Korózia je tichý nepriateľ, ktorý priemyslu ročne spôsobuje škody v miliardách eur. Nejde len o nepeknú hrdzu na povrchu oceľovej konštrukcie. Ide o proces, ktorý narúša štrukturálnu integritu, znižuje životnosť zariadení a ohrozuje bezpečnosť prevádzky. 

Elektrochemická korózia, často označovaná jednoducho ako hrdzavenie alebo len korózia, je deštruktívny proces, ktorého mechanizmus je kľúčové pochopiť pre účinnú ochranu vašich investícií. V tomto článku sa pozrieme na to, ako tento proces funguje a aké sú najúčinnejšie stratégie v boji s ním.

Čo je elektrochemická korózia?

Zjednodušene povedané, elektrochemická korózia je proces, pri ktorom sa kov mení na stabilnejšiu chemickú formu (napríklad oxid, hydroxid alebo sulfid) prostredníctvom chemických reakcií zahŕňajúcich prenos elektrónov. Tento proces si môžeme predstaviť ako tisíce miniatúrnych batérií pracujúcich na povrchu kovu.

Aby elektrochemická korózia mohla prebiehať, musia byť splnené štyri základné podmienky:

1. Anóda: Oblasť na povrchu kovu, kde dochádza k oxidácii. Kov sa rozpúšťa a uvoľňuje elektróny. Toto je miesto, kde materiál fyzicky ubúda.
2. Katóda: Oblasť na povrchu kovu, kde dochádza k redukcii. Uvoľnené elektróny sú spotrebované. V neutrálnom alebo zásaditom prostredí (napr. voda na vzduchu) je typickou katódovou reakciou redukcia kyslíka.
3. Elektrolyt: Vodivé médium, ktoré umožňuje pohyb iónov medzi anódou a katódou. V praxi je to najčastejšie voda obsahujúca rozpustené soli, kyseliny alebo iné nečistoty. Aj malé množstvo vlhkosti zo vzduchu stačí na spustenie procesu.
4. Vodivý spoj: Elektrické prepojenie medzi anódou a katódou, ktoré umožňuje prúdenie elektrónov. Samotný kovový materiál slúži ako tento vodič.

Ak chýba čo i len jeden z týchto štyroch komponentov, korózny proces sa zastaví. Práve na prerušení tohto korózneho článku sú založené všetky metódy protikoróznej ochrany.

Formy elektrochemickej korózie v priemysle

Tento proces sa neprejavuje len ako rovnomerná hrdza. V priemyselnom prostredí sa stretávame s koróziou v jej rôznych formách: 

• Galvanická korózia: Vzniká pri kontakte dvoch rôznych kovov v prítomnosti elektrolytu. Menej ušľachtilý kov (napr. zinok alebo hliník) sa stáva anódou a koroduje zrýchleným tempom, zatiaľ čo ušľachtilejší kov (napr. meď alebo nehrdzavejúca oceľ) je chránený.
• Štrbinová korózia: Intenzívna lokálna korózia, ktorá sa vyskytuje v úzkych štrbinách a medzerách (napr. pod hlavami skrutiek, pod tesneniami alebo v miestach preplátovaných spojov). V týchto miestach je obmedzený prístup kyslíka, čo z nich robí anódy.
• Bodová korózia: Tvorba malých, ale hlbokých jamiek na povrchu kovu. Je extrémne nebezpečná, pretože môže viesť k perforácii materiálu pri minimálnom viditeľnom poškodení povrchu.
• Korózia pod mechanickým tlakom: Kombinácia korózneho prostredia a mechanického napätia (vnútorného alebo vonkajšieho), ktorá vedie k tvorbe a šíreniu trhlín v materiáli.

Prevencia elektrochemickej korózie

Keďže poznáme podmienky vzniku korózie, vieme navrhnúť účinné obranné stratégie. Cieľom je vždy prerušiť korózny článok.

1. Izolácia od elektrolytu: Ochranné nátery

Najuniverzálnejšou a najpoužívanejšou metódou je vytvorenie bariéry medzi kovovým povrchom a okolitým prostredím (elektrolytom). Túto úlohu plnia vysokokvalitné priemyselné nátery.

• Bariérová ochrana: Epoxidové, polyuretánové alebo alkydové náterové systémy vytvárajú nepriepustnú vrstvu, ktorá fyzicky bráni kontaktu vody a kyslíka s kovom.
• Aktívna ochrana: Nátery obohatené o antikorózne pigmenty aktívne spomaľujú korózne reakcie.
• Katodická ochrana: Základné nátery s vysokým obsahom zinkového prachu poskytujú galvanickú ochranu. Častice zinku korodujú prednostne a chránia oceľový podklad, aj keď dôjde k lokálnemu poškodeniu náteru. Patria sem napríklad zink epoxidové alebo zinksilikátové nátery

Kľúčom k úspechu je správna príprava povrchu a precízna aplikácia náterového systému podľa špecifikácií výrobcu.

2. Katódová ochrana

Táto metóda funguje na princípe premeny celého chráneného povrchu na katódu. To sa dosahuje dvoma spôsobmi:

• Obetná anóda: K chránenej konštrukcii (napr. potrubie, lodný trup) sa pripojí blok menej ušľachtilého kovu (zvyčajne zinok, hliník alebo horčík), ktorý sa stane anódou a „obetuje sa“ v prospech konštrukcie.
• Vonkajší zdroj prúdu: Na konštrukciu sa privádza slabý jednosmerný prúd z externého zdroja, ktorý potlačí jej prirodzený sklon korodovať.

3. Výber materiálov a dizajn

Už vo fáze návrhu je možné prijať opatrenia, ktoré riziko korózie minimalizujú:

• Použitie nekorodujúcich materiálov (nehrdzavejúca oceľ, hliníkové zliatiny).
• Správny konštrukčný dizajn, ktorý zabraňuje hromadeniu vody a nečistôt a eliminuje štrbiny.
• Izolácia odlišných kovov, aby sa predišlo galvanickej korózii.

Nečakajte, kým korózia zvíťazí

Elektrochemická korózia je neúprosný proces, ale je možné ho kontrolovať. Pre väčšinu priemyselných aplikácií zostáva najefektívnejšou a ekonomicky najvýhodnejšou metódou ochrany aplikácia pokročilých náterových systémov. Správne zvolený a aplikovaný náter dokáže predĺžiť životnosť konštrukcií o desiatky rokov a ušetriť nemalé prostriedky na údržbu a opravy.

Potrebujete poradiť s výberom optimálneho riešenia pre vaše podmienky? Náš tím expertov je pripravený analyzovať vaše potreby a navrhnúť protikoróznu ochranu, ktorá skutočne funguje. Kontaktujte nás a ochráňte svoje investície pred deštruktívnymi účinkami korózie.