Zaawansowane procesy korozyjne — pitting, szczeliny, wżery

Dlaczego lokalne ataki są groźniejsze niż korozja ogólna

Korozja ogólna (równomierna) atakuje całą powierzchnię metalu — zjada cienką warstwę po całym obwodzie. Nawet jeśli postępuje szybko, daje wyraźne oznaki: spadek grubości ścianki widać oględzinami, woda robi się rdzawa, magnetyt zatyka filtry.

Korozja lokalna jest podstępna — masa stracona na cały kocioł może być znikoma, ale w jednym punkcie powstaje głęboki krater, który perforuje ściankę. Awaria jest punktowa: nieszczelność w jednym konkretnym miejscu, czasem niemożliwa do naprawy bez wymiany całego elementu.

Pitting — korozja wżerowa

Pitting to punktowy atak korozyjny tworzący wąskie, głębokie zagłębienia w metalu. Zaczyna się tam, gdzie warstwa pasywna metalu zostaje uszkodzona lub przerwana — najczęściej przez:

• Jony chlorkowe (Cl⁻) — najczęstsza przyczyna. Chlorki przebijają warstwę pasywną stali nierdzewnej i miedzi, lokalnie inicjując korozję. Patrz analiza jonów.
• Mechaniczne uszkodzenia powierzchni — rysy z transportu, zarysowania od narzędzi przy montażu
• Wtrącenia metalurgiczne — niejednorodności w stali (siarczki MnS) działają jako miejsca inicjacji
• Osady na powierzchni — pod osadem powstaje lokalnie inne pH i stężenie tlenu

Mechanizm jest autokatalityczny: raz powstały wżer staje się anodą, do której migrują jony Cl⁻ z całego obiegu. Wewnątrz wżeru pH spada do 2-3, co dodatkowo przyspiesza atak. Kocioł nie „leczy" wżeru — tylko go pogłębia.

Korozja szczelinowa

Wszędzie gdzie są wąskie szczeliny (połączenia gwintowane, kołnierze, miejsca pod uszczelkami) woda stagnuje. W takich miejscach:

• • Tlen ze szczeliny zostaje zużyty w pierwszych godzinach pracy
• • Otoczenie szczeliny ma normalny dostęp tlenu — tworzy się ogniwo różnicowe
• • Anodą staje się wnętrze szczeliny — to ono koroduje
• • Atak jest skupiony i głęboki, podobnie jak pitting

Klasyczne miejsca w instalacji CO: gwinty mosiężnych złączek, miejsca pod uszczelkami w pompach obiegowych, kołnierze wymienników, połączenia rur z grzejnikami. Resztki pakuł czy past uszczelniających pogarszają sprawę — tworzą dodatkowe miejsca stagnacji.

Korozja naprężeniowa (SCC)

Stress Corrosion Cracking — pęknięcia rozwijające się w metalu poddawanym jednocześnie naprężeniom mechanicznym i agresywnemu środowisku. Trzy warunki muszą wystąpić razem:

Mosiądz jest szczególnie wrażliwy na pęknięcia naprężeniowe w obecności amoniaku — stąd zalecenie unikania amoniakalnych dodatków pH w obiegach z elementami mosiężnymi. Stal 304 w obecności chlorków pęka spontanicznie po dłuższej pracy w naprężeniu.

Objawem jest nagłe rozszczelnienie bez widocznych objawów wcześniejszych — nie ma rdzy, mętnej wody, narastającej korozji. Pęknięcie biegnie wzdłuż naprężeń, czasem widoczne dopiero po cięciu metalu i wytrawieniu.

Korozja podosadowa

Pod warstwą kamienia kotłowego, biofilmu lub osadów żelazowych powstaje mikrośrodowisko zupełnie inne niż w głównym obiegu:

• Brak dostępu inhibitora — molekuły nie przedostają się przez warstwę osadu, więc warstwa pasywna nie jest odbudowywana
• Niski tlen, niski pH — bakterie pod osadem produkują kwasy organiczne, lokalnie agresywne
• Koncentracja chlorków — sole migrują pod osad, gdzie nie ma cyrkulacji
• Termiczny gradient — pod osadem temperatura jest wyższa, co przyspiesza wszystkie reakcje

Dlatego czyszczenie instalacji jest częścią ochrony, nie tylko estetyczną operacją. Patrz czyszczenie instalacji — Cleaner usuwa osady, dzięki czemu inhibitor może odbudować pasywację na całej powierzchni.

Korozja mikrobiologiczna (MIC)

Microbially Influenced Corrosion — korozja inicjowana lub przyspieszana przez mikroorganizmy żyjące w wodzie. Główni sprawcy:

• Bakterie SRB (siarczanoredukujące) — produkują H₂S i siarczki, które atakują stal i miedź. Charakterystyczny zapach „zgniłego jaja" przy spuszczaniu wody.
• Bakterie żelaziste (Gallionella, Leptothrix) — utleniają Fe²⁺ do Fe³⁺ tworząc bryły powodujące korozję podosadową
• Bakterie produkujące kwasy (Acetobacter) — lokalnie obniżają pH, atakując aluminium i miedź
• Grzyby pleśniowe w obiegach glikolowych — biorą glikol jako pokarm i zostawiają produkty kwasowe

MIC jest charakterystyczna dla niskotemperaturowych obiegów (ogrzewanie podłogowe, pompy ciepła, obiegi solarne). Ochrona — patrz biofilm — m.in. przez utrzymanie czystości obiegu, dyspergenty i prawidłowe parametry wody.

Jak rozpoznać po objawach

Ochrona inhibitorem — trzy linie obrony

Powiązane tematy