Domů
    Kategorie
    Košík
    Oblíbené
    Profil
    banner_full

    Články

    rust-4832917_640_1699009649.jpg
    26. 2. 2024
    Koroze ocelí - I. část

    Úvod do této problematiky bude poněkud delší, i když ho zjednoduším a zestručním, jak to jen půjde. Důvod je v tom, že kdokoliv, kdo potřebuje tento problém řešit, musí mít na paměti vše, co zde bude uvedeno, a to současně, jako jeden spojený a související balík. Především je nutné si uvědomit, že koroze ocelí není jen fyzikální a chemický proces, ale především elektro-chemický proces. To slovíčko „elektro“ hraje v korozi zásadní roli. Železu (Fe) totiž v atomu „chybí“ 2 elektrony, takže si je rádo bere od celé řady „dárců“. Těmi „dárci“ nemusí být jen kyslík (O2), ale jedná se o mnoho dalších prvků. Nebo naopak železo samo může poskytovat svoje elektrony jinému prvku. Jenže jak dojde k zaplnění nějaké „díry“ v elektronovém obalu železa, nebo k jejímu zvětšení, tak tato „díra“ pak přeskakuje po kovové mřížce Fe dál. U ocelí je obvyklé, že doputuje zhruba 30 cm daleko od místa svého vzniku. Jenže oceli, to není jen železo, ale jedná se o směs desítek prvků. Některé jsou legující, měnící fyzikální a chemické vlastnosti ocelí žádaným směrem, některé jsou přítomny díky celému výrobnímu procesu. A většina z nich má velký vliv na korozní vlastnosti ocelí. Řada z nich totiž v kontaktu s železem vytváří mikro galvanický článek, tedy zárodek koroze. Ale mikro galvanické články mohou vznikat i dalšími způsoby. Kontaktem s obráběcí kapalinou, nečistotami v ovzduší, přítomností určitých iontů v mycích kapalinách apod. Pak tu současně máme problém tvorby galvanických článků. (Například roxory čerstvě zalité do betonu vytváří napětí 1,2-1,4 V.) Jenže tyto galvanické články vznikají také, pokud se dostane do kontaktu jeden obrobený povrch s druhým (kontaktní, štěrbinová koroze), nebo pokud má výrobek nerovnoměrně obrobený povrch (různá hrubost na témže výrobku), obzvláště v případě, že přijdou do kontaktu různé kovy, nebo různé šarže téže třídy oceli, ale také důležitou roli hraje celkový tvar výrobku. A protože se jedná o elektro-chemický proces, tak korozní rychlosti jsou několika násobně vyšší, pokud probíhají v elektricky vodivém prostředí. V elektricky nevodivém prostředí mohou probíhat také, ale rychlosti v takových případech bývají nízké. Nejběžněji elektricky vodivé prostředí vytváří voda. A to nejen ve své kapalné formě, ale také v parách. Závislost korozní rychlosti na relativní vlhkosti vzduchu uvádí následující graf. Z tohoto grafu je vidět, že pokud je relativní vlhkost vzduchu do 65%, tak jsou korozní rychlosti malé. Nad 65% však rychlosti strmě stoupají. Při 100%, tedy v kapalné vodě, jsou korozní rychlosti nejvyšší. Jenže korozní rychlosti jsou také závislé na teplotě. Exponenciálně rostou s vyšší teplotou. Ale také jsou závislé na tom, s jakou chemickou sloučeninou přijdou do styku během výrobního procesu. A s tím souvisí i otázka pH. V kyselém prostředí jsou korozní rychlosti velké a křivka se začíná lámat při pH 7,5. Nad pH 8,5 jsou relativně malé. Z výše uvedeného vyplývá celá řada důležitých obecných praktických závěrů. Oceli (s výjimkou nerezových) budou bez ošetření korodovat vždy. Jak rychle, a na jaké korozní produkty, to závisí na mnoha faktorech. Neexistuje obráběcí postup, který by dokázal korozi odstranit, nebo ji zastavit. Žádný z nich totiž nedokáže pracovat s elektrony. Takže, i když je povrch nádherně lesklý a bez viditelné koroze, tak elektro-chemické korozní procesy v materiálu pokračují a je jen otázkou času, kdy se koroze objeví znovu. Také je nutné mít na paměti, že ta se může objevit až 30 cm od místa svého vzniku. Zastavit korozi, nebo jí zabránit, lze jen chemickými postupy, do kterých jako menší skupina patří i některé metalurgické. Některé legující přísady, nebo prvky přítomné z výrobního procesu, korozní procesy urychlují. A také hraje důležitou roli jejich množství. I když se jedná o stejnou třídu oceli, a i od stejného výrobce, tak každá šarže tavby a zpracování bude mít trochu odlišné korozní chování. Někdy i výrazně rozdílné. Tvorbu mikro-galvanických článků lze omezit tím, že se na ocelovém výrobku nebo surovině nebude usazovat prach z ovzduší. Ale také je zapotřebí věnovat pozornost procesním kapalinám, jako jsou obráběcí emulze, oleje, kalicí kapaliny, prostředky pro sváření apod. Ty se časem zanesou mikro prachem z obrábění, který vytvoří ionty. A filtry, které by je dokázaly odstranit, se v kovoprůmyslu nepoužívají. Proto je nezbytně nutné čas od času dané kapaliny vyměnit za čisté. S tím souvisí i otázka, že tyto kapaliny obvykle reagují se vzduchem. Mnohdy dochází k tvorbě nových sloučenin, které někdy iniciují vznik koroze. Jenže také se do nich dostává mikrobiální kontaminace z okolního prostředí. A řada mikroorganizmů produkuje metabolity, které jsou silně korozivní. Z toho vyplývá potřeba nejen průběžně měnit procesní kapaliny, a najít i hranici jejich výdrže v procesu, než začnou vznikat problémy, ale také vyčistit a dezinfikovat zařízení před tím, než se do něj nadávkuje nová procesní kapalina. A pokud se ve stejném výrobním procesu zpracovává ocel, a pak slitiny mědi, nebo hliníku, lze to nazvat pěkným průšvihem. V takovém případě je spoleh na to, že se vytváří mikro galvanické články. A protože chemických prostředků, které by takové kombinace dokázaly stabilizovat, se vyrábí málo a jen pro několik technologických operací, je lepší obrábět a upravovat oceli zvlášť od slitin mědi a slitin hliníku. Průmyslové praní a odmašťování je „jedna velká sranda“, která si zaslouží samostatné pojednání. Dalším důležitým faktorem ovlivňujícím korozi ocelí je kontakt výrobků mezi sebou. Už tím, že jsou například plechy naskládané na sebe během skladování, dochází k tvorbě štěrbinové koroze. Nebo když jsou výrobky zabaleny tak, že se jeden dotýká druhého. Jedna společnost chtěla ušetřit na expedičních nákladech, tak do expedičního balení naskládala výrobky co nejtěsněji k sobě a nestačila se divit, jak jim začaly chodit reklamace. V takových případech je nutné použít nějaké dielektrikum, aby se výrobky přímo nedotýkaly, nebo provést nějakou vhodnou protikorozní ochranu, než se dostanou do kontaktu. Příklad kontaktní koroze je dalším obr.     Kupodivu málokdo ví, že na korozní chování má velký vliv i různě opracovaný povrch téhož výrobku. Například jedna společnost díky vysokým obráběcím rychlostem vytvářela v jednom místě na výrobku „zátrhy“, zatímco zbytek obrobku byl hladký. Dané místo jim velice rychle zkorodovalo, i když byl celý výrobek zakonzervován. Vhodným řešením je, aby celý výrobek měl pokud možno stejnou hrubost povrchu, nebo je zapotřebí najít účinný konzervační postup. Také se opomíjí, že na vznik koroze a na její rychlost, má vliv už samotný tvar výrobku. Ostré rohy a tvary do L, tuto příčinu vzniku koroze podporují. U další společnosti se zabránilo vývoji koroze tím, že místo téměř ostrého pravého úhlu, začala obrábět zaoblený vnitřní roh. Velká korozní překvapení poskytuje samotná relativní vzdušná vlhkost. Dost často se zapomíná na to, že i když je ve výrobě 50% relativní vlhkost při 20°C, tak při teplotě 11°C se tento vzduch dostane na 100% relativní vlhkosti. Pak se firmy diví, že jim při transportu výrobky zkorodovaly, když na skladě přímo ve výrobě jsou v pohodě. Akorát, že zapomněly na kondenzaci par v důsledku snížené teploty během dopravy. A s tím souvisí jedna velice důležitá záležitost. Mnoho společností balí výrobky do PE fólií. Dokonce některé z nich menší výrobky do nich zatavují. Jenže, čím je obal méně propustný pro vodní páry, čím hůř dýchá, tím dochází k větší kondenzaci vlhkosti uvnitř. V podstatě si tímto způsobem člověk vytvoří kondenzační komoru, která korozi urychluje. A i když existují fóliové materiály, které obsahují výparné inhibitory koroze, tak je jejich použití velmi riskantní. Žádná fólie neobsahuje tolik inhibitoru, aby byl účinný víc než několik mm od svého povrchu. Většinu výrobků nelze zabalit tak, aby byl celý jeho povrch v kontaktu s takovou antikorozní fólií. Smysl má balit do papírových laminátů sycených výparným inhibitorem koroze, ale tak, aby obal měl dost štěrbin, kterými by mohl dýchat a co nejméně v něm docházelo ke kondenzaci vodních par. Také bývá škodlivým zvykem do fóliového obalu vložit sáček se silikagelem a obal pak hermeticky uzavřít. Jenže nikdo ten silikagel těsně před vložením do obalu nevysuší, takže už v době, kdy továrna obdrží zásilku silikagelových sáčků, tak jsou již nepoužitelné, protože jsou nasycené. A tím si jen uživatel k vlhkosti, kterou má vzduch v obalu, přidá další vlhkost, kterou zadržuje silikagel. Prosím, nepodceňujte účinek vlivu teploty na korozi. Každých 10°C se rychlosti chemických reakcí zdvojnásobují. To znamená, že pokud někdo obrábí při 20°C a naprosto stejný materiál obrobí při 80°C, tak při těch 80°C budou reakce 64x intenzivnější a rychlejší. Když se obrábí pod emulzí, tak se jedná o elektricky vodivé prostředí s vysokými korozními rychlostmi. Proto je nutné, aby emulze obsahovaly antikorozní přísady. Jenže i v tom je háček. Celý výrobní proces a prostředky v něm použité musí být navzájem kompatibilní. Nebo se snadno může stát, že jedna antikorozní přísada zreaguje s jinou za tvorby parádní koroze. Pokud si výrobce není jist složením procesním kapalin, a co navzájem provedou, je dobré se poradit. Například kombinovat mezi sebou kontaktní inhibitory koroze v olejových systémech s výparnými inhibitory koroze, je nesmysl, který přijde pěkně draho. Ale také řada výrobců věří, že když obrábí pod olejem, tak se nemůže nic stát. Opak je pravdou. Minerální oleje v sobě obsahují 4-8% vody, což na vznik koroze bohatě stačí. Se syntetickými oleji je situace ještě složitější. Některé z nich vodu vůbec nepřijímají a ta se pak někde hromadí, nebo jsou některé z nich ve vodě neomezeně rozpustné. V příštím pokračování se zaměřím na nejčastější výrobní korozní problémy, a jak si s nimi poradit.     Ing. Peter Stuchlík, CSc., CTex ATI

    výparné inhibitory_Protikorozní ochrana VCI_1693300546.jpg
    26. 2. 2024
    Protikorozní ochrana pomocí výparných inhibitorů koroze

    Protikorozní ochrana pomocí výparných inhibitorů koroze Protikorozní ochrana pomocí výparných inhibitorů koroze Ing. Peter Stuchlík, CSc., CTex ATI   Motto: „Je levnější a rychlejší problémům předcházet, než je řešit až vzniknou.“   Přestože korozní degradační procesy se týkají celé řady materiálů, dále bude věnována pozornost jen korozním procesům kovů, zejména slitin železa. Jakmile je jednou spuštěna korozní reakce, je velice problematické a nákladné ji zastavit, protože dochází k předávání elektronů nebo iontů po krystalové mřížce kovů. Proto je důležité mít neustále na paměti, že může dojít k nakumulování potenciálu a ke korozním procesům i poměrně daleko od místa, kde koroze započala (u železných slitin je obvyklá vzdálenost 30 cm). A je iluzorní si myslet, že existuje mechanický proces, který by dokázal korozi zastavit. Broušením se jeden konkrétní elektron neodstraní. Orientačně ukazuje závislost nákladů na zastavení a odstranění koroze následující obrázek.   Obr. č. 1 Závislost nákladů na zastavení koroze ocelí podle jejich druhu.   Podle způsobu napadení se koroze dělí na rovnoměrnou, kdy korozní procesy probíhají na celém povrchu stejnou rychlostí a do stejné hloubky. Dále na nerovnoměrnou, která může být důlková, bodová, mezikrystalová, transkrystalová, lamelární a selektivní. Podle fyzikálního děje rozeznáváme korozi pod napětím, korozi tepelnou, kavitaci, korozi bludnými proudy, korozi indukovaným napětím, korozi tvarovou, apod. Podle chemického děje se dělí na korozi v elektricky nevodivém prostředí, která může být v redukujících plynech, v oxidujících plynech a v nevodivých kapalinách. Nebo na korozi ve vodivém prostředí (elektrochemická koroze), při vzniku elektrochemických, elektrolytických nebo koncentračních článků (do koncentračních článků patří spárová nebo také tzv. štěrbinová koroze). Mezi speciální druhy koroze patří mikrobiální nebo vysoko energetickými zářeními. Podle fázového rozhraní se dělí na pevná fáze (kov) s plynem, pevná fáze/kapalina, pevná fáze/pevná fáze (kontaktní koroze). V praxi se u kovů nejčastěji setkáváme se dvěma druhy koroze: Chemická koroze v elektricky nevodivém prostředí. Tedy nejčastěji reakce mezi kovem a redukujícím nebo oxidačním plynem na fázovém rozhraní. Většinou se jedná o reakce s oxidačními plyny. Ale poměrně častý je i případ vodíkové depolarizace pomocí (H+), tedy koroze v redukujících plynech. V případě slitin železa má tento druh koroze významné rychlosti až při překročení teploty 580° C. Nejčastější a také nejnebezpečnější jsou však případy koroze v elektricky vodivém prostředí, tj. elektrochemické koroze. Korozní rychlosti jsou zde desetkrát až tisíckrát vyšší než v nevodivém prostředí a k zahájení korozních procesů postačí zlomky sekund. Kritickou hodnotou pro rozvoj těchto procesů je 60% relativní vlhkosti. Jakmile dojde k překročení uvedené hodnoty, korozní rychlosti se exponenciálně zvyšují. Základních způsobů ochrany proti korozi byla objevena celá řada a na dalších se pracuje. V praxi není možné použít jeden systém protikorozní ochrany na všechny druhy korozních procesů, materiálů a kovových výrobků. Stejně tak je zapotřebí najít optimální kompromis mezi ekonomickými, užitnými, ekologickými, zdravotními a technologickými faktory. K základním způsobům ochrany kovů proti korozi patří: Zvýšení chemické inertnosti povrchu pomocí ochranných povlaků (pasivní ochrana). Jde o blokaci povrchu, která zabrání kontaktu agresivních chemikálií s povrchem kovu a zabrání difúzi plynů. Ta se provádí pomocí kovů - buď legováním, nebo bariérovým pokovením, nebo katodickým pokovením. Pomocí nekovů – oxidované, nitridované, chromátované a fosfátované konverzní povlaky. Pomocí silikátů – smalty a skla. Pomocí polymerů – barvy, laky, potažení taveninou polymeru. Nebo se používá hydrofobní úprava pomocí „vosků“, olejů apod. Nejnovější je blokace pomocí nanočástic, které mohou být kovové i nekovové. Úprava korozního prostředí. Odstraněním agresivní složky (odplynění, vysušení, inertizace). Změna prostředí (inhibice). Používá se fyzikální inhibice – blokace aktivních jader na povrchu, nebo chemická inhibice povrchu. Ta může být anodická nebo katodická. Zvýšení termodynamické stability povrchu (katodická ochrana). Zvýšení elektrochemické stability povrchu, posunutím reakční rovnováhy (anodická ochrana nebo pasivace). Aktivní ochrana pomocí obětované elektrody (anodická ochrana) nebo aktivní katodická ochrana.   Dobrá technologie antikorozní úpravy obvykle kombinuje několik principů současně. Nejčastěji se jedná o kombinaci ochrany pomocí pasivní nebo hydrofobní vrstvy, pomocí inhibice a zvýšení elektrochemické stability povrchu.   Základní způsoby protikorozních ochran a jejich vlastnosti uvádí následující tabulka: Při návrhu nejvhodnější technologie a způsobu protikorozní ochrany je zapotřebí vzít do úvahy: O jaký kov se jedná, a které rizikové příměsi obsahuje. Jakou technologií byl výrobek vyroben. Jaké znečištění se na povrchu výrobku vyskytuje. Jaký způsob protikorozní ochrany v jednotlivých výrobních krocích výrobce používá, nebo jaký po něm požaduje odběratel. Zde je velice důležitá kompatibilita použitých ochranných prostředků jednak mezi sebou, jednak se znečištěním na výrobku. Jakým způsobem bude výrobek skladován a přepravován. A v jakých podmínkách. Jaká doba ochrany se požaduje. Jak se s daným výrobkem bude v budoucnosti zacházet. (Například není možné použít špatně odstranitelnou antikorozní ochranu, která zcela zablokuje povrch výrobku, pokud se na něm má provádět další povrchová úprava.)   Vzhledem k tomu, že korozní prevence je nejlevnějším protikorozním opatřením, je důležité jí věnovat zvýšenou pozornost. Pro prevenci platí několik zásad: Výrobek nesmí být vystaven relativní vlhkosti nad 60%. Tomu se v řadě procesů nelze vyhnout, protože se obrábí pod vodními emulzemi, používají se vodní kalicí a chladicí nebo mořicí lázně, výrobky se myjí ve vodních prostředcích apod. V těchto případech je nezbytně nutné zajistit, aby byly výrobky co nejrychleji usušeny. Obdobné je tomu u zkondenzované vlhkosti nebo deště. Pokud během kteréhokoliv výrobního kroku je zjištěna koroze, je zapotřebí ihned provést potřebná nápravná opatření. Jakmile je korozní reakce jednou nastartována, sama se nezastaví, i když jsou odstraněny korozní podmínky. Je nezbytně nutné posunout reakční rovnováhu pomocí nějakého antikorozního systému (pasivace, inhibice). Dbát na kompatibilitu použitých prostředků v celém výrobním procesu od začátku do konce. To zejména platí pokud se používají různé obráběcí a procesní kapaliny. Ty představují poměrně složitý chemický systém, který obsahuje řadu aditiv. Proto je nezbytně nutné provést vhodné korozní zkoušky na kompatibilitu. Pokud jsou ve výrobním procesu použity nějaké metody a prostředky antikorozní ochrany, měly by být zachovány v celém procesu. V případě, že se z nějakého důvodu nelze vyhnout kombinaci různých prostředků, je obvykle nutné zařadit mezi operaci, která předchozí prostředky zcela odstraní. I zde platí, že je nezbytně nutné udělat vhodné korozní zkoušky. U železných slitin dále platí, že by všechny operace se zvýšenou vlhkostí nebo v přítomnosti elektrolytu (vody) by měly probíhat v podmínkách nad pH 7,5 (optimálně v rozmezí pH 8-10). Pokud nějaká operace probíhá v kyselé oblasti (tj. pod pH 7) měla by být ihned zařazena neutralizace a provedena kontrola jak na korozi, tak na zbytky neutralizační reakce. U většiny kovů je žádoucí, aby se výrobek nedostal do kontaktu s chloridy, chlorderiváty, oxidem siřičitým (SO2) nebo sloučeninami, které jej uvolňují, a s většinou jednosytných kyselin. Jimi nastartované korozní reakce je obtížné zastavit. Dbát na to, aby stykem dvou povrchů za přítomnosti vodních par nebo vody nevznikl elektrochemický (galvanický) článek. Ten vzniká, pokud jsou ve styku dva kovy s rozdílným složením (stačí i jen rozdílné třídy oceli mezi sebou) nebo při styku dvou různě opracovaných povrchů. V takových případech je nutné povrchy od sebe dielektricky oddělit, zajistit snížení vlhkosti pod 60% relativní vlhkosti, zabránit kondenzaci vody a provést protikorozní opatření. Omezit tvarovým a konstrukčním řešením vznik elektrolytických nebo koncentračních článků. Volit zaoblené rohy před ostrými a zamezit vznik kapilár. Pokud tomu nelze z nějakého důvodu zabránit, pak je nutné zajistit snížení vlhkosti pod 60% relativní vlhkosti, zabránit kondenzaci vody a provést protikorozní opatření.   Jedním ze způsobů, jak korozi zabránit je použití výparných inhibitorů koroze (VCI). Tyto inhibitory se za normálního tlaku a teploty vypařují z nějakého nosiče, molekuly inhibitoru se fyzikálními nebo chemickými vazbami uchytí na povrchu kovu, kde vytvoří molekulární vrstvu. Tato vrstva má obvykle větší tlak než je parciální tlak vodní páry, takže mají hydrofobní efekt. Mají tedy funkci fyzikální inhibice. Současně fungují i jako katodická nebo anodická chemická inhibice. Některé z nich jsou schopny i pasivačních reakcí za tvorby konverzních vrstev. Další z nich ještě navíc umí neutralizovat korozivní ionty, případně fungují jako pufry posouvající pH do alkalické oblasti, případně jako lapače volných radikálů. Schéma působení výparných inhibitorů koroze je na následujícím obrázku.   Obr. č. 2 Způsob přichytávání par VCI na kovovém povrchu     Výparných inhibitorů koroze existuje celá řada a dělí se do několika skupin. V současnosti se ve světě jako výparné inhibitory koroze nejvíce používají aminy, dále pak cheláty, dusitany (i když ty poslední dva typy jsou kvůli legislativním omezením na ústupu) a močovina (pro krátkodobou ochranu). Výhody a nevýhody výparných inhibitorů koroze: Výhody: široká škála aplikací a použitelnost na všechny kovy, vysoký poměr účinnosti vůči ceně a použitému množství inhibitoru, povrch výrobků není mastný a před další povrchovou úpravou obvykle není nutné inhibitor odstraňovat, jednoduchá aplikace. Nevýhody: musí se používat v uzavřených nebo polozavřených obalech, většinou jsou rozpustné ve vodě, proto je déšť nebo zkondenzovaná vlhkost naruší, jsou citlivé na pH prostředí, mají omezenou tepelnou stabilitu, potřebují určitý čas, aby páry dosáhly účinné koncentrace.   Všechny inhibitory této skupiny jsou si velice podobné a mají některé společné rysy. Jejich teplota termického rozkladu je zhruba 70° C, „startovací“ teplota je kolem 15° C, jsou rozpustné ve vodě, poskytují vysoký poměr účinnosti vůči hmotě, ochranný účinek je zhruba 1 rok pro zabalené zboží skladované v temperovaném skladu (pokud jsou správně použity), v obalu musí být dosaženo určité koncentrace par, aby byly účinné a dosahují 80-95% účinnosti při ochraně zhruba 4 dm3 vnitřního prostoru obalu na 1 g inhibitoru. Viz. Graf.   Obr. č. 3 Protikorozní účinnost množství použitého VCI v závislosti na objemu balení, který má být chráněn [g/dm3].   Konkrétní typy inhibitorů od jednotlivých výrobců se od sebe v určitém rozmezí liší rozpustností, povrchovým napětím, tlakem par, chráněnými kovy, procentem protikorozní účinnosti, zdravotní nezávadností, biologickou odbouratelností, případně dalšími detaily. Benzaminové inhibitory koroze jsou tuhé látky, které obvykle mají charakter mikro krystalů. Je možné je přisypat přímo k chráněnému zboží, ale tato metoda se používá jen výjimečně. Více se lze setkat s tím, že se inhibitory plní do sáčků, nebo se jimi nejčastěji sytí/plní nějaký nosič. Nejčastějším nosičem jsou papíry sycené VCI. Ty se vyrábí jak hladké, tak krepované, bez laminace, nebo laminované PE fólií, případně s textilní výztuhou. V současnosti oblíbeným nosičem jsou PE fólie plněné VCI. Takové fólie používají ti, co o problematice ví jen málo. Přidáním VCI do polymeru dochází ke zhoršení mechanických vlastností fólie. Přijatelná hodnota plnění je mezi 2-4%. Přičemž většina obalových fólií má plošnou hmotnost do 100 g/m2. Proto obalová fólie obsahuje velmi malé množství účinné látky vzhledem ke své ploše. Navíc je uvolňování inhibitoru zpomaleno nutností difúze VCI přes PE a měrný povrch fólie je řádově tisíci násobně menší než u papíru. Proto je použití fólií pro antikorozní ochranu velice iluzorní. VCI jsou také plněny do granulátu PE a přisypávány k balenému zboží. Tento způsob ochrany má všechny nevýhody jako fólie, tak i nevýhodu odstraňování jako prášek, ale bez jeho účinnosti. Dále se jako nosiče používají různé hubky, filce, netkané textilie, nebo objemové papíry. Tyto nosiče se sekají na přířezy a pak vkládají do chráněného prostoru. Vzhledem k tomu, že VCI existuje široká škála, bude věnována pozornost jen obecným poznatkům a trochu detailnější informace budou zaměřeny na benzaminové VCI. S ohledem na chemické látky, je nejdůležitějším zákonným opatřením předpis REACH-CLP. Ale existují i další předpisy a nařízení. Přílohou k těmto legislativním opatřením jsou seznamy nebezpečných látek. Je proto nutné si zkontrolovat, že se daný VCI nevyskytuje na uvedených seznamech, a pokud ano, jaká kategorie nebezpeční je mu přiřazena. (Řada historických VCI je na tomto seznamu z hlediska karcinogenity, nebo podezření na karcinogenitu.) Přičemž rizika konkrétního prostředku by měla být vyjádřena v jeho Bezpečnostním listě. Současné komerčně kvalitní benzaminové inhibitory jsou jen dráždivé, a to mají doloženo měřením LD50, a mají biologickou odbouratelnost. Dále pak neobsahují sekundární aminy, N-nitroaminy, ani jejich prekurzory. Některé inhibitory koroze, které se v minulosti používaly, byly účinnější, ale jejich vlastnosti jsou dnes již neakceptovatelné z hlediska ochrany zdraví nebo životního prostředí. Ať už se výparné inhibitory koroze (VCI) aplikují jakýmkoliv způsobem, tak velmi důležitou roli hraje balení výrobků. Při něm platí několik zásad. Výrobky se nesmí balit mokré, protože by právě v okamžiku, kdy jsou nejzranitelnější (než se vytvoří ochranná atmosféra), byly vystaveny podmínkám zvýšené vlhkosti, jako v kondenzační komoře. Takové prostředí by velice rychle zrušilo ochranný účinek inhibitoru. Současně se výrobky nesmí balit zkorodované, protože VCI nemají odkorodovací schopnost a maximálně jsou schopny korozi zastavit, ale za cenu svého vypotřebování. Jedním z nejčastějších omylů při konzervaci kovových výrobků pomocí VCI je to, že se výrobek nejprve nakonzervuje olejem a pak umístí do atmosféry par VCI, aby byla ochrana „lepší“. Většinou to dopadne opačně, tedy špatně. I když páry VCI jsou schopny proniknout do vzdálených prostor a velmi malých kapilár, je potřeba počítat s tím, že zdroj VCI by neměl být dál než 30 cm od chráněného povrchu. K tomu, aby bylo dosaženo požadované koncentrace par VCI, je nutné výrobek uzavřít. Používají se buď zcela uzavřené nebo polozavřené obaly. U uzavřených obalů je zapotřebí dbát na to, aby během skladování nebo transportu nedošlo ke kondenzaci vzdušné vlhkosti uvnitř obalu. Polozavřené obaly umožňují ventilaci vzduchu mezi vnějším prostředím a vnitřním obsahem. Přičemž jsou dostatečnou bariérou k tomu, aby došlo k vytvoření potřebné koncentrace par VCI. Při balení výrobků je zapotřebí vzít do úvahy také korozi, která je způsobena kontaktem dvou kovů nebo dvou nestejně opracovaných povrchů v elektricky vodivém prostředí. Tyto povrchy je nezbytně nutné od sebe dielektricky oddělit. Například se výrobek nesmí dotýkat stěn kovové bedny. Dielektrického oddělení lze dosáhnout pomocí papíru nebo laminovaného papíru syceného VCI. Samotné fólie nemusí být až tak vhodné, protože v případě kondenzace vlhkosti může mezi nimi a kovem vzniknout koncentrační článek (spárová koroze). V neposlední řadě je zapotřebí věnovat pozornost i jakým způsobem jsou výrobky ve skupinovém obalu uloženy. Nelze totiž u obalů zcela vyloučit, že nedojde ke kondenzaci vzdušné vlhkosti. Tato vlhkost pak stéká díky gravitaci do nejníže položených míst, nebo se drží ve štěrbinách díky kapilárním silám. Odstranit kapilární vodu je energeticky náročný a zdlouhavý proces. Je proto zapotřebí řešit uložení materiálu v obalu tak, aby nedošlo k proniknutí případné zkondenzované vody do štěrbin a kapilár, a aby tato voda byla co nejrychleji odvedena z míst, kam steče.

    litina_door-2667861_1280_1692954316.jpg
    26. 2. 2024
    Protikorozní ochrana litin

    Protikorozní ochrana litin   Litiny jsou slitiny železa, uhlíku a doprovodných prvků (žádoucích i nežádoucích), kde obsah uhlíku je vyšší než 2%, a součet všech doprovodných prvků nepřesáhne 2%. Litiny představují oblíbený konstrukční materiál, zejména pro svoji jednoduchost výroby. Podle tvaru grafitu ve slitině se rozlišují základní druhy litin, přičemž každá skupina má svoje charakteristické fyzikálně-mechanické i chemické vlastnosti. Litiny s lupínkovým grafitem (šedé), s kuličkovým grafitem (tvárné), s červíkovým (vermikulárním) grafitem, bílé litiny, temperované, ADI litiny. Každý druh litiny je dále možné modifikovat legujícími přísadami, očkováním a tepelným zpracováním. Proto nelze stanovit jednoznačná obecná pravidla chování litin vůči korozi a jejich odolnosti. Avšak vzhledem k tomu, že odolnost vůči korozi se nedá nízkým legováním příliš zvýšit platí, že litiny bývají citlivější na korozi než legované oceli.   U litin se uplatňuje jak chemická, tak elektrochemická koroze. (Nechemická koroze, například kavitace, přichází do úvahy jen u některých výrobků.) Chemická koroze je působení oxidačních nebo redukujících látek bez přítomnosti elektrolytu a vede k tvorbě vrstvy zplodin v místě fázového kontaktu. Její rychlost se zvyšuje při teplotách nad 580°C. Nebezpečnější je koroze elektrochemická, která způsobuje přenášení náboje po kovové mřížce na základě působení galvanického článku. Ten vzniká v elektrolytu nejen v přítomnosti dvou různých kovů, ale stačí na jeho vytvoření i nestejnoměrně opracovaný povrch jednoho kovu. Elektrochemická koroze je akcelerována, pokud jsou ve vodě přítomny ionty chlóru (Cl-), uhličitany (CO32-) nebo sírany (SO42-). Korozní odolnost pak není závislá jen na složení litiny, ale také na koncentraci korozních látek.   Zabránit vzniku koroze při výrobě a opracování litiny je velmi problematické. Zde jsou uvedeny obecné zásady, jak toto riziko snížit: používat taková pojiva a separátory forem, které neobsahují oxidační nebo redukujících látky a tyto nevznikají ani jejich termickým rozkladem, odlitky odformovat při teplotách pod 500°C - čím nižší teplota, tím lépe, s výrobky pracovat nad teplotou rosného bodu, zabránit styku s vodou, pokud technologický proces vyžaduje kontakt výrobku s vodou, tato by neměla obsahovat chlór (volný i vázaný), uhličitany nebo kyselinu uhličitou, sírany, saturovaný kyslík.   Tyto podmínky je téměř nemožné dodržet (řada vodních odmašťovacích kapalin obsahuje NaHCO3, vždy je nějaký kyslík ve vodě obsažen atd.). Proto se v praxi více používají postupy, které zabraňují tvorbě koroze nebo jejímu šíření. Jsou jak fyzikální, tak chemické. Fyzikální pracují tak, že na povrchu vytvoří nepropustnou vrstvu, která odolává difúzi elektrolytů,oxidačních nebo redukujících látek a má hydrofobní charakter. pokovení Cr, Ni, Co, Au, Zn apod., potažení plastem, nejčastěji PVC, PP, PE, opatření ochranným nátěrem, lakem, barvou, nanesením hydrofobizačního prostředku, oleje, vosky, silikony, fluorované uhlovodíky, aminy apod., Chemické metody fungují na základě chemicky nebo fyzikálně vázané nepropustné vrstvy na povrchu kovu, která buď kov přemění na jinou sloučeninu odolnou proti korozi, nebo pomocí chemické redox reakce zabrání přenesení korozního iontu na kov, nebo funguje jako lapač volných radikálů, nebo působí jako katoda/anoda. pasivace oxidací na Fe3O4, černění, pasivace organickými solemi, oxalátování, citrátování, tanátování, chelátování apod., pasivace anorganickými solemi, chromátování, fosfátování, inhibice, např. aminy, inhibice pomocí lapačů volných radikálů, katodizace/anodizace, Kombinace obou principů.   Základní porovnání uvedených principů přináší následující tabulka: princip výhody nevýhody pokovení Vysoká protikorozní odolnost, estetický vjem, nákladnější Pracně se odstraňují, nejdou opravit, jen na finální výrobky potažení plastem Vysoká protikorozní odolnost, estetický vjem Velmi obtížně se odstraňují, nejdou opravit, jen na finální výrobky ochranný nátěr Snadná aplikace, široká škála použití, jdou opravit Stárnou, nezabrání progresi již probíhající koroze * hydrofobizace Snadná aplikace, většinou lehce odstranitelné Dočasná ochrana, omezená jen některé korozivní procesy, nutnost odstraňovat před povrchovou úpravou černění Estetický vjem, mechanická odolnost Střední stupeň ochrany, jen na finální výrobky pasivace org. solemi Snadná aplikace, zastavení předchozí koroze Nižší stupeň ochrany pasivace anorg. solemi Snadná aplikace, zastavení předchozí koroze Střední stupeň ochrany, ekologicky problematické inhibice Snadná aplikace, lehce odstranitelné Dočasná ochrana citlivá na rozpouštědla lapače radikálů Snadná aplikace, lehce odstranitelné Dočasná ochrana, mohou blokovat další povrchové úpravy katodická ochrana Vysoká účinnost Jen na finální výrobky a některé elektrochemické procesy * Pokud se nejedná o nátěry kombinující i chemickou ochranu   V praxi se velice často využívá kombinace obou výše uvedených principů. Např. základová barva v sobě obsahuje zinek (katodická ochrana) a svrchní barva má hydrofobní a bariérové vlastnosti. Černěný povrch se opatří konzervačním prostředkem. Probíhající koroze se zastaví reakcí na organickou sůl a současně převede na kovopolymer s bariérovými vlastnostmi (konvertory koroze). Konzervační olej s hydrofobními vlastnostmi v sobě obsahuje inhibitory koroze a lapače volných radikálů.   Z hlediska mezioperační ochrany litinových výrobků proti korozi (tedy krátkodobé do 1 roku) se dnes nejčastěji používají tyto prostředky a principy: Lakování. Působí svým hydrofobním a bariérovým principem, ale je velice problematické, protože před použitím výrobku nebo jeho finální úpravou je nutné lak odstranit. Konzervace olejem. Opět je nutné před použitím (ve většině případů) výrobek odmastit. To je však snazší, než odlakovat. Na druhou stranu naolejovaný povrch slepuje výrobky k sobě, chytá prach a zhoršuje balení. Inhibice pomocí kontaktních vodo rozpustných inhibitorů koroze. Jedná se o velice snadnou aplikaci, kdy většinou není před dalším procesem nebo finální úpravou nutné mikro vrstvu inhibitoru odstraňovat, avšak tato mikro vrstva je citlivá na vlhkost. Tekoucí voda, déšť nebo zkondenzovaná vlhkost inhibitor odplaví. Inhibice pomocí výparných inhibitorů koroze VCI (Vapor/Volatile Corrosion Inhibitors). Jsou obdobou kontaktních inhibitorů, ale navíc mají tu vlastnost, že se zvolna odpařují. Páry pak zůstanou uchyceny na povrchu kovu tam, kam se inhibitor nedostal. Tohoto způsobu používá tam, kde jsou výrobky zabaleny v uzavřeném obalu. Inhibice v organice rozpustných inhibitorů koroze. U těchto prostředků je snadná aplikace, velikost nánosu se dá řídit viskozitou. Po nanesení dojde k odpaření rozpouštědla, takže na povrchu výrobku zůstane jen mikrofilm, který má hydrofobní vlastnosti. Nevýhodou může být hořlavost par.   Příkladem takového prostředku je mycí, čisticí a konzervační kapalina KORING 141 (pro železné kovy) nebo KORING 145 (pro železné i neželezné kovy). Jedná se o roztok inhibitorů koroze v organických rozpouštědlech. Kapalina v sobě spojuje několik procesů. Provede odmaštění výrobku a očistí ho od špon a mechanických nečistot ulpěných na povrchu. Její viskozitu je možné v určitém rozmezí přizpůsobit požadavkům zákazníka. Díky složení inhibitorů koroze dochází v řadě případů současně k odstranění bodové koroze. Po vyschnutí rozpouštědla zůstává povrch suchý a přitom chráněný proti korozi. Pro většinu finálních povrchových úprav již nejí nutné inhibitor z výrobku odstraňovat. Má výbornou kompatibilitu s nátěrovými systémy a jinými způsoby protikorozní ochrany. Jen je zapotřebí při použití některých konzervačních olejů provést předem zkoušku, zda v nich obsažená aditiva nějak nereagují s inhibitorem. Ale vzhledem k tomu, že tato kapalina právě použití konzervačních olejů nahrazuje, má jejich použití význam jen v podmínkách tropického klimatu nebo dopravy přes moře za předpokladu dlouhodobého kontaktu výrobku s vodou nebo slanou vodou. Při používání prostředku je dbát na dobré větrání pracoviště jak z důvodu bezpečnosti práce, tak i požární ochrany, protože tato kapalina patří mezi hořlaviny třídy 3.       Peter Stuchlik MSc, PhD., CTex ATI

    thumbnail_vernier-caliper-g78edc256c_1280_1688981055.jpg
    26. 2. 2024
    OCHRANA MĚŘIDEL PROTI KOROZI

    OCHRANA MĚŘIDEL PROTI KOROZI Ing. Peter Stuchlík, CSc., CTex ATI KORCHEM s.r.o.   Úvod Všechny materiály podléhají chemickým, biologickým a energetickým procesům. Pokud během těchto procesů dochází ke změně fyzikálních, chemických a mechanických vlastností výrobku, hovoří se u kovů o korozi, u plastů o degradaci, u skla a keramiky se hovoří o korozi i degradaci atd. Společným jmenovatelem těchto procesů ve většině případů bývají nevratné změny, které vedou k takové změně vlastností, že předmět ztratí svoji funkčnost. Vzhledem k tomu, že uvedených procesů je velké množství, bude tato přednáška výrazně omezena na délková měřidla a jejich konstrukční materiály. Současně ale poskytne i praktické rady, jak destruktivním procesům předcházet. Vždy je lepší a levnější problémům předcházet, než odstraňovat jejich následky.   Materiály U délkových měřidel se můžeme nejčastěji setkat s dále uvedenými konstrukčními materiály: kovy (slitiny Fe, slitiny Al, slitiny Cu, slitiny Zn, Au, Pt, polovodiče), polymery (laky, barvy, PE, PTF, PAD, ABS, PS, PC, PVC, pryže), keramika (porcelán, sklo, smalt) Pro kovy, z hlediska jejich poškození korozí, jsou nejdůležitějšími vlastnostmi jejich vodivost, krystalová mřížka a elektrodový potenciál. Z hlediska odolnosti proti atmosférické nebo elektrolytické korozi je uvedené kovy možné seřadit takto: Fe, Cu, Zn, Al, Au, Pt. Podle přítomného korozního prostředí, zejména druhu elektrolytu, může dojít k prohození některých prvků mezi sebou. Na korozi kovů má vliv nejen prostředí, ale také legující prvky slitin, kontakt dvou kovů o rozdílném potenciálu, kontakt dvou různě opracovaných povrchů, i tvarové řešení. Pro polymery je určující, z jakého prostředí byly naneseny (vyrobeny), jakou mají odolnost vůči UV nebo jiným vysoko energetickým zářením a jaká je jejich odolnost vůči vodě a rozpouštědlům. Laky a barvy se obvykle nanáší ve formě roztoků, suspenzí nebo emulzí. Některé polymery jsou vyráběny z roztoku nebo jsou vyráběny emulzní polymerací. V těchto případech platí, že z jakého prostředí byl polymer nanesen nebo vyroben, takové ho dokáže poškodit. Každý polymer je citlivý vůči vysoko energetickým zářením, kdy dochází k přerušení polymerního řetězce, tedy k degradaci vedoucí ke změně fyzikálně-mechanických vlastností. V praxi se nejčastěji jedná o účinek UV záření. Tento problém je u polymerů řešen pomocí UV stabilizátorů, takže nelze prezentovat jednoznačnou řadu jejich odolnosti. Některé polymery ve vodě hydrolyzují (např. PAD) nebo bobtnají (např. laky a barvy s obsahem derivátů celulózy). Řada organických rozpouštědel polymery napadá. Keramických materiálů také existuje celá řada, ale obecně se o nich dá říci, že mají vysokou odolnost vůči chemickým degradačním procesům, přičemž jejich odolnost se snižuje s množstvím příměsí sloučenin alkalických kovů, které slouží jako tavidla. Ty snižují odolnost především v případě působení elektrolytu.   Druhy degradačních a korozních dějů U kovů, kde hovoříme o korozi, se z chemického hlediska jedná o chemickou korozi v elektricky nevodivém prostředí. Tedy reakce mezi kovem a redukujícím nebo oxidačním plynem na fázovém rozhraní. Většinou se jedné o reakce s oxidačními plyny jako je oxid siřičitý (SO2), oxid sírový (SO3), ozon (O3), atomární kyslík (O-), oxidy dusíku (NOx), oxid uhličitý (CO3), chlorovodík (HCl), halogeny. Ale poměrně častý je i případ vodíkové depolarizace pomocí (H+), tedy koroze v redukujících plynech. Dále dochází k chemické korozi v elektricky vodivém prostředí, v elektrolytu, tedy k elektrochemické korozi. Tj. tam, kde vznikne vodivý článek a kov (kovy) vytvoří anodu a katodu. Do tohoto dělení patří i koroze způsobená jinými než chemickými nebo elektrochemickými ději. Jedná se obvykle o kavitaci a korozi způsobenou mikroorganizmy. Vzhledem k tomu, že u železných slitin je do 580°C koroze v elektricky nevodivém prostředí minimální, rozhodující vliv má elektrochemická koroze. Její rychlosti jsou o řád až dva vyšší, než v nevodivém prostředí. Podle způsobu napadení materiálu rozlišujeme korozi rovnoměrnou, nerovnoměrnou, bodovou, důlkovou, lamelární, mezikrystalovou, transkrystalovou a selektivní. Podle fázového rozhraní se dělí na pevná fáze (kov) s plynem, pevná fáze/kapalina, pevná fáze/pevná fáze (kontaktní koroze). U polymerů dochází k degradaci vlivem teploty. U termoplastů při bodu skelného přechodu a současném mechanickém namáhání, probíhají deformace a změny v amorfních oblastech bez chemických změn. V oblasti kolem bodu tání dochází ke změně nadmolekulární struktury polymerů a ke ztrátě mechanických vlastností. Dalším zvyšováním teploty se dosáhne termického rozkladu. Termosety přecházejí přímo do tohoto rozkladného procesu. Většina polymerů vznikla radikálovou polymerační reakcí a proto jsou citlivé na radikálové depolymerační reakce. Iniciátory těchto reakcí mohou být radikály oxidů síry, dusíku, ozon, atomární kyslík, nebo vysoko energetické záření, které vytvoří radikál přímo v polymeru přerušením řetězce. Nepříjemnou vlastností radikálových reakcí je to, že volný radikál má schopnost putovat podél řetězce makromolekuly do energeticky slabšího místa, tam řetězec rozštípnout, čímž se uvolní další radikál, který putuje dál. Proto i přesto, že radikálové reakce na fázovém rozhraní polymer/plyn proběhnout jen v molekulární vrstvě, nebo účinkem UV obvykle jen do hloubky 350 nm, putováním po řetězci jsou schopny narušit polymer v celém objemu. Vlivem některých mikroorganizmů také dochází k degradaci polymerů. Řada mikroorganizmů produkuje enzymy, které mají schopnost rozštípnout makromolekulu na jednoduché látky (obvykle sacharidy nebo kyseliny), které pak slouží mikroorganizmu jako potrava. Zastavit enzymatickou reakci je velice problematické. Polymery, které mají aminovou skupinu, alkoholovou, nebo etoxylovou, jsou náchylné na hydrolytickou degradaci účinkem vody. Tyto reakce mohou být poměrně rychlé, pokud je přítomen elektrolyt. Například PAD snadno degraduje v kyselém prostředí. Současně u řady polymerů dochází k vymývání zbytkového monomeru, který je pak nahrazen odbouráním části polymeru, dokud se neustaví rovnováha. Pokud tento proces pokračuje opakovaně, může dojít k takové redukci délky polymerního řetězce, že výrobek ztratí mechanické vlastnosti. Rozpouštědla nemají přímý vliv na změnu chemického složení polymeru, ale dokáží ho buď rozpustit (například PS a řada barev v ketonech nebo acetátech) nebo může dojít k vymytí pomocných látek v polymeru, jako jsou změkčovadla, UV stabilizátory apod. V takovém případě potom dochází k degradaci polymeru mechanickým namáháním, nebo vysoko energetickým zářením. Keramické materiály včetně skla jsou velmi odolné vůči mechanickému, mikrobiologickému a vysoko energetickému působení. K jejich napadení dochází díky obsahu solí K, Na, Mg a Ca. Tyto sole jsou přítomny buď přímo v samotné surovině, například u porcelánu, nebo jsou přidávány při výrobě, aby se snížil bod tání. Používají se jako tavidla, především při výrobě skla a keramiky. Tyto sole jsou rozkládány vodnými roztoky silných kyselin a zásad. Tím, že reakce probíhá ve vodném prostředí, jsou rozkladné produkty odplavovány a koroze pak může pokračovat do hloubky.   Základy ochrany Ochrana proti degradačním a korozním procesům začíná přímo u výrobce. Pokud výrobce přístroje nebo zařízení něco zanedbá, pak uživatel jen těžko takovou chybu bude napravovat a pokud dojde k rozvoji koroze, velice často nemá prostředky, které by dokázaly korozi odstranit a přitom neporušit funkci nebo přesnost měřidla. Proto velice záleží na výběru měřidla již při jeho nákupu. Dále budou uvedena kritéria pro správný výběr podle použitých výrobních postupů a materiálů. Pro kovy platí: Základní způsoby ochrany proti korozi. Jsou jak fyzikální, tak chemické. (Hovoříme-li o pasivaci jedná se o chemickou ochranu, kde dochází k chemické reakci mezi kovem a protikorozním prostředkem. Pokud k chemické reakci nedojde a prostředek posunující reakční rovnováhu je uchycen na povrchu kovu jen fyzikálními silami, hovoříme o inhibici.) Fyzikální pracují tak, že na povrchu vytvoří nepropustnou vrstvu, která odolává difúzi elektrolytů, oxidačních nebo redukujících látek a má hydrofobní charakter. pokovení Cr, Ni, Co, Au, Zn apod., potažení plastem, nejčastěji PVC, PP, PE, opatření ochranným nátěrem, lakem, barvou, nanesením hydrofobizačního prostředku, oleje, vosky, silikony, fluorované uhlovodíky, aminy apod. Chemické metody fungují na základě chemicky vázané nepropustné vrstvy na povrchu kovu, která buď kov přemění na jinou sloučeninu odolnou proti korozi, nebo pomocí chemické redox reakce zabrání přenesení korozního iontu na kov, nebo funguje jako lapač volných radikálů, nebo působí jako katoda, případně anoda. pasivace oxidací na Fe3O4, černění, pasivace organickými solemi, oxalátování, citrátování, tanátování, chelátování apod., pasivace anorganickými solemi, chromátování, fosfátování, inhibice, např. aminy, inhibice pomocí lapačů volných radikálů. Elektrochemické metody ochrany jsou založeny na vytvoření obětované anody, nebo připojení pasivní či aktivní katody. Kombinace více principů. Pokud je pro nosnou část měřicího zařízení použita slitina Fe, je nejvhodnější, aby byla z nerezové oceli. Nicméně nerezavějící nerez neexistuje, takže i tento materiál vyžaduje údržbu. V případě, že je použita uhlíková ocel, je nejlepší ji chránit chromováním, nebo v případě, že není daný díl mechanicky namáhán, pak povlakováním PE. Konverzní vrstvy (jako je černění a fosfátování) nemají ve vlhkém prostředí dostatečnou odolnost. Barvy a laky mají omezenou mechanickou odolnost a menší životnost vůči UV. Dále bývají části měřicích zařízení vyrobeny ze slitin Al. Nejlepší odolnosti proti korozi se v tomto případě dosahuje eloxací. Pokud je v měřidle použita slitina Cu nebo Zn, a není možné ji výrobně ochránit zlacením, chromováním, nanesením plastu nebo aspoň barvou, nelze korozi zabránit. Lze ji jen určitými pravidly a údržbovými postupy udržet na přijatelné míře. Nicméně se kovy také vyskytují v elektrosoučástkách elektronických prvků měřidel. Zde platí dvě pravidla. Části, které jsou vystaveny působení atmosféry, by měly být zlaceny. Elektronická část daného zařízení by měla mít vlastní prachotěsné a vodotěsné pouzdro. Prach tvoří kondenzační a korozní jádra a elektrochemická koroze je nejprogresivnější. Kvalitní přístroj se také pozná podle toho, že obsahuje minimální kombinaci různých kovů mezi sebou, především, že se nevyskytují kombinace Fe s Cu nebo Cu s Al. A pokud je zapotřebí více druhů kovů použít, tak jsou nevodivě odděleny. Přehlíženým, ale přesto důležitým prvkem protikorozní ochrany je tvarové řešení. Ostré hrany zvyšují korozní napadení, kdežto zaoblené rohy ho snižují. Vroubkované povrchy se sice dobře drží, ale ulpívají v nich korozní chemikálie, včetně potu, a dobře v nich kondenzuje vlhkost. S polymery je situace poněkud složitější. Každý z nich má totiž svoje specifické vlastnosti. Proto bude věnována pozornost jednotlivým nejběžnějším polymerům samostatně. Laky a barvy. Největší odolnost vůči chemickým vlivům mají tzv. práškové barvy. Důvodem je, že u nich není použito žádné rozpouštědlo. Ostatní roztokové barvy jsou citlivé na organická rozpouštědla zejména na estery a ketony. Z hlediska odolnosti vůči vodě jsou nejvhodnější dvousložkové systémy a to PES nebo epoxidy. Nejméně jsou odolné jednosložkové systémy, které obsahují deriváty celulózy, jako filmotvornou složku. Disperzní barvy a laky mají malou odolnost vůči vodě, pokud nejsou zesítěny. Malou odolnost vůči UV mají PUR a PA. Barvy nanesené tamponovým tiskem jsou obecně rozpustné v celé řadě organických rozpouštědel, včetně alkoholů. Vzhledem k tomu, že s výjimkou práškových barev se nedá poznat, jaká barva byla použita a výrobce přístroje to neuvádí, je nejlepší, pokud se na zařízení žádná barva nenachází (pokud to jeho konstrukce a použité materiály umožňují). Tím odpadnou problémy, jak povrch barvy nebo laku chránit a jak ho renovovat. PE (polyetylén) Patří do skupiny polyolefinů, ale na rozdíl od PP má výbornou odolnost vůči UV. Z hlediska odolnosti vůči účinku vody a jiných chemikálií se jedná o jeden z nejvíce odolných polymerů. Horší je to s jeho odolností vůči oděru. Polyetylénů se vyrábí celá škála, která se liší nejen polymeračním stupněm, ale i strukturou. Proto jsou základní druhy označovány: LDPE (nízko hustotní, rozvětvený), HDPE (vysoko hustotní, lineární), UHDPE (velmi vysoko hustotní, lineární). PTF (polytetrafluoretylén, Teflon) Má nejmenší frikci ze všech známých látek, vysokou odolnost vůči vodě a dobrou odolnost vůči většině chemikálií. Neodolává halogenovaným rozpouštědlům a UV. Má horší odolnost na oděr. PAD (polyamid) Díky dobrým mechanickým vlastnostem se používá na převody a kluzná ložiska. Existuje několik základních druhů PAD 6 (Silon), PAD 6.6 (Nylon), aramidy (Kevlar). Pro všechny druhy platí, že mají horší odolnost vůči vodě, která z nich rozpouští zbytkový monomer a vůči kyselým roztokům, které je za tepla mohou rozkládat. ABS (akrylobutadienstyren) Jedná se o terpolymer s vynikajícími mechanickými vlastnostmi. Je méně odolný vůči halogenovaným rozpouštědlům, esterům a ketonům. Také jeho odolnost vůči UV je slabší. PS (polystyren) Je levnější, než ABS, proto se používá jako jeho levná náhrada. Má také horší mechanické vlastnosti, především je křehčí. Jeho odolnost vůči rozpouštědlům, stárnutí a UV je minimální. Pokud je to možné, vyhnout se zařízení, kde je tento polymer použit. PC (polykarbonát) Díky svým dobrým mechanickým vlastnostem se používá na průhledné kryty. Je však citlivý na celou řadu chemikálií, vodních mycích prostředků a UV. PVC (polyvinylchlorid) Polymer s výbornou odolností vůči chemikáliím, ale při 40°C měkne, při nízkých teplotách křehne a kolem 80°C ztrácí tvarové vlastnosti. Pryže Vzhledem k tomu, že do pryží patří desítky různých polymerů, s různými plnivy a případně zesítěním, není možné najít společné charakteristiky. V každém případě je třeba zachovávat opatrnost s organickými rozpouštědly. Keramické materiály Také jich existuje široká škála, ale zobecnit lze jejich výbornou odolnost vůči vodě, chemikáliím a povětrnostním vlivům. Porcelán je napadán silnými kyselinami, sklo a glazury silnými hydroxidy, málokterá keramika je odolná vůči kyselině fluorovodíkové nebo fluorokřemičité.   Postupy a prostředky Neexistuje zařízení, které by fungovalo věčně, a které by nevyžadovalo určitou míru ošetřování a údržby. Dále budou uvedeny nejzákladnější principy a postupy. Pro posouzení vhodnosti chemických prostředků na ošetřování a údržbu přístrojů lze použít tzv. Bezpečnostní list, který musí ze zákona každý prostředek mít, a který je výrobce nebo dodavatel povinen na požádání dodat. V něm je uvedeno, z jakých hlavních nebezpečných látek se prostředek skládá, jaká jsou rizika pro personál, životní prostředí atd. Avšak ne všichni výrobci (dodavatelé) v něm uvádí úplné a pravdivé údaje. Nejvíce nedostatků mívají Bezpečnostní listy od německých výrobců. Nejobecnějším nepřítelem konstrukčních materiálů je voda. Ta navíc s ohledem na okolní podmínky je ve formě elektrolytu. Voda se dostane na přístroje buď jako déšť, nebo kondenzací vzdušné vlhkosti, jako rosa, z mycích prostředků, nebo z prstů. Pro případ deště by měřicí zařízení měla být řešena tak, že se voda nedostane do vnitřních prostor, kde by vznikla kondenzační komora. Povrch přístroje se co nejdříve usuší otřením savým materiálem. Větší problém představuje zkondenzovaná vlhkost. S přístroji by mělo být zacházeno tak, že nedojde k prudkým změnám teploty, zejména pokud obě prostředí mají rozdílnou relativní vlhkost vzduchu. Pokud se tomu nelze vyhnout, je vhodné mít na přístroje úložnou skříňku nebo kufřík, do které se dá vysoušedlo (nejlépe sáček se Silikagelem, který je však zapotřebí vyměňovat, protože saje vlhkost ze vzduchu) a v případě, že přístroj obsahuje materiály, jak kovy, tak plasty, které jsou citlivé na vodu, tak i sáček s výparným inhibitorem koroze (VCI, ten vydrží až 10 let). Je však zapotřebí zvážit, který konzervační systém pro daný přístroj bude použit. V případě, že jsou použity „olejové“ ochranné prostředky, ztrácí VCI význam, protože se páry inhibitoru přes „olejový film“ nedostanou k povrchu materiálu a někdy se mohou tyto chemikálie mezi sebou pohádat. Obecně lze doporučit minimalizovat používání vodních mycích prostředků. Nejen, že se jedná o elektrolyty, ale málokterý z nich obsahuje antikorozní aditiva, zato obvykle obsahují chemikálie nebezpečné pro celou řadu konstrukčních materiálů. Nicméně každý dotek prstu představuje korozní nebo degradační riziko. Otisky prstů je zapotřebí z měřidel odstranit co nejdříve. Navíc se složení potu každého člověka liší a mění. Dalším obecným nepřítelem je prach a případně jiné znečištění. To může působit jako kondenzační jádra, může mít přímý chemický účinek, nebo fungovat jako živná půda pro mikroorganizmy. Z toho vyplývá, že je nutné měřidla po použití očistit. Suché savé materiály (utěrky) nejsou schopny odstranit většinu nečistot a představují riziko oděru. Proto je vhodné používat pomocné mycí kapaliny. Pokud možno bez vody, a které mají schopnost vytěsňovat vodu. Nejlepší jsou kombinace polárních a nepolárních rozpouštědel, protože odstraní širokou škálu nečistot. Nejsou vhodná rozpouštědla obsahující halogenované uhlovodíky, ketony a estery, protože ta způsobují korozi kovů a degradují celou řadu polymerů. Nejvhodnější jsou prostředky s obsahem odsířených alkanů a čistých alkoholů. Jako příklad mohu uvést KORING 792-10, který je směsí heptanů a izopropanolu. V případě, že přístroj obsahuje polymery citlivé na alkoholy (jedná se obvykle o některé pryže nebo PC) je nutné použít pouze alkanové prostředky, i když ty mají menší spektrum účinnosti. Například KORING 702 (pomaleji schnoucí), nebo KORING 792-4 (rychleschnoucí). Tyto prostředky současně odmašťují. Vzhledem k tomu, že současně s odstraněním povrchových nečistot, dojde k umytí i konzervačních prostředků, pokud jsou před tím na povrch naneseny, je zapotřebí obnovit ochranný nános nebo mazivo. Pro ochranu kovů je nutné se předem rozhodnout, která z cest bude použita. Kovy je možné chránit pomocí výparných inhibitorů koroze (VCI), nebo pomocí „olejových“ konzervačních prostředků. Kombinace obou způsobů se nedoporučuje a někdy je riziková. Výhodou většiny konzervačních prostředků je to, že působí jak na kovy, tak i na polymery. Výparné inhibitory nejsou odolné proti kapalné vodě. Avšak téměř neovlivňují přesnost (až v nm) a elektrickou vodivost. Tzv. „olejové“ konzervační prostředky jsou vodě dobře odolné, ale ovlivňují přesnost. Ochranný film inhibitoru bývá u odpařivých, vysychajících „olejů“ 2-4 m, u klasických, nevysychajících „olejů“ 8-20 m, u vazelín nad 40 m. Také je nutné si uvědomit, že tyto inhibitory koroze jsou účinná dielektrika, takže elektricky izolují. Rovněž konzervační „oleje“ mohou napadat některé druhy pryží, PS a PC. Všechny nezasychající „oleje“ mají tu nepříjemnou vlastnost, že do sebe nabírají prach a nečistoty. Z obou skupin lze například použít: výparný inhibitor koroze pro barevné i železné kovy KORING 505, výparně vodo rozpustný inhibitor KORING 555, mycí a konzervační zasychající prostředek KORING 145-K na barevné i železné kovy, nebo konzervační olej na barevné a železné kovy KORING 205. Pokud se jedná o mazání nekorodujících částí, nebo zařízení s malým rizikem koroze, je nejvhodnějším řešením použití silikonového oleje. Ten vytěsňuje vodu a vytváří silně odpudivý povrch pro celou řadu nečistot. Nevýhodou je, že kde byl použit, už téměř nic nechytne (nebude mít adhezi). Výhodou je, že se vyrábí v široké škále o různých viskozitách, takže nízkými viskozitami lze ho doslova napustit do mezikrystalových prostor kovového nebo polymerního materiálu, takže je pohyblivá součástka mazána, ale na povrchu téměř nic nezůstává. Nebo lze použít vysokých viskozit, kde funguje jako vazelína. Prostě podle potřeby se volí viskozita. V případě, že se jedná o měřidla, kde je odzkoušeno, že prostředek nenapadá pryž, a kde nehraje roli snížení elektrické vodivosti, lze použít prostředky typu CLP (Claening, Lubricating, Protection/Preservation). Tyto prostředky v jednom kroku výborně čistí a myjí, současně neutralizují korozní reakce, dlouhodobě konzervují a poskytují tixotropní mazání. Jeden z nejlepších přípravků na světě je CLP Professional od CX Dynamics, původně vyvinutý na zbraně. Na závěr několik poznámek k obecně používaným prostředkům a postupům. Velice často se na měřidla používají čisté petrochemické výrobky. To má své opodstatnění ve zdravotnických výrobách, avšak u měřidel se jedná o omyl. Už ze samotné podstaty vzniku korozních dějů, pokud se dostanou do kontaktu dva různě opracované povrchy v elektricky vodivém prostředí, vzniká galvanický článek. Navíc tzv. minerální oleje a vazelíny jsou schopny vázat 4-8% vzdušné vlhkosti, takže jsou částečně elektricky vodivé. Proto je nutné používat maziva, která v sobě obsahují inhibitory koroze. Technický benzín je poměrně zdravotně nebezpečnou směsí uhlovodíků, která má velice malou odmašťovací a mycí schopnost. Vždy je lepší použít alkanové odsířené a dearomatizované prostředky. Petrolej spíše špatně maže, než by odmašťoval. Navíc je také poměrně „špinavou“ směsí. To, že ho někteří výrobci přístrojů doporučují, je alibismus, aby se vyhnuli riziku poškození polymerů. Na vše existují vhodné prostředky, takže není žádný důvod pro používání petroleje. Naprostá většina etanolů (lidově alkoholu) není čistá, jsou znečištěny již z výroby a navíc denaturovány. Za čistý lze považovat jen etanol označený p.a. a částečně i lékárenský. Avšak mycí schopnost etanolu je mnohem nižší než izopropanolu. Proto je lepší používat izopropanol, nebo specielní prostředky, které ho obsahují. Vždy se volí konzervační prostředky, které mají co nejdelší ochrannou dobu. V případě, že z nějakého důvodu je nutné použít prostředek s malou dobou ochrany, nebo je ochranný účinek zrušen vnějším vlivem (umytím apod.) je nutné upravit předpis o používání přístroje tak, aby odpovídal danému případu. Převodové mechanizmy měřidel není nutné mazat, pokud jsou zhotoveny z nějakého kluzného polymeru, např. PAD. V ostatních případech je to nutné. Buď vhodným silikonovým olejem, nebo odpařivým zasychajícím konzervačním prostředkem, nebo vodo rozpustným VCI. Pokud se provede umytí nebo odkonzervování, je žádoucí provést ošetření konzervačním prostředkem co nejdříve. Zejména korozní procesy ve vodivém prostředí jsou velice rychlé, jedná se o sekundy.

    Nejnovější produkty

    KORING 251-1
    Odrezovač a pasivátor na železné kovy a jejich slitiny.
     
     

    2595,33 Kč

    KORING 311-3
    Vodní roztok inhibitorů koroze a pasivátorů s mycím a odmašťovacím účinkem. Pro mytí a mezioperační konzervaci železných i barevných kovů od obráběcích emulzí. Pro střednědobou až dlouhodobou protikorozní ochranu. Určen pro průmyslové pračky, i pro ruční technologie.

     

    2111,33 Kč

    KORING 745-1
    Vodní odstraňovač nežádoucí patiny ze slitin mědi s konzervačním účinkem.
     
     

    3412,08 Kč

    KORING 761-9
    Slouží k odstranění řas, mechů, lišejníků a podobné nežádoucí flóry z pálených tašek nebo z betonových krytin bez povrchové úpravy. Současně povrch poškozený povětrnostními podmínkami zpevní a vytvoří na něm mechanicky odolnou vrstvu, která odpuzuje vodu, omezuje usazování prachu a nečistot a zabraňuje růstu nových organizmů.

     

    6406,83 Kč

    Filtrovat

    0 produktů