Korozija je prirodan proces propadanja metala uslijed kemijskih ili elektrokemijskih reakcija s okolinom. Najpoznatiji oblik korozije je hrđanje čelika, no korozija se javlja i na drugim metalima poput aluminija, bakra, cinka i njihovih legura.
Iako se korozija često promatra samo kao estetski problem, njezine posljedice mogu biti mnogo ozbiljnije. Smanjenje debljine materijala, gubitak mehaničke čvrstoće, propuštanja cjevovoda, kvarovi opreme i skupi popravci samo su neki od problema koje korozija uzrokuje u industriji.
Zašto metali korodiraju?
Većina metala koje danas koristimo dobiva se preradom rude. Tijekom procesa proizvodnje ulaže se velika količina energije kako bi se metal izdvojio iz prirodnog stanja.
Korozija je zapravo proces kojim se metal postupno vraća u svoje stabilnije, prirodno stanje. Drugim riječima, priroda nastoji poništiti energiju utrošenu tijekom proizvodnje metala.
Zbog toga nezaštićeni čelik izložen atmosferi, vodi ili tlu s vremenom počinje korodirati.
Kako nastaje korozija?
Za nastanak korozije najčešće su potrebna četiri elementa:
- metal
- voda ili vlaga
- kisik
- elektrolit, odnosno otopina koja provodi električnu struju
Kada su ispunjeni navedeni uvjeti, na površini metala nastaju vrlo mala anodna i katodna područja. Na anodnom području metal se otapa, a elektroni putuju prema katodnom području gdje reagiraju s kisikom i vodom. Rezultat tih reakcija je stvaranje korozijskih produkata, odnosno hrđe.
Gdje se korozija najbrže razvija?
Brzina korozije ovisi o uvjetima okoline. Korozija je posebno izražena u:
- morskoj atmosferi
- industrijskim područjima
- područjima visoke vlage
- prostorima s čestim kondenziranjem vlage
- tlu koje sadrži soli i vlagu
Zbog prisutnosti klorida morska atmosfera predstavlja jedno od najagresivnijih okruženja za čelične konstrukcije.
Posljedice korozije
Korozija uzrokuje velike gospodarske gubitke diljem svijeta. Najčešće posljedice su:
- smanjenje nosivosti konstrukcija
- propuštanje spremnika i cjevovoda
- povećani troškovi održavanja
- zastoji u proizvodnji
- sigurnosni rizici za ljude i okoliš
- prijevremena zamjena opreme
Procjenjuje se da troškovi povezani s korozijom dosežu nekoliko posto bruto domaćeg proizvoda razvijenih zemalja.
Vrste korozije
Korozija se može pojaviti u različitim oblicima. Najčešći oblici su jednolika korozija, galvanska korozija, rupičasta korozija, korozija u procijepu i napetosna korozija.
Jednolika korozija ravnomjerno se širi po cijeloj površini metala. To je najčešći i najlakše predvidiv oblik korozije.
Galvanska korozija nastaje kada su dva različita metala međusobno spojena u prisutnosti elektrolita. Manje plemeniti metal korodira brže, dok je plemenitiji zaštićen.
Rupičasta korozija karakterizirana je malim, ali dubokim rupicama na površini metala. Posebno je opasna jer može brzo probiti stijenku materijala bez velikih vidljivih znakova na površini.
Korozija u procijepu javlja se u uskim prostorima poput spojeva, vijčanih veza, brtvi i preklopa limova gdje dolazi do zadržavanja vlage.
Napetosna korozija nastaje zajedničkim djelovanjem vlačnog naprezanja i korozivnog okoliša te može dovesti do iznenadnog loma materijala.
Kako se korozija sprječava?
Koroziju nije moguće potpuno eliminirati, ali se može značajno usporiti primjenom odgovarajućih metoda zaštite.
- Zaštitni premazi stvaraju barijeru između metala i okoliša.
- Vruće cinčanje prekriva čelik slojem cinka koji pruža dugotrajnu zaštitu.
- Katodna zaštita primjenjuje se na cjevovodima, spremnicima i offshore konstrukcijama.
- Pravilan odabir materijala može značajno produžiti vijek trajanja konstrukcije.
- Redovita inspekcija omogućuje sanaciju prije razvoja ozbiljnijih problema.
Zaključak
Korozija je prirodan proces koji prati gotovo sve metalne konstrukcije tijekom njihovog vijeka trajanja. Iako ju nije moguće potpuno zaustaviti, pravilnim projektiranjem, pripremom površine, odabirom odgovarajućeg zaštitnog sustava i redovitom inspekcijom moguće je značajno produljiti vijek trajanja opreme i smanjiti troškove održavanja.
U industrijama poput energetike, naftne i plinske industrije, brodogradnje te procesne industrije učinkovita zaštita od korozije predstavlja jedan od ključnih čimbenika sigurnog i ekonomičnog rada postrojenja.