Lära om korrosionsskydd mot metaller

I nästan alla situationer kan metallkorrosion hanteras, saktas eller till och med stoppas med hjälp av lämpliga tekniker. Korrosionsförebyggande kan ta ett antal former beroende på omständigheterna för metallen som korroderas. Korrosionsförebyggande tekniker kan generellt klassificeras i 6 grupper:

1. Miljömodifieringar
2. Metallval och ytbetingelser
3. Katodiskt skydd
4. Korrosionshämmare

1. Beläggning
2. Beläggning

Miljöförändring

Korrosion orsakas av kemiska växelverkan mellan metall och gaser i omgivningen. Genom att avlägsna metallen från eller förändras, kan typ av miljö, metallförstöring omedelbart minskas.

Detta kan vara så enkelt som att begränsa kontakten med regn eller havsvatten genom att lagra metallmaterial inomhus eller kan vara i form av direkt manipulation av miljön som påverkar metallen.

Metoder för att minska svavel-, klorid- eller syrehalten i omgivningen kan begränsa hastigheten på metallkorrosion.

Till exempel kan matarvatten för vattenkedjor behandlas med mjukgörare eller andra kemiska medier för att justera hårdheten, alkaliniteten eller syreinnehållet för att minska korrosionen på insidan av enheten.

Metallval och ytbetingelser

Ingen metall är immun mot korrosion i alla miljöer, men genom övervakning och förståelse av de miljöförhållanden som orsakar korrosion kan förändringar av typen av metall som används också leda till betydande minskningar i korrosion.

Metaller med korrosionsbeständighet kan användas i kombination med information om miljöförhållandena för att fatta beslut om lämpligheten hos varje metall.

Utvecklingen av nya legeringar, utformad för att skydda mot korrosion i specifika miljöer, är ständigt under produktion. Hastelloy®-nickellegeringar, Nirosta®-stål och Timetal®-titanlegeringar är alla exempel på legeringar avsedda för korrosionsförebyggande.

Övervakning av ytbetingelser är också kritisk för att skydda mot metallförstöring från korrosion. Sprickor, sprickor eller asperösa ytor, oavsett om det är ett resultat av driftskrav, slitage eller tillverkningsfel, kan alla resultera i större korrosionshastigheter.

Korrekt övervakning och eliminering av onödigt sårbara ytbetingelser samt åtgärder för att säkerställa att system är utformade för att undvika reaktiva metallkombinationer och att frätande ämnen inte används vid rengöring eller underhåll av metalldelar är alla också en del av effektiva korrosionsreduceringsprogram.

Katodiskt skydd

Galvanisk korrosion uppstår när två olika metaller ligger tillsammans i en frätande elektrolyt.

Detta är ett vanligt problem för metaller nedsänkt i havsvatten men kan även uppstå när två olika metaller är nedsänkt i närheten av fuktiga jordar. Av dessa skäl attackerar galvanisk korrosion ofta fartygsskrov, offshore riggar och olje- och gasledningar.

Katodiskt skydd fungerar genom att konvertera oönskade anodiska (aktiva) sidor på en metalls yta till katodiska (passiva) platser genom applicering av en motstridande ström. Denna motstridiga ström levererar fria elektroner och tvingar lokala anoder att polariseras till potentialen hos de lokala katoderna.

Katodiskt skydd kan ta två former. Den första är införandet av galvaniska anoder. Denna metod, känd som ett offersystem , använder metallanoder, introducerad i den elektrolytiska miljön, för att offra sig (korroderar) för att skydda katoden.

Även om metallbehovet kan variera, är offeranoder generellt gjorda av zink, aluminium eller magnesium, metaller som har den mest negativa elektropotentialen. Den galvaniska serien ger en jämförelse mellan de olika elektropotentialen - eller adeln - av metaller och legeringar.

I ett offer system flyttar metalliska joner från anoden till katoden, vilket leder anoden att korrodera snabbare än vad den annars skulle. Som ett resultat måste anoden regelbundet bytas ut.

Den andra metoden för katodiskt skydd kallas imponerat strömskydd .

Denna metod, som ofta används för att skydda begravda rörledningar och fartygsskrov, kräver en alternativ källa till direkt elektrisk ström som ska matas till elektrolyten.

Den negativa terminalen på den aktuella källan är ansluten till metallen, medan den positiva kontakten är ansluten till en hjälpanod, vilken läggs till för att slutföra den elektriska kretsen. Till skillnad från ett galvaniskt (offer) anodesystem, i ett imponerat strömskyddssystem, offras inte hjälpanoden.

Korrosionshämmare

Korrosionshämmare är kemikalier som reagerar med metallets yta eller de omgivande gaserna som orsakar korrosion och därmed avbryter den kemiska reaktionen som orsakar korrosion.

Inhibitorer kan arbeta genom att adsorbera sig på metallets yta och bilda en skyddande film. Dessa kemikalier kan appliceras som en lösning eller som en skyddande beläggning via dispersionstekniker.

Hämningsprocessen för att sänka korrosionen beror på:

• Ändring av det anodiska eller katodiska polarisationsbeteendet
• Minska diffusion av joner till metallets yta
• Öka metallets yta elektriskt

Större ände -Unvändningsindustrier för korrosionshämmare är petroleumraffinering, olje- och gasutforskning, kemisk produktion och vattenreningsanläggningar. Fördelen med korrosionshämmare är att de kan appliceras in situ på metaller som en korrigeringsåtgärd för att motverka oväntade korrosioner.

Beläggningar

Färger och andra organiska beläggningar används för att skydda metaller från den nedbrytande effekten av miljögaser.Beläggningar grupperas av typen av polymer som användes. Vanliga organiska beläggningar omfattar:

• Alkyd- och epoxiesterbeklädnader som vid lufttorkning främjar tvärbindningsoxidation
• Tvådelt uretanbeläggning
• Både akryl- och epoxipolymerstrålnings härdbara beläggningar
• Vinyl-, akryl- eller latexbeläggningar av styrenpolymerkomponenter
• Vattenlösliga beläggningar
• Höga beläggningar
• Pulverbeläggningar

Beläggning

Metallbeläggningar eller beläggningar kan appliceras för att hämma korrosion samt ge estetiska, dekorativa ytbehandlingar. Det finns fyra vanliga typer av metalliska beläggningar:

1. Elektroplätering: Ett tunt lager av metall - ofta nickel, tenn eller krom - avsätts på substratmetallen (i allmänhet stål) i ett elektrolytiskt bad. Elektrolyten består vanligtvis av en vattenlösning innehållande salter av metallen som skall avsättas.
2. Mekanisk plätering: Metallpulver kan kallsvetsas till en substratmetall genom att tumbla delen, tillsammans med pulver- och glaspärlorna, i en behandlad vattenlösning. Mekanisk plätering används ofta för att applicera zink eller kadmium på små metalldelar.
3. Elektrisk: En beläggningsmetall, såsom kobolt eller nickel, avsätts på substratmetallen med en kemisk reaktion i denna icke-elektriska pläteringsmetod.
4. Varmdypning: När det nedsänktes i ett smält bad av det skyddande beläggningsmetlet klibbar ett tunt skikt på substratmetallen.

Källor

Corrosionist. com. Korrosionskontrollmetoder.

Källa: www. corrosionist. com

En guide till korrosionsskydd . Auto / Steel Partnership. 1999.

Källa: // www. asp. org / databas / anpassade / cprotection / corrosionprotection. pdf