O KOROZIJI

Korozija  može da se definiše kao elektrohemijska reakcija materijala sa okolinom koja rezultuje u progresivnoj degradaciji materijala.

Tokom korozionog procesa u anodnoj zoni dolazi do gubitka metala i generisanja pozitivnih jona. Oslobođeni elektroni putuju metalom od anodne do katodne zone gde reaguju sa okolinom i formiraju negativne jone.  Negativni joni reaguju sa pozitivnim jonima metala i formiraju korozione produkte – okside metala.

Korozija je daleko najčešći uzrok oštećenja armirano-betonskih i čeličnih objekata.

Posledica korozije je gubitak mase metala što dovodi do kolapsa konstrukcije, perforacija cevovoda ili rezervoara, gubitka fluida, generalno dovodi do velikih ekonomskih i ekoloških šteta.

shutterstock_624651779

SMANJENJE VEKA TRAJANJA OBJEKTA

Najčešća situacija u praksi je da su metalni objekti ili metalni elementi objekata, jednovremeno ugroženi interakcijom negativnih uticaja. To mogu: biti mikroorganizmi, hemikalije, lutajuće struje od šinskog saobraćaja i drugi oblici DC interferencije, AC interferencija, kontakt sa metalom različitog potencijala, itd.

Armirano-betonske konstrukcije su posebno ugrožene kontaminacijom jonima hlora i ugljendioksiodom iz atmosfere.

Svaki od uzročnika sigurno dovodi do pojave korozije i smanjenja veka trajanja objekata.

Primenom katodne zaštite moguće je potpuno zaustaviti koroziju i produžiti vek trajanja objekta za više decenija.

shutterstock_1302975592

PRIMERI MEHANIZAMA KOROZIJE NA CEVOVODIMA

KOROZIJA USLED „AERACIONE ĆELIJE“

Ako se cevovod pruža kroz različite tipove zemljišta, sa različitom koncetracijom kiseonika, javlja se naponski gradijent. Naponski gradijent dovodi do korozione struje kroz tlo. Karakterističan primer su cevovodi locirani u mešovitom tlu poput gline ispresecane slojevima peska.

KOROZIJA USLED „MAKRO ĆELIJE“

Slučaj kada su dva različita metala u galvanskoj vezi  pri čemu  postoji razlika potencijala između istih npr. spoj čeličnog ukopanog cevovoda i uzemljivača, naziva se „makro ćelija“. U zavisnosti od sopstvenog potencijala metala može da se npr. uzemljivač ponaša kao katoda a cevovod kao anoda. Posledica ovog fenomena je odnošenje jona metala sa cevi, odnosno bušenje cevovoda.

KOROZIJA USLED LUTAJUĆIH STRUJA- DC INTEREFERENCIJA

Lutajuće struje su posledica instalacija šinskog saobraćaja na jednosmernu struju, poput tramvaja. Deo strujnog toka sa šina odlazi u tlo i ulazi u cevovod. Na mestima gde struja napušta cevovod dolazi do vrlo intezivne korozije. Jedan amper razloži godišnje 9.13 kg čelika, a intezitet lutajućih struja može biti više desetina ampera.

KOROZIJA USLED AC INTERFERENCIJE – INDUKCIJE

Na cevovodima koju su u elektro-magnetnom polju AC provodnika indukuje se naizmenični napon.
Na mestima defekta izolacije zatvara se strujni krug sa zemljom i dolazi do gubitka metala i perforacije.

KOROZIJA ARMIRANO BETONSKH KONSTRUKCIJA

Najčešći ali ne i jedni uzroci korozije armature u betonu su:

♦ Kontaminacija betona jonima hlora ( Cl- ). Uzroci korozije su prisutvo hlora usled posipanja saobraćajnica i pripadajućih mostova i tunela solju ili prisustvo hlora u okolnoj prirodnoj sredini (slana tla, blizina mora, morska voda). Joni hlora razaraju zaštitni sloj oksida armature čime se omogućava korozija;

♦ Kontaminacija betona karbon dioksidom (CO2). Atmosferski ugljen-dioksid reaguje sa kalcijum-hidroksidom (Ca (OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O), proizvodom hidratacije cementa u cementnoj pasti. Reakcijom nastaje kalcijum-karbonat. Ovo smanjuje alkalnost betona na nivo kada cementna pasta više ne pruža pasivno okruženje za ugrađeni čelik, to se dešava kada pH betona padne na približno 8,6. Tada se smatra da je čelična armatura podložna koroziji.

Uslovi za pojavu korozije armature u betonu se ne mogu potpuno sprečiti ali primena katodne zaštite može zaustaviti koroziju kako na novim tako i na postojećim betonskim konstrukcijama.

Beton je porozni materijal i apsorbuje agresivne supstance iz okoline. Prisustvo vode, ugljendioksida, sulfata i hlorida i drugih agresivnih supstanci dovodi do korozije armature. Posledica je stvaranje anodnih zona na armaturi, gde dolazi do korozije iste uz stvaranje korozionih produkata na površini armature. Povećanje zapremine korozionih produkata (rđa) dovodi pojave naprezanja u betonu što ima za posledicu pucanje betona. Armatura ostaje bez zaštitnog betonskog sloja i korozija se nastavlja.