura pitingaa pitinga ((temperatura kod koje temperatura kod koje dolazi do pitinga u agresivnoj otopini)dolazi do pitinga u agresivnoj otopini); ; niniii KKTTP veP vea a sklonost sklonost

Ekvivalent otpornosti prema pitinguEkvivalent otpornosti prema pitingu PRENPREN

PREN = %Cr+ 3.0/3.3%Mo +15/30%N

TIPITIPINI OBLICI NI OBLICI PITOVAPITOVA

Ekvivalent otpornosti pittingu (Pitting Resistance Equivalent Number)

PREN = %Cr+ 3.3%Mo feritni PREN = %Cr+ 3.3%Mo+ 30%N austenitni

PREN = %Cr+ 3.3%Mo+ 16%N dupleks (austenitno-feritni) LegureAISI

Cr Ni Mo N drugi PREN

Feritni

430 16-18 16-18

444 17-20 1.8-2.5 0.03max 23-28.7

Austenitni / Superaustenitni

304L 17-19.5 8 0.11 max 17-20.8

316L 16.5-18 11 2.0-2.5 0.12-0.22 23.1-28.5

254SMO 19.5-20.5 22 6-7 0.18-0.25 Cu 42.2-47.6

654SMO 22-25 22 6.2-7.5 0.5 Mn,Cu 51-54

Dupleks / Super-Dupleks

SAF 2304 22-24 0.1-0.6 0.05-0.2 23.1-29.2

SAF 2205 21-23 2.5-3.5 0.1-0.22 30.8-38.1

SAF 2507 24.0-26.0 3.0-3.4 0.24-0.35 37.7-46.5www.webwormcpt.blogspot.com

porastom Cr (do 30%) , porastom Mo (do 9%),

porastom N (do 0.5%),

PRE >25

T, pH

Inhibicija; NO3-, CrO42-,

Deaeracija

Smanjenje hrapavosti (poliranje)

ienje povrine (kemijsko, elektrokemijsko i mehaniko)

Katodna i anodna zatita

Smanjenje sklonosti jamiastoj koroziji

ZaZatitna cijev grijatitna cijev grijaa bojlera a bojlera AISI 304AISI 304

Voda, 2 danaVoda, 2 dana

Jamiasta (rupiasta) korozija

Korozija u procijepu Srodna jamiSrodna jamiastoj koroziji procijep umjesto klice astoj koroziji procijep umjesto klice

jamicejamice NuNuan oksidans (depolarizator), an oksidans (depolarizator), lanak lanak diferencijalne diferencijalne

aeracijeaeracije Procijep: metalProcijep: metal--metal, metalmetal, metal--nemetalnemetal

KATODA

Pasivni film

U procijepu

Manje O2

Manja pH-vrijednost

Vie Cl-ANODA

H+

e-

Cl-

O2

metal

Fe++OH-

metal

Oko procijepaVie O2Vea pH-vrijednostManje Cl-

e-

Procijep metal /metal

Korijena strana zavarenog spoja

Procijep metal /nemetal (gumeni ep)

Korozija u procijepu

zavarivanja: tokasti zavari, nezavareni korijen, natrcane

kapi oko zavara; dosjedne plohe: preklopi, spojni sustavi (vijani, zakovini, klinovima, svornjacima, prirubnice), brtve, leaji

Korozija u procijepuMaterijal: nehrajui elik AISI 304,

Medij: vodaVrijeme: 2 mjeseca

Izbjegavanje uskih procijepa pri konstruiranjuIzbjegavanje uskih procijepa pri konstruiranju

Izbjegavanje naslaga Izbjegavanje naslaga

Katodna zaKatodna zatitatita

Izbjegavanje stagnacije medijaIzbjegavanje stagnacije medija

DrenaDrenaa (odvodnjavanje)a (odvodnjavanje)

Smanjenje sklonosti koroziji u procijepu

Uvjeti nastajanja IKK Nehrajui elici u senzibiliziranom stanju

(vruim oblikovanjem, zavarivanjem, toplinskom obradom)

Posljedice: vrstoa , runjenje zrna u mnogim medijima, te raspad uz zavar (weld decay)

Corrosion Atlas

Cr23C6

Interkristalna korozijaInterkristalna korozija

Podruje osiromaeno kromom

Heat tint podruje pobojenosti; Cr2O3,

Fe2O3, Fe3O4, FeO

Izluivanje Cr23C6 (94.3% Cr) pri 450-820 oC

Austenitni elici

Smanjenje sklonosti:

arenje (1050- 1100oC, 10-40 min), pri emu se Cr23C6otapa + gaenje u vodi

Stabilizacija karbidotvornim metalima: Ti (~4x%C), Nb (~8x%C), Ta (~15x%C), legurom Nb-Ta (8-15x%C);

Sniavanjem udjela C< 0.03 % to onemoguuje izluivanje karbida

Interkristalna korozijaInterkristalna korozija

Izluivanje Cr23C6 pri 850-950 oC

Smanjenje sklonostii:

arenje (650-815 oC, 10-60 min)

stabilizacija s Ti,Nb, Ta

snienje udjela C< 0.01 %

Interkristalna korozijaInterkristalna korozijaFeritni elici

Otporniji elici sitnijeg zrna i feritni elici

Posljedice: raspucavanje (razgranate transkristalne ili interkristalne pukotine) lom

Napetosna korozijaNapetosna korozija Uvjeti nastajanja

vlana naprezanja (zaostala ili vanjska)

prisutnost OH-, Cl-, H2S u mediju

temp. >~60 oC

Smanjenje sklonosti:

snienjem zaostalog vlanog naprezanja toplinskom obradom, konstrukcijskim izmjenama, obradom mlazom same ili staklenih zrna i sl.

inhibicijom ( +NO3-, acetat, fosfati itd.)

katodnom zatitom (izbjei prezatienost da ne doe do vodikove bolesti)

zamjenom metala, npr. austenitnog elika dupleksom, feritnim ili ugljinim elikom

deaktivacijom medija (npr.deaeracijom, demineralizacijom ili destilacijom vodenog medija).

Napetosna korozijaNapetosna korozija

ZAOSTALA VLANA NAPREZANJA IZAZVANA SAVIJANJEM I

ZAVARIVANJEM

MEDIJ

MATERIJAL SKLON IZLUIVANJU PRECIPITATA (senzibiliziran)

elik: AISI 304, Vrijeme: 6 mjeseci

MikrobioloMikrobioloki poticana korozijaki poticana korozija

MikrobioloMikrobioloka korozija (microbiologically influenced corrosion ka korozija (microbiologically influenced corrosion --MIC) MIC)

uzrokovana djelovanjem mikroorganizama uzrokovana djelovanjem mikroorganizama

3030--90% korozijskih procesa u industriji nafte i plina 90% korozijskih procesa u industriji nafte i plina

tla u kojima nastaje MIC su obitla u kojima nastaje MIC su obino zasino zasiena vodom i sadrena vodom i sadre e glinu koja onemoguglinu koja onemoguava otjecanje vode. ava otjecanje vode.

ugljiugljini ni elik, nehelik, nehrajurajui i elik, legure aluminjia i bakra, polimerielik, legure aluminjia i bakra, polimeri

pH 4 do 9 pH 4 do 9

10 10 50 50 CC

miris Hmiris H22SS

Sastav tla, otopljeni kisik, organske i anorganske vrste, pH

Stanje povrine metala

Uvjeti za nastajanje biofilma

www.edstrom.com


Tlo, voda (Fe2+, Mn2+, Cl- O2 estice, bakterije...organske tvari..)

Organske tvari

1. Kondicioniranje povrine

METAL

Sastav medija

Brzina protoka medija

2. Prianjanje bakterija na povrinu uslijed elektrostatskih privlanih sila

3. Sekundarna kolonizacija mikrokolonija

4.Stvaranje gljivolikih nakupinakoje se sastoje od vanstaninog polimera i bakterija unutar njega

5.Rast i irenje biofilma

AEROBNI BIOFILM

ANAEROBNI BIOFILM

mikrokolonije

www.edstrom.comm


METALMETAL

METAL METAL

anaerobnih npr.Desulfovibrio desulfuricans

22 2 34 ( ) ( ) 10 ( ) 4 ( ) ( ) 8 ( ) 4Fe aq O aq H O l Fe OH s H aq e

+ + + + + +

22 2 2( ) ( ) 2 ( ) 2 ( ) 4 ( ) 2Mn aq O aq H O l MnO s H aq e

+ + + + + +

22 4 2 3 2 34 ( ) 2 ( ) ( ) 2 ( ) 3 ( ) ( ) ( ) 2 ( )Fe s HO l SO aq HCO aq FeOH s FeS s HCO aq

+ + + + +

aerobnih npr.Gallionella ferruginea, Leptothrix

Metabolizam bakterija

AISI 304L, nekoliko mjeseci

Mikrobioloka poticana korozija: Cjevovodi pitke vode

Metode spreavanja:

ultrafiltracijom (membranskom filtracijom) medija

termika sterilizacija medija

izbjegavanje stagnacije medija u odnosu na metal

izlaganje medija ultravioletnom zraenju

tretiranje medija O3 kloriranjem

organskim ili anorganskim biocidima

smanjenjem hrapavosti metalne povrine mehanikom,

kemijskom ili elektrolitikom obradom


ienje povrine od biofilma i toplinskih nijansi

Djelovanje elektriDjelovanje elektrine struje iz vanjskog izvora uzrokuje osobitu vrstu ne struje iz vanjskog izvora uzrokuje osobitu vrstu elektrokemijske korozije koja elektrokemijske korozije koja esto izaziva katastrofalna razaranja esto izaziva katastrofalna razaranja metala, a redovito nastaje zbog istosmjernih lutajumetala, a redovito nastaje zbog istosmjernih lutajuih struja u tlu ili u ih struja u tlu ili u vodi, pri vodi, pri emu se metalne konstrukcije ustvari, ponaemu se metalne konstrukcije ustvari, ponaaju kao bipolarne aju kao bipolarne elektrode u strujnom krugu elektrolize.elektrode u strujnom krugu elektrolize.

Korozija ove vrste ne odvija se spontano zbog Korozija ove vrste ne odvija se spontano zbog afinitetaafiniteta veve se odvija se odvija prisilno djelovanjem nekog vanjskog uzroka i to: prisilno djelovanjem nekog vanjskog uzroka i to:

DC izvori istosmjerne strujeDC izvori istosmjerne struje

AC izvori izmjeniAC izvori izmjenine struje (nadzemnih vodova)ne struje (nadzemnih vodova)

Telurski efekti, "prirodni" oblik dinamiTelurski efekti, "prirodni" oblik dinamike lutajuke lutajue struje, inducirane e struje, inducirane prolazne geomagnetskoe djelatnosti (poremeprolazne geomagnetskoe djelatnosti (poremeaji u Zemljinom aji u Zemljinom magnetskom polju).magnetskom polju).

Korozija uslijed lutajuKorozija uslijed lutajuih strujaih struja

eljeznice, tramvaji, podzemne eljeznice, tramvaji, podzemne eljeznice i industrijske eljeznice i industrijske eljeznice eljeznice na istosmjernu struju koje na istosmjernu struju koje eljeznieljeznike trake tranice koriste kao povratni nice koriste kao povratni vod za struju,vod za struju,

industrijska postrojenja za elektrolizu (elektroliza aluminija),industrijska postrojenja za elektrolizu (elektroliza aluminija),

istosmjerni ureaji za zavarivanjeistosmjerni ureaji za zavarivanje, posebno u brodogradili, posebno u brodogradilitima,tima,

istosmjerne dojavne mreistosmjerne dojavne mree,e,

ureaji za galvanizacijuureaji za galvanizaciju,,

ureaji za katodnu zaureaji za katodnu zatitu i zatitu i zatitu od lutajutitu od lutajuih struja tuih ih struja tuih instalacija.instalacija.

Izvor lutajuIzvor lutajuih struja iz DC izvoraih struja iz DC izvora

Korozija uslijed lutajuKorozija uslijed lutajuih struja iz DC izvoraih struja iz DC izvora

Izvor Istosmjerne

struje

Cjevovod

Ulazstruje na u cjevovod

Izlaz struje iz cjevovod

Zemlja

KOROZIJA uslijed lutajuih struja

povratni put struje tranicama

A anoda,

K katoda

K katoda

A-anoda

Katodna zaKatodna zatitatita

Kvalitetna izolacija metalnim i nemetalnim prevlakama Al, Kvalitetna izolacija metalnim i nemetalnim prevlakama Al, zazatitnim premazima i keramikomtitnim premazima i keramikom

Odvodnja lutajuOdvodnja lutajuih struja, spajanje ugroih struja, spajanje ugroene konstrukcije ene konstrukcije na izvor lutajuna izvor lutajue struje s izoliranim kabelom, na mjestu e struje s izoliranim kabelom, na mjestu gdje izvor ima dovoljno negativni potencijal, tako da se gdje izvor ima dovoljno negativni potencijal, tako da se lutajulutajua struja, koja je do tada tekla preko kontakta a struja, koja je do tada tekla preko kontakta metal/elektrolit i izazivala koroziju, vrametal/elektrolit i izazivala koroziju, vraa bezopasno a bezopasno preko kabelskog spoja u sustav koji je uzrokuje.preko kabelskog spoja u sustav koji je uzrokuje.

Metode zaMetode zatite od lutajutite od lutajuih strujaih struja

ODABIR MATERIJALAODABIR MATERIJALA

odabir korozijski postojanih materijala

tete od korozije su najee zbog loeg odabira materijala

odabir primjerenog materijala (najbolja kombinacija s obzirom na mehanika naprezanja, na radnu okolinu materijala i cijenu)

odabir materijala i neka od metoda zatite

ZAZATITA METALA LEGIRANJEMTITA METALA LEGIRANJEMutjecaj legirajuutjecaj legirajuih elemenata na koroziju metalaih elemenata na koroziju metala

Rafinacijom aluminija (99.9%) poboljavaju se korozijska svojstva i poveava kompaktnost pasivnog filma.

Legiranje Al s Cu, Mg, Si i Mn poveava se vrstoa i tvrdoa

Legiranje Fe, Ni, Co s Cr, Ni, Mo radi anodne pasivacije

Cr nastajanje pasivnih filmova na eliku (12-30% Cr)

Ni nastajanje pasivnih filmova, repasivacija, dobra mehanika svojstva

Mo - uz Cr stabilizira pasivne filmove

Ti/Nb nastaju karbidi, bolja vrstoa, smanjuje interkristalnu koroziju

Legiranje radi zatite od tetnog utjecaja elemenata-pratilaca

ZAZATITA METALA PREVLAKAMATITA METALA PREVLAKAMA

PREVLAKE

ANORGANSKE ORGANSKE

METALNE NEMETALNE NEMETALNE

ZAZATITA METALA OD KOROZIJE PREVLAKAMATITA METALA OD KOROZIJE PREVLAKAMA

Premarna zatita prevlaka je zatita od KOROZIJE

Sekundarna zatita moe biti :

Postizanje odreinih fizikalnih svojstava povrine

Zatita od mehanikog troenja

Postizanje estetskog dojma

Poveanje dimenzija istroenih dijelova odnosno popravak loih proizvoda

POSTUPCI PRIPREME METALNIH POVRINA

Priprema povrine metala sastoji se u uklanjanju oneienja, masnoe, okujine, produkata korozije, starih prevlaka soli i sl.

Odmaivanje

Provodi se radi dobre adhezije izmeu metala i prevlake

Kao sredstva za odmaivanje koriste se organska otapala, kisele i lunate otopine, emulzije

Poslije odmaivanja provodi se ispiranje s vodom

Uklanjanje korozijskih produkata

Mehaniki (bruenje, pjeskarenje,poliranje)

Termiki (zagrijavanjem >200oC)

Kemijski (nagrizanje, kemijsko i elektrolitiko poliranje)

ANORGANSKE METALNE PREVLAKE

Katodne Anodne

Imaju pozitivniji el. potencijal od metala na koji se nanose.

npr. Au, Ni, Ag, Cr, Pb i Sn na ugljinom eliku

Metal zatiuju mehaniki. Dobre su samo ako su potpuno kompaktne.

Imaju negativniji el. potencijal od metala na koji se nanose.

npr. Zn, Cd na ugljinom eliku

Metal zatiuju mehaniki i elektrokemijski. Dobre su i kada nisu kompaktne. Djeluju kao katodni protektori.

METAL

Prevlaka Cr

Produkti korozije

METALAnodna prevlaka Zn

POSTUPCI DOBIVANJA METALNIH PREVLAKA

Galvanizacija ili elektroplatiranje

Ionska izmjena

Metalizacija prskanjem

Vrue uranjanje u talinu metala

Platiranje

Nataljivanje

Navarivanje

Difuzijska metalizacija

Metalizacija naparivanjem

GALVANIZACIJA ILI ELEKTROKEMIJSKO NANOENJE

Temelji se na procesu elektrolize pri provoenju struje kroz elektrolit (vodene otopine i taline) pri emu dolazi do kemijskih promjena u elektrolitu.

npr. niklanje

Ni NiNi2+

Ni2+Ni2+

Ni2+ 2e-

Ni2+

Me

- +

H+

H+H+

H+

A: Ni Ni2++ 2e-

K: Ni2++ 2e- Ni

K: H++ 2e- H2

GALVANIZACIJA

GALVANIZACIJA

Prednosti

Mogu se nanijeti raznovrsne metalne prevlake (vieslojne)

Prevlake vrsto prijanjaju na podlogu

Jednostavno se moe regulirati debljina prevlake

Niske temperature obrade

Postie se visoka istoa prevlaka

Nedostaci

Slaba mikroraspodjela

Galvanski piting koji izaziva poroznost tanjih prevlaka (H2 )

Mehanike napetosti

Promjene kemijskog sastava elektrolita

VRUE URANJANJE U TALINU METALA

Dobivanje metalne prevlake uranjanjem je postupak kratkotrajnog dranja predmeta u talini metala koji se nanosi. Postupak se primjenjuje za dobivanje prevlaka metala relativno niskog talita i to:

Zn (440 do 460 oC)

Sn (255 do 315 oC)

Pb (355 do 375 oC)

Al (700 do 750 oC)

VRUE URANJANJE U TALINU METALA

Prednosti

Visokoproduktivn postupak metalizacije jer se velikom brzinom mogu obraditi znatne koliine robe

Prevlake su dobre zatitne moi i povoljnih mehanikih svojstava

Debljina prevlake iznosi do 250 m

Nedostaci

Velik gubitak rastaljenog metala

Zbog visokih tem. obrade predmeti se mogu izobliiti.

PRIPREMA UZORAKA ZA VRUE CINANJE

ODMAENI I OIENI

URANJANJE U RASTALJENU TALINU

POCINANI UZORCI

Anorganske nemetalne mogu se nanijeti na metalnu povrinu mehaniki ili kemijski pri emu se formiraju filmovi ili slojevi odgovarajueg kemijskog spoja na povrini metala.

Mehaniki se nanose, prevlake od emajla (stakla) ili cementne prevlake na ugljine elike.

Kemijske prevlake dobivaju se termikim, kemijskim ili elektrokemijskim postupkom. Najpoznatije kemijske prevlake su oksidne, fosfatne i kromatne.

ANORGANSKE NEMETALNE PREVLAKE

Oksidne prevlake na aluminiju (ELOKSIRANJE)

Dobivaju se elektrokemijskim postupkom

Prevlaka se sastoji od Al2O3 Staklasta i tvrda moe se bojati

Osim zatite od korozije poveava se otpornost i prema troenju

Oksidne prevlake na eliku (BRUNIRANJE)

Dobivaju se kemijskim postupkom (obradom u vruim lunatim otopinama koje sadre nitrate i nitrite)

Prevlaka se sastoji od Fe3O4 crne boje, osim zatite od korozije postie se dekorativan izgled

Apsorbira svijetlo pa se primjenjuje za obradu oruja i djelove optikih aparata

ANORGANSKE NEMETALNE PREVLAKE

ORGANSKE PREVLAKE

Zatita metalnih povrina ORGANSKIM prevlakama jedan je od najrasprostranjenijih postupaka u tehnici.

ukupnih metalnih povrina zatieno je ovim prevlakama.

BOJA ILI PREMAZBOJA ILI PREMAZ

Premaz je materijal koji je nakon Premaz je materijal koji je nakon nanonanoenja na podlogu stvorio enja na podlogu stvorio vrsti filmvrsti film

Premazi obuhvaPremazi obuhvaaju i boje i lakove. aju i boje i lakove. Boje stvaraju film s obojenim Boje stvaraju film s obojenim transparentnim ili pokrivnim utransparentnim ili pokrivnim uinkom, a inkom, a lakovi stvaraju transparentan bezbojni lakovi stvaraju transparentan bezbojni film.film.

PODJELAPREMA ZADATKU U

PREMAZNOM SUSTAVU

TEMELJI I TEMELJNE

BOJEKITOVI

MEUSLOJNIPREMAZI

ZAVRNIPREMAZI

IMPREGNACIJE

Podjela premaza prema vizuelnom efektu stvorenog filma

BEZBOJNI OBOJENI

transparentni pokrivni

standardni reljefni metalik

sjajni mat polumat

PODJELA PREMAZA PREMA VRSTI OTAPALA

VODOTOPIVI I

VODORAZRJEDIVI

TOPIVI U ORGANSKIM OTAPALIMA BEZ OTAPALA

PODJELA PREMAZA PREMA NAINU STVARANJA FILMA

FIZIKALNO SUIVI KEMIJSKI SUIVI

PRI SOBNOJ TEMPERATURI

PRI POVIENOJ TEMPERATURI

PODJELA PREMA PODLOGAMA

NA KOJE SE NANOSE

PREMAZI ZA METAL

PREMAZI ZA DRVO

PREMAZI ZA MINERALNE PODLOGE

Sastav PREMAZA

Vezivo 1 ili vie njih

Pigmenti (pokrivni /AK)

punila

otapala

aditivi

ORGANSKE PREVLAKE

Veziva

su nehlapivi organski dio premaznih sredstava

povezuju druge komponente

osiguravaju prijanjanje za povrinu

najpoznatija veziva su na bazi alkilnih smola, bitumena, klorkauuka, silikonskih smola, epoksidnih smola, poliuretanskih

Pigmenti

prmaz ine obojenim i neprovidnim

poveavaju premazima zatitna svojstav, kemijsku postojanost, toplinsku stabilnost

P O D J E L A P I G M E N A T A

Punila

su bijele ili slabo obojene anorganske prakaste tvari koje poboljavaju meh. i kemijska svojstva

osnovna uloga im je osiguranje antikorozvnost premaza

povisuju ili sniavaju elektrini otpor filma

snizuju cijenu materijala

Otapala

su hlapive organske tvari koje mogu fizikalno otopiti veziva premaznih sredstava, bez utjecaja na veziva i bez vlastitih promjena

koriste se za skidanje starih premaza, te za odmaivanje

uloga im je prevenstveno u reguliranju reolokih svojstava boje

PODJELA OTAPALAPODJELA OTAPALA

UgljikovodiciUgljikovodici Derivati ugljikovodika s kisikom Derivati ugljikovodika s kisikom Klorirani ugljikovodiciKlorirani ugljikovodici

Ugljikovodici se dijele na:Ugljikovodici se dijele na: AlifatskeAlifatske Aromatske Aromatske TerpeneTerpene

Derivati ugljikovodiika s kisikom se dijele na:Derivati ugljikovodiika s kisikom se dijele na: AlkoholeAlkohole Estere Estere Ketone Ketone Glikole i glikoletereGlikole i glikoletere

Aditivi

su anorganske tvari

katalizatori

sikativi

sredstva protiv koenja

124

podjela premaza prema nainu suenjapodjela premaza prema napodjela premaza prema nainu suinu suenjaenja

oksidativno suive

suivi uz prisustvo vlage iz zraka

suive pri povienim temperaturama

kemijski umreavane

pomou UV

KAKO PREMAZ KAKO PREMAZ TITITITI

barijerna zabarijerna zatitatita

inhibirajuinhibirajua zaa zatitatita

katodna zakatodna zatitatita

MEHANIZMI ZAMEHANIZMI ZATITETITE

Barijerna zaBarijerna zatitatita

MEHANIZMI ZAMEHANIZMI ZATITETITE

ZaZatita aktivnim pigmentimatita aktivnim pigmentima

Olovni minij Olovni minij

Cink kromatCink kromat

Stroncij kromatStroncij kromat

Cink fosfatCink fosfat

KATODNA ZAKATODNA ZATITATITA

Cinkom bogati temeljiCinkom bogati temelji

Anorganski (Zn u silikatnom vezivu)Anorganski (Zn u silikatnom vezivu)

Organski (Zn u epoksidu ili poliuretanu)Organski (Zn u epoksidu ili poliuretanu)

osnovni modeli zatite premazom na temelju nepropusnosti

nepropustan sloj za Onepropustan sloj za O22 ; CO; CO22 ; ione; ione

elikelik

apsorpcija vlage je statiapsorpcija vlage je statina i u na i u ravnoteravnoteii

kvalitetna kvalitetna prionjivost temeljaprionjivost temelja

u meusloju nema praznina koje bi akumulirale voduu meusloju nema praznina koje bi akumulirale vodu

zavrnimeusloj

temeljtemelj

nizak nizak propust propust vlagevlage

povrine koje su slabije ali stalno ili povremeno izloene vlanosti ili umakanju u tekuinu i kada su podloni malom ili nikakvom trenju kao npr: spremnici za vodu, rezervoari za kem. tvari, spremita za hranu...)

to se oekuje od suhog premazato se oto se oekuje od suhog premazaekuje od suhog premaza

svojstva svojstva

prionjivost na podloguprionjivost na podlogu

otpornost na trootpornost na troenjeenje

... na mehani... na mehanike utjecajeke utjecaje

... na vremenske utjecaje... na vremenske utjecaje

elastielastinostnost

nepropustljivi za korozijske nepropustljivi za korozijske imbenike imbenike (barijerni efekt)(barijerni efekt)

aktivno antikorozijsko djelovanje aktivno antikorozijsko djelovanje (kemijsko djelovanje)(kemijsko djelovanje)

kemijska inertnostkemijska inertnost

kompaktnostkompaktnost

min. apsorpcijamin. apsorpcija

dekorativnostdekorativnost

131

FUNKCIONALNA SVOJSTVA POJEDINIH PREMAZAFUNKCIONALNA SVOJSTVA POJEDINIH PREMAZA

temelji antikorozijska svojstva premaza sadrana su u inhibirajuim ili inertnim pigmentima

temelji antikorozijska svojstva antikorozijska svojstva premaza sadrpremaza sadrana su u ana su u inhibirajuinhibirajuim ili inertnim im ili inertnim pigmentimapigmentima

osiguranje dobre prionjivosti na osiguranje dobre prionjivosti na podlozipodlozi

osiguranje kvalitetne zaosiguranje kvalitetne zatite od tite od korozijekorozije

meuslojni u sistemu pojaavaju zatitna svojstva i prionjivost izmeu dva sloja i barijerni efekt (pigmentacija laminarne strukture)

meuslojni meuslojni u sistemu pojau sistemu pojaavaju zaavaju zatitna svojstva i titna svojstva i prionjivost izmeu dva sloja i barijerni efekt prionjivost izmeu dva sloja i barijerni efekt (pigmentacija (pigmentacija laminarne strukture)laminarne strukture)

zavrni nali zahtjev za odreenom nijansom, sjajem i povrinskom otpornou nalia ( na sunce, kondenzaciju, udare...) ili neka ostala posebna svojstva (glatkoa...)

zavrzavrni nalini nali zahtjev za odreenom nijansomzahtjev za odreenom nijansom, sjajem i povr, sjajem i povrinskom inskom otpornootpornou naliu nalia ( na sunce, kondenzaciju, udare...) ili neka ostala a ( na sunce, kondenzaciju, udare...) ili neka ostala posebna svojstva (glatkoposebna svojstva (glatkoa...)a...)

METODE PRIPREME POVRMETODE PRIPREME POVRINEINE

kemijsko kemijsko iienjeenje

mehanimehaniko ko iienjeenje

pjeskarenje pjeskarenje

termitermiko ko iienjeenje

odmaodmaivanjeivanje

IZBOR METODE PRIPREME IZBOR METODE PRIPREME POVRPOVRINEINE

vrsta i kvaliteta metalavrsta i kvaliteta metala

stanje povrstanje povrine i stupanj zagaenostiine i stupanj zagaenosti

lokacija objekta lokacija objekta

funkcionalnostfunkcionalnost

ekonomski i ekoloekonomski i ekoloki parametriki parametri

PJESKARENJEPJESKARENJE

Odstranjivanje hreOdstranjivanje hre, stare boje i ostalih , stare boje i ostalih neneistoistoaaHrapavljenje povrHrapavljenje povrine za bolje prijanjanjeine za bolje prijanjanje

centrifugalnocentrifugalno s komprimiranim zrakoms komprimiranim zrakom s mlazom vodes mlazom vode

KONTROLA KOROZIJSKE KONTROLA KOROZIJSKE ZAZATITETITE

SLANA KOMORASLANA KOMORA

EKOLOEKOLOKI PREMAZIKI PREMAZIILIILI

PRIJATELJI OKOLIPRIJATELJI OKOLIAA

Premazi s visokom suhom tvariPremazi s visokom suhom tvari Vodotopivi i vodorazrjedivi premaziVodotopivi i vodorazrjedivi premazi PraPrakasti premazikasti premazi

PREDNOSTIPREDNOSTI NEDOSTACINEDOSTACI

Smanjena emisija Smanjena emisija VOC VOC --aa OpOpenito traenito trae vie viu temperaturu u temperaturu susuenjaenja

Smanjena uporaba otapalaSmanjena uporaba otapala Osjetljivost na neadekvatnoOsjetljivost na neadekvatnoooiienu podloguenu podlogu

Smanjena poSmanjena poarna opasnostarna opasnost Ekstremna osjetljivost naEkstremna osjetljivost natemperaturu i vlagutemperaturu i vlagu

Smanjen broj primjenskih nanosaSmanjen broj primjenskih nanosada se postigne trada se postigne traena debljina ena debljina

filmafilma

TeTeko se kontrolira debljina ko se kontrolira debljina filmafilma

PoboljPoboljana povrana povrinska tvrdoinska tvrdoaa TeTeko se kontrolira curenjeko se kontrolira curenje

Smanjena zagaenostSmanjena zagaenost, i problemi , i problemi mirisa, povemirisa, poveana sigurnost ana sigurnost

Ne mogu se koristiti za Ne mogu se koristiti za umakanje i polijevanjeumakanje i polijevanje

MoguMogunost uporabe standardne nost uporabe standardne opreme za opreme za trcanjetrcanje

TeTeko se obnavljajuko se obnavljaju

Smanjenje cijene energije vremena Smanjenje cijene energije vremena susuenjaenja

Otapala nisu kompletno Otapala nisu kompletno eliminiranaeliminirana

KraKrae radno vrijemee radno vrijeme

PREMAZI S VISOKOM SUHOM TVARIPREMAZI S VISOKOM SUHOM TVARI

PREDNOSTI PREDNOSTI NEDOSTACINEDOSTACI

Smanjena Smanjena VOCVOCemisijaemisija Imaju tendenciju stvaranja pjeneImaju tendenciju stvaranja pjene

Mogu se koristiti konvencionalni Mogu se koristiti konvencionalni primjenski postupciprimjenski postupci

Zahtijevaju Zahtijevaju istu povristu povrinu, bez inu, bez masnomasnoe i prae i praineine

Smanjena otrovnost i miris, a Smanjena otrovnost i miris, a time povetime poveana sigurnost radnikaana sigurnost radnika

Potrebno dulje vrijeme suPotrebno dulje vrijeme suenja ili enja ili vivia temperaturaa temperatura

Lako Lako iienjeenje TeTeko se postiko se postiu visoko sjajni u visoko sjajni premazipremazi

Minimalan ili eliminiran opasni Minimalan ili eliminiran opasni otpadotpad

ViVia cijena a cijena

Dobro vrijeme skladiDobro vrijeme skladitenjatenja Sklonost curenjuSklonost curenju

Ostatak osuOstatak osuene boje moene boje moe se e se odloodloiti kao bezopasan otpaditi kao bezopasan otpad

Linije moraju biti od nehrajuLinije moraju biti od nehrajueg eg elika ili plastikeelika ili plastike

Imaju manju temperaturnu Imaju manju temperaturnu otpornostotpornost

VODOTOPIVI I VODORAZRJEDIVI VODOTOPIVI I VODORAZRJEDIVI PREMAZIPREMAZI

PREDNOSTIPREDNOSTI NEDOSTACINEDOSTACI

NiNia cijena, jer ne koriste zapaljiva a cijena, jer ne koriste zapaljiva otapala i ne trebaju prostoriju za otapala i ne trebaju prostoriju za mijemijeanje boje, traanje boje, trae minimalne e minimalne duduine peine pei i imaju niske zahtjeve i i imaju niske zahtjeve ventilacijeventilacije

Postupak je vezan za dovoenje Postupak je vezan za dovoenje topline topline to ogranito ograniava primjenu na ava primjenu na metalne povrmetalne povrineine

Vrlo dobra kvaliteta premazaVrlo dobra kvaliteta premaza TeTeko je raditi male koliko je raditi male koliineine

Vrlo dobra trajnostVrlo dobra trajnost Zahtijevaju blagu struju zraka Zahtijevaju blagu struju zraka za primjenuza primjenu

Vrlo dobra korozijska otpornostVrlo dobra korozijska otpornost Stvara se efekt Fardayevog Stvara se efekt Fardayevog kaveza kaveza

UUteda energije teda energije TeTeko se postiko se postiu tanki filmoviu tanki filmovi

Brza spremnost za pakiranje Brza spremnost za pakiranje TeTeko je mijenjati nijansuko je mijenjati nijansu

Smanjena izloSmanjena izloenost radnika enost radnika organskim parama otapalaorganskim parama otapala

Mogu uzrokovati praMogu uzrokovati prakaste kaste nakupinenakupine

Zahtijevaju bolju predobraduZahtijevaju bolju predobradu

PRAPRAKASTI PREMAZIKASTI PREMAZI

141

osnovni sustavi povrosnovni sustavi povrinske zainske zatitetite

efikasnost zatitnog sustava ovisi o

kompaktibilnost izmeu slojeva poroznost izmeu slojeva

debljine suhih filmova nalia

uvjeti u eksploataciji vrijeme trajanja sustava

broj slojeva suhog filma nalia

karakteristikama boje zahtjevima tehnologije zatite

debljina premaza pri kojoj sustav prua efikasnu i ekonomsku opravdanu zatitu od korozije

142

osnovni sustavi povrosnovni sustavi povrinske zainske zatitetite

ne postoji idealno premazno sredstvo koje bi ispunilo sve postavljene zahtjeve

sustav za ak. zatitu: temeljni sloj; meusloj; zavrni sloj

ELEKTROKEMIJSKE METODE ZAELEKTROKEMIJSKE METODE ZATITETITE

Sniavanje elektrodnog potencijala, tj. pomakom el. potencijala metala u negativnom

smjeru.

Povienje elektrodnog potencijala, tj. pomakom el. potencijala metala u pozitivnom smjeru

KATODNA ZATITA ANODNA ZATITA

-metal se odrava ili u pasivnom stanju (u podrujupotencijala pasivacije) ili u imunom stanju (pripotencijalima niim od ravnotenih) kada ne korodira

Mehanizam katodne zaMehanizam katodne zatite metala temelji se na tite metala temelji se na elektrokemijskim reakcijama korozije: anodnom otapanju elektrokemijskim reakcijama korozije: anodnom otapanju metala i katodnoj redukciji vodika ili kisikametala i katodnoj redukciji vodika ili kisika

Na povrNa povrina metala koja se katodno (negativno) polarizira ina metala koja se katodno (negativno) polarizira nastaje vinastaje viak elektrona koji ubrzavaju katodnu reakciju, ak elektrona koji ubrzavaju katodnu reakciju, usporavaju anodnu reakciju (otapanje metala)usporavaju anodnu reakciju (otapanje metala)

npr. pri koroziji npr. pri koroziji tehnitehnikogkog Fe (CFe (C--elika i SL)elika i SL)

2+ -Fe(s) Fe (aq)+2e

-22e 2H (aq) H (g)

++

Anodna reakcija se USPORAVA

Katodna reakcija se UBRZAVA

- -2 24e O + 2H O(l) 4OH (aq)+

KATODNA ZATITA (KZ)

KATODNA ZATITA

1. Pomou vanjskog izvora struje2. Protektorima (Mg, Al, Zn) (rtvovane anode)

Izmeu ova dva postupka nema bitne razlike jer se oba temelje na istim elektrokemijskim osnovama

Polarizacija metalne konstrukcije moe se provesti:

Katodna zatita je djelotvorna jedino ako postoji vodljivi medij izmeu protektora i konstrukcije koja se titi

KZ se obino koristi kao sekundarni zatitni sustav, koji poinje djelovati nakon oteenja primarnog

2+ -Fe(s) Fe (aq)+2e

-22e 2H (aq) H (g)

++

Fe2+

Zn

Zn(OH) 2

i ZnO

Pasivnost ili

H2

-1.2

-0.4

0

0.4

0.8

1.2

3 5 7 9

O2/H2O

OH

H+

Hidroksidi ioksidi Fe

-0.59

pH

P

o

t

e

n

c

i

j

a

l

E

/

V

v

s

S

H

E

Pasivnost ili korozija Fe

Imunost FeKorozija Zn

Imunost Zn

Zn

Fe2+

Korozija Fe

korozija Zn

Zn2+

E stac (Zn)

Estac(Fe)

0.63

1.04

-0.8

-0.18

POURBAIXOV DIJAGRAM ZA Fe i Zn

-0.18 do -0.48

-0.53 do -0.63

Fe

KATODNA ZATITA- vanjskim izvorom struje

Zatiuju se ukopane (podzemne) metalne konstrukcije i to:

- naftovodi, - vodovodi, - ukopani rezervoari, - omotai kabela, - zatitne cijevi buotina itd.,

toka drenae

Struja prolazi od + pola do anodnih uzemljenja, a zatim ulazi u tlo. Iz tla struja ulazi u konstrukcijski metal na mjestima gdje je oteena izolacija ide kroz metal i dolazi toke drenae, te se vraa do pola.


Izvori struje za KZ

(10-20 V);

trafo-ispravljai

solarne elije

dizel-generatori

akumulatori

Anode za KZ vanjskim izvorom struje:

potrone (npr. od C-elika) ili

trajne (od grafita, ferosilicija, magnetita, platiniranog Ti itd.)


Ostale konstrukcije : unutranjost/rezervoara, kondenzatora i drugih izmjenjivaa topline, posude u termoenergetici i procesnoj tehnici, armatura betona itd.

Uronjene (podvodne) konstrukcije: trupovi brodova i podmornica, plovei dokovi, gatovi, lukobrani, temelji mostova, oprema za podvodno buenje itd.

Kod zatite protektorima, sam sistem zatite predstavlja izvor struje i tako osigurava zatitni potencijal

KATODNA ZATITA- protektorom (rtvovanom anodom)

K Z- protektorom TITE SE:

KATODNA ZATITA- rtvovanim anodama

Protektori (Protektori (rtvovane anode): rtvovane anode):

Fe, Zn, AlFe, Zn, Al--legure s Zn, Sn, itd., Mglegure s Zn, Sn, itd., Mg--legure sa Zn i legure sa Zn i Al, odnosno sa MnAl, odnosno sa Mn za Cu i Cuza Cu i Cu--legurelegure

Zn, AlZn, Al--legure, Mglegure, Mg--legurelegure za tehniza tehniko Fe i Pbko Fe i Pb

Zn i MgZn i Mg--legurelegure za Al i Alza Al i Al--legurelegure

ZAZATITA METALA OBRADOM KOROZIJSKE TITA METALA OBRADOM KOROZIJSKE SREDINESREDINE

Brzina korozije metalnih konstrukcija u otopinama koje se na obnavljaju moe se smanjiti obradom korozijske sredine.

Ove metode zatite primjenjuju se za zatitu izmjenjivaa topline, parnih kotlova, kondezatora, kada za dekapiranje, te cisterni za dranje ili transport kiselina i drugih agresivnih otopina.

Smanjenje korozivnosti vanjske sredine koja djeluje na metale i legure moe se provesti na dva naina:

Uvoenjem inhibitora korozije u agresivnu sredinu

Uklanjanjem aktivatora korozije iz agresivne sredine.

DEFINICIJA KOROZIJSKOG INHIBITORA

162

Inhibitori su kemijske (organske i anorganske) tvari koje dodane u malim koliinama u agresivni medij KOE ili PREKIDAJU kemijske reakcije.

METAL ELEKTRONSKI VODI

ELEKTROLIT IONSKI VODI

ELEKTRIFICIRANA GRANICA FAZA

Najznaajnije mjesto u korozijskom sustavu u odnosu na inhibiciju korozije je elektrificirana granica faza ELEKTRINI DVOSLOJ.

q- q+d

163

164

PODJELA INHIBITORA

INHIBITORI KOJI MIJENJAJU OKOLI

POVRINSKI INHIBITORI

PARNOFAZNI TEKUINSKI

ANODNIPASIVATORI

KATODNI

OTROVI TALONI

MIJEANI

FIZIKALNAADSORPCIJA

KEMIJSKAADSORPCIJA

STVARANJE FILMA

ZAZATITA METALA OD KOROZIJE PRIMJENOM TITA METALA OD KOROZIJE PRIMJENOM INHIBITORAINHIBITORA

Prema mehanizmu djelovanja u korozijskom procesu mogu se podijeliti u tri grupe i to:

ANODNE (koe anodnu reakciju)

KATODNI (koe katodnu reakciju)

MJEOVITI (koe oba procesa, i anodni i katodni)

a) spreavaju brzinu korozije metala anodnom pasivacijom tako da sami sudjeluju u anodnom procesu pritom tvorei oksidne filmove (slojeve) na osnovnom metalu. Nazivaju se jo i pasivatorima. Najpoznatiji su kromati i nitriti.

b) drugi anodni inhibitori tite metal zatitinim filmom koji nastaje na anodi, reakcijom izeu metala, inhibitora i kisika otopljenog u elektrolitu. Na ovaj nain djeluju silikati SiO44-, karbonati i fosfati u vodi.

ANODNI INHIBITORI

ANODNI INHIBITORI

Pasivacijski mehanizam djelovanja inhibitora sastoji se u poticanju korozijskog procesa na anodnim povrinama do te mjere da se povrina pasivira nastane sloj oksida koji ima dobra zatitna svojstva. Pasivacijski inhibitor dodan u nedovoljnoj koliini, potie lokalizirani koroziju. Inhibitor se djelovanjem na korozijsku reakciju kemijski mijenja, a moe se i obnavljati to ga ini katalizatorom.Primjer: kromati, nitriti, molibdati, vanadati, benzoati, borati, fosfati

POROZAN SLOJ KOROZIJSKIH PRODUKATA

NEPOROZAN SLOJ KOROZIJSKIH PRODUKATA

AK K

A - ANODNA POVRINA

K - ANODNA POVRINA

AK K AK K

167

KATODNI INHIBITORI

npr. spojevi As, Sb, i Bi poveavaju prednapon izluivanja vodika pri koroziji neplemenitih metala u neoksidativnim kiselinama.

npr.

Na mikrokatodama se reduciraju kationi (As) i nakon tog izdvajanja poveavaju prenapon izluivanja vodika.

a) Koe proces katodne reakcije (redukciju vodika ili kisika) ili smanjuju povrinu katodnih dijelova metala

2 3 2As O 6 2As + 3H OH++

KATODNI INHIBITORI

b) uzrokuju neposredno u blizini katode taloenje zatitnih slojeva hidroksida ili karbonata pa dolazi do povienja pH vrijednosti elektrolita. Takvo djelovanje imaju cinkove i kalcijeve soli.

2-4 2 4 Zn(OH) + SOZnSO OH

+

-3 2 3 3 2( ) CaCO + HCOCa HCO OH H O

+ +

KA A KA A

KATODNIBudui da djeluju na katodnom podruju ovi inhibitori nisu opasni, ak i kada nije postignuta potpuna prekrivenost povrine naslagom.

Primjer: soli cinka, magnezija, mangana i nikla, kalcijeve soli i polifosfati

POROZAN SLOJ KOROZIJSKIH PRODUKATA

NEPOROZAN SLOJ KOROZIJSKIH PRODUKATA

A - ANODNA POVRINA

K - ANODNA POVRINA

OH-

170

MJEOVITI INHIBITORI ili ORGANSKI INHIBITORI

imaju dvostruko djelovanje, i anodno i katodno (usporavaju anodnu i katodnu reakciju). To su najee organski spojevi koji se adsorbiraju na metalnu povrinu , pa se esto nazivaju i adsorpcijski inhibitori.

Najpoznatiji su elatin, agar-agar, krob, tanin, K-glukonat

U ovu grupu inhibitora spadaju i derivati acetilena, soli organskih kiselina, spojevi s duikom (amini) i njihove soli (nitrati), spojevi sa sumporom, tioalkoholi (merkaptani) sulfidi.

NajNajeee se koriste za sprijee se koriste za sprijeavanje atmosferske avanje atmosferske korozije u zatvorenim prostorima , za vrijeme korozije u zatvorenim prostorima , za vrijeme skladiskladitenja ili transporta.tenja ili transporta.

Sastoje se od alifatskih ili cikliSastoje se od alifatskih ili ciklikih amina i nitrita kih amina i nitrita (dicikloheksilamin, cikloheksilamin, itd.)(dicikloheksilamin, cikloheksilamin, itd.)

ZaZatitno djelovanje ovih inhibitora je u usporavanju titno djelovanje ovih inhibitora je u usporavanju anodnog ili katodnog procesa adsorpcijom na povranodnog ili katodnog procesa adsorpcijom na povrini ini metala. metala.

PARNOFAZNI INHIBITORI VPI (vapour phase inhibitors) ILI ISPARLJIVI INHIBITORI VCI (volatile corrosion inhibitors)

VRSTE ADSORPCIJE INHIBITORAVRSTE ADSORPCIJE INHIBITORA

Adsorpcija inhibitora ovisi o:

prirodi i naboju povrine metala

vrsti agresivnog elektrolita

kemijskoj strukturi inhibitora

Adsorpcija inh. na povrini metala moe biti:

1. Fizikalna (elektrostatska, coulombova)

2. Kemisorpcija (adsorpcija kontakta)

++

+

+

+

1. KORAK ADSORPCIJE: inhibitor je uz povrinu i nije u direktnom kontaktu s metalom ve je u stanju fizikalne adsorpcije.

U poetku, inhibitor je u otopini - nije adsorbiran i okruen je molekulama vode vezanim za njega, odnosno ima svojuhidratacijsku sferu.

VHR * VHRUHR

174

UHR*

* UHR - unutranja Helmholtzova ravnina, VHR- vanjska Helmholtzova ravnina

++

2. KORAK ADSORPCIJE: desorpcija vode i otputanje molekula vode iz hidratacijske sfere inhibitora. Oba procesa nisu spontani, G > 0.

3. KORAK ADSORPCIJE : kemijska adsorpcija inhibitora na metal, G < 0.

+

+

175

176

FIZIKALNA ADSORPCIJA

Kooperativna veza

- organski je dodatak adsorbiran na kloridne (halogene) anione prethodno adsorbirane na povrini metala.

2. KEMISORPCIJA (adsorpcija kontakta)

Kemisorpcija je najvaniji tip meudjelovanja izmeu inhibitora i povrine metala.

Kod ovog tipa adsorpcije, adsorbirane estice dolaze u dodir s povrinom metala tako da dolazi do prijenosa naboja od inhibitorskih molekula na metalnu povrinu stvarajui koordinatni tip veze.

FilmoviFilmovi & & PaPakiranjekiranje

EleElektrika i elektronikaktrika i elektronika

AutomAutomobilska obilska industrijaindustrija

ProcesProcesna na industrijaindustrija

Obrada Obrada vodavoda

Industrija proizvodnje Industrija proizvodnje sirove nafte i zemnog plinasirove nafte i zemnog plina

Obrada metalaObrada metala

PremaziPremazi

AB AB KonstrukcijaKonstrukcija

PRIMJENA VPI

SINERGISTIKI EFEKT djelovanja inhibitora koji nastaje zbog privlaenja adsorbiranih estica moe biti namjerno izazvan upotrebom smjese anionskih i kationskih inhibitora.

179

ODREIVANJE DJELOTVORNOSTI INHIBITORA

Metode koje se upotrebljavaju za odreivanje brzine korozije pogodne su i za odreivanje djelotvornosti inhibitora. Najee se koriste GRAVIMETRIJSKA I ELEKTROKEMIJSKA METODA

GRAVIMETRIJSKO ODREIVANJE

temelji se na odreivanju brzine korozije mjerenjem gubitka mase metala u elektrolitu sa i bez dodatka inhibitora.

V = m/S t, gm-2d-1

Stupanj zatite: z = (vo- v1) /vo x 100 %

vo-brzina korozije bez inhibitorav1-brzina korozije s inhibitorom

ELEKTROKEMIJSKA METODA

Temelji se na snimanju anodnih i katodnih krivulja polarizacije metala uz dodatak i bez inhibitora.

bez inhibitora

s inhibitorom

E, V

I, A

Uklanjanje aktivatora korozije iz agresivne sredine

Aktivatori korozije i sastojci koji poveavaju agresivnost korozijske sredine mogu se ukloniti na vie naina:

neutralizacijom kiseline

uklanjanjem kisika iz vode

uklanjanjem soli iz vode

uklanjanjem vlage iz zraka

snienjem relativne vlanosti zraka

uklanjanjem vrstih estica

NEUTRALIZACIJA

Kiseline u vodenim otopinama npr. kiselim zemljitima neutraliziraju se pomou vapna ili natrijeva hidroksida. S obzirom na ovisnost brzine korozije eljeza o pH korozijske sredine, za zatitu eljeza dovoljna je neutralizacija kisele otopine do vrijednosti pH=5, pri emu se naglo smanjuje agresivnost korozijske sredine

Dijagram ovisnosti brzine korozije eljeza o pH vrijednosti otopine

pH

vkor

5 100

UKLANJANJE KISIKA ili DEARACIJA OTOPINA

termikom dearacijom (zagrijavanjem),

desorpcijsko uklanjanje kisikatemelji se na propuhivanju inertnim plinom (duikom, argonom i dr.) kroz vodu pri emu dolazi do difuzije otopljenog kisika u inertni plin, te se kisik uklanja iz vode zajedno s inertnim plinom.

kemijski postupakdodavanjem redukcijskih sredstava u vodu ili proputanjam vode kroz filter napunjen elinim strugotinama ili eljezo-II sulfidom. Kao redukcijsko sredstvo pri uklanjanju kisika iz vode koristi se hidrazin, natrijev sulfit , SO2.

termiki postupak uklanjanja otopljenih plinova iz vode temelji se na smanjenju topljivosti plinova povienjem temperature ili smanjenjem parcijalnih tlakova plinova.

OSTALI POSTUPCI UKLANJANJA KISIKA

2 4 2 2 2N H +O 2H O+N

2 3 2 2 4N SO +1/2O Na SO

Soli odnosno kationi i anioni iz vode uklanjaju se ionskim izmjenjivaima

vrste estice iz vode, zraka ili dima uklanjaju se filtriranjem

Snienje relativne vlanosti okolnog zraka u skladinim prostorima provodi se povienjem temperature za 6-7oC od vanjske temperature.

LITERATURALITERATURA

1.1. I.Esih, Z.Dugi; I.Esih, Z.Dugi; Tehnologija zaTehnologija zatite od korozijetite od korozije, , kolska knjiga, kolska knjiga, Zagreb, 1990.Zagreb, 1990.

2.2. I.Esih,Z.Dugi; I.Esih,Z.Dugi; Tehnologija zaTehnologija zatite od korozije IItite od korozije II , FSB, , FSB, Zagreb,1992.Zagreb,1992.

3.3. I.Esih; I.Esih; Osnove povrOsnove povrinske zainske zatitetite, FSB, Zagreb, 2003., FSB, Zagreb, 2003.4.4. E.D.D. During; E.D.D. During; Corrosion AtlasCorrosion Atlas, Elsevier, 1997., Elsevier, 1997.5.5. P.R. Roberge; P.R. Roberge; Handbook of corrosion engineeringHandbook of corrosion engineering, McGraw, McGraw--Hill, Hill,

Inc., New York, 1999.Inc., New York, 1999.6.6. D.A. Jones; D.A. Jones; Principles and Prevention of CorrosionPrinciples and Prevention of Corrosion, Prentice, Prentice--Hall, Hall,

Inc., USA, 1996.Inc., USA, 1996.7.7. S.Martinez, I.S.Martinez, I.tern; tern; Korozija i zaKorozija i zatita tita eksperimentane metodeeksperimentane metode, ,

HINUS, Zagreb, 1999.HINUS, Zagreb, 1999.8.8. P.Marcus, J.Oudar; P.Marcus, J.Oudar; Corrosion Mechanisms in Theory and Practice,Corrosion Mechanisms in Theory and Practice,

Marcel Dekker, Inc., New York,1995.Marcel Dekker, Inc., New York,1995.

Korozija

Documents