KORRÓZIÓVÉDELEM
Tartalom
4. Vas- és acél korrózió fajtái
A lakkok, zománcok és festékek alkalmazása a legtöbb laikus számára az adott felület színének, díszítő jellegének kialakítását jelenti, s csak a szakavatottak tudják, hogy ezeken túl az illető felület megvédésében,‚élettartamának növelésében is alapvető szerepük van.
A nem védett felületű anyagok a környező közeg, elsősorban a levegő oxigénje és nedvességtartalma, a bennelevő szennyeződések, mint például a különböző gázok, füst, korom, por stb. hatására előbb-utóbb tönkremennek.
Közismert jelenség, hogy ha egy vas- vagy acéltárgy felületét védelem nélkül hagyjuk, akkor a felületén hosszabb-rövidebb időmulva először vörösbarna foltok, majd egyre nagyobb összefüggő felületek jelennek meg, mígnem lyukacsos, porózus, lemezes szerkezetű képződmény fedi be az egész felületet, s ez a folyamat mindaddig folytatódik, amíg az egész tárgy át nem alakul ilyen képződmény. Ez a képződmény a rozsda, a folyamat pedig a korrózió.
A korrózió - bármilyen hatásra induljon is meg - először az anyag felületét támadja meg, s csak azután hatol a belső rétegekbe. A korrózió a vason ‚s az acélon vörösbarnás, egyéb fémeken, mint például alumíniumon, cinken, magnéziumon fehér kivirágzást, bemaródást, míg sárgarézen elszíneződést, repedést okoz. Ezeket a vörösbarna, fehér vagy egyéb szín? képz?dményeket korróziós termékeknek nevezik.
A korrózió világszerte nagy károkat okoz az iparban ‚s a gazdaság minden területén. A nem védett felületű vas csupán a légköri hatások következtében évente kb. O,1 mm-t veszít vastagságából. Így a korrózió okozta közvetlen és közvetett kár hazánkban is több tízmilliárd forint évente, míg az Egyesült Államokban ezt évenként 50 milliárd dollárra becsülik.
Ezen károk csökkentésére, haszontárgyaink védelmére különböző eljárások fejlődtek ki, amelyeket összefoglaló néven felületvédelemnek nevezünk.
A legszélesebb területen alkalmazott felületvédelem a bevonatok alkalmazása, amelyet hétköznapi szóhasználatban gyakran csak festésnek neveznek.
Tudatában kell azonban lennünk, hogy a felületvédelemben a festés elsődleges funkciója nem a színezés, hanem a tárgyak korróziótól való megóvása.
Ahhoz, hogy a festékréteg jól ellássa funkcióját, jó tapadást kell biztosítani a festék ‚s az alap között. Ehhez először általában meg kell tisztítani a felületet, amit gyakran oxidációs termékek, acél esetében reve, rozsda és ezen felül számos estben még egyéb mechanikai szennyeződés, mint például zsír, olaj, stb. borítanak. Amennyiben a felvitt festék (bevonat) nem érintkezik közvetlenül a fémmel, amelyet védenie kell, úgy alatta korróziós folyamatok indulhatnak meg, vagy még a természetes tönkremenése előtt leválhat, s így egyik esetben sem képes funkcióját betölteni.
A bevonat tapadását az alaphoz az érintkező felületek között fellépő erők szabják meg. A különböző anyagok közt fellépő vonzerőket adhéziós erőknek nevezzük. Az adhézió kétféle lehet: mechanikai és specifikus.
A mechanikai adhézió részben a felület egyenetlenségei, görbületei révén, részben. a bevonatnak az alap legkülső rétegeibe történő hatolása révén alakul ki. Ezt a jelenséget tudatosan is befolyásolhatjuk, úgy, hogy a felületet érdesítjük, azaz növeljük a felület görbületeit, annak érdekében, hogy a felületi viszonyok minél nagyobb adhéziót eredményezzenek a teljes felületen.
A specifikus adhézió az alapfelület és a bevonóanyag között kialakult fizikai-kémiai kapcsolat eredménye, ami adott alap esetében minden bevonóanyagra más és más. Nyilvánvalóan azokból az anyagokból lehet jó, bevonatat készíteni, amelyik specifikus adhéziója nagyobb egy adott alapra nézve, a többi anyaghoz képest.
A felület előkészítése során kapott felületi tisztaságot különböző osztályokba soroljuk, amelyet szabványban rögzítenek. A legújabb magyar szabvány tartalmában ‚s szerkezetében már teljesen megegyezik a nemzetközi szabványéval. Ez az MSZ ISO 8501-1
Ez a szabvány olyan acélfelületek esetében is alkalmazható, amelyek hengerlési reve mellett jól tapadó, régi festékbevonatok maradványait ‚s idegen szennyező anyagokat is tartalmaznak. A modern korrózióvédő bevonati rendszerek ugyanis felhordhatók jóltapadó régi bevonatokra is, s nem kell feltétlenül fémtiszta felületet biztosítanunk az új bevonat elkészítéséhez.
Viszont ha ez így van, felmerül a kérdés; mi dönti el, hogy egy régi bevonat maradhat-e az új bevonat alatt, vagy más oldalról nézve; mikor kell a régi bevonatot átfesteni? S egyáltalán, mi történik a bevonattal felhordása után?
Kezdetben a bevonati film az előbb tárgyalt adhéziós erők következtében az alaphoz fog tapadni, miközben belsejében a saját molekuláit ”összetartó erők is hatnak. Ez utóbbit kohéziós erőnek nevezzük. A kohéziós erő a film zsugorodását eredményezi, s így ellene hat az adhéziós erőnek.
A bevonati film akkor lesz tartós, ha az adhéziós és kohéziós erők egyensúlyban vannak.
A környezeti hatások, a napfény, a hősugárzás, a csapadékok, a levegő oxigénje ‚s nedvességtartalma, valamint a benne lévő egyéb szennyezősek azonban a film elkerülhetetlen tönkremenetelét okozzák.
A film kialakulásától kezdve állandóan változik. A levegő páratartalma szerint ingadozik vastagsága. A párás levegő duzzasztja, száraz zsugorítja a bevonatot. Ezek a változások végül a film ellenálló képességét rontják. Hasonló változások mennek végbe a hőmérséklet-változás hatására is. A hőmérséklet fagypont alácsökkenése esetén, pl. a filmben lévő víz fagyása révén térfogatnövekedés áll elő, amely roncsolja a film szerkezetét. Ugyancsak roncsoló hatású a napfény ultraibolya sugárzása is, ami következtében kémiai bomlás, lánchasadás, a kevésbé stabil kötések bomlása, s így depolimerizáció lép fel. Ennek következtében a molekulák leépülnek, a bevonat szilárdsága csökken. A keletkező bomlástermékek a filmből távoznak, s a film porózussá ‚s ennek következtében a légköri hatásokkal szemben jelentősen ‚érzékenyebbé válik.
A teljes leépülés, lebomlás azonban még nagyon gyenge bevonatok esetén sem következik be, mivel már kismértékű kémiai változás hatására megbomlik az adhéziós és kohéziós erők egyensúlya, aminek következtében a film mechanikailag tönkremegy, azaz szétrepedezik, s elválik az alaptól.
A film tönkremenetelét tehát nagyrészt az adhéziós ‚s kohéziós erők egyensúlyának eltolódásából keletkező belső feszültség okozza. A feszültségek hatására apró repedések keletkeznek, amelyek kiindulási pontjai rendszerint a makromolekuláris szerkezet hibahelyei. Attól függően, hogy milyen folyamat eredményeként jönnek létre, megkülönböztetünk duzzadási ‚s zsugorodási repedéseket. A duzzadási repedések a film duzzadásával járó térfogatnövekedés, a zsugorodási repedések pedig az illó részek távozásával létrejövő térfogatcsökkenés következményei. Duzzadáskor a felület alatt keletkezik repedés és csak a kiszáradáskor tör át a felszínre.
A repedések kiindulási pontjai a hézaghelyeken kívül sok estben a filmben lévő idegen testek, pl. a pigmentek is, ha nincsenek a kötőanyagban kellőképpen eloszlatva, de lehetnek belső üregek is, pl. levegőzárványok.A repedések keletkezése tehát térfogatváltozás következménye.
A film zsugorodása lehet a felületre merőleges, vagy azzal párhuzamos, vagy mindkét irányú. A merőleges zsugorodás nem idéz elő feszültségeket, mivel a filmből távozó részek helyei töltődnek be. A felülettel párhuzamos zsugorodás viszont ellene hat a filmet az alaphoz tapasztó erőknek, ezért ilyenkor feszültségek lépnek fel a filmben.
Mindaddig, míg ezek a mechanikai feszültségek fennállnak, folyamatosan képződnek repedé-sek a filmben.
Az adhéziós erő csökkenésével a film felhólyagosodik, majd lehámlik. A kohéziós erő csökkenésével a film krétásodik vagy krokodilbőrszer? repedések jelentkeznek rajta. A filmréteg repedése meggátolható a lakkfilmek megfelelő lágyításával ‚s lehetőleg vékony filmréteg kialakításával. Az is nagyon fontos, hogy a film egyenletesen keményedjék át, mivel a duzzadási vagy zsugoradási repedések gyakran az egyenetlen, rossz átkeményedés következményei.
Ahhoz, hogy egy régi bevonatról egyértelműen meg tudjuk állapítani, hogy megfelelő-e a tapadása, vagy sem, vizsgálatokat kell végezni. A legegyszerűbb ilyenirányú vizsgálat a rácsvágás, amikor éles párhuzamos forgókésekkel egymást valamilyen szögben metsző egyeneseket vágunk a bevonatba. Ha az egyenesek metszésével létrejött kis rombuszok a helyükön maradnak, akkor a tapadás megfelelő. Ha ezek sarkai felválnak, akkor még elfogadható, de ha már nagyobb mértékben felpattannak, netán teljes felületükön felválnak, akkor a tapadás nem megfelelő, a régi bevonatot el kell távolítani a felületről, mielőtt az új bevonatot felvinnénk.
NAGYON FONTOS, hogy sohase fessünk laza rétegre, hiszen az az alaphoz nem megfelelően tapad, s így bármikor leválhat róla, az új bevonattal együtt!
Ezért rendkívü1 fontos a jó felületelőkészítés!!!
JEGYEZZÜK MEG:
rossz felület-előkészítés+jó bevonat = rossz felületvédelem
jó felület-előkészítés+gyengébb bevonat=jó felületvédelem
jó felület-előkészítés+jó bevonat=kiváló felület védelem
A korrózió meghatározása
A korróziót a fémek, vagy a beton azon elértéktelenedésének tartjuk, amely kémiai vagy elektrokémiai reakció révén következik be, amikor azokat az időjárás, a nedvesség, a környezetben lévő vegyi anyagok, vagy más közeg hatásának tesszük ki. Mind fémeket, de ezek közül is elsőként az acélt, mind a betont széleskörűen használják építési célokra. A beton korrozióját vagy roncsolását a betonban lévő mésznek savval való reakciója okozza, vagy pedig az ásványi alkotórészek megtámadása erős lúgok által.
A fémek korroziója bonyolultabb, de ismerete kiemelkedő fontosságú, tekintve az igen széleskörű felhasználásukat, főleg az acél esetében. A fémek tisztított állapotukban kémiailag instabilak, s ez eredményezi a korroziót. A szabadenergia minimumra való törekvés a finomított fémeket a természetben történő előfordulásuk formájába igyekszik visszajuttatni.
Ha a rozsdát megelemezzük, akkor azt találjuk, hogy az vasoxid. Ha a kibányászott vasércet elemezzük meg, akkor arról is azt fogjuk megállapítani, hogy az is vasoxid!
A korrozió tehát az ember által végzett fémgyártásnak a természeti erők révén megfordított, ellentétes irányú folyamata.
Az acél a vasnak a szénnel ‚s egy vagy több ötvöző fémmel alkotott ötvözete. A vasoxid alakú ércet kényszerhuzatú kohóban mészkő jelenlétében redukálják. Az így keletkező megömlő öntöttvasat azután hevítéssel dolgozzák fel, miközben a felesleges szenet ‚s más szennyezőket kioxidálnak belőle. A lágyacél 0,3 %-nál kevesebb szenet, míg a többi acél l,5%-ig terjedő szénmennyiséget tartalmaz.
A többi ötvöző fémet ezután adják hozzá, az acél tulajdonságainak javítása céljából: a kobaltot ‚s a cirkóniumot szerkezeti acélok gyártására, a krómot ‚s nikkelt rozsdamentes acélok, a wolframot, molibdént ‚s magnéziumot egyéb különleges acélok gyártására.
Az eredményként keletkező acél így összetételében ‚s szemcseszerkezetében nagyon eltérő. Ezt tovább bonyolítják a különböző szennyezők ‚s szerkezeti hibák. Az egyik szemcse felületének az eltérése a másikéhoz képest kicsi, de mégis jelentős különbséget eredményez az elektromos energia szintekben. Ezt a különbséget nevezzük elektromotoros erőnek (EMF).
Ez az elektromotoros erő képezi az acél felülete mentén fellépő korróziós folyamat hajtóerejét.
Az elektromotoros erőnek nevezett hajtóerő, vagy más néven korróziós potenciál határozza meg valamely fém korrodálódásra való hajlamát, az adott fém korrózióval szembeni ellenálló- képessége pedig a korrózió sebességét.
Az elektrokémiai korrózió kialakulásához szükség van egy anódra, egy katódra ‚s egy elektrolitra, amely az anód ‚s a katód között kialakuló elektromos áramot közvetíti.Mindig az anód korrodál inkább, mint a katód.Minél kisebb az anód felülete a katódéhoz képest, annál nagyobb a korrózió sebessége.
Az elektrolit ionokat, azaz töltéssel rendelkező részecskéket tartalmazó oldat. Ionok vannak jelen a savak, lúgok ‚s sók oldataiban is. Anódok ‚s katódok valamennyi vas és acél felületén kialakulnak. Ezeket felüteti hibahelyek, szemcse-orientációk, a fém inhomogenitása, helyi feszültségek, vagy szennyezések jelenléte eredményezi.
Elektrolit jelenlétében fémionok mennek oldatba. Ugyanakkor a katódra hidrogén ionok vándorolnak, amelyek ott elektron felvétel révén hidrogén gáz formájában leválnak A hidrogén filmet képez a katódon, amely lassítja a korrózió sebességét. Az atmoszférában bőségesen rendelkezésre álló oxigén bejutása ebbe a filmbe megszakítja a hidrogén filmet, a katód depolarizálódik, a korrózió sebessége megnő.
Az anódon lejátszódó reakció: Fe .--> Fe++ + 2e-
A katódon lejátszódó reakció: 2H+ + 2e- --> H2
Az elektrokémiai folyamat során képződő rozsda az alábbi reakció szerint keletkezik:
4Fe -.-- 4Fe++ + 8e-
4Fe + 302 + 2H20 -- 2Fe203 H20
(hidratált vörös rozsda)
4Fe +202 + 4H20 -- 4Fe{OH)2
4Fe{OH)2 + O2 -- 2Fe203 H2O + 2H2O
(hidratált vörös rozsda)
A rozsda legstabilabb alakja az Fe304, amely a fekete vasoxid (magnetit).A magnetit az Fe203-nak Fe304-gyé történő redukálásával képződik. Az Fe0 képződését vagy a rozsdás acélnak magas hőmérsékletre történő hevítése, vagy valamilyen redukciós folyamat eredményezheti. Savas környezetben, még oxigén jelenlétének hiányában is, a fém az anódon gyors korróziót szenved, míg a katódon a hidrogén film folyamatosan megbomlik hidrogén gáz képződése következtében.
Ha a fémeket elektromotoros potenciáljuk szerint sorba állítjuk, akkor azt tapasztaljuk, hogy azok a fémek, amelyek ebben a sorban előrébb helyezkednek el, a korróziótól megvédik azokat a fémeket, amelyek hátrébb helyezkednek el ebben a sorban, amennyiben összepárosítjuk őket.
Minél magasabb egy fém elfoglalt helye a korróziós potenciálsorban, annál nagyobb a fém korróziós hajlama, azaz annál inkább fog korrodálni a másik fémhez képest, ha a két fémet elektroliton keresztül kapcsolatba hozzuk egymással.
A fémeknek ezt a hajlamát galvanikus korróziónak nevezzük. Ezt a sajátosságot használjuk ki, amikor cink, vagy magnézium anódot kapcsolunk össze földbe helyezett acél tartállyal. A cinkben gazdag bevonatok a galván korrózióra alapozva kerültek kifejlesztésre, így a kémiai behatásra először a cink korrodál s így védi az alapfémet a korrózióval szemben. A galvanikus korrózióhoz a két fémet érintkeztetni kell egymással elektrolit jelenlétében.
Elektromotoros potenciálok:
Standard potenciál (Volt) |
|
Magnézium |
- 2,34 |
Alumínium |
- 1,67 |
Cink |
- 0,763 |
Vas |
- 0,44 |
Hidrogén |
0,0 |
Réz |
+ 0,345 |
Platina |
+ 1,20 |
Arany |
+ 1,68 |
4. A VAS- ÉS ACÉLKORROZÓ FAJTÁI
Egyenletes vagy általános korrózió
Elektrokémiai korrózió a teljes felületen, az anód ‚s a katód állandó eltolódása következtében.
Lyukkorrózió
Lokalizált elektrokémiai korrózió, amelyet a nagy katód felülethez képest kis anód felület eredményez.
Galvanikus korrózió
Különböző fémeket összekapcsolva elektroliton keresztül az anódikus fém korróziója lényegesen nagyobb mérvű lesz, mint a katódikus fém‚.
Réskorrózió
Az oxigénszint eltérései okozzák, rendszerint a levegő-folyadék fázishatárok mentén.
Eróziós korrózió
Szilárd anyagok, folyadékok ‚s gázok koptató hatása következtében fellépő mechanikai hatás következménye.
Feszültségkorrózió
Az acélban meglévő feszültségek hatására az acélszemcsék anódokká válnak; a szomszédos felületekhez képest, ami repedéseket idézhet elő.
Szemcseközi korrózió
Szelektív korróziós hatás a fémben lévő szemcsék felülete mentén. Legáltalánosabb példája az ausztenites rozsdaálló acél hőkezelése során fellépő folyamat.
Súrlódási korrózió
Erroziós korrózió, melyet a buborékok szétpattanása okoz az acél felületén. Például: hajócsavarok, szivattyú lapátkerekek, turbina lapátok felületén.
Ütközési korrózió
Nagy sebességű folyadékok mozgása által okozott fizikai-kémiai hatás.
Rideg törékenység
A hidrogén gáznak a fémbe való diffundálása révén következik be, ott ahol a fémben feszültségek lépnek fel.
Cinktelenedés
Cink szelektív kiválása bronzból.
Grafitosodás
Vas szelektív kiválása öntöttvasból, grafit hátrahagyásával.
Kóboráram
Nedves talajokon következik be, ott ahol a fémek olyan közvetlen áramforrásoknak vannak kitéve, mint a villamos vasút, vagy a hegesztő berendezések.
Tartós–e a beton ?
A vasbeton, korunk legjelentősebb építőanyaga, magas műszaki, és gazdasági követelmények teljesítésére képes. Ezért sokoldalúan, nagy tömegben alkalmazzák építőanyagként. A beton hosszú időn át a külső hatások ellen korlátlan ellenálló képességű anyagnak tartották. Az előírásszerűen készített vasbeton valóban hosszú élettartamú és gyakorlatilag elpusztíthatatlan. A beton erős lúgos kémhatásra (kb. pH 13) megfelelő védelmet biztosít a betonacél korrózió védelméhez. Persze technológiai hibák, a hiányos betonfedés, a túlterhelés és külső hatások igen komoly betonkárosodásokat okozhatnak.
A beton karbonátosodása fontos tényező
A beton széndioxid természetes betonba jutása révén a beton szabad mésztartalma kalcium karbonáttá alakul át, ami az erős lúgosság, s ezzel a korrózióvédő hatás megszűnését eredményezi. A karbonátosodás mélyülése nagymértékben függ a beton minőségétől és az időtől. Túl vékony betonfedés, vagy gyenge betonminőség esetén az úgynevezett karbonátosodási front viszonylag rövid idő alatt eléri a betonacél mélységét. Ekkor oxigén és nedvesség jelenlétében megindul a betonacél korróziója és a képződő rozsda lefeszíti a betonfedést.
A beton károsodás okai
A betonkárosodásokat az alábbi külső hatások és építési hiányosságok okozzák:
• karbonátosodás a levegő széndioxid hatására
• savas füstgázok
• erős olvasztósó igénybevétel
• túl vékony betonfedés
• gyenge betonminőség
• mechanikai túlterhelés
A károsodás mértéke és megjelenési formája a kiváló októl és az előrehaladottság fokától függ.
Jellegzetes károsodások
A karbonátosodás mélyülése a betonminőség és az idő függvényében
A korróziós problémák csökkenthetők, vagy kiküszöbölhetők még a tervezés fázisában történő jó műszaki megoldások alkalmazásával, vagy jó karbantartási módszerekkel azt követően, hogy a létesítményt üzembe helyezték.
Tervezési megfontolások
Számos módszer létezik arra, hogy a tervezés stádiumában már kiküszöböljünk, vagy legalábbis csökkentsünk bizonyos problémákat, amelyek később korrózióhoz vezethetnek. Ezek főleg az alábbiak:
- A berendezések telepítési helyének. a helyes megválasztása
-A berendezések adott helyen történő kedvező elrendezése {az uralkodó szélirány figyelembe vétele)
- A kilépő anyagáramok kilépési helyének helyes megválasztása
- A tárolás helyének helyes megválasztása
- Az anyagáramok szabályozása
-A kifolyó anyagok megfelelő kezelése
-A réskorrózió kiküszöbölésére törekvő tervezés
NE ALKALMAZZUNK EHHEZ HASONLÓ ÁTLAPOLÓ HEGESZTÉST!
Amennyiben átlapoló hegesztést alkalmazunk, úgy az átlapolásokat ki kell tölteni szalaghegesztéssel vagy megfelelő hézagoló ötvözettel, a réskorrózió megelőzése céljából.
Amennyiben átlapoló hegesztést alkalmazunk, úgy az átlapolásokat ki kell tölteni szalaghegesztéssel vagy megfelelő hézagoló ötvözettel, a réskorrózió megelőzése céljából.
Megfelelő átlapoló hegesztés:
Megfelelő összeillesztésű hegesztés alkalmazása kiküszöböli a további karbantartás szükségességét.
Butt weld = összeillesztő hegesztés
Ha a tartályt védőbéleléssel kell ellátni, úgy az összeillesztő hegesztés ugyancsak kívánatos a megfelelő borítás biztosításához. Valamint kívánatos a hegesztés kiálló részeit simává alakítani.
Amikor a közeg vagy a környezet indokoltá teszi alkalmazzunk kémiailag ellenálló fémet, ötvözetet, vagy műanyagot.
Természetesen a gazdaságosság eldöntése nem mindig lehetséges a tervezés fázisában, de mindenképpen alkalmazhatók olyan módszerek, amelyek csökkentik a jövőben a korróziós problémákat.
INHIBÍTOROK HASZNÁLATA
Az inhibitorok olyan vegyi anyagok, amelyek a korrózió csökkentéséhez, vagy kiküszöböléséhez vezetnek. Az inhibitorokat széleskörûen alkalmazzák az olajiparban, az acél kőolaj okozta korróziójának megelőzésére.
A kromátokat, foszfátokat, szilikátokat tartalmazó inhibitorokat az acél vizes közegbeni korróziójának csökkentésére alkalmazzák. Az inhibitorokat szabályos időközönként kell utántölteni álló környezetben lévő védendő tárgy esetén, és folyamatosan kell adagolni mozgásban lévő oldatokhoz, mint például amelyek csővezetékekben áramlanak. Az oldatokhoz hozzáadott inhibitorok általában nem védenek a gőzök, okozta korrózióval szemben.
KATÓDIKUS VÉDELEM ALKALMAZÁSA
Ezen eljárás keretében egy aktívabb fémet csatlakoztatnak elektromosan a védendő fémhez. Például cinket vagy magnéziumot alkalmaznak anódként acélnak tengeri környezetben való védelmére.
A katódikus védelem elérhető egyenáram rákapcsolásával is egy viszonylag inert anód alkalmazásával. Elektrolitra természetesen szükség van. Ezt a módszert széles körben alkalmazzák vízalatti csővezetékek, tengeri berendezések, valamint víztartályok védelmére. Ugyanakkor az elektromos áram fogyasztása költséggel jár, ami gátat szab ezen módszer alkalmazásának, továbbá ez a módszer nem alkalmazható ott, ahol sok vegyi anyag van, vagy ahol nincs jelen elektrolit.
VÉDŐBEVONATOK ALKALMAZÁSA
A korrózióvédelemnek legszélesebben alkalmazott módszere a védőbevonatok alkalmazása, amely megakadályozza, vagy csökkenti, hogy a vegyi anyag, vagy az oxigén érintkezzék a fém vagy a beton felületével.
A védőbevonatok vastagsága változó, a néhány mikrométertől az egy-másfél milliméter vastagságú bevonatokig.
Valamennyi iparág alkalmaz ilyen vagy olyan bevonatokat, mivel ezek rendkívül sokfélék, sokoldalúak lehetnek, s viszonylag kis költséggel alkalmazhatók.
Gátló bevonatok
A gátló bevonatrendszerek alapozó bevonatra épülnek, amely olyan pigmentet tartalmaz, amely kémiailag reagál a fémmel, annak felületén. A vörös ólomvegyületek valószínûleg a legrégebbiek ezen a területen, amelyeket a kromátok, molibdének, majd az ólomszuboxidok‚ s a bárium-metaborátok követtek.
Ezek közül ma már számos anyag elvesztette a korrózióvédelemben elfoglalt nélkülözhetetlen helyét, az emberre‚ s a környezetre gyakorolt káros hatása következtében.
A gátló pigmentek ionokat bocsátanak oldatba, amely a bevonati filmbe behatol. Ezek az ionok a fém felületéhez vándorolnak ‚s ott megnövelik az anód vagy a katód polarizációját. Ennek a folyamatnak a következményeként mikroszkopikus védőréteg alakul ki a fém felületén.
Áldozati bevonatok
Az áldozati bevonatok rendszerint a cinkben dús bevonatokra korlátozódnak, s a fém cink beépülésén alapulnak, amely előbb korrodeálódik el, vagyis "feláldozza magát", hogy "megvédje" az acél alapfémet.
Ezek a bevonatok a galvanikus korróziót aknázzák ki, amikor az acél az alapfémmel érintkezik, s a cink film a nagy korróziós elem anódjaként szolgál, minden kis elektromos különbséget minimalizálva az acél felületén. Ily módon az acél a cinkhez képest katódikus‚ s teljesen védett lesz.
Válaszfal bevonatok
Az ilyen típusú bevonatok nem az alapozó pigmentjének az alappal létrejövő sajátos kapcsolatára épülnek. Ezek a bevonatok alapozóként, közbenső bevonatként ‚s fedő bevonatként, vagy úgynevezett vastagfilm bevonatokban egyaránt "bevonati rendszerként" működnek.
A válaszfal bevonatok egy tömörebb, jobb tapadóképességű filmet szolgáltatnak, amelyeknek kisebb a vízzel, az oxigénnel‚ s az olyan ionokkal szembeni áteresztő képessége, amelyek gátlóvá, vagy áldozóvá teszik a filmet. Ez a tulajdonság biztosítja a korrózió leküzdését még olyan szigorú feltételek között is, mint a friss, vagy tengeri vízbe merülés, talajba való fektetés‚ s nagyon korrozív közegbe való elhelyezés.
Ilyen bevonatok például a kőszénkátrányok, az epoxidok, a többrétegű vinilgyanták és az alifás poliuretánok.
A válaszfal bevonatok jelentősen eltérnek összetételben, teljesítményben ‚s költségben is. Az alkalmazó korróziós mérnöknek az anyagok széles választékából azt a típust kell kiválasztania, amely leginkább megfelel a végzendő munka körülményeinek, s az illető társaság hosszú-, illetve rövidtávú költségpolitikájának.
AZ ACÉL FELÜLET ELŐKÉSZÍTÉSE
A védőbevonatok alapozásaA felületelőkészítés az alapja valamennyi korróziót szabályzó programnak.
A felületelőkészítés mértékében tett bármilyen kompromisszum általában engedményt jelent a készülő bevonat hatékonyságában is, tekintet nélkül arra, hogy milyen a bevonatolás műszaki színvonala.
A felületelőkészítés a fém, vagy más felülettípusok tisztítását, vagy kezelését jelenti, ami a lehető legjobb tapadást biztosítja a bevonandó felület‚ s az alkalmazott bevonat között.
A felület előkészítésnek sok módszere van a laza piszok egyszerű leporolásától vagy lefújástól kezdve az összes szennyeződés teljes eltávolításáig. A lehetséges módszerek közzé tartozik a gőzös tisztítás, a vegyi tisztítás, a kézi szerszámok, a gépi szerszámok‚ s a koptató légáramos tisztítás használata.
SOHA NE FELEDJÜK EL, HOGY EGY BEVONATRENDSZER VÁRHATÓ ÉLETTARTAMA ÉS HATÉKONYSÁGA KÖVETLENÜL ARÁNYOS A BEVONATOLÁST MEGELŐZÖ FELÜLETELŐKÉSZÍTÉS MÉRTÉKÉVEL.
A felületi szennyeződések eltávolítása
A felületelőkészítés első feladata eltávolítani azokat a felületi szennyeződéseket, és kijavítani azokat a felületi hibákat, amelyek káros hatással lennénk a készülő bevonat hatékonyságára. Ezek közül a legfontosabbak:
olaj és zsír; megakadályozzák a bevonat tapadását az alapon teljesen el kell távolítani
sók; növelik a nedvesség áthatoló képességét a bevonaton keresztül és ezáltal gyorsítják a korrózió sebességét, alapos mosással távolítsuk el a felületről
por és piszok; meggátolják az egyenletes, sima film felhordását, csökkentik a bevonat tapadását az alaphoz, ritkán tudjuk tejes egészében kiküszöbölni a jelenlétüket, de mindenképpen törekedjünk csökkentésükre
rozsda; kevés kivételtől eltekintve a legtöbb bevonóanyag számára átjárhatatlan, benne gyakran vannak nedvességnyomok, levegő, vagy egyéb gázok, amelyek egy későbbi alulról jövő korrózió kiindulási gócai lehetnek. A laza rozsdát minden bevonat alól el kell távolítani, hiszen annak az alappal alig van tapadása.
reve; a legtöbb bevonat számára szintén átjárhatatlan, a későbbiek során elválhat az alaptól, így jobb idejekorán megszabadulni tőle.
régi bevonat; az új bevonatok oldószereinek hatására felválhatnak az alapról, átkenésük előtt feltétlenül győződjünk meg tapadásukról. Amennyiben nincs ismeretünk az új és régi bevonat összeférhetőségéről, úgy feltétlenül végezzünk próbakenést, s csak akkor folytassuk az átkenést, ha 1-2 órás várakozás után sem tapasztalunk hólyagosodást. Csak jóltapadó régi bevonatra hordjunk fel oldószer-szegény, vagy oldószermentes bevonatot
felületi hibák; hegesztési salak, éles sarok, forgácsok, rétegződések, gödrök, pórusok, repedések, csúcsok, göbök, egyenetlenségek. Ezeken a felületeken nagyon nehéz megfelelő vastagságú bevonatot biztosítani, ezért először tegyük lehetőleg egyenletessé a felületet, majd alkalmazzunk többszöri bevonatolást.