Ochrona antykorozyjna

  • sst slider corrosion rust ok

Proces korozji metali

Wiele środowisk i materiałów może powodować korozję, w tym środowisko morskie, środki przeciwogniowe, spaliny, nawozy, impregnowane drewno, sól drogowa i wiele innych. Metalowe złącza, łączniki i kotwy mogą ulegać korozji i tracić swoją nośność jeśli zostaną zastosowane w środowisku agresywnym lub w kontakcie z materiałami korozyjnymi.

W przypadku korozji wywołanej drogą powietrzną (środowisko nadmorskie, baseny, zasolone powietrze solą drogową itp.) metalowe elementy mogą być narażone na bezpośrednie oddziaływanie deszczu. Mogą być przykryte dachem lub wewnątrz wentylowanej fasady.

Wiele zmiennych czynników ma wpływ na agresywność środowiska, co sprawia, że bardzo trudno jest przewidzieć czy korozja nastąpi, a jeśli tak to kiedy jej poziom osiągnie stan krytyczny. Ta niepewność sprawia, ze projektanci i wykonawcy powinni zdawać sobie sprawę z ryzyka i wybierać produkt adekwatny do zamierzonego zastosowania. Ważne jest także, zapewnienie cyklicznych inspekcji, zwłaszcza w środowisku zewnętrznym.

Często można zaobserwować korozję w zastosowaniach zewnętrznych. Nawet stale nierdzewne mogą korodować. Pewne oznaki korozji (np. biała rdza na cynku) wcale nie oznacza, że element traci nośność i wkrótce może nastąpić awaria. Jeśli występuje lub jest podejrzewana znacząca korozja (czerwona rdza) należy zwrócić się do uprawnionego inżyniera z prośbą o ocenę stanu elementów metalowych. Zastąpienie lub czyszczenie zaatakowanych elementów może być uzasadnione. Czerwona rdza będąca oznaką korozji prawdopodobnie będzie narastać i w końcu w zaawansowanej fazie doprowadzi do uszkodzenia elementu.

Z uwagi na wiele różnorodnych składów chemicznych powłok ochronnych, ich stężenia, zawartości wilgoci i regionalnych różnic składów, wybór odpowiedniej powłoki ochronnej nie jest łatwym zadaniem. Postaraliśmy się przedstawić podstawową wiedzę na ten temat w niniejszym rozdziale, jednakże w adekwatnych sytuacjach należy poszerzyć swoja wiedzę w zakresie ochrony antykorozyjnej o informacje dostępne w innych publikacjach technicznych.
 

Korozja galwaniczna

Korozja galwaniczna (znana także pod nazwą korozji kontaktowej) może nastąpić gdy dwa różne materiały (np. ocynkowana stal węglowa ze stalą nierdzewną) są w kontakcie z korozyjnym elektrolitem (np. woda zanieczyszczona solą, kwasem itp). W przypadku korozji galwanicznej, jeden z materiałów z pary pełni rolę anody i koroduje szybciej niż gdyby występowały samodzielnie. Drugi metal z pary pełni rolę katody i koroduje wolniej niż gdyby występował samodzielnie. Aby zaistniała korozja galwaniczna, muszą zajść trzy czynniki:

  1. Muszą występować metale odmienne elektromechaniczne.
  2. Metale musza być w kontakcie elektrycznym.
  3. Metale muszą być w kontakcie z elektrolitem

Zachowanie metali można przewidzieć mierząc ich potencjał korozyjności. Dobrze jest znany galwaniczny ciąg (patrz z prawej), lista zachowania konkretnych materiałów w środowisku morskim).

  • corrosion anoda

Duża powierzchnia ANODY (stal węglowa), mała powierzchnia KATODY (łączniki ze stali nierdzewnej) pokazuje brak korozji na łączniki i relatywnie niewielka korozję stali węglowej.

  • corrosion katoda

Duża powierzchnia KATODY (stal nierdzewna) i mała powierzchnia ANODY (łączniki ze stali węglowej) pokazuje dużą korozję galwaniczną łącznika.

  • tabela korozyjnosci

Zachowanie metali można przewidzieć mierząc ich potencjał korozyjności. Dobrze jest znany galwaniczny ciąg (patrz z prawej), lista zachowania konkretnych materiałów w środowisku morskim).

Mała proporcja powierzchnia anody/katody jest wysoce niepożądana. W takim przypadku korozja galwaniczna, jest skoncentrowana na małej powierzchni anody. Takie proporcie powierzchnia mogą występować w kontakcie pomiędzy elementem, a zastosowanym łącznikiem.

Należy bezwzględnie unikać stosowania łączników ze stali węglowej w elementach wykonanych ze stali nierdzewnej. Duża powierzchnia stali nierdzewnej w stosunku do powierzchni stali węglowej spowoduje korozję galwaniczną i przyśpieszy korozję łącznika. W konsekwencji odporność na korozję elementu ze stali węglowej będzie dużo mniejsza.

Czy wiesz, że? W wilgotnych środowiskach gdy stal niskostopowa jest w kontakcie z małymi elementami stali węglowej, może nastąpić korozja galwaniczna. Może to mieć miejsce na przykład, gdy łączniki ze stali nierdzewnej są montowane przy użyciu narzędzi ze stali węglowych.

Zapobieganie korozji galwanicznej może polegać na oddzieleniu elektrolity od połączenia przez użycie farby lub innej izolacji. Alternatywnie można oddzielić materiały metalowe i uniemożliwić ich kontakt między ich powierzchniami. Można to osiągnąć stosują materiały izolacyjne, zwykle nylonowe, neoprenowe lub teflonowe podkładki lub inne elementy, w zależności od typu połączenia.

Tabela poniżej przedstawia zestawienie różnych typowych metali mogących być w kontakcie w połączeniu, uwzględniając omawianą wcześniej proporcje powierzchnia anody/katody.

  • tabela anoda katoda

Niekiedy trudno jest określi jednoznacznie dany materiał (np. aluminium) ponieważ, występowanie konkretnych składników danego stopu (np. Miedzi) może mieć bardzo duży wpływ na odporność korozyjną w przypadku konkretnych elektrolitów (np. sól drogowa). Dodatkowo, wykończenie (np. anodowanie) może mieć duży wpływ na odporność korozyjną. Szczególnie w wilgotnych środowiskach gdy stal niskostopowa jest w kontakcie z małymi elementami stali węglowej, może nastąpić korozja galwaniczna. Może to mieć miejsce na przykład, gdy łączniki ze stali nierdzewnej są montowane przy użyciu narzędzi ze stali węglowych.

Rodzaje powłok ochronnych


  • tabela powloki wew
  • tabela powloki zew
  • tabela powloki agr
  • tabela powloki inne

Klasy użytkowania

  • pictos classeservice 1

Klasa użytkowania 1 charakteryzuje  się  wilgotnością  materiału  odpowiadającą  temperaturze  20  °C i wilgotnością względną otaczającego powietrza przekraczającą 65 % tylko przez kilka tygodni w roku. Obejmuje wszystkie elementy konstrukcji, które znajdują się w przestrzeni zamkniętej ze wszystkich stron ogrzewanej i klimat zewnętrzny nie ma na nie wpływu.
UWAGA:
W klasie użytkowania 1 przeciętna wilgotność większości gatunków drewna iglastego nie przekracza 12 %. (np. pomieszczenia mieszkalne)

  • pictos classeservice 2

Klasa użytkowania 2 charakteryzuje się wilgotnością materiału odpowiadającą temperaturze 20 °C i wilgotnością względną otaczającego powietrza przekraczającą 85 % tylko przez kilka tygodni w roku. Obejmuje w pierwszym rzędzie wszystkie elementy konstrukcji w budowlach otwartych, ale zadaszonych, które nie są bezpośrednio narażone na działanie warunków atmosferycznych.
UWAGA:
W klasie użytkowania 2 przeciętna wilgotność większości gatunków drewna iglastego nie przekracza 20 %. (np. otwarte wiaty lub nieogrzewane poddasze)

  • pictos classeservice 3

Klasa użytkowania 3 odpowiada warunkom powodującym wilgotność drewna wyższą niż odpowiadającą klasie użytkowania 2. Obejmuje wszystkie elementy konstrukcji, które bez jakiejkolwiek ochrony są narażone na działanie warunków atmosferycznych, np. wolnostojące słupy. Oznacza to, że wszystkie elementy, które nie spełniają warunków zaszeregowania do grupy 1 i 2, mieszczą się w klasie 3. W każdym przypadku należy odrębnie uwzględnić ochronę antykorozyjną.

Stal nierdzewna w środowisku agresywnym / pływalnie

W przeszłości było wiele niejasności co do odpowiedniego wyboru gatunku stali nierdzewnej do stosowania w konstrukcji hal basenowych. Od opublikowania normy EN 1993-1-:A1 w 2015 roku projektanci mają jasne i proste wytyczne co do wyboru odpowiedniego materiału, oparte na najnowszej wiedzy technicznej.

Środowisko wewnątrz budynku basenu jest jednym z najbardziej agresywnych korozyjnie środowisk jakie można spotkać wewnątrz budynku. Środki dezynfekujące na bazie chloru reagują z zanieczyszczeniami wprowadzanymi przez kąpiących się wytwarzają chloraminy, które za pośrednictwem pary, mogą się skondensować na elementach ze stali nierdzewnej. Uważane są  za najważniejszy czynnik w korozji stali nierdzewnej stal w środowisku basenu.

Norma EN 1993-1-4 dopuszcza stosowanie jedynie 3 gatunków stali CRC V do elementów konstrukcyjnych (np. 1.4529). Dla takich elementów stalowych, inspekcje nie są wymagane, dlatego mogą być stosowane w miejscach niedostępnych w czasie użytkowania. Wyjątek stanowią miejsca w których można dokonać inspekcji (co najmniej raz w tygodniu). Dopuszczalne gatunki stali podane są w EN 1993-1-4.