Korroosion aiheuttamat ongelmat teollisessa ympäristössä

Korroosiota on monenlaista ja se vaikuttaa useisiin teollisuudenaloihin. Korroosiolla on kielteisiä vaikutuksia yrityksiin, ympäristöön ja ihmisiin. Vaikka luotat ehkä infrastruktuurisi toimivuuteen tai pidät sitä jopa hieman itsestäänselvyytenä, korroosiota voi tapahtua missä tahansa infrastruktuurissa. Korroosion aiheuttamien ongelmien tiedostaminen toimialallasi on elintärkeää yrityksesi, ympäristön ja lähistöllä asuvien ihmisten terveyden ja hyvinvoinnin ylläpitämiseksi.

Korroosiotyypit

Korroosio tapahtuu, kun metalli heikkenee metallin ja ympäristön välisen reaktion seurauksena. Korroosiotyypit ja -käyttäytyminen vaihtelevat metallin, rakenteen kokoonpanon ja ympäristön ainutlaatuisen koostumuksen mukaan. Tarjoamme lyhyen yleiskatsauksen joistakin yleisimmistä korroosiotyypeistä:

Tasainen korroosio

Tämä on ehkä yleisin korroosiotyyppi. Olemme kaikki nähneet teräksen ja raudan ruostuvan ajan myötä. Kemiallinen tai sähkökemiallinen reaktio aiheuttaa tyypillisesti tasaisen korroosion, ja se johtaa materiaalin koko altistuvan pinnan heikkenemiseen. Koska se on erittäin yleistä, se on yksi ennustettavimmista, hallittavimmista ja ehkäistävimmistä korroosiotyypeistä. Tämä pätee kuitenkin vain, jos havaitset ja tutkit korroosion huolellisesti ja huolehdit siitä heti, kun se ilmenee. Tämän vuoksi tätä korroosiomuotoa pidetään yleisesti ottaen turvallisempana kuin muita, vaikka korroosiota ei olekaan vapautettu taloudellisista kysymyksistä, kuten korjauskustannuksista.

Paikallinen korroosio

Paikallinen korroosio on yleensä harvinaisempaa tai harvemmin havaittavissa kuin tasainen korroosio, mutta se voi olla hieman ongelmallisempaa. Se vaikuttaa pienempiin alueisiin, joten se jää usein huomaamatta, kunnes tapahtuu katastrofaalinen tapahtuma, kuten järjestelmän vikaantuminen. Paikallinen korroosio kohdistuu tiettyyn kohtaan metallimateriaalia. Paikallista korroosiota esiintyy monissa eri muodoissa. Joitakin yleisimpiä niistä ovat:

Pitting

Pistesyöpymistä esiintyy, kun metalliin muodostuu pieni kuoppa tai reikä, ja se voi usein johtua suojapinnoitteen vaurioitumisesta tai alueen de-passivoitumisesta. Tämä aiheuttaa sen, että alue muuttuu anodiseksi eli sähkökemiallisesti aktiivisemmaksi metallipinnan muihin osiin nähden. Tästä johtuva ero anodisten ja katodisten alueiden energiatiloissa saa aikaan paikallisen reaktion, joka heikentää anodista metallia, ja tämä voi mahdollisesti johtaa itse rakenteen täydelliseen rikkoutumiseen.

Rakokorroosio

Rakokorroosio kohdistuu myös tiettyyn, pienempään metallirakenteen osaan, mutta sitä esiintyy useammin mikroympäristöissä tai kahden vierekkäisen osan välissä, joissa asennuksen kokoonpano edistää kemialliselta koostumukseltaan erilaisten ympäristöjen muodostumista. Nämä tilanteet tunnetaan nimellä differentiaaliset konsentraatiokennot, ja ne johtuvat yleensä happamien olosuhteiden muodostumisesta ja hapen vähenemisestä rakojen sisällä.

Säiemäinen korroosio

Kuitumainen eli kalvonalainen korroosio tapahtuu, kun vesi tunkeutuu metallirakenteen ohueen kalvopinnoitteeseen. Korroosio alkaa pienistä rikkoutumisista pinnoitteessa, jotka johtuvat muun muassa tyypillisestä käytöstä, ja leviää pitkin rakennetta irrottaen pinnoitteen metallista, jolloin syntyy samanlaisia olosuhteita kuin rakokorroosiossa.

Yleisesti ottaen paikallista korroosiota on vaikea havaita, ja se toimii yhdessä jännityksen ja muiden tekijöiden kanssa ja saattaa rakenteen vaaraan heikentyä tai vioittua.

Jännityskorroosiohalkeilu

Jännityskorroosiohalkeilu on erittäin vahingollinen ja vaarallinen korroosiotyyppi. Se vaurioittaa osia ja rakenteita usein niin pahasti, että niitä ei voida enää korjata, ja se johtaa huomattavasti suurempiin kustannuksiin ja siihen, että laitteita joudutaan korvaamaan paljon nopeammin. Jännityskorroosiohalkeiluun voi johtaa monet olosuhteet ja toimet. Osa syistä voi liittyä metallimateriaalin käsittelyyn hitsauksen, lämmityksen tai jäähdytyksen aikana. Se voi johtua myös aktiivisesta rasituksesta tai väsymisestä, jos se altistuu aggressiiviselle ympäristölle ja/tai koville olosuhteille.

Galvaaninen korroosio

Galvaaninen korroosio on toinen yleinen korroosiotyyppi. Galvaaninen korroosio syntyy, kun kaksi metallia, joiden sähkökemialliset energiatasot eroavat toisistaan ja jotka yhdistyvät toisiinsa johtavalla polulla. Tämäntyyppistä korroosiota esiintyy yleisesti silloin, kun samassa rakenteessa käytetään erilaisia metalleja. Erilaisten metallien energiatasojen ero toimii korroosioreaktion liikkeellepanevana voimana. Galvaanisen korroosion on täytettävä kolme edellytystä:

• Sähkökemiallisesti erilaisten metallien on oltava läsnä ja muodostettava anodiset ja katodiset alueet.
• Kahden metallin on oltava sähköisesti kosketuksissa, jolloin elektronien vaihto on mahdollista. Esimerkiksi kuparinen vesijohto, joka on liitetty pallografiittivalurautaiseen vesijohtoon.
• Molemmat metallit on altistettava elektrolyytille, jolloin sähkömotorinen käyttövoima aktivoituu.

Kaustisen aineen aiheuttama korroosio

Syövyttävää korroosiota tapahtuu, kun epäpuhdas tai saastunut materiaali kuluttaa metallia. Esimerkiksi epäpuhtaat kaasut eivät tyypillisesti vahingoita metallia, mutta kun ne altistuvat kosteudelle, ne muodostavat usein korroosiopisaroita. Myös epäpuhtaat kiinteät aineet ja nesteet voivat aiheuttaa syövyttävää korroosiota.

Tärkeimmät korroosion aiheuttamat ongelmat teollisuudessa voidaan jakaa kahteen ryhmään: taloudellisiin ja sosiaalisiin.

Taloudelliset kysymykset

Korroosio voi johtaa siihen, että metallimateriaalisi tai -rakenteesi vioittuvat joko osittain, kulumisen vuoksi tai kokonaan. Tämä johtaa erittäin kalliisiin korjauskustannuksiin. Jos laitteesi tai infrastruktuurisi heikkenevät odotettua nopeammin, et ehkä ole varautunut korjauskustannuksiin tai, mikä vielä pahempaa, korvauskustannuksiin. Toimialat, joihin korroosioon liittyvien ongelmien aiheuttamat valtavat kustannukset vaikuttavat, joutuvat usein siirtämään nämä ylimääräiset kustannukset kuluttajien maksettaviksi korkeampien maksujen, korkeampien hintojen ja pienempien palvelualueiden muodossa, kun yritys tekee uudelleenjärjestelyjä ja pyrkii maksamaan odottamattomat kustannukset. Joitakin korroosion aiheuttamia yleisiä taloudellisia ongelmia ovat:

• Vuodon/vuodon rajoittamisen ja puhdistamisen kustannukset
• Laitteiden/materiaalien/rakenteiden uusimiskustannukset
• Ehkäisevän korroosiotyön kustannukset
• Vähentynyt tehokkuus
• Tuotteen saastuminen
• Käyttökelpoisten materiaalien rajoittaminen
• Laitevauriot syöpyneiden kappaleiden ja materiaalien ympärillä.
• Tuotannon/työskentelyn pysäyttäminen korroosion korjaamisen ajaksi.

Nämä seikat ovat vain osa teollisuuden korroosioon liittyvistä kalliista kysymyksistä. Monet teollisuudenalat käyttävät vuosittain miljoonia dollareita korroosion ehkäisyyn, arviointiin ja ratkaisuihin.

Sosiaaliset kysymykset

Terveys, turvallisuus ja luonnonvarojen ehtyminen ovat kaikki mahdollisia korroosion seurauksia. Seuraavassa on lueteltu joitakin mahdollisia sosiaalisia ja turvallisuusongelmia, joita korroosio voi aiheuttaa:

• Äkillisen vian aiheuttava korroosio voi johtaa tulipaloihin, räjähdyksiin, myrkyllisille aineille altistumiseen, sähkökatkoksiin ja rakenteiden romahtamiseen. Nämä kaikki voivat vahingoittaa ihmisiä, ympäristöä ja vaarantaa ympäröiviä alueita työmaasi lähellä.
• Saastuminen, joka johtuu tyhjentyneistä tai syöpyneistä laitteista, päästää haitallisia tuotteita ulos. Myös korroosio itsessään voi aiheuttaa pilaantumista.
• Syövyttävät metallit sekä niiden sisällä tai ympärillä käytetyt luonnonpolttoaineet voivat kulua loppuun syövytysprosessin aikana.
• Metallimateriaalit voivat ruostua tai muuttua vähemmän turvallisiksi, mikä saa yrityksesi näyttämään rakenteellisesti huonommalta ja epäluotettavammalta.

Jos haluat ehkäistä tai käsitellä korroosio-ongelmaa teollisuustyömaallasi, ota yhteyttä asiantuntijaamme. korroosiotekniikan konsultit. Dreiym Engineering on ammattimainen korroosiotekniikkayritys, joka voi auttaa sinua ehkäisemään, korjaamaan ja löytämään ratkaisuja korroosio-ongelmiin tai -uhkiin.