Domů
    Kategorie
    Košík
    Oblíbené
    Profil

    Blog

    311 3
    14. 2. 2025
    KORING 311-3

    Prostředek, KORING 311-3 byl původně vyvinut pro průmyslové průběžné pračky. Kde zajišťoval dvě základní funkce najednou. Jednak dokončil mytí výrobku „do čista“. Ale především jakýkoliv kov dlouhodobě protikorozně chránil. Tato ochrana je tak účinná, že našla uplatnění i v zámořské přepravě. Nicméně lidé jsou zvídaví, takže daný prostředek zkoušeli uplatnit jako protikorozní ochranu i v dalších aplikacích. V současnosti je použití tohoto prostředku v těch „vedlejších“ nalezených aplikacích větší, než v tom původně plánovaném. Některým z těch dalších možných použití prostředku KORING 311-3 bude věnován následující text. Mokré tryskání Základním problémem při mokrém tryskání je to, že je okamžitě nastartována elektrochemická reakce a ocelové výrobky před očima režnou. Proto je nutné do tryskacího média, vody s abrazivem, přidávat účinný inhibitor koroze. A tím je KORING 311-3. Suché tryskání I když při suchém tryskání nejsou oxidační reakce ocelí tak rychlé, jako při mokrém způsobu, trvá jim to desítky sekund, tak představují závažný problém. Pokud se však ihned po otryskání povrch výrobku ošetří tímto prostředkem, problém nevznikne a výrobek je dlouhodobě proti korozi chráněn. Navíc dojde k umytí povrchu výrobku od prachu z tryskání. Spáry Pokud jsou některé konstrukční díly nějakého výrobku přeplátovány, pak u nich dochází k tvorbě tzv. „spárové koroze“. Ta je velmi nepříjemná v tom, že není vidět, ale přitom může vést až ke ztrátě mechanických vlastností výrobku. Proto se používá KORING 311-3 tak, že se nanese na hranu přeplátování a on pronikne do hloubky spáry, kde korozní procesy zastaví. Největší použití pro řešení problémů „spárové koroze“ je proto při ochraně konstrukcí stožárů vysokého napětí, ocelových mostů a ocelových konstrukcí hal. Dutiny Protikorozní ochrana dutin je trvalý problém. Do řady z nich se nelze z nějakého důvodu dostat. Proto našel uplatnění KORING 311-3, kdy jeho páry proniknou až do vzdálenosti 30 cm od místa, kam byl nanesen, a i páry účinně kovy chrání. Tlakové zkoušky U řady výrobků je zapotřebí provádět tlakové zkoušky. Ty se dělají vodou a obvykle se jedná o velké objemy. Takže je zapotřebí do ní používat inhibitory koroze, které jsou účinné, dlouhodobě vydrží při skladování vody pro tlakové zkoušky, a s ohledem na použitý objem vody jsou levné. Velkoobjemové zásobníky, nádrže a cisterny U většiny z nich se také dělají tlakové zkoušky, takže pokud se do vody pro tlakové zkoušky použije KORING 311-3, je vnitřek povrchu výrobku nejen umyt, ale i dlouhodobě protikorozně ochráněn. Nicméně se u některých výrobků této skupiny tlakové zkoušky nedělají. Takže pokud je zapotřebí vnitřek výrobků ochránit, je vhodné ho tam nanést. Korozí poškozená barva Jedná se o problém tzv. „podkorodování“. Zde KORING 311-3 našel široké uplatnění. Nanáší se přímo na barvu. Ta, pokud již nemá adhezi k podkladu nebo je degradovaná, tak se uvolní. Pokud zůstane držet, tak do sebe výrobek nasaje a získá antikorozní vlastnosti. V obou případech se protikorozní roztok dostane už na kovový podklad, kde korozní procesy zastaví a povrch chrání před jejich pokračováním. Obecné uživatelské charakteristiky protikorozního prostředku KORING 311-3 Jedná se o roztok směsi inhibitorů koroze a pasivačních složek, který protikorozně chrání kovové povrchy nejen inhibicí koroze, ale i tvorbou konverzní vrstvy. Roztok se do praček nebo pro tlakové zkoušky používá ředěný, ale v ostatních výše uvedených případech se používá koncentrát. S ohledem na jeho nízkou cenu nestojí problémy, které by s ohledem na ředění mohly vzniknout, za to. Koncentrovaný roztok je hořlavina a má charakteristický zápach. Usychá však rychleji než voda a jakmile je ošetřený povrch suchý, zápach i hořlavost zmizí a dokonce má mikro vrstva inhibitorů samozhášivé vlastnosti. Při práci s koncentrátem je nutné používat ochranné pomůcky (rukavice) ale zejména je nutné chránit oči (brýle nebo štít). Proto také není vhodné koncentrát nanášet stříkáním, ale štětcem, hubkou, válečkem apod. Do dutin se stříká, ale tam je pracovník ochráněn samotnou dutinou. Pokud se použije ponorovým způsobem a ošetřovaný výrobek je opatřen barevným nátěrem, dojde k odstranění barvy. Před jakoukoliv konečnou povrchovou úpravou není zapotřebí KORING 311-3 z povrchu výrobku odstraňovat. Konečná povrchová úprava se provádí přímo na ošetřený zakonzervovaný povrch.

    koroze 2880579 1280
    7. 11. 2024
    Koroze ocelí II. část

    Druhá část tohoto pojednání bude zaměřena čistě prakticky na konkrétní a technologicky nejčastější případy, kdy se ve výrobních procesech objevuje koroze ocelí. Největší pozornost bude věnována ocelovým výrobkům. Přičemž o korozi ocelových výrobních zařízeních bude také zmínka. Ale současně, budou nastíněny i některé možnosti, jak korozi zabránit, nebo ji omezit. Obecně se používají, jako ochrana proti korozi, dále uvedené aktivní postupy: 1. Inertní povlaky s bariérou proti elektrolytům: - Pokovení (např. chromování), - Potažení sklem, keramikou apod., - Potažení polymerem (PVC, PE, PET), - Pokrytí polymerem = natření barvou, lakem apod. - Nanesení hydrofobizačního prostředku (např. vosk). - Pokrytí nano částicemi. 2. Konverzní povlaky (pasivace): - Anorganické = oxidy (černění), nitridace, karbidace, fosfatizace, chromátování. - Organické. 3. Inhibice (posunutí reakční rovnováhy). 4. Vzájemná kombinace principů. Vlastnosti, výhody a nevýhody těchto postupů uvádí 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 na některé korozivní procesy, nutnost odstraňovat před povrchovou úpravou nano částice Snadná aplikace, jdou opravit Nesmírně obtížně se odstraňují, vhodné na výrobky bez další povrchové úpravy. černění Estetický vjem, mechanická odolnost Střední stupeň ochrany, jen na finální výrobky vkombinaci sdalší ochranou 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 Následující text bude uspořádán tak, že se pokusí sledovat technologický tok materiálu. Příjem a skladování surovin: Už samotná přejímka vstupního materiálu může odhalit, jestli budou ve výrobě nějaké korozní problémy. Pokud je surovina zkorodovaná, tak neexistuje obráběcí proces, který by dokázal zastavit již započaté elektro-chemické reakce. Po odebrání povrchových zkorodovaných vrstev se opticky může výrobek jevit jako perfektní, ale korozní procesy vněm pokračují dále. Proto je vhodné provádět kontrolu dodávek a svýrobcem nebo prodejcem se dohodnout na vhodné antikorozní ochraně vstupního materiálu. Skladovat tak, aby kocelové surovině neměla přístup kapalná voda. A to nejen ve formě deště, ale nezapomínat na zkondenzovanou vzdušnou vlhkost díky teplotním změnám, zejména mezi dnem a nocí. Viz. diagram nasycenosti vzduchu vodními parami. Také je vhodné povrch suroviny ochránit proti sedání prachu, protože ten tvoří kondenzační a korozní jádra. Ale pozor! Pokud je surovina zabalena do polymerní fólie a ta je dobře utěsněna, například lepicí páskou, pak je vobalu vytvořena kondenzační komora, která tvorbu koroze urychluje. Proto když se něco ocelového balí proti prachu, tak je nutné zajistit, aby obal co nejvíce dýchal a průběžně docházelo kjeho odvětrávání. Také je zapotřebí věnovat pozornost tomu, jak je surovina uložena na sebe, jak je naskládána. Pokud se dotýká tak, že mezi jednotlivými kusy je štěrbina, což se nejčastěji děje u plechů, tak bude docházet ktvorbě „spárové korze“. Netemperované sklady nejsou vůbec na škodu, protože při teplotách pod 4°C jsou korozní rychlosti minimální. A skaždými 10°C vyšší teploty se korozní reakce zdvojnásobují. Jen je zapotřebí si pohlídat a řešit otázku orosení, když se prochladlá surovina přiveze do vyhřáté výrobní haly. Třískové obrábění: Nejčastěji se obrábí pod emulzemi, méně pak pod oleji, a vněkterých případech pod speciálními kapalinami. Zde je zapotřebí věnovat pozornost nejen tomu, jak daná kapalina vyhovuje danému obráběcímu procesu, ale také, jaké antikorozní vlastnosti a schopnosti má. Například řada inhibitorů koroze snáší jen teploty do 70°C a pak se rozkládají. Přičemž teploty během obrábění mohou dosahovat vyšších hodnot. Nicméně je také zapotřebí mít celý proces sladěn tak, aby antikorozní prostředky vcelém procesu byly kompatibilní. Tj. aby se netloukly mezi sebou předchozí a následující kapaliny. Přesvědčení, že pokud se obrábí pod oleji, tak se nemůže koroze vytvořit, je pověra. Obráběcí oleje na minerální bázi obsahují 4-8% vody, přičemž u těch syntetických to bývá různé. Lisování, tvarování, formování: Jedná se o procesy, kde je použit zvýšený tlak na materiál, aby výrobek dostal žádaný tvar. Je zcela běžné, že se používají kapaliny, které snižují tření během těchto procesů. Ať už jsou olejové, nebo emulzní. Zde je zapotřebí si dát velký pozor! Řada výrobců, aby zvýšila účinnost svých kluzných prostředků do nich přidává fluor parafiny, nebo chlor parafiny. A je na korozní problém zaděláno. Navíc na takový, se kterým si běžná antikorozní chemie nedokáže poradit. Proto je výhodnější se takovým prostředkům vyhnout, než pak složitě a draze řešit problémy, které vyvolaly. Pro dané procesy je vhodné používat takové kluzné prostředky, které vsobě obsahují inhibitory koroze. Ale i zde platí, nutnost kompatibility spředchozími a následujícími operacemi. Svařování: Zde dochází jednak ktepelnému namáhání, k nalepování odstřikujících kapek, a dost často také kodbrušování svaru a jeho okolí. Tepelné namáhání zvyšuje riziko tvorby koroze. Nalepené kapky nejsou jen esteticky závadné, ale také fungují jako korozní jádra. Broušením vznikají rýhy, které podporují tvorbu koroze různými principy. Proto je vhodné používat při svařování separátor santikorozní ochranou. Pro daný účel existuje řada separátorů. Některé znich nemají žádnou protikorozní ochranu. Některé santikorozní ochranou obsahují látky, které jsou nebezpečné pro lidské zdraví. Zejména při stříkání poškozují plíce. Jen výjimečně bývají ekologické a biologicky rozložitelné. Ale najdou se výjimky. Kalení, žíhání a popouštění: Tyto procesy se provádí buď žárově, nebo indukčně. Zde je zapotřebí si dát pozor hned na několik záležitostí. Jestliže byl výrobek před danými operacemi nějakým způsobem antikorozně ošetřen, pak je otázkou, co se sním stane během termického rozkladu. Pokud jsou vytvořené zplodiny jakýmkoliv způsobem na závadu, je zapotřebí daný antikorozní prostředek zpovrchu výrobku před tepelným procesem odstranit. Jednodušší je, používat takové antikorozní prostředky, které nejsou při tepelných procesech na závadu. Neexistuje žádný inhibitor koroze, který by vydržel teploty používané při těchto procesech. Ztoho plynou dva závěry. Výrobky je zapotřebí co nejdříve po ukončení tepelného zpracování antikorozně ochránit. Jenže inhibitory koroze vkalicích a chladicích lázních dané teploty nevydrží. Proto je vhodné, když dané lázně místo inhibitorů obsahují pasivační prostředky, které vytvoří konverzní povlak. Během procesů chlazení je zapotřebí se dostat co nejrychleji, jak to žádaná krystalická struktura dovolí, pod teplotu 580°C. Protože teprve pod touto hodnotou se snižují korozní rychlosti reakce železa se vzduchem. Proto pokud se nepoužijí chladicí kapaliny, je vhodné mít ve výrobním procesu chladicí tunely, které pracují se suchým, odvodněným vzduchem. Vysušení vzduchu se dá nejlépe dosáhnout jeho vymražením před vstupem do tunelu nebo do boxu. Jedná se o levnou technologii, která je však ve většině případů opomíjena. Vpřípadě, že se kalí indukčně, je daný proces komplikován ještě magnetizací. Ta zvyšuje korozní citlivost ocelí. Zmagnetované oceli korodují rychleji. Proto je zapotřebí nastavit a kontrolovat kalicí proces tak, aby ve výrobku nezůstávala zbytková magnetizace. Magnetické upínání: Ještě větší problémy smagnetizací vznikají při magnetickém upínání výrobků. Tomu nelze zabránit. Je tedy vhodné používat takové obráběcí kapaliny, které mají dobrou antikorozní ochranu. Odolnost výrobků proti další korozi lze dále zvýšit jejich odmagnetováním. Mytí, praní a odmaštění: Pokud na obrobku zůstanou třísky zobrábění, tvoří korozní jádra. Současně zbytky použitých obráběcích kapalin mohou představovat nějaký uživatelský problém, nebo bránit finální povrchové úpravě. Proto je obvyklé, že je nutné výrobky po obráběcích procesech umýt. Ktomu existují různá zařízení, ale také se provádí i ručně. Nejčastěji se myje ve vodních prostředcích, ale také se vmenší míře používají organické rozpouštědla. Ta však vyžadují speciální a drahá zařízení. Navíc pokud se používají chlor deriváty jako je například trichloretylen (perchlor), tak ten se časem rozkládá a chlór dokáže na železe nadělat pěknou paseku. Zastavit korozi vyvolanou chloridy železa je velmi náročné. A také se jedná o toxické prostředky. Častěji se používají alkany, které však vyžadují kontrolu čistoty a jsou hořlavé, mohou se vzduchem tvořit výbušné páry. Organické rozpouštědla mají také zvýšené nároky na ochranu životního prostředí a na likvidaci. Ve většině případů se tedy pro mytí používají vodní prostředky. Velkou a častou chybou je, že málokdo zná křivku závislosti účinnosti povrchově aktivních látek (PAL) na koncentraci. Ta vypadá takto: Takže doma do pračky lidé sypou víc prášku, protože věří, že to bude lépe prát a do průmyslových praček raději dávkují méně, aby je to moc nestálo. Jenže křivka účinnosti má jen úzkou oblast, kde je daný prostředek nejúčinnější. A pokud se nadávkuje víc, nebo míň, než je dané rozpětí, tak účinnost strmě klesá. Ale situace je ještě komplikovanější. Křivka účinnosti jakéhokoliv inhibitoru koroze vypadá úplně jinak. Ztéto křivky je vidět, že existuje určitá spodní prahová hodnota, kdy inhibitor koroze začíná fungovat a současně, že existuje určitá horní hodnota, kdy jeho větší dávkování nepřináší téměř žádné zvýšení účinnosti, jen zvýšení nákladů. Vodní mycí prostředky jsou projektovány tak (aspoň ty solidní), že doporučené ředění odpovídá optimálním hodnotám účinnosti, přičemž obsahují tolik inhibitoru koroze, co odpovídá zhruba polovině křivky jeho největší účinnosti. Ztoho vyplývá několik závěrů. Koncentrace vpračkách by měla být taková, jak je prostředek vyprojektován. Tuto koncentraci je zapotřebí hlídat. Každý inhibitor koroze má nějakou horní hranici odolnosti, kdy dochází kjeho termickému rozkladu. Pokud se pracuje svyšší teplotou, tak rychle přestane fungovat. Běžné průmyslové vodní pračky mají zákonem stanovený limit 60°C, který však řada uživatelů překračuje, aby jim to pralo lépe. Ale už neberou do úvahy, že si tím zlikvidují inhibitor. Také je zapotřebí si hlídat znečištění lázně. Některé nečistoty a zbytky obráběcích kapalin mohou blokovat funkci inhibitoru koroze. Nejhodnější mycí postup je takovýto. První - hrubé praní, pak přerušovací lázeň (oplach), nebo ofouknutí vzduchem, druhá - čistá mycí lázeň, znovu přerušovací lázeň (oplach), nebo ofouknutí vzduchem, a nakonec konzervační lázeň. Pokud někdo používá stejné mycí zařízení na praní ocelových výrobků, pak do toho vsune šarži výrobků ze slitin mědi, nebo ze slitin hliníku, má na velký korozní problém zaděláno. Ionty Cu nebo Al průmyslová zařízení neumí zlázní odstranit a ty pak startují galvanickou korozi. Nejjednodušším řešením je, mít tolik mycích zařízení, kolik slitin se používá. Prostředků, které dokáží zvládnout a uchránit i kombinace ocel/měď, nebo ocel/hliník není mnoho a chvíli trvá, než je člověk vypátrá a pak odzkouší. Expediční konzervace a balení: Vždy záleží na tom, po jakou dobu má být výrobek chráněný, jak bude transportován a skladován, co se sním bude dít vdalších krocích. Podle toho se volí i druh expediční konzervace. Všeobecně platí, že čím je povrchová úprava rozpuštěna před jejím nanesením, tak tím je možné ji poškodit. Například vodní barvy je možné zas narušit vodou. Ve vodě rozpustné inhibitory koroze déšť umyje. Olejové prostředky jdou snadno umýt benzínem. Atd. Pokud je výrobek transportován po moři, kde navíc hrozí kondenzace vlhkosti, tak je zapotřebí volit takovou expediční konzervaci, která má hydrofobní vlastnosti. Pokud bude výrobek vystaven vysokým teplotám, pak je zapotřebí volit takovou ochranu, která těmto teplotám odolává. A podobně. Stím také souvisí otázka, co se svýrobkem bude dít, až jej obdrží zákazník. Jestli použitá konzervace nějakým způsobem nezablokuje nebo neomezí další operace. Existují případy, kdy konzervace byla velmi účinná, ale když chtěl zákazník výrobek použít, tak ji jen svelkými problémy dostal dolů. Kdanému účelu existuje hned několik základních skupin expedičních konzervací. Tzv. olejová, kdy je antikorozní prostředek rozpuštěný vnějakém oleji, minerálním nebo syntetickém, nebo vnějakém jiném vhodném organickém rozpouštědle, jako jsou například alkany. Ty alkanové mívají tu výhodu, že se odpaří, na povrchu výrobku zůstane jen mikro vrstva inhibitoru koroze, a výrobek pak není mastný. Další velkou skupinou jsou pak vodorozpustné kontaktní a kontaktně-výparné inhibitory koroze. Jejich výhodou je to, že povrch při jejich použitím není mastný. Nevýhodou, že je kapalná voda může umýt. Ale platí jedna důležitá zásada. Nikdy nekombinovat nebo nepoužívat obě skupiny dohromady. Třetí skupinou jsou konverzní povlaky - pasivace. U těch je naopak zapotřebí je kombinovat, kvůli poréznosti ocelí i poréznosti vytvořeného povlaku, s dalším prostředkem zjiné skupiny. Pokovení nebo potažení polymerem patří mezi nejúčinnější antikorozní metody finální úpravy výrobků. Vposledních letech se pomalu začínají uplatňovat i nano úpravy. Proč pomalu? Jednak setrvačnost průmyslových postupů je vysoká. Nano prostředky jsou „drahé“. Úmyslně byly použity uvozovky. Například: Olejová konzervace stojí 120 Kč/kg. A má spotřebu 40 g/m2. Tj. 1 m2 vyjde na 3 Kč. Nano prostředek stojí 250 Kč/kg. Jeho spotřeba je 10 g/m2. Tedy 1 m2 vyjde na 2,50 Kč. Jenže nákupčí vidí jen tu dvojnásobnou nákupní cenu. Dalším důvodem je to, že mnoho výrobků, které se dodávají jako nano, vůbec nano prostředky nejsou. Jen se jedná o obchodní trik, jak nalákat zákazníka. Několik málo výrobců vEvropě nicméně opravdové nano vyrábí. A ono funguje. Chce to jen nevěřit tomu, jak to prodejce nazývá a nebát se věrohodný prostředek odzkoušet. Poměrně důležitou roli zhlediska koroze hrají obaly výrobků. Ty by měly zhlediska antikoroze splňovat dále uvedená kritéria. Nejen výrobek mechanicky ochránit, ale zabránit usazování prachových částic ze vzduchu, vytvořit dielektrikum, vytvořit bariéru proti přístupu kapalné vody zvenčí, ale také umožnit odvětrávání zabaleného výrobku. Fóliové materiály, ať už svýparným inhibitorem nebo bez něj, jsou rizikové, pokud neumožní větrání výrobku. Jinak totiž dojde ke tvorbě kondenzační komory. Čistě papírové materiály, i sinhibitorem koroze, mají tu nevýhodu, že nasají do sebe případnou vodu, dlouhodobě ji zadržují a rozvádí ji ve své ploše - fungují jako piják. Čili dojde ke zkrácení ochrany, kterou inhibitor poskytuje. Naštěstí existuje celá řada lakovaných nebo laminovaných papírů. Stím, že lakované lépe dýchají, kdežto laminované mají větší odolnost vůči průrazu kapalné vody. Je tedy zapotřebí volit takový materiál, který svojí bariérou vůči kapalné vodě bude odpovídat podmínkám, za jakých bude výrobek transportován a skladován. Kovové obaly vžádném případě ne, pokud nejsou vnich a od nich výrobky dielektricky odděleny! Lisované plasty se použít dají, pokud zajistí odvětrávání. Obráběcí stroje: Jen málokdo věnuje pozornost samotným obráběcím strojům, které pak svým stavem mohou způsobovat vážné korozní problémy. Obráběcí kapaliny je zapotřebí měnit. Obráběcí stroje je zapotřebí pravidelně čistit. Zbavit je nejen třísek zobrábění, ale i vytvořené koroze vnich samých, ale také případných usazenin, včetně vody. Ing. Peter Stuchlík, CSc., CTex ATI

    141CLP
    21. 10. 2024
    Čištění a konzervace zbraní

    Vzhledem ktomu, že se zaobíráme vývojem průmyslových antikorozních prostředků, včetně těch, co jsou určeny na zbraně, bude tento článek zaměřen na zbraně, korozi kovů a zkušenosti stestováním různých dostupných prostředků. Nebude vyčerpávající, ale poskytne základní informace a některé návody. Vše začíná u kovového materiálu. Korozní odolnost výrobku závisí na celé řadě faktorů, znich většina se navzájem ovlivňuje. Už samotná surovina, zkteré je zbraň vyrobena, je zásadní pro další korozní chování. I když se jedná o stejnou třídu oceli, každý výrobce má trochu jiné složení a technologii výroby i zpracování. Navíc i jednotlivé tavby a šarže od stejného výrobce se obvykle trochu liší svým složením a strukturou. Samo tepelné a mechanické zpracování oceli na polotovar (kulatina, plechy) ovlivňuje korozní odolnost také. Ktomu pak přistupuje opracování polotovaru na jednotlivé díly u výrobce. Obráběním je materiál mechanicky a tepelně namáhán, používají se různé obráběcí kapaliny (z nichž některé korozi doslova nastartují), používají se různé procesy a chemikálie mezioperačního mytí obrobků. To vše není schopen uživatel zbraně ovlivnit a je na výrobci, jak se stím popere. Navíc soubor těchto faktorů má jeden nepříjemný důsledek. Nelze zaručit, že určitá výrobní šarže zbraně, bude mít stejnou korozní odolnost, jako ta další. Proto ani nelze uživatelsky srovnávat své zkušenosti sodolností určitých zbraní. Nicméně pro uživatele platí několik praktických zákonitostí. Zčím více dílů je zbraň vyrobena, tím je na korozi náchylnější. Také kombinace různých kovových materiálů toto riziko zvyšuje. Stačí i různé druhy oceli, nebo různé povrchové úpravy, které jsou vkontaktu. Dokonce má důležitý vliv i hrubost opracování povrchů. Například pokud dosedá leštěný povrch na broušený, dojde za určitých podmínek ktvorbě galvanického článku. Také tvar dílu nebo i celé zbraně výrazně ovlivňuje tvorbu koroze. Vyčnívající části a ostré rohy jsou horší, než plynulé přechody a zaoblené rohy. Například některé pistole mají na závěru ostré drážkování. Jenže toto drážkování zachytává prach, který tvoří korozní jádra, také vlhkost, která vytváří galvanický článek a členitost povrchu vytváří rozdělení potenciálu na anodu a katodu. Nebo muška zostrými úhly bude náchylnější na korozi než se zaoblenými. Koroze je soubor celé řady chemických, elektrochemických, nechemických a biologických procesů. Koroze se dělí podle druhu napadeného materiálu, podle dějů, které ji způsobují, podle reakčního prostředí, podle vzhledu apod. Z hlediska zbraní jsou však nejdůležitější procesy (v pořadí): Elektrochemická, chemická a biologická. Tím, že je zbraň vystavena působení vnějšího prostředí s různou relativní vlhkostí, zahřívá se a ochlazuje, dochází ke kondenzaci vody, nebo přijde přímo do styku s vodou, jsou vytvořeny dobré podmínky pro rozvoj koroze v elektricky vodivém prostředí. Tím, že se zbraň bere do rukou dostává se na ni další agresivní elektrolyt. Přičemž elektrochemická koroze je rychlá a progresivní. Ale také je palná zbraň vystavena působení agresivních chemikálií. Nejenom z ovzduší, ale především vznikajících při výstřelu. Dochází k rozkladu střelného prachu na dusíkaté sloučeniny, v hlavni se otírá měď nebo olovo. I když obecně je chemická koroze pomalejší, než elektrochemická, tak u palných zbraní jsou hlaveň, ústí, nábojová komora, vyhazovací mechanizmus, závěr, píst apod. ovlivněny redox reakcemi plynů zásadně a srovnatelně. Tím, že se z rukou a vnějšího prostředí dostává na zbraň mikrobiologická kontaminace, určitou roli hraje i biologická koroze. Ztoho všeho vyplývá, že zbraně je nutné proti korozi chránit a ošetřovat. Žádná povrchová úprava totiž není 100% účinná a nevydrží věčně. Nejběžnějšími postupy povrchových úprav jsou pasivace a konverzní pokovení. Nověji se stále ve větší míře začíná uplatňovat i nanášení keramických povlaků. Pasivace je chemická reakce mezi kovem a chemickým prostředkem za vzniku tenké povrchové vrstvy. Tato vrstva posouvá chemickou rovnováhu korozních reakcí a vytváří bariéru bránící průniku plynů a elektrolytů ke kovu. Nejčastěji se jedná o tzv. brynýrování, kde nejvýznamnější je černění. Jedná se o řízenou oxidaci železa na Fe3O4. Případně jde o kombinaci oxidů a fosfátů, nebo chromátů. Zkonverzních ochran pokovením se nejčastěji setkáváme schromováním, méně často sniklováním a zlacením. Zlacení je sice vůči korozním procesům nejodolnější, ale má malou mechanickou odolnost. Chromování má slabší odolnost v silnězásaditém prostředí a Ni je méně účinný, než Cr. Jedny zvelice účinných ochran a současně vytvářejících estetické efekty je tvorba keramických povlaků. Ty velmi zvyšují mechanickou odolnost povrchu oceli (nebo dalších kovů), obvykle snižují tření, několika násobně zvyšují korozní odolnost, zvyšují i dielektrickou pevnost. Znich jsou nejvíc využívány postupy (je jich několik) nanesení keramické vrstvy nitridu titanu. Zajímavých barevných efektů se dosahuje oxynitridem nebo nitridem hliníko-titanovým. Všechny skupiny ochran mají svoje slabá místa, i když jsou jinak velmi účinné. S výjimkou nitridů nevydrží dlouhodobé mechanické namáhání na otěr a oděr. Neodolávají silným oxidujícím kyselinám, ani silným zásaditým elektrolytům. Tedy podmínky, které u palných zbraní běžně nastávají. Nic nevydrží věčně. Proto je nutné průběžně zbraň ošetřovat dalšími prostředky. Palnou zbraň bychom mohli rozdělit do čtyř základních zón z hlediska různého korozního prostředí. Části, které přichází do styku jen se spalinami. Části, které přichází do styku se spalinami a jiným kovem (hlaveň a nábojová komora). Části, které nepřichází do styku se spalinami, ale jsou vystaveny působení vnějšího prostředí. Části, které nepřichází do styku se spalinami a nejsou vystaveny přímému účinku vnějšího prostředí (vnitřní součástky). Spaliny jsou silně agresivní, takže je nutné je odstranit a současně ihned neutralizovat reakce, ke kterým již došlo. Tam, kde dojde k uvolnění ještě částic mědi nebo olova, dochází k tvorbě galvanického článku. Vnější prostředí ovlivňuje povrch kovů nejen tvorbou elektrolytu v podobě zkondenzované vlhkosti nebo deště, případně dotyku rukou, ale také stykem s oxidačními a redukčními plyny a působením UV záření na konzervační prostředek. Vnitřní součásti, které nejsou vystaveny přímému účinku povětrnosti jsou zase obdobou kondenzační komory. Proto jsou na prostředky určené kčištění, konzervaci a mazání palných zbraní kladeny velice široké požadavky, které jsou mnohem náročnější než pro běžnou průmyslovou výrobu. Okruhy problémů, které by měl takový prostředek řešit jsou zhruba tyto: Rozpouštění spalin. Rozpouštění předchozích přípravků. Každý přípravek stárne (mění se) a vyčerpává se. Navíc přípravky od různých výrobců se nemusí spolu snášet. Takže je vhodné předchozí přípravek odstranit před nanesením nového. Nevodivě od sebe oddělit součástky a mikročástice otřených (odřených) kovů. Tedy fungovat jako účinné dielektrikum. Mikročástice otřených (odřených) kovů uvolňovat zpovrchu. Nedovolit usazování prachových částic. Vytvářet hydrofobní (vodo odpudivý) povrch. Vytvářet bariérovou vrstvu proti průniku plynů kpovrchu kovu. Inhibovat korozní reakce. Neutralizovat proběhlé nežádoucí reakce. Dobře vzlínat, aby se dostal do všech míst, včetně závitů šroubů. Mít viskozitu, která umožní jeho dobré nanášení. Minimálně podléhat degradaci vodou, UV, teplem. Neměnit své vlastnosti vširokém rozsahu teplot. Dobře mazat. Nesmí napadat používané plastové a pryžové součásti. Atd. Prostě je toho moc. Většina výrobců prostředků to řeší tak, že jich vyrábí několik na sebe navazujících. V poslední době se však objevuje trend sloučit všechny požadavky do jednoho prostředku. Jedná se o prostředky skupiny CLP (Cleaner, Lubricant and Preservative). Takovými vlaštovkami jsou například BreakFree, Gun Remedy nebo CX Professional CLP. Historicky se na čištění a konzervaci zbraní používají různé oleje. I když dnes už je možné tyto problémy řešit jinými způsoby (existují výparné prostředky, vodní, organické bez olejové). Jenže setrvačnost lidského myšlení je silná, takže i ty moderní, které žádný olej neobsahují, nebo jen minimálně, se jim podobají. Ale i ty nejobyčejnější oleje jsou komplikovaným systémem. Principielně se skládají ze základového oleje a celé řady aditiv, které upravují viskozitu, tepelnou stabilitu, UV stabilitu, biologickou stabilitu, lubrikační vlastnosti, tepelnou vodivost, antikorozní vlastnosti, snižují pěnivost, jsou to povrchově aktivní látky, apod. Existují jich tisíce, přestože světových výrobců základových olejů je jen několik desítek. Jenže každý znich vyrábí řadu základových olejů o různých viskozitách a vlastnostech. Ty pak prodává nejen pod svojí značkou, ale také pod obchodními značkami jiných výrobců olejů. Ti všichni pak dodávají oleje stovkám dalších firem, které znich míchají finální formulace. A zase pod svým názvem, nebo totéž pod jiným názvem pro někoho jiného. A aby to nebylo tak jednoduché, existuje současně široká škála základových olejů lišících se svým chemickým složením. Dříve se říkalo, že jsou minerální, syntetické, polosyntetické. Dnes se základové oleje dělí podle svého chemického složení a způsobu výroby na pět skupin. Skupina I. a II. (hodně přibližně řečeno) odpovídá dřívějšímu pojmu minerální, kdežto skupiny IV. a V. dřívějšímu chápání syntetických. Pokud by to někoho zajímalo důkladněji, existuje na internetu celá řada odborných článků. Např. od Ing. Jaroslava Černého, CSc. zÚstavu technologie ropy a petrochemie, VŠCHT Praha. Zhlediska vývoje prostředků pro ošetřování palných zbraní však platí několik obecných kritérií. Nelze použít silikonové oleje, které sice mají řadu výborných vlastností (jsou silně vodo odpudivé, nejsou hygroskopické, odolávají chemikáliím), ale při výstřelu se rozkládají. Vzniklý křemík, oxid křemičitý a nitrid křemičitý, pak vhlavni působí jako smirkový papír. Řada „syntetických“ olejů je hygroskopická nebo dokonce ve vodě rozpustná. Tedy podporují tvorbu galvanického článku. Musí se proto volit oleje, které mají minimální schopnost do sebe přijímat vodu. Také se moc nehodí oleje, které mají vyšší množství nenasycených vazeb. Tyto vazby stárnou, oxidují, polymerují nebo jiným způsobem reagují. Zejména to platí pro rostlinné oleje. Jejich reakce obvykle vedou kiniciaci koroze, nebo ktvorbě lepidla, popřípadě obojího. Snad nejhorší znich je lněný olej, který dokáže slepit i dva kovy. Aby bylo možné splnit dříve uvedené požadavky na čisticí konzervační prostředek, není možné si vystačit sjedním základovým olejem. Ten celou škálu požadavků není schopen pokrýt. Jedná se tedy o směsi a roztoky různých organických sloučenin. Moderní „oleje“ (přípravky) dokonce žádný olej neobsahují, nebo jen minimální množství. Výhodou je, pokud se přípravek dokáže odpařit a zanechat po sobě „suchý“ a „nemastný“ povrch. Důvod je vtom, že jakýkoliv mastný olejový povrch se stává lapačem prachu. Jestliže je důležitý samotný základový olej, ještě důležitější jsou aditiva vněm. Řada výrobců olejů se snaží jít cestou nejmenších materiálových nákladů, takže olej sice splňuje účel na který byl vyprojektován, ale tak, aby se vlk nažral a koza zůstala celá. Třeba někteří výrobci používají jako antikorozní přísady cheláty. Ony fungují, jenže když se dostanou do kontaktu sjinými přísadami vdřívějším prostředku, nebo vnásledném konzervačním prostředku, dost často se stává, že korozi akcelerují. Přestože jsou dnes všechny oleje kvalitní, jsou mezi nimi obrovské rozdíly. Důvod je vtom, že se každý výrobce snaží přetrumfnout nějakou výhodou toho druhého a ne vždy uváženě. Jako příklad lze uvést prostředky sobsahem halogenovaných uhlovodíků (Teflon apod.). I když za studena skvěle mažou, při vyšší teplotě se rozkládají a halogeny silně napadají kovy a jejich povrchové úpravy. Nebo jedna firma aby omezila používání baktericidních aditiv, přidává do svých olejových kompozic monokulturu mikroorganizmů (něco jako je princip penicilinu). Zakoupením jejich výrobků člověk získává právo na parádní korozi. Tak jak se vtom vyznat a vybrat si? Existuje několik jednoduchých i složitějších triků, jak na to. Téměř každý chemický výrobek musí mít podle zákona REACH tzv. Bezpečnostní list (anglicky MSDS). U solidních výrobců jsou tyto Bezpečnostní listy vystaveny na internetu. Ztohoto listu se dá vyčíst základní složení, podle kterého chemik dokáže říci, co od daného prostředku lze očekávat. Má to ale dva háčky. Některé Bezpečnostní listy úmyslně mlží a neuvádějí požadované informace. Mistry vtomto oboru jsou německé firmy. Také některé důležité látky se vnich nemusí objevit, protože jsou vpodlimitním množství, nebo jsou klasifikovány jako neškodné. Kupodivu rusky zpracované bezpečnostní listy (výrobků co se knim dováží) bývají podrobnější, než originální přímo od výrobce. Protikorozní účinnost prostředku si každý může snadno ověřit doma. Prosím zapomeňte na testy, kdy něco strkáte na balkon nebo střechu. Tam stačí, aby vzorky byly jinak ofukovány (pár cm od sebe), jinak na ně svítilo sluníčko a už máte zcela klamné výsledky. V kuchyni se to dělá takto. Člověk si koupí hrst 100 hřebíků. Nesmí je brát do ruky! Veškerou manipulaci s nimi provádí v PE rukavicích, co jsou na benzínkách. Pak je odmastí nejlépe v izopropanolu, ale také jdou použít odmašťovače, jako např. KORING 702, CX Professional DC, přinejhorším ředidlo C 6000 (to ale urychluje tvorbu koroze). My používáme pro zkoušky plechů v kondenzační komoře napřed 702, pak po uschnutí izopropanol. Odmaštění se provádí tak, že se potřebný počet hřebíků nasype do skleničky a zalijí se odmašťovadlem tak, aby žádný nekoukal nad hladinu. Je dobré s nimi trochu míchat. Po 10 minutách se vytáhnou ven (nedotýkat prsty!) a nechají se na papírové kuchyňské utěrce uschnout postaveny na hlavičku. Pokud člověk zkouší více prostředků (srovnávací zkouška; nejlepší), tak si člověk na hlavičku napíše lihovým fixem nebo značkovačem na sklo o jaký vzorek se jedná (nedělat vrypy!). Obvykle 3 hřebíky na jeden prostředek. Pak do jiné skleničky, nebo skleniček se nalije zkoušený prostředek a do každé se vloží příslušně označené hřebíky. Po jedné minutě se vytáhnou a opět postaví na hlavičku na papírovou utěrku okapat. Pak se vezme zavařovačka, do které se na dno nalijí asi 2 cm destilované vody. Dobré je tam vhodit dětský plastový teploměr do koupele. Hřebíky se na přeskáčku zavěsí do horní části zavařovačky za hlavičku na silon, nebo jiným nevodivým způsobem (v žádném případě nepoužít neizolovaný drát!). Pokud jsou na silonu, tak je nutné ho našponovat tak, aby nebyl prověšen. Hlavičky nebo i hřebíky se nesmí dotýkat. Flaška se co nejlépe zavíčkuje a postaví na topení. Ideální je, pokud se teplota v láhvi udržuje mezi 30-40°C. Proto ten teploměr. Pak to člověk sleduje, kdy se začne tvořit první koroze. Špička hřebíku se nebere do úvahy, jen jeho dřík. Případně si počká tak dlouho, až je možné naprosto jasně odlišit, který prostředek je nejlepší. Když se při 30°C na ošetřeném hřebíku neobjeví koroze do 100 hod, jedná se o kvalitní antikorozní prostředek. Když se při stejné teplotě překročí 300 hod, jde o vynikající výrobek. Další zkouška je ještě jednodušší. Vezmou se jakékoliv kousky stejného druhu plechu bez koroze. Pozor, opět sním zacházet vPE rukavicích (otisky prstů i zde zkreslí výsledek)! Plech se namočí do zkoušeného prostředku, nebo více kousků do několika prostředků. Opět srovnávací zkouška je nejlepší. Pak se zavěsí kamkoliv, kde není průvan (nepokládat). Je vhodné si pod ně dát něco savého, aby si člověk nezaolejoval parkety. Plechy se nechají minimálně týden viset. Pak se vezmou bílé papírové kapesníky a zkaždého zkoušeného vzorku se setře stejná plocha. Kapesníky sepoloží vedle sebe a porovná se, kolik špíny na každém znich ulpělo a kolik oleje do sebe každý nasákl. Na barvu se nebere zřetel, protože některé účinné látky bývají barevné! Čím víc špíny a oleje, tím hůř. Ještě jednodušší zkouška spočívá vtom, že si člověk ze zbraně odmontuje plastovou nebo pryžovou součástku a na její vnitřní stranu kápne zkoušený prostředek. Nechá 10 min působit, setře a zkontroluje zda prostředek nerozleptal danou součástku. Další zkoušky už jsou individuální. Jak se komu sprostředkem pracuje, jestli na něj nemá alergii, jak dobře čistí, a další osobní zkušenosti. U čištění je zapotřebí dbát na jednu věc. Chce to každý prostředek vyzkoušet několikrát po sobě. Některé dosahují 100% své účinnosti až po opakovaném použití. Černění, tedy pasivace povrchu oxidy je známá už víc než 100 let. A stejně tak dlouho je známo, že všechny druhy nevydrží dlouhodobě odolávat působení vlhkosti. Navíc vhlavni dochází kvypalování a obrušování této ochranné vrstvy. Pokud by se hlaveň nečistila, docházelo by kusazování spalin a kjejich reakci se železem. A to velice rychle. Další výstřel by tyto produkty utrhl od oceli, vymetl zhlavně, a proces by se opakoval. Rychle narůstá opotřebení. A to je umocněno i tím, že projektil má větší tření. Zvětšuje se netěsnost. Je známo, že postupně dochází ke zvýšení rozptylu a snížení dostřelu. Proto se používají dodatečné ochranné prostředky, které zlepšují protikorozní a další vlastnosti povrchu. Jakýkoliv prostředek, který je nanesen vhlavni, ovlivňuje první výstřely. Tím, že mění kluzné vlastnosti projektilu, ovlivňuje tlak vhlavni a i rychlost hoření. Navíc projektil působí jako radlice buldozeru, která před sebou tlačí hromadu materiálu. Vzniká tedy paradoxní situace. Na jednu stranu je nutné povrch kovu nějak ošetřit, na druhou stranu zhlediska prvních výstřelů platí, že čím méně, tím lépe. Proto je dobré po aplikaci ošetřujícího přípravku ho vytřít do sucha. To klade velké nároky na čisticí, lubrikační a konzervační prostředky. Musí být dostatečně účinné i při mikronových vrstvách. Tím je zpoužití vyloučena většina průmyslových olejů. Prostě na specifické podmínky musí být specielní prostředek. Ztohoto pohledu se nejlépe chovají prostředky CLP. Jsou konstruovány tak, aby zaschly a zanechaly minimální nános. Proto také nejméně ze všech ovlivňují první výstřely (to platí i pro jiné zasychající prostředky jako je např. CX Professional DP a jemu podobné). Obecně lze definovat, že by prostředek aplikovaný do hlavně měl splňovat tato kritéria: Musí rozpustit spaliny. Uvolnit od povrchu kovu karbon a mikročástice kovů. Nesmí dovolit jejich zpětné usazení. Musí neutralizovat již proběhlé chemické korozní reakce. Musí elektricky izolovat. Během výstřelu se nesmí rozkládat na zplodiny, které by akcelerovaly korozi, nebo se pevně nalepily na stěnu hlavně. Musí mazat vývrt, aby nedocházelo ke zvýšenému tření a oděru kovů. Musí zabraňovat adhezi spalin a karbonu khlavni při následném výstřelu. Musí chránit proti korozi. Nesmí nalepovat prach. Musí odpuzovat vodu. Na závěr uvedu některé poznatky o několika běžných prostředcích na čištění zbraní, které jsme zkoušeli. Existují výrobky, které se používají na čištění hlavní, co chemicky rozpouštějí částečky olova a mědi. Jejich účinek je pak nutné neutralizovat a nakonec zbraň nakonzervovat. Vpraxi však není možné dodržet přesné podmínky a časy. Proto vreálném životě vždy dochází kurčitému poškození hlavně těmito prostředky. Znašich zkoušek jsme je vypustili, jako problémové. Experimentovali jsme spoužitím různých nanočástic. Některé vlastnosti vykazovaly skvělé výsledky, ale sřadou vedlejších efektů. Emulgátory a stabilizátory nanočástic měly obvykle korozivní účinek. Organické částice se teplem při výstřelu rozkládaly a zplodiny vytvářely různé problémy. Anorganické částice sice teplo vydržely, ale často zvyšovaly tření, nebo fungovaly jako brusivo. WD 40. Jedná se o směs benzínu, solventní nafty, petroleje a oleje. Dobře vzlíná, slušně odmašťuje. Jeho protikorozní vlastnosti jsou iluzorní. Prostě jen jím ošetřený povrch odpuzuje vodu. Zůstává mastný a chytá se do něj prach. Konkor 101. Málo vzlíná, neodmašťuje. Má velice dobrou inhibici koroze. Ale existují lepší. Zůstává mastný a chytá se do něj prach. CX Professional OP. Lépe vzlíná než Konkor 101, rozpouští předchozí mastné prostředky, velmi dobře chrání proti korozi. Na dlouhodobou konzervaci. Zůstává mastný a chytá se do něj prach. CX Professional DP. Lépe vzlíná než Konkor 101, rozpouští předchozí mastné prostředky, velmi dobře chrání proti korozi. Na dlouhodobou konzervaci. Nechytá prach. Ballistol. Výborný prostředek svojí jednoduchostí, neškodností a univerzálností. Hůř vzlíná a chytá prach. Vdnešní době už však ve všech směrech existují účinnější prostředky. Brunox Turbo a Lube. Dobře vzlínají, slušně odmašťují, méně mažou ve srovnání sKonkorem. Problematický je inhibitor koroze. Zhlediska zdravotního i případných chemických reakcí. Triclean V1122. Rosolovatí, vytváří žmolky, které se chytají na kov a dělají barevné skvrny. Velmi špatně vzlíná a čistí. Výborné antikorozní vlastnosti. Na zbrani vytváří gelovitou lepivou vrstvu. Obtížně se ze zbraně odstraňuje. BreakFree. Patrně první prostředek skupiny CLP. Příjemná vůně, hezky vzlíná, dobře čistí, odmašťuje a maže. Střednědobá protikorozní ochrana. Trochu chytá prach. Inovovaná verze už pravděpodobně neobsahuje karcinogeny. Gun Remedy a CX Professional CLP. Novodobé odpařující se prostředky skupiny CLP obdobných vlastností. Vněčem jsou lepší, než BreakFree, vněčem nepatrně horší. Výborně vzlínají, dobře čistí, silně odmašťují. Střednědobá až dlouhodobá protikorozní ochrana. Téměř nechytají prach a vytváří efekt „lotosového listu“. Unikátní tixotropní mazání. Ing. Peter Stuchlík, CSc., CTex ATI V Brně 7. 3. 2011

    thumbnail vernier caliper g78edc256c 1280 1688981055
    26. 2. 2024
    OCHRANA MĚŘIDEL PROTI KOROZI

    Ing. Peter Stuchlík, CSc., CTex ATI KORCHEM s.r.o. 1. 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 ktakové změně vlastností, že předmět ztratí svoji funkčnost. Vzhledem ktomu, 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. 2. Materiály U délkových měřidel se můžeme nejčastěji setkat sdále 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. 3. Druhy degradačních a korozních dějů U kovů, kde hovoříme o korozi, se zchemického hlediska jedná o chemickou korozi velektricky nevodivém prostředí. Tedy reakce mezi kovem a redukujícím nebo oxidačním plynem na fázovém rozhraní. Většinou se jedné o reakce soxidačními 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 vredukujících 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 ktomu, že u železných slitin je do 580°C koroze velektricky nevodivém prostředí minimální, rozhodující vliv má elektrochemická koroze. Její rychlosti jsou o řád až dva vyšší, než vnevodivém 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) splynem, pevná fáze/kapalina, pevná fáze/pevná fáze (kontaktní koroze). U polymerů dochází kdegradaci vlivem teploty. U termoplastů při bodu skelného přechodu a současném mechanickém namáhání, probíhají deformace a změny vamorfních oblastech bez chemických změn. Voblasti 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 vpolymeru 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 vmolekulární vrstvě, nebo účinkem UV obvykle jen do hloubky 350 nm, putováním po řetězci jsou schopny narušit polymer vcelém objemu. Vlivem některých mikroorganizmů také dochází kdegradaci 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 vkyselém prostředí. Současně u řady polymerů dochází kvymývání zbytkového monomeru, který je pak nahrazen odbouráním části polymeru, dokud se neustaví rovnováha. Pokud tento proces pokračuje opakovaně, může dojít ktakové 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 vketonech nebo acetátech) nebo může dojít kvymytí pomocných látek vpolymeru, jako jsou změkčovadla, UV stabilizátory apod. Vtakovém případě potom dochází kdegradaci 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 vsamotné 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. 4. 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 krozvoji 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 kchemické reakci mezi kovem a protikorozním prostředkem. Pokud kchemické reakci nedojde a prostředek posunující reakční rovnováhu je uchycen na povrchu kovu jen fyzikálními silami, hovoříme o inhibici.) a. 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. b. 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. c. Elektrochemické metody ochrany jsou založeny na vytvoření obětované anody, nebo připojení pasivní či aktivní katody. d. 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 vtomto případě dosahuje eloxací. Pokud je vměřidle 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 velektrosoučástkách 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 sCu nebo Cu sAl. 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. Spolymery je situace poněkud složitější. Každý znich 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. Zhlediska 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 vcelé řadě organických rozpouštědel, včetně alkoholů. Vzhledem ktomu, že svýjimkou 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. Zhlediska odolnosti vůči účinku vody a jiných chemikálií se jedná o jeden znejvíce odolných polymerů. Horší je to sjeho 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 znich rozpouští zbytkový monomer a vůči kyselým roztokům, které je za tepla mohou rozkládat. ABS (akrylobutadienstyren) Jedná se o terpolymer svynikajícími 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 svýbornou odolností vůči chemikáliím, ale při 40°C měkne, při nízkých teplotách křehne a kolem 80°C ztrácí tvarové vlastnosti. Pryže Vzhledem ktomu, že do pryží patří desítky různých polymerů, srůznými plnivy a případně zesítěním, není možné najít společné charakteristiky. Vkaždém případě je třeba zachovávat opatrnost sorganickými 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. 5. 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. Vněm je uvedeno, zjakých hlavních nebezpečných látek se prostředek skládá, jaká jsou rizika pro personál, životní prostředí atd. Avšak ne všichni výrobci (dodavatelé) vněm uvádí úplné a pravdivé údaje. Nejvíce nedostatků mívají Bezpečnostní listy od německých výrobců. Nejobecnějším nepřítelem konstrukčních materiálů je voda. Ta navíc sohledem na okolní podmínky je ve formě elektrolytu. Voda se dostane na přístroje buď jako déšť, nebo kondenzací vzdušné vlhkosti, jako rosa, zmycích 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. Spřístroji by mělo být zacházeno tak, že nedojde kprudkým 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 vpřípadě, že přístroj obsahuje materiály, jak kovy, tak plasty, které jsou citlivé na vodu, tak i sáček svýparným inhibitorem koroze (VCI, ten vydrží až 10 let). Je však zapotřebí zvážit, který konzervační systém pro daný přístroj bude použit. Vpřípadě, že jsou použity „olejové“ ochranné prostředky, ztrácí VCI význam, protože se páry inhibitoru přes „olejový film“ nedostanou kpovrchu 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 znich 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. Ztoho 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 sobsahem odsířených alkanů a čistých alkoholů. Jako příklad mohu uvést KORING 792-10, který je směsí heptanů a izopropanolu. Vpřípadě, 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 ktomu, že současně sodstraněním povrchových nečistot, dojde kumytí 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 zcest 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 vnm) 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. Zobou 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 smalým 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 vširoké 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. Vpřípadě, 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 vjednom kroku výborně čistí a myjí, současně neutralizují korozní reakce, dlouhodobě konzervují a poskytují tixotropní mazání. Jeden znejlepších přípravků na světě je CLP Professional od CX Dynamics, původně vyvinutý na zbraně. Na závěr několik poznámek kobecně 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 velektricky 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 vsobě 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 zvýroby 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. Vpřípadě, že znějakého důvodu je nutné použít prostředek smalou 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 znějakého kluzného polymeru, např. PAD. Vostatních 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.

    výparné inhibitory Protikorozní ochrana VCI 1693300546
    26. 2. 2024
    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 kpředávání elektronů nebo iontů po krystalové mřížce kovů. Proto je důležité mít neustále na paměti, že může dojít knakumulování 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 velektricky nevodivém prostředí, která může být vredukujících plynech, voxidujících plynech a vnevodivých 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) splynem, pevná fáze/kapalina, pevná fáze/pevná fáze (kontaktní koroze). Vpraxi se u kovů nejčastěji setkáváme se dvěma druhy koroze: Chemická koroze velektricky nevodivém prostředí. Tedy nejčastěji reakce mezi kovem a redukujícím nebo oxidačním plynem na fázovém rozhraní. Většinou se jedná o reakce soxidačními plyny. Ale poměrně častý je i případ vodíkové depolarizace pomocí (H+), tedy koroze vredukujících plynech. Vpřípadě slitin železa má tento druh koroze významné rychlosti až při překročení teploty 580° C. Nejčastější a také nejnebezpečnější jsou však případy koroze velektricky vodivém prostředí, tj. elektrochemické koroze. Korozní rychlosti jsou zde desetkrát až tisíckrát vyšší než vnevodivém prostředí a kzahájení korozních procesů postačí zlomky sekund. Kritickou hodnotou pro rozvoj těchto procesů je 60% relativní vlhkosti. Jakmile dojde kpřekročení 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 inertnostipovrchu pomocí ochranných povlaků (pasivní ochrana). Jde o blokaci povrchu, která zabrání kontaktu agresivních chemikálií spovrchem 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 stabilitypovrchu (katodická ochrana). Zvýšení elektrochemické stabilitypovrchu, posunutím reakční rovnováhy (anodická ochrana nebo pasivace). Aktivní ochrana pomocíobětované 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 vjednotlivých výrobních krocích výrobce používá, nebo jaký po něm požaduje odběratel. Zde je velice důležitákompatibilitapoužitých ochranných prostředků jednak mezi sebou, jednak se znečištěním na výrobku. Jakým způsobem bude výrobek skladován a přepravován. A vjakých podmínkách. Jaká doba ochrany se požaduje. Jak se sdaným výrobkem bude vbudoucnosti zacházet. (Například není možné použít špatně odstranitelnou antikorozní ochranu, která zcela zablokuje povrch výrobku, pokud se na něm má provádět další povrchová úprava.) Vzhledem ktomu, že korozní prevence je nejlevnějším protikorozním opatřením, je důležité jí věnovat zvýšenou pozornost. Pro prevenci platí několik zásad: Výrobek nesmí být vystavenrelativní vlhkosti nad 60%. Tomu se vřadě 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. Vtěchto 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 zapotřebíihnedprovést 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 nakompatibilitupoužitých prostředků vcelém 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 vhodnékorozní zkouškyna kompatibilitu. Pokud jsou ve výrobním procesu použity nějaké metody a prostředky antikorozní ochrany, měly by být zachovány v celém procesu. Vpřípadě, že se znějakého 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 vpřítomnosti elektrolytu (vody) by měly probíhat vpodmínkách nadpH 7,5(optimálně vrozmezí pH 8-10). Pokud nějaká operace probíhá vkyselé 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 schloridy, chlorderiváty, oxidem siřičitým (SO2) nebo sloučeninami, které jej uvolňují, a světšinou jednosytných kyselin. Jimi nastartované korozní reakce je obtížné zastavit. Dbát na to, aby stykem dvou povrchů za přítomnosti vodních par nebo vodynevznikl elektrochemický (galvanický) článek. Ten vzniká, pokud jsou ve styku dva kovy srozdílným složením (stačí i jen rozdílné třídy oceli mezi sebou) nebo při styku dvou různě opracovaných povrchů. Vtakových 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 řešenímvznik elektrolytických nebo koncentračních článků. Volit zaoblené rohy před ostrými a zamezit vznik kapilár. Pokud tomu nelze znějakého 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 znějakého 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 znich 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. Vsoučasnosti 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 vuzavřených 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 vtemperovaném skladu (pokud jsou správně použity), vobalu musí být dosaženo určité koncentrace par, aby byly účinné a dosahují 80-95% účinnosti při ochraně zhruba 4 dm3vnitřního 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 vurčitém 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 kchráněnému 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 stextilní 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 kbalenému 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 ktomu, 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 ktěmto 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 zhlediska 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 vminulosti používaly, byly účinnější, ale jejich vlastnosti jsou dnes již neakceptovatelné zhlediska 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 vokamžiku, kdy jsou nejzranitelnější (než se vytvoří ochranná atmosféra), byly vystaveny podmínkám zvýšené vlhkosti, jako vkondenzační komoře. Takové prostředí by velice rychle zrušilo ochranný účinek inhibitoru. Současně se výrobkynesmí balit zkorodované, protože VCI nemají odkorodovací schopnost a maximálně jsou schopny korozi zastavit, ale za cenu svého vypotřebování. Jedním znejčastějších omylů při konzervaci kovových výrobků pomocí VCI je to, že se výrobek nejprve nakonzervujeolejem 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 stím, žezdroj VCI by neměl být dál než 30 cmod chráněného povrchu. Ktomu, aby bylo dosaženo požadované koncentrace par VCI, je nutné výrobek uzavřít. Používají se buďzcela uzavřenénebopolozavřené obaly.U uzavřených obalůje zapotřebí dbát na to, aby během skladování nebo transportu nedošlo ke kondenzaci vzdušné vlhkosti uvnitř obalu. Polozavřené obalyumožňují ventilaci vzduchu mezi vnějším prostředím a vnitřním obsahem. Přičemž jsou dostatečnou bariérou ktomu, aby došlo kvytvoření potřebné koncentrace par VCI. Při balení výrobků je zapotřebí vzít do úvahy také korozi, která je způsobenakontaktem dvou kovůnebodvou nestejně opracovaných povrchůvelektricky vodivém prostředí. Tyto povrchy je nezbytně nutné od sebedielektricky 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 vpřípadě 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.

    rust 4832917 640 1699009649
    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 vtom, 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 vkorozi zásadní roli. Železu (Fe) totiž vatomu „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 kzaplnění nějaké „díry“ velektronovém obalu železa, nebo kjejímu 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 znich má velký vliv na korozní vlastnosti ocelí. Řada znich totiž vkontaktu sželezem vytváří mikro galvanický článek, tedy zárodek koroze. Ale mikro galvanické články mohou vznikat i dalšími způsoby. Kontaktem sobráběcí kapalinou, nečistotami vovzduší, přítomností určitých iontů vmycích 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 sdruhým (kontaktní, štěrbinová koroze), nebo pokud má výrobek nerovnoměrně obrobený povrch (různá hrubost na témže výrobku), obzvláště vpřípadě, 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 velektricky vodivém prostředí. Velektricky nevodivém prostředí mohou probíhat také, ale rychlosti vtakových případech bývají nízké. Nejběžněji elektricky vodivé prostředí vytváří voda. A to nejen ve své kapalné formě, ale také vparách. 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 svyšší teplotou. Ale také jsou závislé na tom, sjakou chemickou sloučeninou přijdou do styku během výrobního procesu. A stím 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. Zvýše 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 znich totiž nedokáže pracovat selektrony. Takže, i když je povrch nádherně lesklý a bez viditelné koroze, tak elektro-chemické korozní procesy vmateriálu 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 zvýrobního 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 zobrábění, který vytvoří ionty. A filtry, které by je dokázaly odstranit, se vkovoprůmyslu nepoužívají. Proto je nezbytně nutné čas od času dané kapaliny vyměnit za čisté. Stím souvisí i otázka, že tyto kapaliny obvykle reagují se vzduchem. Mnohdy dochází ktvorbě nových sloučenin, které někdy iniciují vznik koroze. Jenže také se do nich dostává mikrobiální kontaminace zokolního prostředí. A řada mikroorganizmů produkuje metabolity, které jsou silně korozivní. Ztoho vyplývá potřeba nejen průběžně měnit procesní kapaliny, a najít i hranici jejich výdrže vprocesu, 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 ktvorbě 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 ksobě a nestačila se divit, jak jim začaly chodit reklamace. Vtakových 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 vjednom 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 vpohodě. Akorát, že zapomněly na kondenzaci par vdůsledku snížené teploty během dopravy. A stím souvisí jedna velice důležitá záležitost. Mnoho společností balí výrobky do PE fólií. Dokonce některé znich menší výrobky do nich zatavují. Jenže, čím je obal méně propustný pro vodní páry, čím hůř dýchá, tím dochází květší kondenzaci vlhkosti uvnitř. Vpodstatě 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 vkontaktu stakovou 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 vněm 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 vdobě, kdy továrna obdrží zásilku silikagelových sáčků, tak jsou již nepoužitelné, protože jsou nasycené. A tím si jen uživatel kvlhkosti, kterou má vzduch vobalu, 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 svysokými korozními rychlostmi. Proto je nutné, aby emulze obsahovaly antikorozní přísady. Jenže i vtom je háček. Celý výrobní proces a prostředky vněm použité musí být navzájem kompatibilní. Nebo se snadno může stát, že jedna antikorozní přísada zreaguje sjinou 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 volejových systémech svýparnými 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 vsobě obsahují 4-8% vody, což na vznik koroze bohatě stačí. Se syntetickými oleji je situace ještě složitější. Některé znich vodu vůbec nepřijímají a ta se pak někde hromadí, nebo jsou některé znich ve vodě neomezeně rozpustné. Vpříštím pokračování se zaměřím na nejčastější výrobní korozní problémy, a jak si snimi poradit. Ing. Peter Stuchlík, CSc., CTex ATI

    litina door 2667861 1280 1692954316
    26. 2. 2024
    Protikorozní ochrana litin

    Protikorozní ochrana litin Litiny jsou slitiny železa, uhlíku adoprovodných prvků (žádoucích inežádoucích), 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 slupínkovým grafitem (šedé), skuličkovým grafitem (tvárné), sčervíkovým (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 ktomu, 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 ktvorbě vrstvy zplodin vmístě 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 velektrolytu nejen vpřítomnosti 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, svýrobky pracovat nad teplotou rosného bodu, zabránit styku svodou, pokud technologický proces vyžaduje kontakt výrobku svodou, 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 vpraxi 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 Vpraxi se velice často využívá kombinace obou výše uvedených principů. Např. základová barva vsobě 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 sbariérovými vlastnostmi (konvertory koroze). Konzervační olej shydrofobními vlastnostmi vsobě obsahuje inhibitory koroze a lapače volných radikálů. Zhlediska 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 ksobě, 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 vuzavřeném obalu. Inhibice vorganice rozpustných inhibitorů koroze. U těchto prostředků je snadná aplikace, velikost nánosu se dá řídit viskozitou. Po nanesení dojde kodpaření 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 vorganických rozpouštědlech. Kapalina vsobě spojuje několik procesů. Provede odmaštění výrobku a očistí ho od špon a mechanických nečistot ulpěných na povrchu. Její viskozitu je možné vurčitém rozmezí přizpůsobit požadavkům zákazníka. Díky složení inhibitorů koroze dochází vřadě případů současně kodstranění bodové koroze. Po vyschnutí rozpouštědla zůstává povrch suchý a přitom chráněný proti korozi. Pro většinu finálních povrchových úprav již nejí nutné inhibitor zvýrobku odstraňovat. Má výbornou kompatibilitu snátěrovými systémy a jinými způsoby protikorozní ochrany. Jen je zapotřebí při použití některých konzervačních olejů provést předem zkoušku, zda vnich obsažená aditiva nějak nereagují sinhibitorem. Ale vzhledem ktomu, že tato kapalina právě použití konzervačních olejů nahrazuje, má jejich použití význam jen vpodmínkách tropického klimatu nebo dopravy přes moře za předpokladu dlouhodobého kontaktu výrobku svodou nebo slanou vodou. Při používání prostředku je dbát na dobré větrání pracoviště jak zdůvodu bezpečnosti práce, tak i požární ochrany, protože tato kapalina patří mezi hořlaviny třídy 3. Peter Stuchlik MSc, PhD., CTex ATI