Ochrona metali przed korozją – jak powstaje korozja?

31.01.2020

W trakcie współpracy z naszymi klientami często spotykamy się z nietypowymi źródłami korozji. Jednak na podstawie zdobytych przez lata doświadczeń wiemy, że początek problemu zwykle sięga do producenta komponentów. To on odpowiada za procesy produkcyjne, przechowywanie oraz właściwe przygotowanie towaru do wysyłki. Właśnie dzięki tej wiedzy potrafimy wskazać najczęściej występujące przyczyny korozji.

Jednak zanim przejdziemy do bardziej szczegółowego omówienia tematu, wyjaśnimy pokrótce, czym właściwie jest korozja oraz jakie są jej rodzaje.

Czym jest korozja?

Korozja metali to proces ich stopniowego niszczenia na skutek oddziaływania chemicznego lub elektrochemicznego. Problem zwykle rozpoczyna się od drobnych zmian na zaatakowanej powierzchni. Dochodzi wówczas do uruchomienia procesów niszczących mikrostrukturę danego materiału, które finalnie prowadzą do jego rozpadu. Natomiast tempo ich postępowania, jest uzależnione od wielu czynników.

Rodzaje korozji

W przypadku metali wyróżnia się dwa główne rodzaje korozji:

  • Chemiczną, która polega na chemicznym oddziaływaniu ośrodka na tworzywo m.in. kontaktu związków chemicznych metalu z pierwiastkami otoczenia (dochodzi do niej bez udziału wilgoci).
  • Elektrochemiczną — najczęstszą, która wywoływana jest przepływem ładunków elektrycznych przez warstwę pomiędzy metalem a elektrolitem. Należy jednak podkreślić, że korozja jest procesem długotrwałym. Aby doszło do powstania problemu, zwykle potrzeba trzech składników: metalu, powietrza oraz wody. Pod wpływam ich działania, metal w pierwszej kolejności traci swój połysk, a następnie załamuje się jego struktura.

Ponadto, korozję metali można sklasyfikować także ze względu na rodzaj decydujących czynników środowiskowych. Wówczas można wymienić dodatkowo korozję atmosferyczną, wodną oraz glebową.

Przyczyny korozji (nie tylko korozji elektrochemicznej).

Tak jak wspomnieliśmy na początku artykułu, korozja może powstawać na skutek wielu przyczyn. Co więcej, często są one trudne do stwierdzenia. Na podstawie naszych doświadczeń opracowaliśmy mapę zmiennych, które mają wpływ na występowanie rdzy. Wśród nich możemy wyróżnić 6 przyczyn. Ochrona metali przed korozją bez uwzględnienia przynajmniej większości z tych czynników jest niekompletna. Firma, która podchodzi do tematu ochrony przed korozją odpowiedzialnie, musi przeprowadzić analizę ryzyka na całym wymienionym poniżej obszarze.

Obszary podzieliliśmy na:

  • Czynniki ludzkie – powodowane przez człowieka, jego działalność i zaniedbania
  • Czynniki środowiskowe – niezależne od nas (np. warunki atmosferyczne), oraz zależne (logistyka, składowanie itp.).
  • Czynniki materiałowe- to, jakiego rodzaju materiałów używamy w procesie pakowania, logistyki i eksploatacji
  • Metody i procedury kontroli

Czynniki ludzkie

W wyniku działań ludzkich korozja może powstać wskutek niewiedzy lub zaniedbań. Wśród najpowszechniejszych przyczyn można wymienić:

  1. Brak świadomości na temat prawidłowych procedur. W punkcie tym można zawrzeć m.in. brak szkoleń dla pracowników, problemy z komunikacją w firmie czy nieświadomość występowania problemu.
  2. Brak motywacji. Mowa tutaj o braku wiary w słuszność stosowanych rozwiązań oraz niedostrzeganiu korzyści wynikających z wdrożenia konkretnej metody;
  3. Problemy w komunikacji. Pojawiają się w momencie, gdy nie wszystkie osoby mające wpływ na produkt zostały przeszkolone lub poinformowane o wymogu stosowania środków ostrożności;
  4. Brak szkoleń z zakresu ochrony metali, lub prowadzenie ich w stopniu niewystarczającym. Co więcej, przyczyną powstawania rdzy może być niedostateczny czas poświęcony na edukację pracowników lub ich duża rotacja.
  5. Brak mierzenia. Pomiary są kolejnym czynnikiem sprzyjającym rozwojowi rdzy. Choć brzmi to dość ogólnie, ma ścisły związek z brakiem edukacji oraz zaniedbaniami, a mianowicie:
  6. Niemożność identyfikacji przyczyn korozji. Sytuacja, w której ochrona przed korozją zawodzi, a inżynierowie i technolodzy nie są w stanie do końca wskazać źródeł jej powstania. Często sprawę utrudnia fakt, że korozja nie jest widoczna lub gdy nie da się ustalić jednoznacznie, źródła i początku procesu korodowania. W takim przypadku warto zasięgnąć porady doświadczonego inżyniera, który zmapuje procesy i będzie w stanie wyciągnąć na tej podstawie wnioski co do ewentualnych przyczyn powstawania korozji. Często po takiej wstępnej analizie należy przeprowadzić wszelakie testy, które będą miały na celu weryfikacji postawionej tezy.
  7. Przestrzegane planu kontroli . Mowa tutaj o zaniedbaniach, braku zaangażowania lub błędnie działającym systemie kontroli i nadzoru jakościowego;
  8. Brak kontroli płynów procesowych. Nawet jeśli wszystkie inne procedury są przestrzegane, brak monitoringu czystości i parametrów kąpieli skutkuje rozwojem korozji elektrochemicznej lub chemicznej.

Czynniki środowiskowe

To kolejne elementy przyczyniające się do powstania korozji. Z wszystkich wymienionych przyczyn, to na nie mamy najmniejszy wpływ, przez co dobór ochrony przed korozją sprawia tak duży problem. Na liście znajdziemy:

  1. wilgotność wzgędna. O jej poziomie decydują m.in.: pora roku, lokalizacja, klimat (wysokie lub niskie amplitudy temperatur), kondensacja oraz tzw. punkt rosy, czyli temperatura elementu metalowego, w której na jego powierzchni zaczyna skraplać się wilgoć. Wilgotność ma największy wpływ na metale obrobione niezakonserwowane, mniejszy natomiast w przypadku zastosowaniu powłok ochronnych.
  2. logistyka. Rodzaj transportu (lądowy, morski bądź lotniczy), ma wpływ na występowanie na trasie zróżnicowanych warunków atmosferycznych. Z reguły najtrudniejszy jest transport morski, nie mniej problemy mogą występować nawet na krótkich odcinkach drogowych.
  3. Sposób i warunki magazynowania. Problem ten głównie dotyczy elementów przechowywanych w miejscu nieprzystosowanym do magazynowania metali. Wszelkiego rodzaju wiaty, namioty sprzyjają powstawaniu rdzy, ze względu na duże zmiany wilgotności i temperatury. Elementy składowane na zewnątrz są podatne na oddziaływanie bezpośrednich warunków atmosferycznych (deszcze, śnieg), dlatego powinny być zawierać odpowiednie powłoki ochronne lub być zapakowane w odpowiednią folię (np. termokurczliwą).
  4. Występowanie żrących gazów – korozja metalu pojawia się, gdy element znajduje się w otoczeniu gazów procesowych, które w składzie mają chlor, siarkę lub siarkowodór. Taka sytuacja może występować, jeżeli w naszej okolicy występują zakłady chemiczne, elektrociepłownie itp.
  5. nieprzewidziane zdarzenia pogodowe – mowa tutaj o powodziach, sztormach lub innych, podobnych zjawiskach.

Czynniki materiałowe

Mamy tutaj na myśli, jakość użytych komponentów oraz szereg procedur związanych z zachowaniem wszelkich środków ostrożności przed zanieczyszczeniami prowadzącymi do rozwoju korozji. Są to m.in.:

  1. Zanieczyszczenia procesowe. Niedostateczna kontrola nad parametrami płynów, wykraczająca poza ustalone tolerancje;
  2. Zanieczyszczenia występujące na powierzchniach metalu. Powstałe w trakcie produkcji i zalegające na powierzchni komponentów;
  3. Błędny dobór materiałów – stosowanie metali bez odpowiedniego zabezpieczenia antykorozyjnego lub tych bardziej podatnych na korozję;
  4. Porowatość powierzchni metalu – ma ścisły związek z rodzajem korozji oraz tempem jej rozwoju;
  5. Złej jakości płyny procesowe – chodzi tutaj o wysokokorozyjne media, które nie mają dodatków inhibitorów korozji.
  6. Podatność materiału na korozję – przede wszystkim dotyczy materiałów z dużym potencjałem korozyjnym lub sytuacji, w których to korozja zachodzi szybciej niż działa zabezpieczenie.
  7. Zanieczyszczenia pochodzące z maszyn – a mówiąc bardziej szczegółowo, do rozwoju korozji przyczyniają się zanieczyszczenia:
  • pochodzące z procesu produkcji;
  • przenoszone na komponenty pomiędzy operacjami/etapami produkcji.

Metody i procedury

To ostatnia grupa przyczyn powstawania korozji uwzględniona na naszej mapie. Ona także jest ściśle związana ze szkoleniami oraz nadzorem i dotyczy nieprawidłowości z zakresu:

  1. Niewłaściwy sposób obchodzenia się z detalami. Problem wynika głównie niewiedzy/braku szkoleń oraz błędnie działającego systemu kontroli pracowników w trakcie produkcji, magazynowania lub pakowania do wysyłki;2
  2. Złego doboru opakowania – mowa tutaj o braku znajomości dostępnych metod zabezpieczeń antykorozyjnych (materiały opakowaniowe VCI) oraz nieświadomości w kwestii potencjalnych źródeł korozji (punkty stykowe);
  3. Niewłaściwe procedury – po raz kolejny chodzi o edukację dotyczącą procedur oraz systemu kontroli. Brak dbałości o te elementy skutkuje nieświadomością oraz nieumyślnym przyczynianiem się do powstania rdzy;
  4. Niewłaściwe procesy – jeśli działania nie są prowadzone zgodnie z obowiązującymi standardami oraz normami, np. na skutek niewiedzy, pojawia się problem z korozją metalu.
  5. Nieskuteczne metody ochrony przed korozją – wynika najczęściej z doboru złej metody lub nieodpowiedniego produktu.

Podsumowanie

Jak widać, wiele przyczyn korozji powstaje w wyniku błędów ludzkich, wskutek braku edukacji i źle funkcjonującego systemu kontroli. Pozostałe czynniki, to niezależne od człowieka zjawiska atmosferyczne i niefortunne zbiegi okoliczności. Zidentyfikowanie i wyeliminowanie problemu jest możliwe tylko dzięki zachowaniu odpowiednich środków ostrożności, stosowaniu właściwych zabezpieczeń antykorozyjnych oraz przestrzeganiu i nadzorowaniu obowiązujących procedur. Tylko kompleksowe działanie gwarantuje skuteczną ochronę metali przed korozją.

Jeśli szukasz wsparcia w tym zakresie, zapraszamy do kontaktu. Chętnie odpowiemy na wszystkie pytania związane z Twoim procesem produkcyjnym.

Kontakt w sprawie artykułu i produktów:

Zapytaj specjalistę o ten artykuł

Formularz produktowy

Leave this field blank