Ocena korozyjności

Konstrukcje metalowe – w szczególności stalowe – stają się coraz bardziej popularne w wielu różnych branżach. Wynika to przede wszystkim z dużej swobody projektowania, jaką daje stal, dzięki jej naturalnej wytrzymałości właściwej (stosunkowi wytrzymałości do masy, najwyższemu spośród wszystkich materiałów konstrukcyjnych), dostępności oraz efektywności. Jednak w przypadku oddziaływania czynników zewnętrznych wszystkie te zalety są zagrożone z powodu korozji. Właściwa ochrona antykorozyjna jest więc kluczowa nie tylko dla zabezpieczenia samej konstrukcji, ale także dla zachowania wszystkich właściwości eksploatacyjnych metalu.

Różne środowiska wymagają różnych form zabezpieczenia antykorozyjnego. Sposób ochrony konstrukcji metalowych przed korozją zależy przede wszystkim od korozyjności środowiska, jednak na przebieg korozji wpływa znacznie więcej czynników. Najdokładniejszą ocenę odporności korozyjnej produktów można uzyskać poprzez badania ekspozycyjne próbek i wyrobów w rzeczywistych warunkach atmosferycznych, ponieważ to otoczenie, w jakim znajduje się konstrukcja, ma największy wpływ na procesy korozyjne. Konieczne jest zatem testowanie produktów w warunkach, w jakich będą one eksploatowane, aby możliwe było właściwe zabezpieczenie przed korozją w danym zastosowaniu.

Jak ocenić korozję w konkretnym środowisku / zastosowaniu W określonych warunkach korozyjność środowiska, a tym samym tempo korozji wyrobów ze stali i cynku, można oszacować, jeśli znane są typowe parametry atmosferyczne dla danego zastosowania:

Temperatura i wilgotność: Wzrost temperatury zwiększa szybkość reakcji chemicznych, a tym samym również tempo korozji (szczególnie przy stałym poziomie wilgotności względnej). Z drugiej strony wyższa temperatura sprzyja wysychaniu wilgotnych powierzchni, co może spowalniać proces korozji. W temperaturach poniżej zera korozja jest znikoma. Wpływ temperatury może więc działać w obu kierunkach, zależnie także od poziomu wilgotności — przy jej braku większość zanieczyszczeń ma niewielki lub żaden wpływ korozyjny.

Chlorki: Zasolenie atmosfery wyraźnie zwiększa tempo korozji. Chlorki oddziałują na metale w sposób szczególnie niekorzystny, m.in. obniżając wilgotność nasycenia, sprzyjając powstawaniu rozpuszczalnych produktów korozji (np. chlorków metali) oraz niszcząc warstwy pasywne na metalach takich jak stal nierdzewna czy aluminium.

Dwutlenek siarki: Spośród wszystkich zanieczyszczeń atmosferycznych pochodzących z procesów przemysłowych, takich jak spalanie paliw czy wytapianie metali, dwutlenek siarki jest najważniejszy pod względem stężenia i wpływu na tempo korozji. W atmosferze zakwasza elektrolit znajdujący się na powierzchni materiału i prowadzi do powstawania rozpuszczalnych produktów korozji. W rezultacie przyspiesza korozję wielu metali, takich jak cynk, stal, aluminium i stal nierdzewna.

Efektem tego podejścia jest oszacowanie tempa korozji cynku lub stali w danym środowisku. Uzyskane wartości szybkości korozji pozwalają określić dominującą kategorię korozyjności (klasę C, zob. tabela 3). Zgodnie z zapisami normy, możliwe odchylenie wyników uzyskanych na podstawie danych środowiskowych oraz funkcji dawka–odpowiedź może sięgać nawet 50%.

Czynniki takie jak akumulacja substancji korozyjnych czy korozja galwaniczna, które mogą mieć istotny wpływ na tempo korozji, nie są uwzględniane w tym podejściu. Niemniej jednak, o ile tego rodzaju dodatkowe źródła korozji nie występują, wyniki obliczeń są zazwyczaj wystarczająco dokładne, aby umożliwić dobór odpowiedniego materiału.

Korozja jest zjawiskiem naturalnym, zależnym od zmiennych czynników środowiskowych, których nie da się w pełni przewidzieć w całym projektowanym okresie użytkowania. Dlatego przy doborze elementów mocujących i systemów instalacyjnych zaleca się zawsze stosowanie podejścia konserwatywnego.

W kolejnym artykule omówimy różne środki i metody ochrony antykorozyjnej, uwzględniając wspomniane wcześniej czynniki oraz przedstawioną klasyfikację.