Korrosjon
Korrosjon er det generelle navnet på fenomenet oksidasjon av metaller, og kan oppstå på metallene når de
kommer i kontakt med vann. Vi kunne si at korrosjon er det samme som rust eller irr, var det
ikke for at disse to alminnelige norske ordene er reservert for metallene jern og kobber. Når jern
korroderer, sier vi at jernet ruster. Når kobber korroderer, sier vi at
det irrer. Korrosjon er et enormt problem blant annet i offshoreindustrien, og store pengesummer blir hvert år satt av
til inspeksjoner og utbedringer som følge av korrosjon. Korrosjonsproduktet er
en blanding av oksider og salter av originalmetallet.
Det er to hoved korrosjoner som er "sur" korrosjon og "søt" korrosjon.
"Søt" korrosjon er
korrosjon som oppstår av CO2-gass i for eksempel olje/gass-rør. "Sur" korrosjon er korrosjon
som oppstår av H2S-gass i for eksempel olje/gass-rør.
Oksidet legger seg oppå som et
belegg. Innsiden blir da spart, og et skall av oksider blir dannet.
Det er flere forskjellige korrosjonstyper som kan oppstå, noen av
dem er:
Punktkorrosjon
Dette er en korrosjonstype som
gir korrosjon i små punkter på materialet. Denne formen er vanskelig å oppdage,
men kan likevel gi store skader, da korrosjonen kan være stor inne i metallet,
men bare se ut som et lite hull i overflaten.
Bildene viser hvordan punktkorrosjon dannes i metallet og kan lage store tomrom.
Galvanisk korrosjon; dette er en type korrosjon som oppstår når
et edelt metall er i kontakt med et uedelt metall. Det edle metallet vil i
dette tilfellet opptre som en katode, mens det uedle vil opptre som en anode. Denne
korrosjonsformen kan motvirkes ved at man maler det edleste metallet, slik at
katode/anode-effekten ikke oppstår. Det er også viktig at det edleste
(katodiske) metallet ikke har mye større areal enn det uedleste (anodiske).
Almen el. Generell korrosjon er den mest vanlige korrosjonstypen, som gir
en jevn korrosjon over hele materialet. Dette er en korrosjonsform som er enkel
å kontrollere og enkel å motvirke.
Uniform korrosjon/jevn er den vanligste typen korrosjon og gir en
jevn korrosjon over hele metallet. Denne typen er også relativ lett å måle.
Materialer som er utsatte for denne korrosjonsformen har i tillegg til å være
relativt homogene, en tendens til å ikke kunne lage en overflatefilm i det
aktuelle miljøet.
Dette
resulterer i at det er denne typen korrosjon som gir størst reduksjon i vekt.
Men den er likevel ikke å oppfatte som en av de farligste formene. Dette fordi
tykkelsesreduksjonen relativt lett ved enkle forsøk kan fastlegges. Det er ofte
tilgjengelige vernetiltak som effektivt reduserer korrosjonshastigheten til et
akseptabelt nivå.
Uniform korrosjon er den type korrosjon som skjer over hele metallet, med en jevn fart.
Galvanisk korrosjon Galvanisk korrosjon oppstår når et edelt
metall er i kontakt med et "uedelt metall" (mindre edelt). Då vil det
edle metallet opptre som en katode, mens det andre som en anode.
Spenningsrekken avgjør hvilke metaller som er edle eller uedle. Eks.: Sink er mindre
edelt metall enn stål og blir ofte brukt som anodisk beskyttelse (en
offeranode). Et godt og vanlig eksempel på galvanisk korrosjon er også
messingdeler som er i kontakt med varmtvanns rør i et hus.
Erosjons korrosjon Erosjons korrosjon oppstår som regel når det
oppstår bevegelse mellom metall og korrosjons-mediet. I ekstreme tilfeller kan
for eksempel faste bestanddeler i en væske rive ut partikler fra sjølve
metallet og gi plastisk deformasjon på metalloverflata, og metallet kan då bli
enda mer aktivt. Resultatet er ofte grøfter eller groper med et mønster bestemt
av strømretningen og lokale strømningsforhold. Spesielt utsatt for denne typen
korrosjon er rør, pumper, dyser, ventiler osv.
På bildet
kommer det frem hvordan erosjons korrosjon river ut partikler fra metallet og
lager store hull.
Spaltekorrosjon oppstår i så trange sprekker at væska
trenger inn, og at den blir stående i ro der. Denne typen korrosjon oppstår
vanligvis innunder flenspakninger, nagle- og skruehoder og malingskanter osv.
På bildene blir det vist hvor spaltekorrosjon muligens befinner, og hvordan det kan se ut.
Interkrystallinsk korrosjon er lokalisert angrep på eller ved
korngrensene med relativt lite angrep på overflata ellers. Dette er en særs
farlig fordi sammenhengen mellom korna kan bli så dårlig at strekkrefter ikke
kan overføres, materialets seighet blir sterkt nedsatt på et relativt tidlig
tidspunkt, og brudd kan oppstå uten forvarsel.
Bildet forklarer hvordan en interkrystallinsk
korrosjon foregår inne i et metall.
Selektiv korrosjon Selektiv korrosjon oppstår i legeringer der
metallene har ulik edelhet. Det fører til at det minst edle metallet tæres ut.
En får da et porøst material med liten styrke og svært dårlig duktilitet.
Spenningskorrosjon Spenningskorrosjon blir definert som
sprekkdannelser som følge av statiske strekkspenninger og korrosjon.
Strekkspenningene kan ofte skyldes ytre belastning, sentrifugalkrefter eller
temperaturvariasjoner. Men kan også oppstå som følge av indre spenninger som
kan skrive seg fra kaldbearbeiding, sveising eller varmebehandling.
Tørr korrosjon Tørr korrosjon kalles også atmosfærisk
korrosjon, dvs at metallet ikke har direkte kontakt med en væske. Det vil
likevel dannes væskefilmer på overflaten slik at ioner kan dannes og videre
inngå i korrosjonsprodukter.
For våtkorrosjon er metallet i et væskemiljø, hvor ioner lett
kan ledes til og fra overflaten til metallet. Korrosjonshastigheten er som
regel mye høyere ved våt korrosjon.
For å
motvirke korrosjon kan man male metallet, eller man kan behandle det med andre
overflatebehandlinger. Videre kan man benytte seg av offeranoder (eller sinkanoder, fordi de ofte er laget av
sink, som er et veldig anodisk og uedelt metall)
i f.eks. offshore-løsninger. Påtrykt spenning er en tredje metode for å
beskytte seg mot korrosjon.
De metallene
som er mest motstandsdyktige mot korrosjon er titan og gull. Titan kan sammenlignes med det beste
rustfri stål, mens gull ikke blir påvirket av luft, vann eller syrer - med
unntak av fritt klor. Videre blir det blant annet i offshoreindustrien benyttet
en del rustfritt stål, som for
eksempel 316-stål, 6 Mo-stål og 25 Krom-stål, men disse er ikke like
motstandsdyktige som titan på alle områder.
Hvorfor korrosjon er farlig?
Korrosjon
fører til at metaller mister sin hardhet og duktilitet (flytespenning). Videre kan stor korrosjon
føre til sprekker og store groper, noe som naturlig nok kan føre til brudd i
metaller og strukturer.
Kilder:
Egne notater
bilde(kilden står under bildet)