Korozja metali w różnych warunkach

Prezentacja na temat: "Korozja metali w różnych warunkach"— Zapis prezentacji:

1 Korozja metali w różnych warunkach
Korozja metali w ziemi Korozja metali w wodach Korozja atmosferyczna metali Korozja gazowa metali

2 Korozja metali w różnych warunkach
Korozja metali w ziemi Nowa norma badania gleby !! Wybrane czynniki składające się na agresywność gleby: struktura i wilgotność gleby stopień natlenienia zawartość związków chemicznych kwasowość przewodnictwo elektrolityczne obecność mikroorganizmów

3 Korozja metali w różnych warunkach
Korozja metali w ziemi struktura i wilgotność gleby Gleby: lekkie – piaszczyste – pory duże, łatwo przepuszczają wodę i gazy; łatwy dostęp tlenu do zakopanych konstrukcji ciężkie – gliniaste – pory cienkie kapilarne, długo utrzymują wilgoć; utrudniony dostęp tlenu do zakopanej konstrukcji Wilgotność: maksymalna wartość korozji (wilgotność krytyczna): gleby gliniaste 12-25% gleby piaszczyste 10-20% dalszy wzrost wilgotności powoduje zmniejszenie dopływu tlenu

4 Korozja metali w różnych warunkach
Korozja metali w ziemi stopień natlenienia Większość procesów korozyjnych w glebie przebiega przy współudziale tlenu. Dopływ tlenu (do podziemnej konstrukcji): z atmosfery (dyfuzja) z wód: - deszczowych - powierzchniowych - gruntowych Szybkość dopływu tlenu do konstrukcji podziemnej zależy od rodzaju gleby i zawilgocenia.

5 Korozja metali w różnych warunkach
Korozja metali w ziemi stopień natlenienia

6 Żyła wodna

7 Korozja metali w różnych warunkach
Korozja metali w ziemi zawartość związków chemicznych Gleby zawierają różnego rodzaju substancje: chlorki, siarczany, węglany, wodorowęglany, azotany, azotyny, kwasy organiczne, związki humusowe, siarkowodór, dwutlenek węgla,... SO42- : mg/kg (gruntu) agresywność BN <200 mała średnia >1000 duża Cl- : mg/kg (gruntu) agresywność <100 mała średnia >200 duża S2-,H2S : brak agresywność mała/średnia obecny agresywność duża

8 Korozja metali w różnych warunkach
Korozja metali w ziemi zawartość związków chemicznych

9 chlorki

10 Korozja metali w różnych warunkach
Korozja metali w ziemi kwasowość Większość gleb wykazuje odczyn obojętny lub zbliżony do obojętnego (pH 5-8). Obecność kwasu węglowego oraz kwasów organicznych powoduje, iż gleby takie wykazują odczyn kwaśny (pH 3-4) – może występować depolaryzacja wodorowa. Obecność wapna czy węglanów sodu i potasu powoduje, iż gleby takie wykazują odczyn zasadowy (pH 10-12). pH: agresywność PN-91/B-10703 7-7,9 niska 6-6,9 średnia 5-5,9 wysoka <5 i >8 bardzo wysoka

11 Korozja metali w różnych warunkach
Korozja metali w ziemi przewodnictwo elektrolityczne - duża zawartość rozpuszczonych związków chemicznych - duża wilgotność wysokie przewodnictwo Rezystywność [W*m] agresywność korozyjna > niska średnia wysoka < bardzo wysoka

12 Korozja metali w różnych warunkach
Korozja metali w ziemi aktywność korozyjna Corfilda BN-85/ Dm [g] agresywność <1 mała 1-3 średnia >3 duża PN-91/B-10703 Dm [g] agresywność <0,4 niska 0,4-2 średnia 2-4 wysoka >4 bardzo wysoka 6V przez 24h

13 Korozja metali w różnych warunkach
Korozja metali w wodach naturalnych Wody naturalne: rzeki, jeziora, sztuczne zbiorniki wodne, wody podziemne. Korozja w wodach naturalnych w większości przypadków zachodzi z depolaryzacją tlenową, czyli szybkość korozji zależeć będzie od szybkości transportu tlenu do powierzchni reakcyjnej. Spadek szybkości korozji stali po przekroczeniu pewnego stężenia tlenu jest wynikiem pasywacji.

14 Korozja metali w różnych warunkach
Korozja metali w wodach naturalnych CO2 CO2 wolny CO2 związany CO2 agresywny CO2 równoważny HCO3- półzwiązany CO32- związany

15 Korozja metali w różnych warunkach
Korozja metali w wodach naturalnych CO2 równoważny – do utrzymywania równowagi wodorowęglanów w wodzie CO2 + H2O ↔ HCO3- + H+ CO2 agresywny – ten, który bierze udział w rozpuszczaniu węglanów CaCO3+CO2+H2O ↔ Ca+ + 2HCO3- CO2 rozpuszczony w wodzie powoduje obniżenie pH a tym samym zwiększa agresywność korozyjną wody nadmiar CO2 uniemożliwia tworzenie się warstewek ochronnych węglanu wapniowego oraz może powodować rozpuszczenie się już istniejących warstewek wzrost ilości rozpuszczonych soli oraz wzrost temperatury wody powodują obniżenie się rozpuszczalności dwutlenku węgla

16 Korozja metali w różnych warunkach
Korozja metali w wodach naturalnych Wskaźniki korozyjności wód Langelier – indeks nasycenia wielkość charakteryzująca stan równowagi węglanowej wody, wskazująca na zdolność wody do rozpuszczania lub wydzielania węglanu wapnia IL=pH – pHS odczyn, jaki powinna mieć dana woda przy równowadze węglanowej pHS=f(sucha pozostałość, T, CCa2+, zasadowość ogólna,...) IL<0 – woda nie jest nasycona CaCO3, ma zdolność jego rozpuszczania, co wpływa na jej właściwości korozyjne – obecny jest w wodzie CO2 który rozpuszcza warstewki wapniowe – woda korozyjna IL=0 – woda nie ma zdolności ani do wytrącania ani do rozpuszczania CaCO3, jej własności korozyjne są osłabione IL>0 – woda ma zdolność do wytrącania CaCO3 - niekorozyjna

17 Korozja metali w różnych warunkach
Korozja metali w wodach naturalnych Wskaźniki korozyjności wód Ryznar – indeks nasycenia IR= 2pHS-pH IR<5 – duża tendencja do powstawania osadu CaCO3 IR<5-6) – słaba tendencja do powstawania osadu CaCO3 wspomniec o twardości wody i wplywie temperatury (uklady zamkniete i otwarte) IR<6-7) – woda nie tworzy osadów IR<7-7,5) – woda o zaznaczającej się agresywności korozyjnej IR>7,5 – duża agresywność wody !!! indeks traci na wartości jeżeli woda zawiera powyżej 30mg/dm3 Cl- !!!

18 KOR-WOD Parametr badany Jednostka Ujęcie Bielany Ujęcia Rudawa
Ujęcie Dłubań Ujęcie Raba Temperatura pomiaru °C 25,6 25,4 24,8 25,5 Ph pH-metr CP-551 7,30 7,23 7,67 7,87 Twardość mg/dm3CaCO3 70 56 52 Zasadowość całkowita 188 183 233 103 Tlen 4,78 3,87 5,05 4,89 Siarczki mg/ dm3 0,03 0,02 Krzemionka mg/ dm3SiO2 0,82 0,08 0,06 Sucha pozostałość 300 290 370 60 Konduktywność µS/cm 0,64 0,55 0,58 0,31 Wapń 86 57,2 80 38,4 Magnez 6,4 6,0 4,8 5,7 Azot 1,3 1,8 0,80 Miedź całkowita 0,20 0,13 0,10 Potas 5,3 3,9 2,4 Azotany 5,72 7,92 2,55 3,52 Chlorki 46 42 45 32 Siarczany 83 57 27 22 Fosforany 14 16 11 Żelazo 0,00 0,01 Cynk 0,12 0,05 Wodorowęglany 229,36 223,26 284,26 125,66 Temperatura (°C) Indeks Langeliera Indeks Ryznara Bielany Rudawa Dłubań Raba 0,23 -0,02 0,66 0,24 7,07 7,51 6,57 7,26 5 0,25 0,00 0,69 0,27 6,96 7,40 6,46 10 0,28 0,03 0,72 0,29 6,84 7,29 6,36 7,41 15 0,32 0,06 0,75 0,33 6,74 7,18 6,25 7,30 20 0,35 0,10 0,78 0,36 6,63 6,14 7,19 KOR-WOD

19 Monitorowanie w zakładach wodociągowych

20 sterowanie, transfer danych, wizualizacja

21 sterowanie, transfer danych, wizualizacja

22 Korozja metali w różnych warunkach
Korozja metali w wodach morskich Wody morskie – roztwór wielu soli (chlorki, siarczany, węglany,..), występują w niej ślady niemal wszystkich pierwiastków, zanieczyszczenia organiczne, rozpuszczone gazy,... Zasolenie wód morskich zależy od takich czynników jak: intensywność parowania czy wielkość dopływu słodkich wód rzecznych Średnie zasolenie wód oceanicznych wynosi około 3,5% (Bałtyk 1%) Różnice w natlenieniu i temperaturze pomiędzy warstwami powierzchniowymi wody a warstwami głębszymi sprzyjają powstawaniu ogniw korozyjnych. wspomniec o twardości wody i wplywie temperatury (uklady zamkniete i otwarte)

23 Korozja metali w różnych warunkach
Korozja atmosferyczna metali Najbardziej rozpowszechniony typ niszczenia metali – 80% konstrukcji i budowli eksploatowana jest w warunkach atmosferycznych. korozja atmosferyczna: sucha – przebiega przy całkowitej nieobecności wilgoci na powierzchni metalu – mechanizm podobny do korozji chemicznej, w wyniku wzajemnego oddziaływania chemicznego składników powietrza z powierzchnią metalu tworzy się warstewka produktów korozji – proces powolny z czasem ustaje; wspomniec o twardości wody i wplywie temperatury (uklady zamkniete i otwarte) wilgotna – przebiega przy wilgotności względnej powietrza poniżej 100%, na powierzchni metalu cienka, niewidoczna warstewka elektrolitu – mechanizm elektrochemiczny, depolaryzacja tlenowa; mokra – przebiega przy wilgotności względnej powietrza równej 100%, na powierzchni metalu widoczna skondensowana para wodna w postaci kropelek – mechanizm elektrochemiczny, depolaryzacja tlenowa;

24 Korozja metali w różnych warunkach
Korozja atmosferyczna metali w większości przypadków zwiększenie wilgotności względnej powyżej wilgotności krytycznej powoduje gwałtowny wzrost szybkości korozji wartość wilgotności krytycznej jest zmienna i zależy m.in. od zanieczyszczeń atmosfery (wartość zazwyczaj w przedziale 60-75%) wspomniec o twardości wody i wplywie temperatury (uklady zamkniete i otwarte) wilgotność krytyczna powietrze zawierające 0,01% SO2 + cząstki węgla powietrze zawierające 0,01% SO2 Powietrze czyste

25 Korozja metali w różnych warunkach
Korozja atmosferyczna metali Klimat: umiarkowany – średnia max. temperatura ponizej 40C, średnia min. temperatura powyżej -40C tropikalno-wilgotny – wysoka temperatura i wilgotność względna tropikalno-suchy – wysoka temperatura i niska wilgotność względna morski – obszar mórz i oceanów wspomniec o twardości wody i wplywie temperatury (uklady zamkniete i otwarte) polarny – niewielka ilość opadów, temperatury od 6 do -70C

26 Korozja metali w różnych warunkach
Korozja atmosferyczna metali Rodzaje atmosfer: wiejska – zanieczyszczenia nieznaczne (zazwyczaj w pobliżu zabudowań gospodarskich zanieczyszczenia powstające w wyniku rozkładu produktów organicznych) – niewielka korozyjność przemysłowa – okolice zakładów przemysłowych (wysokie zapylenie, wysokie stężenie SO2,...) – wysoka korozyjność miejska – zanieczyszczenia jak w atmosferze przemysłowej, lecz o mniejszym stężeniu i zależnym od pory roku/dnia wspomniec o twardości wody i wplywie temperatury (uklady zamkniete i otwarte) morska kopalniana

27 Korozja metali w różnych warunkach
Korozja atmosferyczna metali Kategoria korozyjności wg PN-EN ISO Przykłady środowisk typowych dla klimatu umiarkowanego (tylko informacyjnie) Wewnątrz Na zewnątrz C1 bardzo mała Ogrzewane budynki z czystą atmosferą, np. biura, sklepy, szkoły, hotele. Nie dotyczy C2 mała Budynki nie ogrzewane, w których może mieć miejsce kondensacja, np. magazyny, hale sportowe. Atmosfery w małym stopniu zanieczyszczone. Głównie tereny wiejskie. C3 średnia Pomieszczenia produkcyjne o dużej wilgotności i pewnym zanieczyszczeniu powietrza, np. zakłady spożywcze, pralnie, browary, mleczarnie. Atmosfery miejskie i przemysłowe, średnie zanieczyszczenie tlenkiem siarki (IV). Obszary przybrzeżne o małym zasoleniu. C4 duża Zakłady chemiczne, pływalnie, stocznie remontowe statków i łodzi. Obszary przemysłowe i obszary przybrzeżne o średnim zasoleniu. C5-I bardzo duża (przemysłowa) Budowle lub obszary z prawie ciągłą kondensacją i dużym zanieczyszczeniem. Obszary przemysłowe o dużej wilgotności i agresywnej atmosferze. C5-M bardzo duża (morska) Obszary przybrzeżne i oddalone od brzegu w głąb morza o dużym zasoleniu. wspomniec o twardości wody i wplywie temperatury (uklady zamkniete i otwarte)