Kompendium korrosjon

More documents

Recommendations

Info

HIN Allmenn Maskin Side 6 av 10 RA 09.01.03 i oppløsning). Elektronene kan vandre i metaller da disse er elektriske ledere. Senkes potensialet langt nok, vil korrosjonen stoppe helt. Metallet er da blitt immunt. Motsatt, dersom potensialet økes, vil korrosjonen tilta. Dersom potensialet heves mye, vil oksygenet binde seg til metallet som en oksidhinne i stedet for å danne OH - . Oksidhinnen hindrer videre korrosjon, og metallet sies da å være passivert. Som omtalt over, inntar metallene et korrosjonspotensial når de neddykket i vann. For sjøvann har karbonstål -0,44 V, sink har -1,3 V og kobber har ca 0 V. Noen metaller har en ve til å danne en tett oksidhinne uten påtrykt strøm. Disse har da god korrosjonsmotstand i sjøvann (rustfritt stål, titan mfl.) og inntar naturlig et høyere potensial (18-8 stål har ca +0,30 V, titan har +0,38 V). Noen av metallene med passivhinne (oksidhinne), kan under visse forhold komme delvis i aktiv tilstand. For rustfritt stål kan dette skje som følge av tildekninger eller kombinasjon av høyt kloridinnhold og høyere temperatur. Korrosjonspotensialet vil da bli mye lavere, og korrosjonen vil arte seg som groptæringer eller andre former for lokalisert korrosjon, se senere kapittel. Galvanisk korrosjon Dersom ulike metaller kommer i kontakt med hverandre når de er neddykket i vann, vil potensialet innta en verdi mellom de to metallenes fri korrosjonspotensialer. Korrosjonen vil avta på det metallet som var mest positivt (og får senket potensialet) og øke på det som var mest negativt. Samtidig vil det samlede katodearealet øke. Denne korrosjonsformen kalles galvanisk korrosjon. Det er viktig å unngå slik sammenkobling av metaller. Når f.eks. en stålbåt skal ha overbygning av aluminium, må det brukes elektrosk isolerende pakninger. Ellers vil det oppstå galvanisk korrosjon når sammenføyningen overtrekkes av vannfilm (sjøsprøyt, nedbør). Som hjelp til å vurdere faren for galvanisk korrosjon, brukes det tabeller som viser metallenes frie korrosjonspotensial, også kalt metallenes galvaniske spenningsrekke. Den vanligste, som man finner i tabeller og i læreboka, gjelder for metaller i sjøvann. Det er viktig å merke seg at denne tabellen kun gjelder for metallene i sjøvann! Katodisk beskyttelse Galvanisk ”korrosjon” kan nyttiggjøres ved ”offerandode-prinsippet”. Stål og anoder, begge neddykket i elektrolytt, kobles sammen slik at det er elektrisk kontakt. Offeranoder består av sink eller aktivisert aluminium. Stålets potensial senkes (helt eller delvis til immunt) ved at sinkanodene leverer elektroner, idet de løses opp. Dette kalles katodisk beskyttelse, for stål utgjør katoden. Katodisk beskyttelse kan også gjøres med påtrykt strøm. Med påtrykt strøm benyttes en kraftig, nøye regulert transformator med likeretting. Den negative polen kobles til stålet som skal beskyttes, mens den positive polen kobles til passive anoder (av grafitt eller titan).
HIN Allmenn Maskin Side 7 av 10 RA 09.01.03 Katodisk beskyttelse virker kun på de delene som er neddykket i elektrolytt. Marine konstruksjoner med katodisk beskyttelse (skip, plattformer, ståldeler i kaier) har alltid størst problemer i plaskesonen. Oppgaver: 1) Betrakt titans plassering i standardnormal potensialrekka og i den galvaniske spenningsrekka for sjøvann. Kommenter dette. Kommenter likheter og ulikheter i metallenes rekkefølge. 2) Foreslå nødløsning dersom man må koble sammen vannførende rør av rustfritt stål og karbonstål. Rørene har flenser. 3) Tegn en figur som viser ladningstransport og reaksjoner for stål med offeranode. Benytt samme illustrasjonsmetode som Figur 3. 4) Det har vært forøkt solgt offeranoder til biler. Kommenter dette. Korrosjonsprodukter Ved korrosjon av jern (stål) dannes det alltid først 2-verdige ioner, Fe = Fe 2+ + 2e - . De toverdige jernionene vil i oksygenrikt vann delvis oksideres videre til 3-verdig jern, Fe 2+ = Fe 3+ + e - . Den katodiske reaksjonen er fortsatt oksygenomsetning: O2 + 2H2O + 4e - = 4OH - . Oppslag i løselighetstabell viser at jerhydroksid, Fe(OH)3 er tungtløselig. Dette felles ut allerede ved pH over 7, og er brunfarget. Da OH - dannes ved den katodiske reaksjonen, vil det alltid (unntatt i ganske surt vann) felles ut noe Fe(OH)3. Sammen med Fe 2+ -ionene dannes det over tid blandingsoksid med krystallvann og litt varierende sammensetning, Fe2O3·FeO·nH2O, som er det vi kaller rust. I lufta er det karbondioksid, CO2. I mye naturlig vann er det merkbare mengder karbonat, CO3 2- . Det vil derfor som oftest også felles ut noe FeCO3, som inngår i rusten. Sink danner også korrosjonsbelegg. Først dannes sinkhydroksid, Zn(OH)2, som er hvitt og kan være ganske voluminøst (”hvitrust”). Dette er mest markert på galvaniserte produkter som får kondens. Etter en tid reagerer dette med CO2 i lufta og gir et grått belegg av sinkkarbonat, ZnCO3, som gir rimelig god beskyttelse mot videre korrosjon forutsatt at miljøet ikke er alt for korrosivt. Korrosjonsformer Jevn korrosjon I det foregående har vi omtalt jevn korrosjon i Figur 3 og den tilhørende teksten. Ved jevn korrosjon, avvirkes metallet noenlunde jevnt. Jevn korrosjon forutsetter at det ikke dannes vesentlig belegg.
Page 1 and 2: HIN Allmenn Maskin RA 09.01.03 Side
Page 3 and 4: HIN Allmenn Maskin Side 3 av 10 RA
Page 5: HIN Allmenn Maskin Side 5 av 10 RA
Page 9 and 10: HIN Allmenn Maskin RA 09.01.03 Side

Kompendium korrosjon

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?