Site Overlay

Rezistența la coroziune

SCĂDEREA SEMNIFICATIVĂ A POLUANŢILOR ATMOSFERICI SE REFLECTĂ ÎN PRELUNGIREA DURATEI DE VIAŢĂ A ACOPERIRILOR PRIN ZINCARE TERMICĂ

REZISTENŢA LA COROZIUNEA ATMOSFERICĂ

Rezistenţa la coroziunea atmosferică asigurată de zincarea termică depinde de grosimea produselor, calitatea filmului protector care se formează la suprafaţa zincului şi de corozivitatea atmosferei. Atunci când oţelul este scos din baia de zincare termică, zincul are un aspect curat, strălucitor, lucios. Cu timpul, acesta se acoperă cu o patină gri, întunecată, datorită reacţiei suprafeţei zincului cu oxigenul, apa şi dioxidul de carbon din atmosferă. Se formează astfel un strat complex, dur, stabil şi protector, care este foarte aderent la zinc. Poluanţii din atmosferă afectează natura acestui film protector.

Cel mai important agent coroziv al zincului este dioxidul de sulf (SO2), din mediile puternic industrializate şi urbane. El favorizează foarte mult coroziunea atmosferică a zincului.

În medii cu concentraţie constantă de SO2 viteza de coroziune a zincului este în general constantă şi se desfăşoară după o lege liniară. Această evoluţie liniară permite estimarea duratei de viaţă, în care zincul este corodat, pe baza evaluării periodice a grosimii acoperirii într-un mediu dat.

Evaluarea performanţelor produselor zincate termic este complexă şi dificilă din cauza diversităţii mediilor în care lucrează şi a numeroaselor procedee de protecţie anticorozivă disponibile. În literatura de specialitate au fost publicate o serie de modele de apreciere a duratei de viaţă a sistemelor de protecţie în diferite medii.

Multe din aceste modele au fost elaborate la mijlocul anilor 1970. De atunci şi până în prezent, nivelul de dioxid de sulf (SO2) din atmosferă a scăzut considerabil. În figura 1 este prezentată legătura directă între viteza de coroziune a zincului şi concentraţia de SO2 atmosferic. Datorită scăderii concentraţiei de SO2 din atmosferă, durata de viaţă a acoperirilor prin zincare termică a crescut semnificativ din anul 1970. Este foarte importantă actualizarea informaţiilor privind estimarea corectă a duratei de viaţă a acoperirilor. Ghidurile vechi sunt parţial înlocuite de noul standard EN ISO 14713 – 1999. În SR EN ISO 9227 este prezentată încercarea la coroziune în atmosfere artificiale (încercări în ceaţă salină).

Figura 8. Reducerea nivelului de dioxid de sulf în Stockholm începând din anul 1978, a condus la descreşterea ratei de coroziune a zincului.
Tabelul 1. Vitezele de coroziune a zincului în diferite medii. Sursa: SR EN ISO 14713. (Clasele de corozivitate sunt preluate din SR ISO 9223.)

REZISTENŢA LA COROZIUNE ÎN DIFERITE MEDII

Produse aflate în medii interioare

O prejudecată des întâlnită, este aceea că, coroziunea nu se produce în medii interioare. În realitate însă, în aceste spaţii, la fiecare variaţie semnificativă de temperatură se formează condens, care poate provoaca o viteză mare de coroziune la oţelurile neprotejate sau protejate necorespunzător. În schimb oţelurile zincate termic, protejează oţelul la coroziune pe o durată de 40-50 de ani. Zincarea termică s-a extins şi la elementele din oţel aflate în interiore precum bazinele de înot sau fabricile de bere ş.a. Coroziunea poate să apară pe elementele de oţel nezincate termic destinate interioarelor, care sunt depozitate din cauza întârzierilor de asamblare sau de construcţie.

Produse imersate în apă rece

Majoritatea apelor conţin săruri minerale care formează un strat protector şi dur de tartraţi pe suprafeţele interioare ale produselor zincate termic folosite la sistemele de distribuţie a apei. Formarea straturilor de tartraţi poate prelungi la peste 40 de ani durata de viaţă a acestor acoperiri. În apele moi, cu conţinut scăzut de săruri, nu se formează stratul protector de tartraţi şi din acest motiv prelungirea duratei de viaţă se poate realiza prin aplicarea unei duble protecţii cu soluţie bituminoasă.

Produse imersate în apă caldă

Formarea stratului de tartraţi (săruri minerale insolubile) are loc şi în cazul imersării produselor zincate termic în apă caldă, asigurând o durată de viaţă estimată la peste 10 ani. La temperaturi mai mari de 60°C, zincul îşi modifică potenţialul, devine catod şi se auto protejează, iar oţelul devine anod şi se corodează. În această situaţie zincul nu mai are rol de anod de sacrificiu care protejează catodic substratul. Astfel de cazuri se pot rezolva prin instalarea de anozi de sacrificiu din magneziu pe suprafeţele zincate, şi astfel se asigură protecţia catodică pentru zinc.

Produse imersate în apă de mare

Apele mărilor şi oceanelor, conţin cantităţi însemnate de cloruri şi sunt mai agresive decât apa dulce. Viteza de coroziune a zincului în aceste ape sărate este conform datelor din literatură cuprinsă între 10-15 µm/an, în cazul unei imersări continue. În cazul imersării discontinue (maree, valuri, vapori, stropirea periodică cu apă) viteza de coroziune este mai mare. De asemenea coroziunea se accelerează în medii tropicale calde.

Produse îngropate în pământ

Durata de viaţă a produselor zincate termic şi îngropate în pământ depinde de mai mulţi factori dintre care: tipul solului, aciditatea sa, gradul de afânare ş.a. Solurile recomandate trebuie să fie slab acide sau alcaline cu un pH cuprins între 5.5 şi 12.5. Solurile în care se află cenuşă şi zgură nu sunt recomandate deoarece conţin alcalii şi sunt corozive pentru produsele zincate şi ca urmare viteza de coroziune este mare. În multe cazuri, aplicarea unei soluţii bituminoase peste acoperirea de zinc, este benefică – mai ales pe suprafeţele de oţel îngropate în sol sau în locurile de ieşire din ciment. Oţelul zincat termic se poate îngropa în beton în deplină siguranţă. Pentru o protecţie şi mai bună în soluri, se recomandă grosimi de strat mai mari (vezi Capitolul 7). (Contactaţi Asociaţia Naţională a Zincatorilor ANAZ pentru detalii suplimentare).

Produse în contact cu lemnul

Lemnele foarte acide, precum stejarul, castanul, cedru roşu şi unele variaţii de brad se pot utiliza în combinaţie cu oţelul zincat termic, cu condiţia evitării contactului direct între acestea.

Produse în contact cu alte metale

La contactul produselor zincate termic cu cele mai multe dintre metale, în majoritatea condiţiilor atmosferice, viteza de coroziune a zincului creşte foarte puţin. Coroziunea bimetalică poate apare la imersarea produselor zincate în lichide sau în contact cu apa de ploaie, dacă scurgerea ei este deficitară sau se usucă pe zona de contact. Pentru informare, vezi BSI PD6484: „Consideraţii asupra coroziunii la contactul bimetalic si atenuarea acesteia.” (Commentary on corrosion at bimetallic contacts and its alleviation).

Produse în contact cu substanţele chimice

Suprafeţele de oţel zincate termic care se află în contact cu substanţele chimice necesită o atenţie deosebită şi o tratare diferenţiată, specifică fiecărei substanţe. O mare varietate de chimicale sunt compatibile cu oţelul zincat termic. Zincul fiind un metal amfoter este atacat atât de acizi cât şi de alcalii, din acest motiv nu este recomandat să fie utilizat în contactul prelungit sau frecvent cu aceste medii.

Produse aflate la temperaturi ridicate

Stratul de zinc (faza η) este maleabil între 100-150°C însă la peste 200°C devine casant şi se exfoliază de pe suprafaţă. Din această cauză acoperirile de zinc rezistă până la 200°C un timp îndelungat şi un timp mai scurt în cazul încălzirii până la 275°C. Dacă după expunerea la aceste temperaturi stratul de zinc (faza η) se exfoliază, stratul de aliaj de sub faza η, care constituie cea mai mare parte a grosimii acoperirii, rămâne intact şi conferă protecţie adecvată până la temperatura de topire a aliajului (550°C).

Produse în contact cu materialele de construcţii

Reperele zincate termic au o uşoară tendinţă de corodare în contact cu mortarul, tencuiala, chitul sau cimentul, proaspete, fenomen care se încheie însă odată cu întărirea lor.