Biološka oštećenja Biološka oštećenja organskih materijala uzrokuju mnogi organizmi, kao što su: - gljivice truleži - plijesni - kukci - školjke - puževi - račići i - glodavci. Ova su oštećenja uglavnom mehaničkog karaktera, a najčešće se susreću na drvetu Mikroorganizmi izlučuju izlučuju fermente razgradnje ili druge agresivne tvari

TEORIJSKE OSNOVE ZAŠTITE KOROZIJE Af ↓R↓ (smanjuje ili poništenje afiniteta za proces korozije, povećava otpor koroziji) - promjenom unutrašnjih faktora korozije - promjenom vanjskih faktora korozije ili - nanošenje prevlaka na konstrukcijske materijale. Prevlačenjem se zapravo mijenjaju i unutrašnji i vanjski faktori korozije Zaštita metala od kemijske korozije Borba protiv kemijske korozije metala, ( vrućim oksidativnim plinovima i u lošim mazivima, smanjenjem ili poništenjem afiniteta ili zamjenom običajnih konstrukcijskih materija (metala) plemenitim metalima odnosno internim nemetalima. Zamjenom ili obradom agresivne sredine: zaštitom atmosfere – u metalurgiji zavarivanjem smanjenjem parcijalnog tlaka ili zamjenom zraka dušik argon

Zaštita metala od elektrokemijske korozije Borba protiv kemijske elektro kemijske korozije ( u vodi, vodenim otopinama, u tlu, vlažnoj atmosferi itd) Osnivaju se na smanjenju brojnika ili povećanju nazivnika na desnoj strani jednadžbe. Budući da je razlika elektrodnih potencijala katode i anode korozijskih članaka mjera afiniteta za elektrokemijsku koroziju, taj se afinitet može smanjiti povišenjem elektrodnog potencijala anode ili sniženjem elektrodnog potencijala katode. Anode se oplemenjuju zamjenom metala plemenitijem npr. zamjena čelika bakrom Katodne se oneplemenjuju promjenom sastava elektrolita ili katodnom polarizacijom (uklanjanjem kisika iz vode, smanjenjem relativne vlažnosti zraka)

Elektrokemijska se korozija može usporiti povećanjem katodne polarizacije koja snižava radni potencijal katode, odnosno povećanjem anodne polarizacije koja povisuje radni potencijal anode. Katodna polarizacija povećava se legiranjem metalima koji imaju visok prenapon katodne depolarizacije (npr. legiranjem cinka živom) ili uklanjanjem djelotvornih katoda (npr. rafinacijom aluminija). Anodna polarizacija povećava se legiranjem malom količinom plemenitijih metala (npr. čelika s 0,3 do 0,5 % Cu) ili velikom količinom metala sklonih pravoj pasivnosti (npr. legiranjem čelika s > 12% Cr). - anodni inhibitori koče također koroziju

Povećanje električnog otpora u strujnom krugu korozijskih članaka koči proces korozije. - čvrsti korozijski produkti nastali kemijskom ili elektrokem. korozijom (npr. Pb u sulfatnoj kiselini, Zn u atmosferi itd.) Takvi su metali kemijski pasivni - adsorpcijski inhibitori (npr. škrob) koji se dodaju elektrolitima da bi na površini metala nastali filmovi visoke električne otpornosti. - povećanjem električnog otpora elektrolita (npr. zamjenom morske vode za hlađenje slatkom) - nemetalne prevlake (npr. oksidne prevlake na aluminiju, fosfatne prevlake na čeliku

Zaštita metala od posebnih oblika i vrsta korozije Lokalne, selektivne i interkristalne korozije - izbjegavati uvjete nastajanja - kontakt dvaju metala vrlo različitih elektrodnih potencijala ionizacije - izbjegavati lokalne galvanske članke - kaljenjem austenitnih nehrđajućih čelika izbjegava njihova sklonost interkristalnoj koroziji. - napetosna korozija – statičko i dinamičko naprezanje - uklanjanjem erozijskih korozijskih čestica iz fluida i sl.

Zaštita nemetala od korozije Zaštita anorganskih nemetala od korozije najčešće se temelji na poboljšavanju njihovih svojstava ili na izolaciji od okoline npr. otpornost portlandskog cementa na koroziju poboljšavaju se npr. dodatkom troske visoke peći. U kiselim medijima portlandski cementa zamijenit ćemo boksitnim (taljenim) cementom KOROZIJA BETONA OVISI: - izboru agregata - pripremi smjese - ugradnje - kompatibilnosti - zaštiti betona – izbacivanja bitumena vodeno staklo Drvo se redoviti zaštićuje od biološkog oštećivanja org. premazima i impregnacijom

Ispitivanja korozije KLASIFIKACIJA ISPITIVANJA LABARATORIJSKA TERENSKA(POLJSKA) EKSPLATACIJSKA (POGONSKO INDUSTRIJSKA) Terenska i eksploatacijska ispitivanja izvode se u uvjetima koji vladaju u praksi. To su obična ili ne ubrzana ispitivanja koja redovito dugo traju, a provode se na predmetima upotrebne vrijednosti. Laboratorijska ispitivanja gotovo se isključivo vrše na uzorcima i najčešće su ubrzana pa kraće traju.

Svrha ispitivanja korozije može biti: - izbor optimalnih konstrukcijskih materijala, - zaštitnih postupaka ili sustava, - razvoj novih konstrukcijskih materijala, - osvajanje i određivanje djelotvornosti novih zaštitnih postupaka i sustava, - utvrđivanje korozijskog ponašanja određenoga konstrukcijskog materijala, tj. njegova područja upotrebljivosti, - određivanje agresivnosti neke sredine, - kontrola kvalitete konstrukcijskih materijala ili provođenja zaštitnih postupaka, - dijagnostika oštećenja opreme te istraživanje mehanizma korozije i zaštite. metodama koje mogu biti: - kvalitativne i - kvantitativne.

LABARATORIJSKA ISPITIVANJA Vizualni pregled i srodne metode - najvažnija kvalitativna metoda ispitivanja korozije pratimo promjene uočljive na materijalu ili u agresivnom mediju (redovito u tekućini) ili u toku ispitivanja. Završni pregled upotrebljavaju se i priručna pomagala (npr. povećalo, džepni nožić, ručna turpija itd.)

Vizualnim pregledom utvrđujemo: - da li je uopće došlo do korozije, - da li je zahvatila cijelu izloženu površinu ili samo njezin dio, - promjene oblika ili izgleda površine materijala (npr. potamnjene, zamućenje ili povećanje hrapavosti), - da li su nastali čvrsti korozijski produkti, koje su boje ti produkti, imaju li oni oblik ljuski, filma ili sloja, prianjaju li na materijal, da li su tvrdi ili meki, kompaktni ili rahli, vlažni ili suhi, - jesu li se na površini materijala pojavili mjehuri, udubine ili pukotine, - da li je materijal perforiran, - je li agresivna tekućina otapanjem produkata korozije promijenila boju ili su se ti produkti u njoj suspendirali, odnosno istaložili itd.

Vizualno zapažanje dobro je: Dokumentirano opisati (opis, detalji,crteži, fotografije, ova metoda prihvatljiva je za početak lab. ispitivanja i za sva ostala ispitivanja. Nedostatak metoda subjektivnost, zato usporedno s vizualnim pregledom primjenjuju druge metode. optički (metalografski) mikroskop – posebni vizualni pregled – usporedna metoda prije i poslije ispitivanja zatim morfologija korozije ispitivanja produkata površine korodiranog materijala- promatra poprečni presjek materijala (dubina prodiranja korozije)

- mogu poslužiti i indikatori anodnih i katodnih mjesta npr. ( feroksilnog reagensa) za čelik već i druge metale. npr. za aluminij i njegove legure primjenjuje se ali zarinski indikator koji na anodnim mjestima poprima crvenu, a na katodnim mjestima ljubičastu boju. - defektoskopskim metodama, - radiografske metode, prozračivanja materijala rendgenskim zrakama, odnosno snopovima elektrona - ultrazvučnih, magnetskih i elektromagnetskih metoda otkrivanja defekata pukotina

METODE VAGANJA 1.Metoda gubitka mase Najraširenija kvantitativna metoda ispitivanja korozije. Vaganjem uzoraka ili predmeta prije izlaganja agresivnoj sredini. Gubitak mase, sveden na jedinicu početne geometrijske ploštine izloženog materijala (površinski gubitak mase = Δm/S) Na temelju dobivenih podataka izračunava prava prosječna brzina korozije u razdoblju između vremena t1 i t2 formulom

m1 - masa uzorka (produkta) prije ispitivanja m2 - njegova masa nakon ispitivanja i skidanja produkta čvrste korozije. Δm - pokusno vrijeme Vk - g cm-2 d-1; g m-2 d-1, mdd ( mg dm-2 d-1) - koja se preračunava u prosječnu brzinu produkta korozije u materijalu h - pros. dubina prodiranja korozije Δm – smanjenje volumena uzrokovano korozijom ρm – gustoća materijala koji korodira Postaje previsoki faktori u sve jedinice prema tablici

Metoda gubitka mase prikladna je za ispitivanje opće korozije i one lokalne korozije za koju je moguće odrediti faktor ograničenosti kao omjer ukupne geometrijske ploštine S izloženim materijalima i kordinirane geometrijske ploštine S Metodom gubitka mase ne mogu se ispitivati: - pojave selektivne korozije, - interkristalne korozije, - napetosne korozije . - ispitivanje korozije organskih materijala praćene ( pojavom bubrenja )

Točnost metode gubitka mase ovisi prije svega o načinu uklanjanja čvrstih produkata korozije Služe: - mehanički, - kemijski i - elektrolitički postupci Mehaničko čišćenje - površine materijala provodi se trljanjem četkama od čekinja ili od meke žice, struganjem drvenim lopaticama, gumenim čepovima ili strugačima i sl. To se redovito obavlja pod mlazom vode ili bar u vlažnom stanju.

Kemijsko čišćenje - izvodi se u otopinama koje ne djeluju agresivno na konstrukcijski materijal, ali lako otapaju ili bar razrahljuju čvrste produkte korozije. Elektrolitičko čišćenje - provodi se katodno, tj. spajanjem uzoraka (predmeta) s negativnim polom izvora istosmjerne struje, tako da se na njima razvija vodik koji razrahljuje produkte Konstrukcijski materijali obično se ocjenjuju prema različitim standardima i propisima na temelju prosječne brzine prodiranja korozije izražene u mm a-1 . Za opću orijentaciju može međutim poslužiti klasifikacija materijala u tablici

Orijentacijska klasifikacija konstrukcijskih materija s obzirom Na prosječnu brzinu prodiranja korozije Postojanost materijala Upotrebljivost materijala Prosječna brzina prodiranja korozije Vp/mm ·a -1 potpuno postojan vrlo postojan postojan smanjeno postojan slabo postojan nepostojan uvijek upotrebljiv uglavnom upotrebljiv obično upotrebljiv katkad upotrebljiv iznimno upotrebljiv neupotrebljiv < 0,001 0,001 do 0,01 0,01 do 0,1 0,1 do 1 1 do 10 > 10

Metoda prirasta mase Slično metodi gubitka mase, primjenjuje se kada produkti korozije dobro , prianjaju na osnovni materijala ( visoka temp. korozije atmosfera korozije) Ova metoda nije upotrebljiva ako su nastali produkti onečišćivanja prašinom, pepelom, čađom, koksom Mjerenje porasta mase redovito se prate procesi bubrenja tehničkih poliplasta. izračunava se površinski prirast mase (Δm'/S), odnosno konvencionalna prosječna brzina korozije

m1 - masa uzorka (produkta) prije ispitivanja m2 - njegova masa nakon ispitivanja i skidanja produkta čvrste korozije. Δm – pokusno vrijeme Radi li se o plinskoj koroziji, često se izračunava i prosječna brzina rasta sloja korozijskih produkata ako je poznat Pilling-Bedworthov omjer, PB gdje je: δ1 - debljina sloja prije pokusa, a δ2 - nakon pokusa.

METODE PRAĆENJA POPRATNIH POJAVA 1. Mjerenje množine razvijenog vodika Procesi korozije mogu se ispitivati praćenjem različitih popratnih pojava, npr. razvijanje vodika u toku elektrokemijske korozije metala uz vodikovu depolarizaciju mjeri se volumen oslobođenog vodika V(H2) uz poznat tlak i temperaturu, a njegova se množina izračunava općom jednadžbom stanja idealnog plina:

Ako je naboj z iona metala nastalih korozijom konstantan i poznat, onda je prava prosječna brzina korozije: Ova metoda se koristi isključivo u laboratorijskim uvjetima i vrlo je osjetljiva 2. Mjerenje množine potrošenog kisika Za proces korozije koji teku uz potrošak kisika – mjerimo volumen potrošenog kisika pri konstantnim tlakom temp. i volumenom Vrijede izrazi :

Također ova metoda je i laboratorijskog karaktera i moguća je konstrukcija krivulje potrošnje kisika i toka korozije. U ovoj metodi greške su u sekundarnim procesima korozije 3. kombinirana metoda - istodobno vodika i kisika kao depolarizacija - mjeri oslobađanje vodika i potrošenog kisika 4.Ostale metode Ispitivanje koncentracije : volumetrijskim, kolorimetrijskim, spektrofotometrijskim, polarografskim i drugim analitičkim postupcima.

Metode mjerenja dimenzija Mjerenje promjene dimenzija Ova metoda određuje se: smanjenje dimenzija- ako na materijalu ne nastaju čvrsti produkti korozije ili ako se ti produkti lako uklanjaju, b) povećanje dimenzija – ako čvrsti kompaktni sloj ostaje na površini metala -upotrebljavaju pomična mjerila osjetljivosti 0,1 mm i mikrometarski vijci osjetljivosti 0,001 mm Ova mjerenja mogu biti korisna kod cjevovoda , spremnika Mjerenja Smanjene dimenzija izravno dobivaju podatci o prosječnoj brzini prodiranja korozije vp, a otuda i o pravoj prosječnoj brzini korozije v. Te se brzine izračunavaju po formulama

metodom povećanja dimenzija plosnatih limenih uzoraka (npr. plinska korozija), uz uvjet da nastaje samo jedan čvrsti produkt poznatog Pilling-Bedworthova omjera (PB) mogu se približno preračunati

Mjerenje dubine pittinga - dubina pitinga mjeri se mikrometarskim komparatorom s kazaljkom ili šiljastim pipalom male dubine (ali ne < 3 mm) ispituje se metalografskim mikroskopom bitno je dobro pripremiti površinu kako bi ovi uređaji dali što točnije rezultate. Još je moguće koristiti mikrografske, ultrazvučne, magnetske i radiografske postupke. Bitno je max. dubina prodiranja prodiranja u žarištima koja se pojavljuje na čitavom uzorku.

MEHANIČKE METODE Mjerenje prekidne sile i produljenja Korozija uzrokuje promjene mnogih mehaničkih karakteristika među kojima se najčešće kidalicom određuje prividni gubitak vlačne (prekidne) čvrstoće materijala u toku pokusa, dakle, smanjenje prekidne sile za uzorke (tzv. epruvete) ili za ispitivane uzorke. Prava čvrstoća prije pokusa (бv)1 odnosno prividna čvrstoća nakon njega (бv)2 definirane su izrazima:

F1- prekidna sila za epruvetu izrađenu od nekorodiranog materijala, F2 - prekidna sila za korodiranu epruvetu ili epruvetu naknadno isječenu iz korodiranog materijala, a A1- početna ploština presjeka epruvete koji je okomit na smjer naprezanja Prosječna brzina korozije izračunava se : Budući da epruvete pri kidanju pucaju na mjestu najmanjeg presjeka, ovom se metodom zapravo određuje maksimalno smanjenje presjeka zbog korozije pa se može izračunati i maksimalna prosječna brzina korozije

D1 – početni promjer žice l - duljina epruvete, m1- njezina početna masa, a ρm- gustoća materijala Za žičane uzorke ili pomoću promjera D2 – promjer (prosječan nakon kidanja D1 – početni promjer žice