Korozja jest jednym z najistotniejszych czynników degradujących materiały w przemyśle. Powoduje nie tylko straty finansowe, ale również stanowi zagrożenie dla pracowników, ponieważ obniża trwałość konstrukcji obiektów, urządzeń czy instalacji. Dlatego na walkę z tym procesem przeznaczane są znaczące fundusze, a na rynku pojawiają się coraz to nowsze środki antykorozyjne.
Korozja to proces degradacji tworzyw w wyniku oddziaływań chemicznych i fizykochemicznych otaczającego środowiska. Jest to niezamierzone przekształcenie się materiału w wyniku reagowania z otaczającym środowiskiem w odpowiedzi na czynniki klimatyczne i środowiskowe. Warto podkreślić, że korozja może dotyczyć w zasadzie każdego materiału, jednak wyjątkowo podatne są na nią metale. Wyróżnia się kilka rodzajów korozji, ze względu na1:
→ środowisko korozyjne – korozja atmosferyczna, gazowa, wodna, ziemna, mikrobiologiczna, wywołana prądami błądzącymi),
→ mechanizm procesów korozyjnych – korozja elektrochemiczna i chemiczna,
→ charakter zniszczenia korozyjnego – korozja ogólna, miejscowa, wżerowa, międzykrystaliczna, stykowa, naprężeniowa, zmęczeniowa i szczelinowa).
Najbardziej dostrzegalne w przemyśle straty powoduje korozja elektrochemiczna, która niszczy metale, w tym również ich stopy. Skuteczna ochrona przed korozją jest więc jednym z kluczowych działań, jakie muszą zostać podjęte w każdym zakładzie przemysłowym. Zaniedbanie tej kwestii prowadzi bowiem do awarii i przestojów maszyn, a co za tym idzie – do strat finansowych przedsiębiorstwa.
Sposoby zapobiegania
Walka z korozją nie jest łatwa, dlatego coraz częściej zaczyna się ją już na etapie projektowania konstrukcji stalowych, instalacji i urządzeń, uwzględniając ich odporność czasową na czynniki, które będą na nie oddziaływać. Przede wszystkim jednak temu niekorzystnemu zjawisku zapobiega się poprzez ochronę materiałów. W związku z tym najpowszechniej stosowaną metodą jest malowanie konstrukcji specjalnymi środkami antykorozyjnymi. Tutaj, jak wskazują eksperci, niebagatelną – jeśli nie główną – rolę odgrywa przygotowanie powierzchni, na którą będzie aplikowany produkt. Im lepiej bowiem zostanie ona przygotowana, tym dłużej i skuteczniej będzie ją chronił środek antykorozyjny. Dlatego właśnie powierzchnia ta musi być czysta (zabrudzenia osłabiają przyczepność jej powłoki) oraz mieć optymalną chropowatość (co również wpływa na przyczepność). – Efekt oczyszczenia podłoża zależy od doboru właściwej metody czyszczenia, która powinna uwzględniać zarówno charakter zanieczyszczeń, jak i wymagania wyrobu lakierowego co do sposobu przygotowania powierzchni do malowania – wyjaśnia Krzysztof Piekarski, technolog z Grupy CSV. – Często wymagane jest wstępne (czasowe) zabezpieczenie oczyszczonego podłoża w celu ograniczenia wpływu działania środowiska zewnętrznego na podłoże. Tak wstępnie zabezpieczone elementy można zmagazynować i w momencie kiedy element będzie potrzebny do dalszej obróbki, użyć go bez obawy na wpływ warunków zewnętrznych na podłoże. Jeśli chodzi o przygotowanie podłoża, funkcjonują różne normy, ale najczęściej stosowane w lakiernictwie przemysłowym są ISO 8501 oraz ISO 12944. Pierwsza dotyczy tylko przygotowania podłoża stalowego przez obróbkę strumieniowo-ścierną, a druga poszerza zakres informacji o systemy lakiernicze, kategorie korozyjności środowisk czy zakres badań, jakie muszą spełniać systemy malarskie.
Na odpowiednio przygotowaną do malowania powierzchnię nanosi się środek korozyjny za pomocą aplikacji natryskowej, malowania wałkiem, pędzlem, zanurzeniowo, a także przez polewanie wielostrumieniowe. Na trwałość i właściwości ochronne powłoki wpływa nie tylko przygotowanie powierzchni, ale również prawidłowe warunki aplikacji oraz jakość wykonania. Jak mówi Krzysztof Piekarski, celem obróbki powierzchniowej jest zwiększenie trwałości części maszyn i narzędzi. Zapewnia ona wyrobom wyższe właściwości mechaniczne, większą odporność na zużycie ścierne, na oddziaływanie podwyższonych temperatur i na oddziaływanie korozyjno-erozyjne. Umożliwia zastępowanie wysokostopowych stali lub trudno osiągalnych materiałów stalami średnio- i niskostopowymi z warstwą powierzchniową, która zmienia w istotny sposób właściwości wyrobu. Przyczyną wywołującą zmianę właściwości warstwy wierzchniej może być pojedyncze lub łączne działanie sił mechanicznych, elektrycznych, ciepła, czynników chemicznych i atmosferycznych.
Skuteczną metodą zapobiegania korozji jest także zastosowanie inhibitorów, czyli środka chemicznego hamującego przebieg procesów niszczenia materiałów instalacji. Jak wyjaśnia Sylwia Czaja, Product Manager ds. systemów antykorozyjnych w Cortec, z ich stosowania wynikają liczne korzyści. Środki te m.in. nie szkodzą zdrowiu, są bezpieczne i przyjazne dla środowiska; nie zawierają chromianów, metali ciężkich czy chlorowanych węglowodorów; nadają się do ochrony krótkoterminowej i długoterminowej; chronią wszystkie metale; mają zastosowanie w różnych typach środowisk; zabezpieczone elementy są gotowe do natychmiastowego użycia; chronione materiały nie tracą swoich właściwości; inhibitory chronią elementy różnej wielkości oraz przedłużają żywotność urządzeń.
Oferta rynkowa
Firma Cortec Corporation zajmuje się badaniami, rozwojem, produkcją i dystrybucją produktów antykorozyjnych na bazie VpCI. W ostatnich latach oferta produktowa poszerzona została o przyjazne dla środowiska produkty na bazie wody, które zastąpiły oleje i powłoki na bazie petrochemicznej. Firma oferuje zintegrowane rozwiązania problemów korozyjnych dla branż opakowaniowej, obróbki metali, budownictwa, elektroniki, przemysłu naftowego i gazowego, chemicznego, a także wielu innych. Jej oferta składa się z około pięciuset produktów chemicznych i systemów we wszystkich postaciach fizycznych. Są wśród nich: proszki, produkty ciekłe, koncentraty, tabletki, tworzywa sztuczne, papier, pianki, spraye, włókna, kapsułki, dodatki i opakowania. – Rozwiązania te są skuteczne niezależnie od tego, czy jest to tymczasowa ochrona podczas obróbki w fazie produkcji, krótkotrwała ochrona podczas transportu i magazynowania lub przy wydłużonym okresie ochrony z powodu wycofania z eksploatacji, czy też ze względu na czasowy przestój lub serwisowanie maszyn i urządzeń – wyjaśnia Sylwia Czaja. Systemy Cortec mogą być zastosowane na każdym etapie procesu produkcyjnego i poprodukcyjnego (od produkcji metalu po produkt końcowy). Jak podaje producent, zapewniają ochronę różnorodnych produktów, począwszy od cystern, kompresorów, obwodów elektronicznych i skrzyń sterowniczych.
Grupa CSV, która jest przedstawicielem producenta farb BESA w Polsce, ma bogatą ofertę produktów lakierniczych i wspomagających oraz gotowych technologii lakierniczych przygotowanych z myślą o indywidualnych potrzebach klientów. Oferuje farby klasyczne rozcieńczalnikowe oraz bazujące na żywicach wodnych. Wśród jej produktów można wyróżnić materiały jednoskładnikowe i dwuskładnikowe, grunty epoksydowe, grunty alkidowe, grunt winylowy do spawania, grunty akrylowe i poliuretanowe. Z gruntami można tworzyć połączenia, stosując farby nawierzchniowe alkidowe, poliuretanowe, epoksydowe, akrylowe oraz produkty międzywarstwowe epoksydowe klasyczne lub z dodatkami zwiększającymi odporność na warunki atmosferyczne. Grupa CSV ma w ofercie także systemy antykorozyjne, wliczając w to kategorie korozyjności C-5M oraz C-51 (wg normy PN-EN ISO 12944-2:2001), np. system epoksydowo-poliuretanowy w kategorii C-4 i C-5M (dla branży kontenerów transportowych, przemysłowych, wojskowych oraz podobnych konstrukcji stalowych, które są zagrożone agresywnym środowiskiem zewnętrznym); system epoksydowo-poliuretanowy wysokocynkowy w kategorii C-5I (do malowania takich elementów, jak wiatraki, dźwigi, kontenery stoczniowe, transformatory i inne konstrukcje stalowe, które wymagają wysokiej odporności do kategorii C-5I); system alkidowo-poliuretanowy w kategorii C-3 (do malowania i renowacji maszyn i urządzeń w sektorze publicznym, konstrukcji stalowych, maszyn budowlanych).
Firma CT Chemie Technik Polska oferuje powłokę antykorozyjną w sprayu CTx
Corro-off, która służy zabezpieczaniu i konserwowaniu podczas wewnętrznego i zewnętrznego magazynowania: maszyn w trakcie postojów, narzędzi obróbczych i precyzyjnych, elementów metalowych, gotowych wyrobów metalowych, form produkcyjnych (wtryskowych). Powłoka po wyschnięciu tworzy elastyczny, trwały i ciągły filtr antykorozyjny odporny na uszkodzenia mechaniczne, nie ulega rozpuszczeniu podczas kontaktu z wodą i wilgocią, dzięki czemu zabezpiecza dany element przed negatywnym wpływem warunków atmosferycznych. Stosuje się ją m.in. w galwanizerniach i fabrykach nawozów sztucznych oraz wszędzie tam, gdzie atmosfera warunków roboczych osiąga skrajne właściwości kwasowe i zasadowe, co powoduje nasilenie oddziaływań korozyjnych. Inny produkt, płynna powłoka antykorozyjna Ctx Konservierung TL, to rozcieńczalnikowy środek ogólnego zastosowania. Zapewnia długoterminową ochronę przed korozją powierzchni metalowych zarówno w pomieszczeniach zamkniętych, jak i w terenie otwartym. Produkt stosowany jest również w transporcie wewnętrznym, zewnętrznym i morskim do ochrony maszyn, narzędzi, rur oraz części. Z kolei ochrona podkładowa CTx Rost-Frei to preparat, który powstrzymuje, wchłania i neutralizuje rdzę, tworząc filtr ochronny. Stosowany również jako podkład przed malowaniem, znajduje zastosowanie w obróbce metali w przemyśle metalowym, stalowym, w stoczniach, hutach, w przypadku konstrukcji dachowych.
Firma Henkel Polska ma w ofercie środek POLYPOXY PS, będący połączeniem epoksydu i polisiarczku, który służy do ochrony antykorozyjnej powierzchni metalowych i betonowych. Jak podaje producent, zapewnia on znacznie lepszą odporność na korozję niż tradycyjne farby antykorozyjne oraz generuje niższe koszty niż specjalne powłoki zabezpieczenia chemicznego. Jest odporny na promienie UV, pękanie, uderzenia oraz na wodę morską i wiele substancji chemicznych. Nadaje się do stosowania w instalacjach z wodą pitną. Jest elastyczny i odporny na pękanie zarówno na dużych powierzchniach, jak i na krawędziach profili. W ekstremalnych warunkach, nawet gdy dojdzie do przecięcia powłoki, pęknięcie się nie powiększa. Może być nakładany na powierzchnie stalowe niepoddane obróbce strumieniowo-ściernej (jeżeli nie ma takiej możliwości). Zastosowanie primera pozwala na aplikacje na wilgotny beton.
Houghton International proponuje środki antykorozyjne takie jak ENSIS DW 1255, który wypiera wodę, tworząc na zabezpieczanej powierzchni bardzo cienki film woskowy, odporny na łuszczenie i pękanie, neutralizujący ślady palców i w razie potrzeby łatwy do usunięcia. ENSIS DW 1255 zapewnia ochronę metali żelaznych i nieżelaznych. Z kolei ENSIS PL 1608 jest antykorozyjnym olejem smarowym do stosowania na blachy walcowane na zimno i taśmy powlekane w przemyśle motoryzacyjnym. RUST VETO WBS 303 jest mieszaniną organicznych inhibitorów korozji i syntetycznych dodatków, zapewniającą krótkookresową ochronę. Środek ten jest całkowicie rozpuszczalny w wodzie, zapewnia skuteczną ochronę materiałów żelaznych i jest niepalny, nie zawiera azotynu sodu, baru, boru ani formaldehydu. RUST VETO NTP 32 zaś jest mieszaniną oleju mineralnego i dodatków antykorozyjnych i przeciwzużyciowych, zapewniających długookresową ochronę wewnętrznych powierzchni układów przed rdzewieniem. Na zabezpieczanej powierzchni tworzy bardzo cienki film olejowy, który zachowuje jednolitość, jest odporny na łuszczenie i pękanie.
Jedną z firm wspierających walkę z korozją jest również Maverick, mająca w swojej ofercie produkty antykorozyjne VCI (VPCI), które zabezpieczają przed rdzą metale żelazne, nieżelazne oraz multimetale. Są dostępne pod postacią papierów, folii, emiterów, folii termokurczliwych i proszków, a sprawdzają się w przemyśle metalowym, maszynowym, w branży opakowań eksportowych, części samochodowych, dużych i nieporęcznych części montażowych i militariach. Maverick oferuje także produkty antykorozyjne z linii Tectyl, stworzone z myślą o krótko- i długoterminowej ochronie metali na zewnątrz i wewnątrz budynków. Chronią one powierzchnie metalowe przed niszczącym działaniem wilgoci, chlorków czy innych czynników tworzących korozje. Z kolei środek do usuwania korozji E25 pozwala na usunięcie rdzy, działa metodą zanurzeniową i jest całkowicie bezpieczny dla miedzi, mosiądzu, aluminium, tworzyw sztucznych, gumy, drewna, powłok winylowych oraz wszelkich powierzchni niepokrytych rdzą. Podczas stosowania środka do eliminacji korozji nie ma potrzeby rozkładania elementów wymagających czyszczenia na części składowe. Preparat E25 występuje w postaci płynnej i zawiera selektywnie działające związki chelatowe, przeznaczone do usuwania rdzy. Jak zapewnia producent, środek jest całkowicie bezpieczny dla środowiska, a jego odczyn obojętny sprawia, że produkt jest bezpieczny również dla zdrowia ludzkiego.
Warto też zwrócić uwagę na ofertę farb antykorozyjnych firmy Noxan – od standardowych farb ftalowych, przez wysoko wytrzymałe dwuskładnikowe epoksydy, aż po nowoczesne wysoko wytrzymałe wodorozcieńczalne rozwiązania. Są to elastomery, akryle nowej generacji (m.in. Elastometal, Monoguard), farby antykorozyjne epoksydowe i poliuretanowe dla kategorii korozyjności C5I (np. farba poliuretanowa elastyczna P101, Hydrograff HP – emalia poliuretanowa wodorozcieńczalna), farby antykorozyjne alkidowe dla kategorii korozyjności C3 i C4 (m.in. farba nawierzchniowa z pigmentami antykorozyjnymi Alkythane 7500, farba alkidowa do metalu Metalcote), farby antykorozyjne szybkoschnące dla produkcji (np. farby szybkoschnące antykorozyjne C2-C3 rozpuszczalnikowe, 2w1, DTM, 1K), farby antykorozyjne do zastosowań specjalistycznych (m.in. farba termoodporna TermoEmalia – nawierzchniowa farba termoodporna, neutralizator rdzy Q607 – specjalny środek zatrzymujący proces rdzewienia, farba na wilgotne podłoże Humicover).
Podsumowanie
Przedstawione w artykule przykłady firm funkcjonujących na rynku polskim pokazują, że wybór środków antykorozyjnych jest naprawdę duży. Dzięki licznym badaniom nad rozwojem zabezpieczeń antykorozyjnych obecnie można coraz precyzyjniej dobrać takie środki do konkretnych zastosowań, materiałów, warunków środowiska. Z pewnością warto podjąć przemyślaną decyzję – zastosowanie odpowiedniego środka antykorozyjnego pozwoli na uniknięcie wielu problemów: awarii maszyn, przestojów w produkcji, zagrożeń dla pracowników i dodatkowych kosztów.
Anna Witkowska jest dziennikarką od wielu lat współpracującą z prasą branżową.
- Za: „Korozja”, oprac. K. Moskwa, B. Mazurkiewicz, U. Lelek-Borkowska, M. Bisztyga, Z. Szklarz, dostępny w internecie: www.chemia.odlew.agh.edu.pl/dydaktyka/Dokumenty/ChO_IMiR/korozja_teoria.pdf.
