s 097

97

czas możliwe jest modyfikowanie tego środowiska nakierowane na usunięcie niektórych jego składników (np. tlenu, wilgoci) lub_adodanie do niego substancji obniżających agresywność (np. neutralizacja kwasów) bądź substancji hamujących reakcje korozyjne - inhibitorów korozji. Obecnie najczęściej stosowane są inhibitory organiczne. Są to związki organiczne, przeważnie o skomplikowanej budowie, zawierające co najmniej jedną grupę polarną, dzięki czemu mogą się one adsorbować w najbardziej aktywnych miejscach powierzchni metalu, a tym samym zmniejszać jego skłonność do korozji.

W przypadku wody lub agresywnej cieczy (ścieki, kwasy itp.) można rozważyć następujące drogi postępowania:

1)    usunięcie rozpuszczonego tlenu przez nasycenie roztworu azotem lub przez dodanie związków reagujących z tlenem, np. hydrazyny lub siarczanu(lV) sodu,

2)    eliminacja kwasu przez neutralizację, np. wapnem,

3)    eliminacja rozpuszczonych soli za pomocą wymiany jonowej lub odwróconej osmozy,

4)    rozpuszczenie w cieczy inhibitorów korozji, np. urotropiny.

W przypadku korozji atmosferycznej możliwe jest:

1)    osuszenie środowiska żelem krzemionkowym,

2)    obniżenie lokalnej wilgotności poprzez podniesienie temperatury, zwykle o 6-7 K powyżej otoczenia,

3)    dodanie lotnych (łatwo parujących) inhibitorów.

Mechanizm elektrochemiczny korozji umożliwia w niektórych przypadkach (środowisko wodne, gleba) zastosowanie ochrony, której istota sprowadza się do zmiany potencjału metalu korodującego. Podstawę teoretyczną tej ochrony stanowią diagramy Pourbaix. Zmiana potencjału korozyjnego metalu może prowadzić do obniżenia potencjału do poziomu odporności termodynamicznej metalu lub do podwyższenia potencjału w celu wytworzenia warstwy tlenkowej metalu (pasywnej).

Pierwsza metoda postępowania nosi nazwę ochrony katodowej, druga - ochrony anodowej.

Ochrona katodowa

Istnieją dwa sposoby realizacji tej ochrony:

1)    za pomocą metalu poświęceniowego (protektora),

2)    przez polaryzację z zewnętrznego źródła prądu.

W pierwszym przypadku jest tworzone ogniwo galwaniczne pomiędzy konstrukcją podlegającą ochronie i pewną liczbą specjalnie umieszczonych anod z innego metalu. Podstawową właściwość anody poświęceniowej stanowi jej zdolność swobodnego roztwarzania z umiarkowaną szybkością przy potencjale niższym od potencjału korozyjnego metalu chronionego. W takich warunkach nastąpi obniżenie potencjału chronionej konstrukcji do zakresu odporności korozyjnej. W takim układzie protektor będzie działał jako anoda, zaś powierzchnia konstrukcji stanie się katodą i nie będzie korodować. Ten sposób ochrony znajduje szerokie zastosowanie w przypadku statków, rurociągów lub platform wiertniczych. W środowiskach słabo przewodzących (wody słodkie, piaszczyste grunty) anod musi być więcej.

Anody poświęceniowe tradycyjnie wykonuje się z cynku lub magnezu, chociaż obecnie powszechniejsze staje się użycie stopów glinu. Czysty glin nie może być użyty, ponieważ prawie całkowicie się pasywuje; rola składnika stopowego (zwykle Mg, Hg lub Ti: 1-5%) polega na katalizowaniu anodowego roztwarzania. Podstawowe ograniczenia tej metody, to niewielka różnica potencjałów, która ogranicza stosowanie w przypadku słabo przewodzących środowisk lub powierzchni konstrukcji pokrytych grubymi powłokami. Ponadto może też występować zagrożenie ekologiczne, jeśli stop, z którego wykonanyjest protektor, zawiera metale szkodliwe, jak np. Hg.