In vrijwel alle situaties metaalcorrosie kan worden beheerd, vertraagd of zelfs gestopt door de juiste technieken te gebruiken. Corrosiepreventie kan een aantal vormen aannemen, afhankelijk van de omstandigheden van de metaal gecorrodeerd. Technieken ter voorkoming van corrosie kunnen over het algemeen in 6 groepen worden ingedeeld:
Omgevingswijziging
Corrosie wordt veroorzaakt door chemische interacties tussen metaal en gassen in de omgeving. Door het metaal uit de omgeving te verwijderen of het type omgeving te veranderen, kan metaalverslechtering onmiddellijk worden verminderd.
Dit kan zo simpel zijn als het beperken van contact met regen of zeewater door metalen materialen binnenshuis op te slaan of in de vorm van directe manipulatie van de omgeving die het metaal beïnvloedt.
Methoden om het zwavel-, chloride- of zuurstofgehalte in de omgeving te verminderen, kunnen de snelheid van metaalcorrosie beperken. Zo kan voedingswater voor waterkokers worden behandeld met ontharders of andere chemische media pas de hardheid, de alkaliteit of het zuurstofgehalte aan om corrosie aan de binnenkant van de eenheid.
Metaalselectie en oppervlaktecondities
Geen enkel metaal is in alle omgevingen immuun voor corrosie, maar door de omgevingsomstandigheden te bewaken en te begrijpen die de oorzaak zijn van corrosie, kunnen veranderingen in het type metaal dat wordt gebruikt ook leiden tot aanzienlijke reducties in corrosie.
Gegevens over de weerstand van metaalcorrosie kunnen worden gebruikt in combinatie met informatie over de omgevingsomstandigheden om beslissingen te nemen over de geschiktheid van elk metaal.
De ontwikkeling van nieuwe legeringen, ontworpen om te beschermen tegen corrosie in specifieke omgevingen, is voortdurend in productie. Hastelloy-nikkellegeringen, Nirosta-staalsoorten en Timetal-titaniumlegeringen zijn allemaal voorbeelden van legeringen die zijn ontworpen om corrosie te voorkomen.
Het bewaken van de oppervlaktecondities is ook van cruciaal belang om te beschermen tegen metaalverslechtering door corrosie. Scheuren, spleten of oneffen oppervlakken, of dit nu het gevolg is van operationele vereisten, slijtage of fabricagefouten, ze kunnen allemaal resulteren in grotere corrosiesnelheden.
Correcte monitoring en het elimineren van onnodig kwetsbare oppervlaktecondities, samen met het nemen van maatregelen om ervoor te zorgen dat systemen zijn ontworpen om reactieve metaalcombinaties en dat bijtende middelen niet worden gebruikt bij het reinigen of onderhouden van metalen onderdelen, maken ook allemaal deel uit van een effectieve corrosievermindering programma.
Kathodische bescherming
Galvanische corrosie treedt op wanneer twee verschillende metalen zich samen in een corrosieve elektrolyt bevinden.
Dit is een veelvoorkomend probleem voor metalen die samen in zeewater zijn ondergedompeld, maar kan ook optreden wanneer twee ongelijke metalen dicht bij elkaar in vochtige bodems worden ondergedompeld. Om deze redenen tast galvanische corrosie vaak scheepsrompen, offshore boorplatforms en olie- en gaspijpleidingen aan.
Kathodische bescherming werkt door ongewenste om te zetten anodisch (actieve) plaatsen op het oppervlak van een metaal naar kathodische (passieve) plaatsen door toepassing van een tegenstroom. Deze tegenstroom levert vrije elektronen en dwingt lokale anodes om gepolariseerd te worden naar de potentiaal van de lokale kathodes.
Kathodische bescherming kan twee vormen aannemen. De eerste is de introductie van galvanische anodes. Deze methode, bekend als een opofferingssysteem, maakt gebruik van metalen anodes, geïntroduceerd in de elektrolytische omgeving, om zichzelf op te offeren (corroderen) om de kathode te beschermen.
Hoewel het metaal dat bescherming nodig heeft, kan variëren, zijn opofferingsanodes over het algemeen gemaakt van zink, aluminium of magnesium, metalen met de meest negatieve elektropotentiaal. De galvanische serie biedt een vergelijking van de verschillende elektropotentiaal - of adel - van metalen en legeringen.
In een opofferingssysteem verplaatsen metaalionen zich van de anode naar de kathode, waardoor de anode sneller corrodeert dan anders het geval zou zijn. Hierdoor moet de anode regelmatig worden vervangen.
De tweede methode van kathodische bescherming wordt onder druk staande stroombescherming genoemd. Deze methode, die vaak wordt gebruikt om ondergrondse pijpleidingen en scheepsrompen te beschermen, vereist een alternatieve bron van elektrische gelijkstroom die aan de elektrolyt moet worden geleverd.
De negatieve pool van de stroombron is verbonden met het metaal, terwijl de positieve pool is verbonden met een hulpanode, die wordt toegevoegd om het elektrische circuit te voltooien. In tegenstelling tot een galvanisch (opofferings) anodesysteem, wordt in een systeem voor bescherming tegen onderdrukte stroom de hulpanode niet opgeofferd.
Remmers
Corrosieremmers zijn chemicaliën die reageren met het metaaloppervlak of de omgevingsgassen en corrosie veroorzaken, waardoor de chemische reactie die corrosie veroorzaakt wordt onderbroken.
Remmers kunnen werken door zichzelf op het metaaloppervlak te adsorberen en een beschermende film te vormen. Deze chemicaliën kunnen worden aangebracht als oplossing of als beschermende coating via dispersietechnieken.
Het proces van het vertragen van corrosie door de remmer hangt af van:
- Verandering van het anodische of kathodische polarisatiegedrag
- Vermindering van de diffusie van ionen naar het metaaloppervlak
- Verhogen van de elektrische weerstand van het metaaloppervlak
Belangrijke eindindustrieën voor corrosieremmers zijn aardolieraffinage, olie- en gasexploratie, chemische productie en waterbehandelingsinstallaties. Het voordeel van corrosieremmers is dat ze in situ op metalen kunnen worden aangebracht als corrigerende actie om onverwachte corrosie tegen te gaan.
Coatings
Verf en andere organische coatings worden gebruikt om metalen te beschermen tegen het afbrekende effect van omgevingsgassen. Coatings zijn gegroepeerd op het type polymeer dat wordt gebruikt. Veel voorkomende organische coatings zijn:
- Alkyd- en epoxyestercoatings die, wanneer ze aan de lucht zijn gedroogd, crosslink-oxidatie bevorderen
- Tweedelige urethaancoatings
- Zowel acryl- als epoxypolymeer door straling hardbare coatings
- Gecombineerde latexcoatings van vinyl, acryl of styreenpolymeer
- In water oplosbare coatings
- High-solid coatings
- Poedercoatings
Plating
Metallic coatings, of beplating, kunnen worden aangebracht om corrosie te remmen en om esthetische, decoratieve afwerkingen te bieden. Er zijn vier veel voorkomende soorten metallic coatings:
- Galvaniseren: Een dun laagje metaal - vaak nikkel, blik, of chroom - wordt afgezet op het substraat metaal (meestal staal) in een elektrolytisch bad. De elektrolyt bestaat meestal uit een wateroplossing die zouten van het af te zetten metaal bevat.
- Mechanisch plateren: Metaalpoeder kan koud aan een substraatmetaal worden gelast door het onderdeel, samen met het poeder en de glasparels, in een behandelde waterige oplossing te tuimelen. Mechanisch plateren wordt vaak gebruikt om zink of cadmium op kleine metalen onderdelen aan te brengen
- Stroomloos: Een coating metaal, zoals kobalt of nikkel, wordt afgezet op het substraatmetaal met behulp van een chemische reactie in deze niet-elektrische plateringsmethode.
- Heet onderdompelen: Bij onderdompeling in een gesmolten bad van het beschermende, bekledingsmetaal hecht een dunne laag zich aan het substraatmetaal.