Korozja tlenowa to niszczenie metalu, w którym główną rolę gra tlen rozpuszczony w wodzie. Odpowiada za większość rdzy, jaką widujemy na co dzień: w instalacjach grzewczych, na rurociągach, w zbiornikach, ale też pod kroplą skroplonej pary na detalu w magazynie. Fachowo nazywa się ją korozją z depolaryzacją tlenową.
Mapa strony
Spis treści
Na czym polega korozja tlenowa?
To odmiana zjawiska, które opisujemy w tekście korozja elektrochemiczna. Na powierzchni metalu powstają mikroskopijne ogniwa. W jednych miejscach żelazo przechodzi do roztworu, w innych tlen z wody przyjmuje elektrony i tworzą się jony wodorotlenkowe.
Dopóki do powierzchni dociera tlen, reakcja trwa. Jony żelaza łączą się z wodorotlenkowymi, utleniają dalej i powstaje rdza. Tak koroduje stal w wodzie obojętnej i lekko zasadowej, czyli w zwykłych warunkach. W kwasach przeważa inny mechanizm, z wydzielaniem wodoru.
Od czego zależy tempo korozji tlenowej?
Najkrócej: od tego, ile tlenu i jak szybko dociera do metalu.
- Zawartość tlenu w wodzie. Świeża, napowietrzona woda jest znacznie bardziej agresywna niż ta, która od dawna krąży w szczelnym obiegu.
- Ruch wody. Przepływ stale dostarcza tlen do ścianek.
- Temperatura. W obiegu zamkniętym, z którego tlen nie ma jak uciec, wyższa temperatura przyspiesza korozję.
- Sole. Chlorki i siarczany zwiększają przewodność wody i ułatwiają pracę ogniw.
- Osady. Pod warstwą szlamu lub kamienia tlenu jest mniej niż obok, a taka różnica napędza korozję miejscową.
Dlaczego rdza pojawia się pod kroplą i pod osadem?
Brzmi to przewrotnie, ale metal koroduje najmocniej tam, gdzie tlenu jest najmniej. Miejsce dobrze napowietrzone staje się katodą, a sąsiednie, gorzej napowietrzone, anodą, i to ono się rozpuszcza. Mówi się wtedy o ogniwie różnego napowietrzenia.
Stąd biorą się wżery pod osadem w rurach, zniszczenia w szczelinach połączeń i charakterystyczne plamy pod kroplą wody: środek jest wytrawiony, a rdzawa obwódka układa się dookoła. Mechanizm powstawania zagłębień opisujemy w artykule korozja wżerowa.
Gdzie występuje korozja tlenowa?
| Miejsce | Skąd bierze się tlen | Typowy objaw |
|---|---|---|
| Instalacje grzewcze i chłodnicze | uzupełnianie świeżej wody, nieszczelności, przenikanie przez rury z tworzyw | brunatna woda, szlam, wżery w grzejnikach i rurach |
| Kotły i sieci parowe | niedostatecznie odgazowana woda zasilająca | wżery w rurach kotłowych |
| Zbiorniki i rurociągi | kontakt wody z powietrzem | zniszczenia na linii wody i pod osadami |
| Detale w magazynie i transporcie | kondensat, czyli cienka warstwa wody nasycona tlenem | plamy i nalot rdzy pod kroplami |
Dwa ostatnie przypadki dotyczą wprost producentów części. Skroplona para tworzy na metalu film wody o grubości ułamka milimetra, przez który tlen przenika bardzo łatwo. Jak do tego dochodzi, tłumaczymy w tekście punkt rosy w magazynie.
Skąd tlen w szczelnej instalacji? Rury z tworzyw
Wiele osób zakłada, że skoro układ nie cieknie, to powietrze też się do niego nie dostaje. Tymczasem tlen przenika przez ścianki rur z tworzyw sztucznych, jeśli nie mają one warstwy antydyfuzyjnej. Dotyczy to zwłaszcza starszych instalacji ogrzewania podłogowego.
Same rury na tym nie cierpią. Korodują elementy stalowe w tym samym obiegu: grzejniki, kotły, rozdzielacze i pompy. Rozwiązaniem są rury z barierą tlenową albo oddzielenie części z tworzywa wymiennikiem ciepła.
Czarny szlam czy ruda woda? Co mówi kolor osadu
Kolor tego, co wypływa z instalacji, sporo mówi o jej stanie.
- Czarny, drobny szlam to magnetyt. Powstaje, gdy tlenu jest niewiele, czyli w układzie, który jest względnie szczelny. Trzeba go wypłukać, bo zatyka zawory i pompy, ale nie świadczy o stałym dopływie powietrza.
- Ruda lub brunatna woda oznacza, że tlen dociera do obiegu na bieżąco. Warto wtedy szukać przyczyny: częstego dopuszczania wody, nieszczelnego odpowietrznika, niesprawnego naczynia wzbiorczego albo rur bez bariery.
To prosta obserwacja, ale pozwala odróżnić instalację, która wymaga tylko czyszczenia, od takiej, w której korozja wciąż postępuje.
Jak ograniczyć korozję tlenową w instalacjach?
- Szczelność układu. Im rzadziej dopuszcza się świeżą wodę, tym mniej tlenu trafia do obiegu.
- Odgazowanie. W kotłowniach wodę zasilającą odgazowuje się termicznie.
- Środki wiążące tlen, które usuwają jego resztki chemicznie.
- Inhibitory korozji i właściwy odczyn wody, dobrane do materiałów w instalacji.
- Czystość. Płukanie i filtracja usuwają osady, pod którymi rozwijają się wżery.
Więcej o tej branży piszemy na stronie HVAC, chłodnictwo i wentylacja oraz w artykule korozja w układach chłodzenia centrów danych.
Jak chronić przed nią detale i podzespoły?
Rur, wymienników, zaworów i korpusów nie da się odciąć od powietrza, ale można nie dopuścić do tego, żeby stała na nich woda. Liczy się suche pakowanie i ochrona, która działa także we wnętrzu elementu.
- Części po próbach ciśnieniowych trzeba dokładnie osuszyć, razem z kanałami i kieszeniami.
- Folia antykorozyjna VCI uwalnia inhibitor, który dociera również do wnętrza rur i korpusów.
- Pochłaniacze wilgoci ograniczają skraplanie w opakowaniu.
- Końce rur i króćce warto zaślepiać, żeby do środka nie dostawało się wilgotne powietrze.
Rozwiązania dla tej grupy wyrobów zebraliśmy na stronie rury, armatura i zawory przemysłowe.
Mit czy fakt? 3 przekonania o tlenie i rdzy
Mit: w zamkniętej instalacji nie ma tlenu. Dostaje się z każdym dopuszczeniem wody, przez nieszczelności i przez ścianki niektórych rur z tworzyw.
Mit: rdza powstaje tam, gdzie jest najwięcej powietrza. Najgłębsze ubytki tworzą się w miejscach słabo napowietrzonych, pod osadem i w szczelinach.
Fakt: cienka warstwa wody jest groźniejsza niż pełne zanurzenie. Przez cienki film tlen dociera do metalu znacznie szybciej.
Czym różni się korozja tlenowa od wodorowej?
Reakcją, która odbiera elektrony metalowi. W korozji tlenowej robi to tlen rozpuszczony w wodzie, a w wodorowej jony wodoru, dlatego ta druga występuje głównie w kwasach.
Czy korozja tlenowa występuje w instalacji centralnego ogrzewania?
Tak, i to często. Tlen trafia do obiegu przy uzupełnianiu wody i przez nieszczelności. Typowe objawy to brunatna woda i szlam.
Jak rozpoznać korozję tlenową?
Po miejscowych wżerach i naroślach rdzy. W instalacjach towarzyszy jej ciemny szlam, a na detalach okrągłe plamy po kroplach wody.
Czy stal nierdzewna ulega korozji tlenowej?
W znacznie mniejszym stopniu. Tlen pomaga jej utrzymać warstwę pasywną, choć w szczelinach i pod osadami, gdzie tlenu brakuje, także ona może korodować.
Chcesz zabezpieczyć rury, armaturę lub podzespoły?
Opisz, co pakujesz, jak długo trwa składowanie i dokąd jedzie towar. Doradca Excor dobierze ochronę do Twojego wyrobu. Zamów bezpłatną konsultację.
Przeczytaj także
Wybraliśmy powiązane artykuły, które rozwijają temat i pomagają lepiej zrozumieć praktyczne zastosowanie opisywanych rozwiązań.
Jak zabezpieczyć blachę przed korozją? Magazyn, cięcie, transport
Czytaj artykuł
Czy mosiądz rdzewieje? Jak koroduje mosiądz i jak go chronić
Czytaj artykuł
Jak zabezpieczyć śruby przed korozją i rdzą – od magazynu po montaż
Czytaj artykuł
