ANTIKOROZIVNA ZAÅ TITA

Fakultet za mediteranske poslovne studije - TivatANTIKOROZIVNA ZAŠTITA- Radna verzija materijala -U materijalu nisu navedeni svi korišćeni literaturni izvori; verzija materijala sa precizno navedenimkorišćenim literaturnim izvorima će biti distribuirana u štampanoj formi.

Fakultet za mediteranske poslovne studije - TivatOva koroziona istrošenja predstavljaju veliku opasnost za funkcionisanje svihmetalnih elemenata i sklopova jer korodivno trošenje smanjuje poprečnipresjek elemenata a samim tim i njihovu čvrstoću i mijenja dimenzije, što utičena međusobni položaj elemenata i ugrožava funkcionisanje sklopa.Kvarovi koji nastaju kao neposredna posljedica korozije u mašinskomkompleksu na brodu su: puknuća cijevi u brodskim cjevovodima iizmjenjivačima toplote, cijevima kotla, gubitak nepropusnosti tankova, lom iotkidanje lopatica centrifugalnih mašina, oštećenja ležaja, puknuća košuljicamotora, oštećenja ispušnih ventila itd.Poseban problem predstavlja korozija koja se pojavljuje u kombinaciji saostalim naprezanjima. "Korozioni zamor" i "naponska korozija" su pojave kojedovode do ubrzanog procesa starenja metalnih elemenata, odnosno puknuća,lomova i drugih oštećenja.

Fakultet za mediteranske poslovne studije - TivatNa brodu se pojavljuju skoro sve vrste korozije od kojih su najprisutnije "gasnakorozija" i "elektrohemijska korozija".Gasna korozija ("suva" korozija) predstavlja oksidaciju metala na velikimtemperaturama. Na tim visokim temperaturama, kiseonik se veže u površinskisloj metala stvarajući okside. (metal praktično sagorijeva).Hemijski proces "gasne korozije" odvija se prema formuli2Fe + 302 = 2Fe203,ali u zavisnosti od atmosfere, čistoće metala, njegove površinske obrade iprisustva katalizatora može se odvijati i kroz druge hemijske reakcije.Ova vrsta korozije karakteristična je za koroziju u prostoru za sagorijevanje umotorima, na ispušnim ventilima, cijevima u ložištu kotlova, na lopaticamaturbina itd.

Fakultet za mediteranske poslovne studije - TivatElektrohemijska korozija se osniva na cinjenici da se svi metali (osim plemenitih)rastvaraju u elektrolitima. To omogućava prisustvo slobodnih jona metala islobodnih elektrona u okolini metala. Ukoliko se u elektrolitu nalazi i drugi metalkoji se takođe rastvara u elektrolitu i to različitim intezitetom, očekivana jepojava kretanja elektrona sa mjesta gdje ih manje ima, ka mjestu gdje ih imaviše, što nije ništa drugo nego pojava električne struje gdje se elektroni (joni)kreću sa metala (anode) koji ima manji električni potencijal, ka onom koji imaveći električni potencijal (katodi).Elektroni koji dolaze do katode vežu se za pozitivne jone anodnog metalaodržavajući ga neoštećenim, dok se katodni metal troši jer se pozitivni jonimetala “nemaju” sa čim vezati i odlaze u okolinu.

Fakultet za mediteranske poslovne studije - TivatKako se svi metali u elektrolitu ne rastvaraju istim intezitetom, za pravilnorazumijevanje i kontrolisanje elektrohemijske korozije neophodno je poznavatiintezitet tog njihovog rastvaranja. Taj intezitet zavisi od njihovihelektropotencijala koji se mjere u odnosu na vodonikov elektro potencijal, kojise dobija mjerenjem elektromotome sile koja se javlja između standardnihepruveta metala i epruvete od platine u kojoj se nalazi čisti vodonik.

Fakultet za mediteranske poslovne studije - TivatKao posebni oblici elektrohemijske korozije na brodu sreću se "atmosferskakorozija" i njoj slična "međukristalna korozija".Tačke sa različitim elektrohemijskim potencijalom mogu biti i tačke istog metalakoje se razlikuju ili po svojoj temperaturi, ili po svom hemijskom sastavu, ili posvojoj kristalnoj strukturi, kao što je slučaj sa međukristalnom korozijom gdje sekao anoda pojavljuje kristal gvožde karbida, a kao katoda kristal čistog gvožda.Atmosferska korozija karakteristična je za većinu elemenata brodskekonstrukcije i elemente koji se nalaze u vlažnoj sredini.

Fakultet za mediteranske poslovne studije - TivatKorozija se pojavljuje svuda i u svako vrijeme, ali su neka mjesta posebnorizična kao što su npr. mjesta gdje ima bimetalnog kontakta, gdje postoje raznaoštećenja kao što su puknuća i ulegnuća od udaraca ili mehaničkih oštećenja,gdje je uništen film boje, gdje se pojavljuju nečistoće u metalu, gdje sepojavljuje različita interkristalna straktura u istom metalu, gdje ima različitihkoncentracija kiseonika u istom elektrolitu, gdje postoje temperaturne razlike uistom elektrolitu koje uzrokuju i različitu rastvorljivost metala u elektrolitu, gdjemetal razdvaja dva elektrolita različitih temperatura, itd.Po obliku, korozija se može podijeliti na površinsku koroziju koja jepredstavljena finim ujednačenim površinskim slojem korozije koji pokrivaelemenat, zatim na lokalnu koju karakterišu dublji ili plići krateri ("jamičastakorozija", rupičasta korozija", "tačkasta korozije") i međukristalnu kojukarakteriše mrežasta pojava oštećenja površine.

Fakultet za mediteranske poslovne studije - TivatMjere zaštite od korozijeNajbolja zaštita od korozije jeste upotreba metala otpornih na koroziju ilegiranje sa njima, ali je taj način i najčešće ekonomski neopravdan. Metali kojise najčešće sreću na brodu, a pokazuju visoku otpornost prema koroziji su:cink, olovo, kalaj, aluminijum, nikl, hrom i nerđajući čelici. Nerđajući čelici sulegure čelika sa najčešće 18% hroma i 8% nikla, koje imaju veliku primjenu uproizvodnji sudova pod pritiskom, ventila i cijevi.Jedan preventivni način borbe protiv korozije u fazi projektovanja ikonstruisanja mašinskih elemenata i sklopova jeste izbjegavanje takozvanih"dizajnerskih klopki", odnosno mjesta na kojima se korozija najbrže i najčešćepojavljuje. Takva mjesta su bimetalni kontakti, mjesta izložena čestimmehaničkim udarima, direktno razdvajanje različitih temperaturnih sredinametalnim pregradama itd.

Fakultet za mediteranske poslovne studije - TivatZaštita bojamaJedan od najčešćih načina zaštite od korozije je sprečavanje kontakta izmeđuelektrolita ili atmosfere i metala, premazivanjem bojama. Boja odvaja metal odelektrolita fizički (barijerno), odnosno čini zaštitni sloj koji sprečava kontaktmetala i elektrolita (atmosfere).Prilikom tretmana površine bojama, posebno je važno voditi računa o pripremipovršine koja treba da se zaštiti. Postoji više standarda za prikazivanje čistoćepovršine boja, a skoro svi proizvođači boja zahtijevaju što veću čistoćupovršine. Međutim, postizanje čistoće površine isto tako ima ekonomskukomponentu i brodari najčešće prave kompromis. U principu, prije nanošenjaboja, površina se čisti jednim od sljedećih postupaka: pranje vodenim mlazom,pjeskarenje, sačmarenje ili mehaničko čišćenje. Mehaničko čišćenje se moževršiti raznim četkama i posebnim alatima (vibracioni čekići, vibracioneviljuške,...).

Fakultet za mediteranske poslovne studije - TivatPrilikom tretmana bojama vodi se posebno računa o atmosferi u kojoj se bojenanose, jer temperature, relativna vlažnost, hemijski sastav atmosfere itd.veoma utiču na kvalitet i trajnost premaza.Boja se na metalne površine nanosi četkama, valjcima ili raspršavanjem podpntiskom, prema preporukama proizvođača, koje osim količine boje po m(debljine filma) sadrže i uputstva u pogledu nanošenja, atmosferskih uslovakoji treba da vladaju, čistoći površine i si.Na tržištu postoji veliki broj proizvođača boja koji su se specijalizovali za bojena brodarskom tržištu, kao što su "Hempel's", "International", "Jotun" itd. Unjihovom proizvodnom asortimanu nalaze se boje za stojarnicu, boje za cijevipare, boje za balastne cjevovode, boje za tankove, boje za lančanik, boje zapalube otporne na produkte sagorijevanja i mnoge druge.

Fakultet za mediteranske poslovne studije - TivatNa brodu se upotrebljavaju boje i radi drugih razloga kao što su antifoulingboje za sprečavanje obrastanja, "antislip" boje protiv klizanja na palubamaza šetnju, boje otpome na visoke temperature i druge koje se nanose ukombinacijama sa dugim bojama.

Fakultet za mediteranske poslovne studije - TivatKatodna zaštitaPrincip katodne zaštite osniva se na činjenici da se pri postojanju dva metala uistom elektrolitu jedan sa manjim elektropotencijalom troši dok drugi ostajezaštićen. Tako recimo, ukoliko na čelični dio, odnosno u njegovoj blizinipostavimo metal koji ima manji elektro potencijal, korozija dejstvuje tako da ćečelik biti sačuvan, a metal sa nižim potencijalom (najčešće cink ili magnezijum)će se trošiti. Na taj način "žrtvujući" anode mi čuvamo katodu odnosno čelik.Ovaj princip "žrtvovanih anoda" ima veliku primjenu na brodu. Kao "žrtvovanaanoda" najčešće se pojavljuje cink u obliku pločastih ili prstenastih elemenata.Pločasti cink protektori se postavljaju po podvodnom dijelu trupa broda gdjepostoje elementi napravljeni od različitih materijala (npr. propeler) i gdje sepojavljuju galvanske struje. Na usisnim košarama brodskih sistema napodvodnom dijelu broda, kao i na svim otvorima takode se postavljaju cinkprotektori u obliku ploča ili prstena. Svi ovi protektori se prilikom pregleda idokovanja brodova redovno obnavljaju.

Fakultet za mediteranske poslovne studije - TivatIsto tako, cink protektori se postavljaju i u brodskim cjevovodima slatke imorske vode. Najčešće se postavljaju u kućištima izmjenjivača toplote,ventilskim kutijama, ulazima rashladne vode u pojedine uređaje itd.Umjesto "žrtvovanja" određene količine metala, sve više se primjenjuje katodnazaštita u kojoj se umjesto "žrtvovane" anode kao zaštita postavlja "živa"("aktivna") anoda priključena na neki izvor električne energije koja stalnoemituje elektrone. Emitovani elektroni putuju ka mjestima sa većim električnimpotencijalom (katodnim tačkama ) i na taj način štite ta mjesta od korozije.

Fakultet za mediteranske poslovne studije - TivatEliminisanje agresivnih komponentiKorozija se može efikasno smanjiti i eliminisanjem agresivnih komponenti izelektroiita koji okružuje metal. Na taj način se posebno štite cjevovodi rashladnihsistema slatke vode, kotlovi i kotlovski cjevovodi itd. u kojima se kao agresivnekomponente pojavljuju kiseonik, razne kiseline, baze itd. Hemijskim tretmanomvrši se neutralizacija vode i izdvaja kiseonik i, u velikoj mjeri, smanjuje korozijametala. Pored ovog načina postoje i različite hemikalije koje se dodaju mediju(kao npr. Na/Si02) koji se u dodiru sa mjestima koja korodiraju rastvaraju nakončega fine čestice Si02 prekriju anodu i izoluju je.

Fakultet za mediteranske poslovne studije - TivatMetalno premazivanjeKao zaštita od korozije često se koristi i metalno premazivanje sa metalimakojima površinski sloj rđa, ali istovremeno i predstavlja zaštitnii sloj kojisprečava daljnje propadanje metala.Ti postupci najčešće se sprovode sa cinkom ili aluminijumom i to bilonanošenjem metalnog spreja u rastopljenom stanju (debljina sloja oko 0.1ram), elektrolizom (debljina sloja nekoliko mikrona) ili difuzijom u metalnojatmosferi pri velikoj temperaturi.