Lære om korrosjonsforebygging for metaller

I nesten alle situasjoner kan metallkorrosjon styres, reduseres eller til og med stoppes ved å bruke de riktige teknikkene. Korrosjonsforebygging kan ta flere former, avhengig av omstendighetene til metallet som korroderes. Korrosjonsbeskyttelsesteknikker kan generelt klassifiseres i 6 grupper:

1. Miljømodifikasjoner
2. Metallvalg og overflateforhold
3. Katodisk beskyttelse
4. Korrosjonshemmere

- 9 ->

1. Belegg
2. Plating

Miljømodifikasjon

Korrosjon forårsakes av kjemiske interaksjoner mellom metall og gasser i omgivelsene. Ved å fjerne metallet fra eller endres, kan miljøet, metallforringelsen umiddelbart reduseres.

Dette kan være så enkelt som å begrense kontakten med regn eller sjøvann ved å lagre metallmaterialer innendørs eller kunne være i form av direkte manipulasjon av miljøet som påvirker metallet.

Metoder for å redusere svovel-, klorid- eller oksygeninnholdet i omgivelsene kan begrense hastigheten på metallkorrosjon.

Fôrvann til vannkoker kan for eksempel bli behandlet med mykemidler eller annet kjemisk medium for å justere hardheten, alkaliniteten eller oksygeninnholdet for å redusere korrosjon på innsiden av enheten.

Metallvalg og overflateforhold

Ingen metall er immun mot korrosjon i alle miljøer, men ved å overvåke og forstå de miljømessige forholdene som er årsaken til korrosjon, kan endringer i typen metall som brukes også føre til betydelige reduksjoner i korrosjon.

Metaller med korrosjonsbestandighet kan brukes i kombinasjon med informasjon om miljøforholdene for å ta beslutninger om egnetheten til hvert metall.

Utviklingen av nye legeringer, designet for å beskytte mot korrosjon i bestemte miljøer, er kontinuerlig under produksjon. Hastelloy® nikkel legeringer, Nirosta® stål og Timetal® titan legeringer er alle eksempler på legeringer designet for korrosjonsforebygging.

Overvåking av overflateforhold er også viktig for å beskytte mot metallforringelse fra korrosjon. Sprekker, sprekker eller asperre overflater, enten det skyldes operasjonelle krav, slitasje eller produksjonsfeil, kan alle resultere i større korrosjonshastigheter.

Riktig overvåking og eliminering av unødvendig sårbare overflateforhold, samt å ta sikte på å sikre at systemer er utformet for å unngå reaktive metallkombinasjoner og at korrosive midler ikke brukes til rengjøring eller vedlikehold av metalldeler, er alle også en del av effektive korrosjonsreduksjonsprogram.

Katodisk beskyttelse

Galvanisk korrosjon oppstår når to forskjellige metaller ligger sammen i en korroderende elektrolytt.

Dette et vanlig problem for metaller nedsenket sammen i sjøvann, men kan også oppstå når to forskjellige metaller er nedsenket i nærhet i fuktige jordarter. Av disse grunner, galvanisk korrosjon ofte angriper skipsskrog, offshore rigger, og olje og gass rørledninger.

Katodisk beskyttelse fungerer ved å konvertere uønskede anodiske (aktive) steder på metallets overflate til katodiske (passive) steder ved bruk av en motstridende strøm. Denne motstridende strømmen forsyner fri elektroner og tvinger lokale anoder til å polariseres til potensialet for de lokale katodene.

Katodisk beskyttelse kan ta to former. Den første er innføringen av galvaniske anoder. Denne metoden, kjent som et offersystem , bruker metallanoder, introdusert til det elektrolytiske miljøet, for å ofre seg selv (korrodere) for å beskytte katoden.

Selv om metallbehovet kan variere, er offeranoder vanligvis laget av sink, aluminium eller magnesium, metaller som har det mest negative elektropotensialet. Den galvaniske serien gir en sammenligning av de forskjellige elektro-potensialene - eller adelen - av metaller og legeringer.

I et offersystem beveger metalliske ioner fra anoden til katoden, som fører anoden til å korrodere raskere enn det ellers ville. Som et resultat må anoden regelmessig byttes ut.

Den andre metoden for katodisk beskyttelse er referert til som imponerende strømbeskyttelse .

Denne metoden, som ofte brukes til å beskytte gravede rørledninger og skipsskrog, krever en alternativ kilde til direkte elektrisk strøm som skal tilføres elektrolytten.

Den negative terminalen til den aktuelle kilden er koblet til metallet, mens den positive terminalen er festet til en hjelpanode, som legges til for å fullføre den elektriske kretsen. I motsetning til et galvanisk (offer) anodesystem, i et imponert nåværende beskyttelsessystem, blir ikke hjelpanoden avlivet.

Korrosjonsinhibitorer

Korrosjonsinhibitorer er kjemikalier som reagerer med overflaten av metallet eller miljøgassene som forårsaker korrosjon, og forstyrrer dermed den kjemiske reaksjonen som forårsaker korrosjon.

Inhibitorer kan fungere ved å adsorbere seg på metallets overflate og danne en beskyttende film. Disse kjemikaliene kan påføres som en løsning eller som et beskyttende belegg via dispersjonsteknikker.

Inhibitorprosessen med å bremse korrosjonen avhenger av:

• Endre den anodiske eller katodiske polariseringsadferansen
• Redusere diffusjonen av ioner på metallets overflate
• Øke metallets overflatees elektriske motstand

Major end -brukerindustrien for korrosjonshemmere er petroleumsraffinering, olje- og gassutforskning, kjemisk produksjon og vannbehandlingsanlegg. Fordelen med korrosjonshemmere er at de kan påføres in situ til metaller som korrigerende tiltak for å motvirke uventet korrosjon.

Belegg

Maling og andre organiske belegg brukes til å beskytte metaller mot nedbrytningseffekten av miljøgasser.Belegg er gruppert av typen polymer som anvendes. Vanlige organiske belegg omfatter:

• Alkyd- og epoxyesterbelegg som, når lufttørket, fremmer tverrbindingsoksidasjon
• Todelt uretanbelegging
• Både akryl og epoksypolymerstråleherdbare belegg
• Vinyl, akryl eller styrende polymer kombinasjon latex belegg
• Vannoppløselige belegg
• Høyt belegg
• Pulverlakker

Plating

Metalliske belegg eller plating kan påføres for å hemme korrosjon samt gi estetisk, dekorative ferdig. Det finnes fire vanlige typer metallbelegg:

1. Elektroplettering: Et tynt lag av metall - ofte nikkel, tinn eller krom - legges på substratmetallet (generelt stål) i et elektrolytisk bad. Elektrolytten består vanligvis av en vannoppløsning som inneholder salter av metallet som skal avsattes.
2. Mekanisk plating: Metallpulver kan være kaldt sveiset til et substratmetall ved å tumpe delen sammen med pulver og glassperler i en behandlet, vandig løsning. Mekanisk plating brukes ofte til å påføre zink eller kadmium på små metalldeler.
3. Elektrisk: Et beleggsmetall, som kobolt eller nikkel, blir avsatt på substratmetallet ved hjelp av en kjemisk reaksjon i denne ikke-elektriske plateringsmetoden.
4. Varmdyping: Når det nedsenkes i et smeltet bad av det beskyttende belegningsmetallet, klæber et tynt lag til substratmetallet.

Kilder

Corrosionist. com. Korrosjonskontrollmetoder.

Kilde: www. corrosionist. com

En guide til korrosjonsbeskyttelse . Auto / Steel Partnership. 1999.

Kilde: // www. a-sp. org / database / custom / cprotection / corrosionprotection. pdf