Lære om korrosionsforebyggelse for metaller

I næsten alle situationer kan metalkorrosion styres, sænkes eller endog stoppes ved at bruge de rette teknikker. Korrosionsforebyggelse kan tage en række former afhængigt af forholdene i det korroserede metal. Korrosionsforebyggende teknikker kan generelt klassificeres i 6 grupper:

1. Miljøændringer
2. Metalvalg og overfladebetingelser
3. Katodisk beskyttelse
4. Korrosionshæmmere

1. Belægning
2. Plating

Miljøændring

Korrosion er forårsaget af kemiske interaktioner mellem metal og gasser i det omgivende miljø. Ved at fjerne metal fra eller ændre, kan miljøet, metalforringelsen omgående reduceres.

Dette kan være så simpelt som begrænsende kontakt med regn eller havvand ved at lagre metalmaterialer indendørs eller kunne være i form af direkte manipulation af miljøet, der påvirker metalet.

Metoder til reduktion af svovl-, chlorid- eller oxygenindholdet i det omgivende miljø kan begrænse metalkorrosionshastigheden.

Fodervand til vandkedler kan fx behandles med blødgørere eller andre kemiske medier for at justere hårdheden, alkaliniteten eller iltindholdet for at reducere korrosion på indersiden af ​​enheden.

Metaludvælgelse og overfladebetingelser

Intet metal er uhindret for korrosion i alle miljøer, men gennem overvågning og forståelse af de miljømæssige forhold, der er årsag til korrosion, kan ændringer i den anvendte type metal også medføre betydelige reduktioner i korrosion.

Metalkorrosionsmodstandsdata kan bruges i kombination med oplysninger om miljøforholdene for at træffe beslutninger om hver metals egnethed.

Udviklingen af ​​nye legeringer, der er designet til at beskytte mod korrosion i bestemte miljøer, er konstant under produktion. Hastelloy® nikkel legeringer, Nirosta® stål og Timetal® titaniumlegeringer er alle eksempler på legeringer designet til korrosionsforebyggelse.

Overvågning af overfladeforhold er også afgørende for beskyttelse mod metalforringelse fra korrosion. Sprækker, sprækker eller asperre overflader, uanset om det skyldes driftskrav, slitage eller produktionsfejl, kan alle medføre større korrosionshastigheder.

Korrekt overvågning og eliminering af unødigt sårbare overfladebetingelser sammen med at træffe foranstaltninger for at sikre, at systemer er designet til at undgå reaktive metalkombinationer, og at ætsende stoffer ikke anvendes til rengøring eller vedligeholdelse af metaldele, er alle også en del af effektiviteten korrosionsreduktionsprogram.

Katodisk beskyttelse

Galvanisk korrosion opstår, når to forskellige metaller ligger sammen i en ætsende elektrolyt.

Dette er et almindeligt problem for metaller nedsænket sammen i havvand, men kan også forekomme, når to forskellige metaller er nedsænket i tæt nærhed i fugtige jordbund. Af disse grunde angriber galvanisk korrosion ofte skibskrog, offshore rigge og olie- og gasledninger.

Katodiske beskyttelsesarbejder ved at konvertere uønskede anodiske (aktive) steder på metaloverfladen til katodiske (passive) steder ved anvendelse af en modstridende strøm. Denne modstridende strøm forsyner fri elektroner og tvinger lokale anoder til at polariseres til de lokale katoders potentiale.

Katodisk beskyttelse kan tage to former. Den første er indførelsen af ​​galvaniske anoder. Denne metode, kendt som et offersystem , anvender metalanoder, der introduceres i det elektrolytiske miljø, for at ofre sig selv (korrodere) for at beskytte katoden.

Selvom metalbehovet kan variere, er offeranoder generelt lavet af zink, aluminium eller magnesium, metaller der har det mest negative elektropotentiale. Den galvaniske serie giver en sammenligning af de forskellige elektropotentialer - eller adel - af metaller og legeringer.

I et offer system bevæger metalliske ioner fra anoden til katoden, hvilket fører anoden til at korrodere hurtigere, end det ellers ville. Som følge heraf skal anoden regelmæssigt udskiftes.

Den anden metode til katodisk beskyttelse kaldes imponeret strømbeskyttelse .

Denne metode, der ofte bruges til at beskytte nedgravede rørledninger og skibskrog, kræver en alternativ kilde til direkte elektrisk strøm, som skal tilføres elektrolytten.

Den negative terminal for den aktuelle kilde er forbundet til metalet, mens den positive terminal er fastgjort til en hjælpanode, som tilføjes for at fuldføre det elektriske kredsløb. I modsætning til et galvanisk (offer) anodesystem, i et imponeret strømbeskyttelsessystem, bliver hjælpeanoden ikke ofret.

Korrosionshæmmere

Korrosionsinhibitorer er kemikalier, der reagerer med metaloverfladen eller de miljømæssige gasser, der forårsager korrosion, og dermed afbryder den kemiske reaktion, der forårsager korrosion.

Inhibitorer kan arbejde ved at adsorbere sig på metalets overflade og danne en beskyttende film. Disse kemikalier kan anvendes som en opløsning eller som en beskyttende belægning via dispersionsteknikker.

Inhibitorprocessen ved at bremse korrosion afhænger af:

• Ændring af den anodiske eller katodiske polariseringsadfærd
• Faldning af ioner til metaloverfladen
• Forøgelse af metalets overflade

Større ende Brugsindustrier til korrosionsinhibitorer er petroleumsraffinering, olie- og gasudforskning, kemisk produktion og vandbehandlingsanlæg. Fordelen med korrosionsinhibitorer er, at de kan anvendes in situ til metaller som en korrigerende handling for at imødegå uventet korrosion.

Belægninger

Malinger og andre organiske belægninger bruges til at beskytte metaller mod nedbrydningseffekten af ​​miljøgasser.Belægninger grupperes efter den anvendte type polymer. Almindelige organiske belægninger omfatter:

• Alkyd- og epoxyesterbelægninger, der ved lufttørring fremmer tværbindingsoxidation
• Todelt urethanbelægninger
• Både akryl- og epoxypolymer-strålingshærdbare belægninger
• Vinyl-, acryl- eller latexovertræk af styrenpolymerer
• Vandopløselige belægninger
• Højstofbelægninger
• Pulverlakeringer

Belægning

Metalliske belægninger eller belægninger kan påføres for at hæmme korrosion samt give æstetiske, dekorative finish. Der er fire almindelige typer af metalliske belægninger:

1. Elektroplettering: Et tyndt lag af metal - ofte nikkel, tin eller krom - aflejres på substratmetal (generelt stål) i et elektrolytisk bad. Elektrolytten består sædvanligvis af en vandopløsning indeholdende salte af det metal, der skal deponeres.
2. Mekanisk belægning: Metalpulver kan kold svejses til et substratmetal ved at tumble delen sammen med pulver og glasperler i en behandlet vandig opløsning. Mekanisk belægning bruges ofte til at påføre zink eller cadmium på små metaldele.
3. Elektrisk: Et belægningsmetal, såsom kobolt eller nikkel, deponeres på substratmetalet ved hjælp af en kemisk reaktion i denne ikke-elektriske belægningsmetode.
4. Hotdypning: Når det nedsænkes i et smeltet bad af det beskyttende belægningsmetal, klæber et tyndt lag på substratmetalet.

Kilder

Corrosionist. com. Korrosionskontrolmetoder.

Kilde: www. corrosionist. com

En vejledning til korrosionsbeskyttelse . Auto / Steel Partnership. 1999.

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