KORROOSIONESTO Korroosio on materiaalin muuttumista käyttökelvottomaan muotoon joko liukenemalla ympäristöönsä tai reagoimalla ympäristönsä kanssa ja muodostamalla.

Esitys aiheesta: "KORROOSIONESTO Korroosio on materiaalin muuttumista käyttökelvottomaan muotoon joko liukenemalla ympäristöönsä tai reagoimalla ympäristönsä kanssa ja muodostamalla."— Esityksen transkriptio:

1 KORROOSIONESTO Korroosio on materiaalin muuttumista käyttökelvottomaan muotoon joko liukenemalla ympäristöönsä tai reagoimalla ympäristönsä kanssa ja muodostamalla kiinteitä korroosiotuotteita (oksidit, ”ruoste”, ym.), kuva : erilaisia korroosion ilmenemismuotoja Reaktion seurauksena menetetään usein materiaalin käyttötarkoituksen kannalta tärkeitä ominaisuuksia (painohäviöt, pinnanlaadun heikkeneminen, putkistojen ja säiliöiden puhkeaminen jne.) ja kärsitään taloudellisia tappioita (jo pelkästään Suomessa miljardien eurojen tappiot vuodessa) Korroosion perussyy on se, etteivät rakenneaineina käytettävät metallit ole termodynaamisesti pysyviä, vaan ne pyrkivät esiintymään yhdisteinä kuten luonnossakin Kolme korroosio päätyyppiä kemiallinen korroosio sähkökemiallinen korroosio korkean lämpötilan korroosio

2 KEMIALLINEN KORROOSIO
kemiallinen korroosio tapahtuu materiaalin suorana liukenemisena syövyttävään ympäristöön (esim. vesiliuokset, hapot, sulat metallit, polymeerien liuottimet jne.) usein liukeneminen tapahtuu ns. valikoituvana syöpymisenä, mistä esimerkkeinä on messinkien sinkinkato vedessä ja grafitoituminen valuraudassa kemiallista korroosiota voidaan vähentää: alentamalla lämpötilaa pinnoittamalla (estämällä liuottimen pääsy liukenevaan pintaan) käyttämällä stabiileja materiaaleja (esim. suurimolekyyliset polymeerit)

3 SÄHKÖKEMIALLINEN KORROOSIO
yleisempi kuin kemiallinen korroosio sähkökemiallisessa korroosiossa materiaalia liukenee anodilla ioneiksi, kuva 2.7 sähkökemialliseen korroosioon tarvitaan: eri jalousasteiset metallit tai metallipinnan kohdat (potentiaaliero, joka syntyy kahden eri elektrodipotentiaalin omaavan metallin välille tai samankin metallin eri kohtien välille: tällöin jalompi metalli tai pinnan kohta on katodi ja se ei syövy, epäjalompi kohta toimii anodina ja syöpyy), kuva 2.8, taulukko 15.1 sähköä johtava yhteys (elektronijohde) ko. metallien (tai kohtien) välillä elektrolyyttinen (ionijohtava) yhteys ko. metallien tai kohtien välillä näiden ehtojen täyttyessä on tuloksena korroosioparin muodostuminen, korroosiovirran synty ja epäjalomman materiaalin liukeneminen

4 SÄHKÖKEMIALLINEN KORROOSIO
korroosion mekanismi (kuva 15.1): metalli muodostaa anodilla ioneja ja samalla luovuttaa elektroneja, jotka kulkeutuvat katodille anodireaktio (hapettumisreaktio): M → M̂n+ + nê- katodilla elektrolyytissä olevat ionit tai happi ottavat elektronit vastaan ja menettävät varauksensa katodireaktioita (pelkistymisreaktio) esiintyy riippuen elektrolyytin laadusta: 2Ĥ+ + 2ê- → H2 O2 + 4Ĥ+ + 4ê- → 2H2O O2 + 2H2O + 4ê- → 4OĤ- syntyy suljettu virtapiiri, jossa ionit huolehtivat virran kuljetuksesta elektrolyytissä

5 SÄHKÖKEMIALLINEN KORROOSIO
metallin liukenemisen yhteydessä se saattaa reagoida ympäristönsä kanssa muodostaen kiinteän korroosiotuotekerroksen, joka eristää metallipinnan elektrolyytistä tällöin tuloksena on korroosiovirran katkeaminen ja korroosion pysähtyminen (ns. passivaatio) useiden korroosiota kestävien metallien, kuten alumiinin, kromin, titaanin, ruostumattomat terästen jne. kestävyys perustuu passivoitumisilmiöön sähkökemiallinen korroosio voidaan lajitella eri alalajeihin: tasainen syöpyminen galvaaninen korroosio paikallinen syöpyminen pistekorroosio eism. RST:llä rakokorroosio passivaatiokerroksen jännityskorroosio paikallisesta vaurioitumisesta raerajakorroosio (seurausta materiaaliominaisuuksien muuttumisesta) eroosiokorroosio korroosioväsyminen

6 SÄHKÖKEMIALLINEN KORROOSIO
1. Tasainen syöpymien tasaisessa syöpymisessä on metallipinnalla paikallisia jalousaste-eroja → korroosio etenee tasaisena kaikkialla tapahtuvana syöpymisenä tämä on tärkein ns. ilmastollisen korroosion mekanismi 2. Galvaaninen korroosio galvaanisen korroosion edellytyksenä on pysyvä jalousaste-ero korroosiosysteemissä vauriotyypiksi tulee siten yleensä alueellinen syöpyminen pysyviä jalousaste-eroja aiheuttavia tekijöitä ovat: koostumuserot (vrt. sähkökemiallinen jännitesarja) monifaasisen metallin eri faaseilla erilainen jalousaste tuloksena on valikoiva syöpyminen (esim. messinkien sinkinkato vedessä) esim. raerajoilla tapahtuva erkautuminen muuttaa paikallisesti jalousastetta → tuloksena on raerajakorroosio

7 SÄHKÖKEMIALLINEN KORROOSIO
Sähkökemiallisen korroosion nopeutta säätelevät monet tekijät: a. potentiaaliero anodin ja katodin välillä: mitä eriarvoisempia metallit ovat, sen suurempi galvaaninen virta ja korroosio on seurauksena b. sähköinen vastus virtapiirissä: pienellä vastuksella on suuri korroosiota lisäävä vaikutus c. elektrolyytin sähkönjohtavuus: mitä ionipitoisempi liuos on, sitä helpommin galvaaninen virta voi kulkea d. elektrolyytin kemiallinen luonne: esim. raudan anodi- ja katodireaktiot ovat erilaisia riippuen liuoksen emäksisyydestä tai happamuudesta, kuva 15.2 e. polarisaatio: anodilla tai katodilla esiintyvä sähkökemiallista korroosiota hidastava ilmiö, anodin polarisaatiotyypit: 1. konsentraatiopolarisaatio: pienentää elementin sähkömotorista voimaa ja siten myös galvaanista korroosiota ja 2. liukenemattoman yhdisteen saostumisesta johtuva polarisaatio katodin polarisaatiotyypit: 1. vety-ylijännite: suuri vety-ylijännite voi estää kokonaan galvaanisen korroosion ja 2. liukenemattoman yhdisteen saostumisesta johtuva polarisaatio

8 SÄHKÖKEMIALLINEN KORROOSIO
f. depolarisaatio: polarisaatiolle käänteinen ilmiö, johon vaikuttavat 1. sekoitus (heikentää polarisaatiota tasoittamalla konsentraatioeroja → sekoitus usein kiihdyttää galvaanista korroosiota) ja 2. depolaattorit (estävät suojakalvon muodostumisen elektrodille tai eliminoivat vety-ylijännitteen yhtymällä katodille kerääntyvään vetyyn, depolaattoreita elektrolyyttiin liuenneet happi, hapettavat suolat ja hapot) g. inhibiittorit: lisätään elektrolyyttiin ja jotka jarruttavat galvaanista korroosiota vahvistamalla polarisaatiota tai heikentämällä depolarisaatiota, inhibiittoreita kahta tyyppiä: 1. anodiset inhibiittorit (liukoiset hydroksit, fosfaatit ja karbonaatit: useinmiten muodostavat anodin pinnalle suojaavan kalvon, jos käytetään riittävästi, ovat tehokkaita estämään galvaanisen virran kokonaan, liian vähäisinä määrinä haitallisia, koska eivät suojaa koko pintaa, vaan suojaamaton anodipinta osa syöpyy nopeammin kuin ilman inhibiittoria) 2. katodiset inhibiittorit (esim. amiinit, merkaptaanit, suolahapon suolat, sulfidit ja aldehydit, kohottavat katodin vety-ylijännitettä tai heikentävät hapen polarisoivaa vaikutusta, eivät niin tehokkaita kuin anodiset inhibiittorit)

9 SÄHKÖKEMIALLINEN KORROOSIO
g. passivaatio: aiheuttaa muutoksia sähkökemiallisessa jännitesarjassa ilmiö on yleinen siirtymämetalleilla, kuten kromilla, nikkelillä, koboltilla, raudalla, molybdeenillä, volframilla ja niiden seoksilla esim. ruostumattomilla teräksillä ja titaanilla passivaatio kohottaa metallin elektrodipotentiaalia siirtäen sen asemaa jännitesarjassa esim. kuparin tai hopean tasolle (kuva 2.8) passivaation vaikutukset eivät pysyviä, vaan passiivisuuden voi menettää tietyissä oloissa, esim. rst teräs pelkistävissä olosuhteissa passivoituminen tapahtuu, kun metallin pinnalle adsorboituu atomeja tai molekyylejä ilman, että syntyy varsinaisia kemiallisia yhdisteitä (normaalipotentiaali nousee), toisaalta passivoitumista tapahtuu, kun metallin pinnalle muodostuu kemiallisia yhdisteitä ilman, että elektrodipotentiaali nousee (esim. alumiinin pintaa muod. alumiinioksidikerros) passivaatio saadaan aikaan esim. lisäämällä liuokseen anodisia inhibiittoreita (hapettavia suoloja)

10 SÄHKÖKEMIALLINEN KORROOSIO
jännitys- ja muodonmuutostilaerot → suuren jännityksen tai voimakkaan muokkautumisen alueet muodostuvat syöpyviksi jännityskorroosio korroosioväsyminen lämpötilaerot; kuumempi alue syöpyy elektrolyytin konsentraatioerot → usein erot happipitoisuudessa johtavat korroosioon rakokorroosio ja piilokorroosio vesirajakorroosio maaperäkorroosio (happamuuserot) 3. Paikallinen korroosio korroosiota voi tapahtua metallin pinnassa olevan passivaatiokerroksen rikkoutuessa esim. mekaanisen vaurioitumisen (eroosiokorroosio) tai elektrolyytin aggressiivisten aineosien (kloori-ionit) ansiosta (pistekorroosio) korroosio aiheutuu jalousaste-erosta paljaan metallipinnan ja passivaatiokerroksen välillä

11 KORKEAN LÄMPÖTILAN KORROOSIO
pääasiassa metallin muuttumista erilaisiksi yhdisteiksi korkean lämpötilan kiihdyttämän reaktionopeuden ansiosta tai metallin liukenemista sen pinnalle muodostuviin osittain suliin korroosiotuotteisiin eri reaktioita metallin muuttumiselle erilaisiksi yhdisteiksi ja niiden reaktiotuotteita alla: Mekanismi Reaktiotuote hapettuminen oksidit sulfidoituminen sulfidit hiilettyminen karbidit kloridikorroosio kloridit

12 KORROOSIOVAURIOT Teknisiä vaurioita ovat esimerkiksi seuraavat:
metallia poistuu rakenteesta niin paljon, että sen kuormituskestävyys tulee liian pieneksi syöpymäreikä tai –kuoppa putkessa tai säiliössä, joka aiheuttaa vuodon halkeama putkessa, säiliössä tai kuormitetussa rakenteessa tiiveyden menetys tai toleranssien ylitys yhteen sovitettavien osien tiivistys- tai kontaktipinnoissa pinnoitteen irtoaminen tai vahingoittuminen perusaineen syöpymisen takia sähköisen kontaktipinnan hapettuminen, jolloin sähkövastus kasvaa liian suureksi

13 KORROOSIOVAURIOT Esteettisiä vaurioita ovat esimerkiksi:
pinnoitteen irtoaminen tai vahingoittuminen perusaineen syöpymisen takia värjäävien korroosiotuotteiden valuminen häiritsevästi epätasaiset värinmuutokset Sekundäärisiä vaikutuksia ovat mm. seuraavat: korroosiotuotteiden irtoaminen aiheuttaen joko tukoksia muualla prosessissa tai katalysoi likaantumisreaktioita estäen näin esimerkiksi lämmönvaihtimen normaalin toiminnan sallittua suurempien metallimäärien liukeneminen prosessiliuokseen, jolloin tuote ei täytä enää siltä vaadittavaa puhtausvaatimusta

14 KORROOSION SEURANTA korroosionseuranta antaa laitoksen tai laitteiston käyttäjälle varmuuden että odottamattomia korroosiovaurioita ei tapahdu lisäksi tehokkaalla korroosiomonitoroinnilla voidaan optimoida laitoksen huoltoseisokkien ajankohta ja pidentää laitteiden tarkastusväliä korroosion seurantaa suoritetaan sekä rikkomattomilla aineenkoetusmenetelmillä (NDT) että suorilla korrooosionopeusmittauksilla NDT-menetelmiä Suoria mittausmenetelmiä - silmämääräinen tarkastus - sähkövastusanturi - tunkeumanestetarkastus - potentiaalimittaus - magneettijauhetarkastus - painohäviömittaus - röntgen- ja isotooppikuvaus - polarisaatiovastusanturi - ultraäänitarkastus - galvaanisen virran mittaus - akustinen emissio - vetyanturi

15 KORROOSIONESTO korroosion estäminen merkitsee
anodireaktion pysäyttämistä katodireaktion pysäyttämistä anodi- ja katodialueiden sähköistä eristämistä toisistaan elektrolyytin poistamista varsinaiset korroosionestomenetelmät voidaan jakaa seuraaviin ryhmiin sähkökemiallinen suojaus (katodinen tai anodinen) pinnoitus (orgaaninen tai metallinen) ympäristön muuttaminen (inhibointi)

16 MATERIAALIN VAIKUTUS KORROOSIONESTOSSA
Metallien jalous ja yleinen kemiallinen kestävyys ilmenevät metallien galvaanisesta jännitesarjasta, kuva 2.8 Käyttötarkoituksesta riippuen on valittava riittävän jalo metalli käyttökohteeseensa, jos ei metallista kappaletta pystytä suojaamaan muilla keinoilla Esim. kontaktikorroosiovaara on huomioitava, jos liitetään yhteen eri metalliseoksesta olevia komponentteja: anodimetallin (epäjalomman) pinta-ala tulee valita suuremmaksi tai anodiin järjestetään ylimääräinen syöpymisvara tai helposti vaihdettava osa syöpyvälle kohdalle Metallien puhtaus ja seostusaste vaikuttavat myös korroosiokestävyyteen: yleensä hyvin puhtaat metallit (esim. alumiinit) ovat korroosionkestävämpiä kuin epäpuhtaat tai seostetut metallit → syynä epähomogeenisuuden lisääntyminen; epähomogeenisuus voi aiheuttaa galvaanisen parin muodostuminen metallin pinnalle, galvaaninen pari voi muodostua metalliin kohtiin, joissa sisäisiä jännityksiä käsittelyt, jotka parantavat metallin tai metalliseoksen homogenisuutta tai jännityksettömyyttä, parantavat korroosionkestävyyttä seostaminenkin voi parantaa korroosionkestävyyttä (esim. Mg:n lisääminen Al:iin ja Cr:n lisääminen rst teräksiin) metallipinnan passivoituminen, Ti:lla ja Cr:lla hapettavissa olosuhteissa, nostaa niiden jalousastetta ja siten yleistä korroosiokestävyyttä (toisaalta näillä metalleilla vaarana kuoppakorroosio) muutamat varsin epäjalot metallit, kuten Al ja Zn, kestävät hapettavissa oloissa (kuten ilmassa) hyvin, muodostettuaan pinnalle tiiviin oksidiyhdistekerroksen, pelkistävissä oloissa ko. metallin kestävyys huono

17 KORROOSIONESTO SYÖVYTTÄVÄÄ YMPÄRISTÖÄ MUUTTAMALLA
Kuten tunnettua on kostea ilma hyvin syövyttävää varsinkin terästen kohdalla: suhteellisen kosteuden laskeminen alle 50 %:iin, joko ilmaa kuivattamalla tai lämpötilaa kohottamalla, estää tehokkaasti teräspintoja ruostumasta Kaasu-faasi-inhibiittejä käytetään, kun suojattavaa materiaalia ympäröivä ilmatila on pieni (esim. pakkaukset); nämä inhibiitit ovat kiinteitä orgaanisia aineita, joiden höyrynpaine tavallisissa lämpötiloissa on suuri, niin että ilma niiden lähiympäristössä kyllästyy niiden höyryllä ja suojattaville pinnoille tiivistyy ohut syöpymistä estävä kalvo Ilman ja kaasujen puhdistus on joskus tarpeen syövyttävien aineiden poistamiseksi laitteita ympäröivästä ilmakehästä, esim. rikkiyhdisteiden poisto savukaasuista Vesiympäristön säästämisessä tunnetuimmat keinot ovat kaasujen poisto, pH:n säätö ja inhibiittien käyttö: kaasujen poisto (taval. happi ja/tai hiilidioksidi) tapahtuu joko termisesti tai kemiallisesti, kaasut voivat myös poistua itsestään (esim. lämmitysjärjestelmien kiertovesisysteemi) pH:n säätöä käytetään esim. höyrykattilan syöttöveden säädössä; korroosionesto perustuu raudan passivoitumisen (Pourbaix-diagrammi, kuva 15.4) inhibiittejä käytetään yl. nestekiertojärjestelmissä (esim. auton jäähdytys- ja lämmitysvesijärjestelmät); inhibiittejä kahta tyyppiä: anodisia (mm. liukoiset hydroksit, fosfaatit, silikaatit ja karbonaatit: muodostavat anodipinnalle suojakalvon, joka estää tai heikentää galvaanista virtaa, tehokkaita, jos käytetään riittävästi) ja katodisia (mm. amiinit, merkaptaanit, virtsahapon suolat, sulfidit ja aldehydit: vähäisinäkin määrinä vaarattomia, mutta tehottomampia kuin anodiset inhibiitit)

18 KORROOSIONESTO JA SUUNNITTELU
Rakenteet tulisi muotoilla siten, etteivät ne kerää vettä, likaa tai muita syövyttäviä yhdisteitä pinnalle (kuva 15.5) Lisäksi tulisi välttää rakenteita, joihin muodostuu rakoja, kuten niitti- ja pulttiliitokset, katkohitsit jne., koska tällöin ns. rakokorroosio on mahdollista: rakokorroosion syy on hapenpuute raon alueella, jonne myös kosteus tunkeutuu ja jolloin siellä tapahtuu potentiaalin (jalousasteen) lasku (rakokorroosiokin tapahtuu galvaanisen korroosion periaatteella) Potentiaalieroja ja niistä johtuvaa syöpymistä aiheuttaa myös vuoto- ja hajavirrat jonkin suurtavirtajohtimen läheisyydessä Galvaanisen korroosion estäminen on myös huomioitava suunnitteluvaiheessa: riittää, kun yksi kontaktikorroosion kolmesta edellytyksestä eliminoidaan potentiaaliero: voidaan poistaa valitsemalla samanarvoiset metallit tai ulkoisella jännitelähteellä, tai voidaan käyttää katodista suojausta, jolla suojataan epäjalompi eli anodimetalli; kahta tyyppiä: uhrautuva anodisuojaus (epäjalot metallit, kuten Mg, Zn ja Al) ja ulkoisen virtalähteen käyttö (tasavirtalähde) käytettävän suojausmenetelmän valinta riippuu esim. suojavirran määrästä (pienet virrat → uhrautuva anodi, suuret virrat → pakko käyttää ulkoista virtalähdettä), taloudellisista tekijöistä sähköä johtava elektrolyytti voidaan mahdollisesti poistaa liitosalueelta (esim. kuivaamalla), jolloin galvaaninen korroosio loppuu Jännityskorroosio pystytään välttämään, jos kappaleet saadaan jännityksettömiksi käyttötilanteessa Eroosio ja kavitaatio ilmenevät yleensä suurilla neste- tai kaasuvirtausnopeuksilla pintojen lähellä → tulisi käyttää kohtuullisia virtausnopeuksia ja varsinkin kavitaation estämiseksi pyörrevapaita virtauksia

19 SUOJAUS PINNOITTAMALLA
Pinnoittaminen yleisin korroosionestomenetelmä: pinnoitteilla luodaan metallisten rakenteiden korroosionsuoja, kun materiaalit yleensä valitaan mekaanisten vaatimusten perusteella Pinnoittamalla parannetaan myös tuotteen ulkonäköä Pinnoitteet toimivat korroosionsuojana periaatteessa kolmella tavalla: eristävät metallipinnan syövyttävästä ympäristöstä: eristäviä pinnoitteita tavallisesti maalit, lakat, perusmetallia jalommat metallipinnoitteet, muovit, kumit, reaktiopinnoitteet (fosfatointi, kromatointi), anodisointi (Al:n eloksointi), emali jne. Suojavaikutus syövyttävässä ympäristössä kestää vain niin kauan kuin pinta on täysin ehjä. antavat katodisen suojauksen: perusmetallia epäjalompaa metallia on joko yhtenäisenä kalvona (esim. Zn teräksen pinnalla) tai pieninä hiukkasina (pigmentteinä, esim. korroosionestomaaleissa, joissa yleisimmät korroosionestopigmentit ovat sinkkikromaatti, kalsiumplumbaatti ja sinkkipöly) passivoivat metallin pinnan

20 ESIKÄSITTELYT pinnoitusprosessia edeltävillä esikäsittelyillä tarkoitetaan lian ja rasvan poistoa; ruosteenpoistoa sekä tartuntakäsittelyä voidaan todeta, että esimerkiksi maalaustöiden epäonnistumista puolet on johtunut puutteellisista tai väärin tehdystä esikäsittelystä lika ja rasvat (työstö-öljyt, voiteluaineen, kuljetus- ja varastointisuojaöljyt ja –vahat jne.) poistetaan ennen mekaanista puhdistusta epäpuhtauksien poistoon voidaan käyttää vesi- ja vesihöyrypesua, liuotinpesua, alkalista rasvanpoistoa tai emulsiopesua riippuen epäpuhtauden laadusta esipuhdistuksen jälkeen suoritettavassa ruosteenpoistossa poistetaan metallipinnalta ruoste, valssihilse ja oksidit ruosteenpoisto voidaan tehdä mekaanisesti (kaavinta, harjaus, hionta, hakkaus, suihkupuhdistus), termisesti happi-asetyleeniliekin avulla tai kemiallisesti (peittaus)

21 FOSFATOINTI, KROMATOINTI
fosfatointia käytetään erityisesti konepajamaalauksen esikäsittelynä fosfatointikäsittely parantaa tartuntaa ja estää maalin alle tunkeutuvan ruostumisen fosfatointia käytetään myös tilapäisenä korroosionsuojana sekä yhdessä voiteluaineen kanssa helpottamaan kylmämuovausta sekä koneiden sisäänajovoiteluaineena ja sähköeristeenä pääasiassa fosfatoidaan terästä ja sinkkiä kromatointi on metallipinnan passivoiva käsittely kromihappo- tai dikromaattipitoisella lioksella kromatointia käytetään erityisesti sähkösinkittyjen ja kadmitoitujen kappaleiden (korroosionkestävyys kertainen kromatoituna) jälkikäsittelyyn sekä maalauksen esikäsittelynä

22 Kylpyläkaton romahtaminen Kuopiossa 4.9.2003
Kylpylähotelli Rauhalahden uuden allasosaston pääaltaan yläpuolella ollut alakatto putosi kokonaisuudessaan alas Kuopiossa torstaiaamuna Onnettomuudessa aiheutuneet välittömät kustannukset olivan n euroa ja kylpypähotellille aiheutuneet myyntituottojen menetykset arviolta n euroa. Uusia allasosasto oli suljettuna vajaat kuusi viikkoa. Syynä alakaton romahtamiseen oli ruostumattomasta teräksestä tehtyjen ripustinlankojen katkeaminen jännityskorroosion seurauksena. Muutaman lähellä toisiaan olevan langan katkettua kuorma vieressä oleville kasvoi niin suureksi, että lisää jännityskorroosion heikentämiä lankoja katkesi ja jousiripustimia irtosi kannatinrangoista. Langan materiaaliksi oli valittu ruostumaton AISI 34, koska Eurocode-esisstandardi SFS-ENV kansallisine soveltamisohjeineen ei ollut hankkeen toteutusaikana suunnittelijoiden, rakentajien ja rakennusvalvontaviranomaisten tiedossa, eikä sitä osattu hyödyntää oikean teräslaadun valintaan uimahalli- ja kylpyläolosuhteisiin.

23 Uutiskynnyksen ylittäneitä korroosiovaurioita
Bhopalin kemiantehtaan kaasuvuoto Intiassa 1986 Aloha Airlinesin Boeing 737-matkustajakoneen katon irtoaminen 1988 San-joen sillan romahtaminen Soulissa 1994 Vuotaneen kaasuputken räjähdys junaonnettomuuden yhteydessä Venäjällä 1994 Raakaöljyputken vuoto Komin alueella Soodakattilaräjähdys Cellardennnes-sellutehtaalla Belgiassa 1995 Viemäriräjähdys, Guadalajara, Meksiko 1992 215 kuollutta, 1500 loukkaantunutta, 1600 rakennusta vaurioitui vesijohtoputki vuoti, vettä bensiinilinjan päälle, joka syöpyi puhki, bensiiniä viemäriin, 9 räjähdystä Tankkialus Erika, Ranskan rannikko 1999 korroosiovaurio todettu 1994, alus sai jatkaa ilman toimenpiteitä alus katkesi myrskyssä, tonnia raakaöljyä mereen ja rannoille

24 Pientalojen korroosiovaurioita
Vuosittain tapahtuu noin pientalon putkiston vuotovahinkoa ja niiden määrä on viime vuosina jatkuvasti kasvanut. Pääsyy putkistojen vaurioitumiseen on korroosio. Vauriokohdista puolet sijaitsee putken seinämässä, toinen puoli putkiliitoksessa. Metallisten vesi-, viemäri- ja lämpöjohtojen syöpymisen syynä on happipitoinen vesi, jonka pH-arvo ja muut ominaisuudet ovat metalleille vaarallisella alueella. Vuotovahinkojen syynä on yleensä paikallinen korroosio, jossa metallin liukeneminen on jostain syystä tietyllä kohdalla yleistä korroosiota nopeampaa.

25 Pientalojen korroosiovaurioita
Kupariputket Kupariputkien yleisin syöpymien aiheuttaja on sisäpuolinen pistekorroosio, joka voi johtaa vaurioihin jo muutamassa vuodessa. Pistekorroosiota esiintyy yleisesti lämminvesiverkostossa. Pistekorroosiota esiintyy varsinkin putkistoissa, joiden sisäpinnalta puuttuu kunnollinen suojaava oksidikerros. Rakenteisiin tai lattian alle sijoitettujen kupariputkien ulkopinnalla tapahtuu yleistä syöpymistä tilanteissa, joissa putkea ympäröivistä materiaaleista on niiden kostumisen vaikutuksesta liuennut korroosiota kiihdyttävä aineita. Korroosiovaaran takia varottavia materiaaleja ovat mm. betoni, kivivillaeristeet sekä Leca-sora. Näiden materiaalien kostuminen tulisi estää ja käyttää niiden kanssa ainoastaan maalattua tai muovipinnoitettua kupariputkea. Kylmien käyttövesiputkien pinnalle tapahtuva veden kondensoituminen tulisi estää eristämällä putki höyrytiiviisti ympäröivästä rakenteesta.

26 Pientalojen korroosiovaurioita
Teräsputket Sinkittyjä teräsputkia käytetään enää rakennusten palonsammutusjärjestelmien putkistoissa, joissa ei normaalisti ole veden virtausta eikä niiden korroosioalttius näin ollen ole merkittävä. Patteriverkoston putkissa käytettävä suojaamaton teräsputki ei ole merkittävästi alttiina sisäpuoliselle korroosiolle happiköyhän veden takia. Sitä vastoin rakenteisiin asennetuissa putkissa esiintyy vaurioita ulkopuolisen korroosion vuoksi varsinkin tilanteissa, joissa putket pääsevät rakenteissa olevan kosteuden takia kastumaan. Viemärit Valurautaviemärien yleisin korroosiomuoto on grafitoituminen, jossa viemärin seinämä vähitellen menettää lujuutensa ja muuttuu huokoiseksi. Korroosiotuotteiden tukkiman putken avaaminen vaijerirassilla saattaa tällöin pahimmassa tapauksessa rikkoa putken seinämän ja aiheuttaa vuodon rakenteisiin. Yleisimpiä ovat kuitenkin putkenosien siirtymistä aiheutuvat viemäriliitosten vuodot. Nämä ovat yleisiä etenkin kumirengastiivisteisissä muoviviemäreissä, joissa liitoskohtaa ei lukita mekaanisesti ja putkenosilta puuttuu maan tai rakenteiden antama sivu- ja pituussuuntainen tuenta.

27 Teräksen korroosio Mitä metallien korroosio tarkoittaa?
Metallit esiintyvät luonnossa yhdisteinä kuten oksideina, silikaatteina, karbonaatteina jne, eivätkä puhtaina metallisina materiaaleina. Metallien valmistuksessa pyritään saamaan aikaan mahdollisimman puhdasta materiaalia. Kun metalli pyrkii takaisin luonnonmukaiseen tilaansa termodynamiikan lakien mukaan, kutsutaan ilmiötä korroosioksi /SHY, s.198/

28 Mitä korroosio on metalleissa ?
Sähkökemiallinen korroosio: Korroosiopari on samanlainen sähköä tuottava pari kuin akku. Se on suljettu virtapiiri, jossa on metalliset elektrodit, anodi ja katodi sekä näitä yhdistävä metallinen elektronijohde ja elektrolyytti eli ionijohde Hapettumisreaktio anodilla: Metalli liukenee positiivisina ioneina luovuttaen elektroneja Pelkistymisreaktio katodilla on vastakkainen eli atomi ottaa vastaan elektroneja (O+2e- ->O2- Galvaaninen korroosiopari rauta-kupari suolaliuoksessa.

29 Miksi korroosio tapahtuu ?
Metallipinnan ollessa kosketuksissa vesiliuoksen kanssa muodostuu rajapintaan potentiaaliero, joka riippuu metallin ja liuoksen koostumuksesta. Potentiaalierolla on raja-arvo, jonka alla metalli on immuuni. Metallin potentiaali mitataan standardivetyelektrodin (SHE) suhteen. Ajava voima syntyy potentiaalierosta ja olosuhteiden yhteisvaikutuksesta. Käytännössä käytetään eri olosuhteiden galvaanisia jännitesarjoja, jotka vastaavat todellista korroosiotilannetta Sähkökemiallinen jännitesarja

30 Miksi korroosio tapahtuu 2
Samat tekijät, jotka vaikuttavat sähkökemiallisten reaktioiden termodynamiikkaan ja kinetiikkaan, vaikuttavat myös korroosioon/2/ Liuoksen happamuus, pH : väkevä voimakkaampi Liuoksen redox-potentiaali, Eredox: korkea niin hapettaa, matala niin pelkistää Lämpötila; kohoaa niin nopeutuu Eri ionien konsentraatiot/molaalisuudet liuoksessa Eli yhteenlaskettuna liuoksen ominaisuudet vaikuttavat voimakkaasti Lisäksi myös korroosion kohteena olevan materiaalin ominaisuudet

31 Pourbaix -diagrammi Diagrammeilla havainnollistetaan metallin ja liuoksen välisen potentiaalieron ja pH:n vaikutusta korroosiokäyttäytymiseen. Diagrammi ei kerro korroosionopeutta vain reaktion suuntaa ja korroosiotuotteita. Käytännössä mukana on useita muuttujia, jotka vaikuttavat korroosioreaktioon.

32 Pourbaix 2 Lämpötila nosto laajentaa Rauta-vesi: immuunialue,
korroosioalueita Rauta-vesi: immuunialue, Aktiivialue ja passiivialue

33 Pourbaix 3 Eri metallien Pourbaix-diagrammeja,
Huomaa hyvin erilaiset alueiden muodot.

34 Korroosion nopeuteen vaikuttavia tekijöitä
Korroosionopeus on usein monen eri tekijän yhteisvaikutuksesta riippuvainen. /3, s.240/ Potentiaaliero katodin ja anodin välillä Sähköinen vastus virtapiirissä Elektrolyytin sähkönjohtavuus Elektrolyytin kemiallinen luonne Polarisaatio (anodi: konsentraatio, saostuminen, katodi: vety-ylijännite, saostuminen) Depolarisaatio Inhibiittorit Passivaatio