Što je korozija?
Korozija predstavlja veliki problem jer nanosi štetu gospodarstvu. Šteta se izražava preko izravnih i neizravnih troškova. Izravni troškovi su svi troškovi koji su nastali zamjenom materijala koji je bio zahvaćen korozijom te troškovi održavanja radi sprječavanja nastanka korozije. Neizravni troškovi su svi troškovi nastali kao posljedica korozije koji mogu zgroziti ljude, morski okoliš, načiniti materijalnu štetu i umanjiti učinkovitost. Prema istraživanju SAD-a, Japana i država Europske unije, korozija predstavlja veliki trošak, približno 4,5% bruto nacionalnog dohotka, dok neizravne štete prelaze taj postotak. Države potiču ulaganje velike količine novčanih sredstava kako bi otkrile najdjelotvorniji način usporavanja i sprječavanja procesa korozije.
Korozija dolazi od latinske riječi corrodere što znači nagrizati. Korozija predstavlja proces razaranja metala pod utjecajem fizikalnih i kemijskih procesa. Fizikalni procesi ovise o brzini strujanja tekućine, zračnim mjehurićima, te vrijednostima temperature i tlaka. Kemijski procesi ovise o količini otopljenih plinova (O2, SO2, H2S, CO2), količinom soli i karbonata u tekućini i pH vrijednošću tekućine.
Drugi čimbenici koji utječu na ubrzanje korozije su:
- Abrazija – trošenje materijala zbog međusobnog trenja čvrstih materijala;
- Erozija – trošenje materijala zbog trenja čvrstog materijala i fluida;
- Mehanički zamor – periodično opterećenje krutog materijala koje ide preko
granice elastičnosti; - Kavitacija – trošenje materijala zbog kontakta s kapljevinom u turbulentnom
kretanju; - Biološki – obraštanje, potrošnja (oslobađanje kisika i ugljičnog dioksida);
- Električni – galvanske struje.
Korozija se razlikuje prema razdiobi na površini metala, prema mehanizmu procesa, prema materijalu koji korodira, prema vremenskom tijeku i prema korozivnom mediju.
Najvažnija podjela je prema mehanizmu procesa, a u nju ubrajamo:
- Kemijska korozija broda – reakcija između metala i medija. Tom reakcijom nastaju različiti spojevi koji su najčešće oksidi i sulfidi. Brzina korozije ovisi o metalu koji korodira, korozijskim produktima, agresivnoj okolini koja ga okružuje, brzini gibanja okoline i fizikalnim uvjetima. Nastaje u medijima koji ne provode električnu struju bez kapljevine vode u vrućim plinovima (vrući zrak) i u organskim kapljevinama (nafta). Ova vrsta korozije najzastupljenija je u motornim postrojenjima na brodu.
- Elektrokemijska korozija broda – reakcija između metala i legura s elektrolitima kao što su voda, lužina, sol i vodene otopine kiselina. U tom procesu dolazi do oksidacije (oslobađanjem elektrona nastaje druga tvar) i redukcije (vezivanjem elektrona nastaje druga tvar) i to je najčešći oblik korozije na brodu.
Korozija nemetala – degradacija kemijskim djelovanjem medija. Klasificira se prema vrsti materijala koji mogu biti organski, anorganski i kompoziti.
U prošlosti je zaštita od korozije bila sporedna stvar u održavanju broda iako su svi brodograditelji znali za taj problem. Slabo ulaganje u održavanje broda i antikorozivnu zaštitu dovode do skraćenog vijeka trajanja broda. U svijetu je u razdoblju od 1990. do 1991. godine izgubljeno oko 30 brodova za rasuti teret i oko 300 života. Jedan od glavnih uzroka bila je korozija broda. Istraživanje Lloyd’s registra pokazalo je da loša briga o zaštiti od korozije, već nakon prvog desetljeća korištenja broda dovodi do gubitka količine materijala koji rezultira propašću konstrukcije (debljina lima se stanjuje).
Postoji pet načina sprječavanja nastanka korozije:
- Zaštita prevlačenjem je jedna od najstarijih metoda, jednostavno i brzo se primjenjuje i ima nižu cijenu od ostalih metoda. Temelji se na izolaciji metala. U brodogradnji se najčešće koriste organski premazi, a ovisno o dijelu konstrukcije, premazi mogu imati i druge namjene osim zaštite.
- Zaštita inhibitorima je metoda zaštite kod koje tvari anorganskog ili organskog podrijetla u vrlo malim koncentracijama smanjuju brzinu korozije do tehnološki prihvatljivih vrijednosti. Inhibitori mogu biti katodni, anodni, miješani, obzirom na kočenje ionizacije (anodna reakcija), depolarizacije (katodna reakcija) ili oba procesa te hlapljivi koji štite metale od atmosferske korozije.
- Katodna zaštita je uz zaštitu prevlačenjem najčešća metoda zaštite od korozije. To je način uklanjanja ili smanjivanja korozije s metalnih površina tako da se konstrukcija broda učini električni negativnom u odnosu na korozivni medij (katoda). Druga elektroda u strujnom krugu postaje električki pozitivna (anoda). U kombinaciji s premazima daje najbolje rezultate. Zaštitni sloj premaza odvaja okolinu od materijala, a katodna zaštita mijenja vanjske činitelje oštećivanja tako što smanjuje pokretne sile oštećivanja. Vrste katodne zaštite su katodna zaštita s galvanskom anodom i katodna zaštita s vanjskim izvorom struje.
- Konstrukcijsko-tehnološke mjere mogu usporiti korozijski proces, ali i produžiti vijek trajanja. One se temelje na kreativnoj primjeni teorije zaštite od korozije. Kod odabira konstrukcijskog materijala treba obratiti pažnju na korozijsko ponašanje u predvidivim okolnostima. Također treba uzeti u obzir smanjenje dimenzija tijekom životnog vijeka trajanja i treba predvidjeti što je moguće glađe plohe koje će biti u dodiru s korozivnim sredinama. Prilikom određivanja oblika i položaja elemenata treba odabrati rješenja koja smanjuju afinitet na koroziju i povećavaju otpor njegovu djelovanju.
Zaključak
Primjena korozijski postojanih metala smanjuje mogućnost nastanka korozije. Najvažnije je odabrati odgovarajući materijal, a to ovisi o očekivanom vijeku trajanja, mehaničkim svojstvima, estetskom izgledu, korozijskoj postojanosti i cijeni. Danas se u brodogradnji koriste korozijski postojani konstrukcijski materijali kao što su nehrđajući čelici, legure aluminija, bakra i nikla. Ti materijali imaju visoku korozijsku postojanost, ali u određenim eksploatacijskim uvjetima skloni su korozijskom oštećenju.
