Antykorozja

W dziedzinie „antykorozji lekkiej”, obejmującej głównie powłoki malarskie nakładane na stalowe podłoża, rzecz ma się stosunkowo prosto i zgodnie z opisem normatywnym. Dla przypomnienia: norma PN-EN ISO 12944-2 (Farby i lakiery. Ochrona przed korozją konstrukcji stalowych za pomocą ochronnych systemów malarskich. Część 2: Klasyfikacja środowisk) wprowadza pięć kategorii korozyjności atmosfery, a to:

• C1 – bardzo mała – występująca przede wszystkim we wnętrzach suchych, nieprodukcyjnych budynków biurowo-socjalnych i klimatyzowanych pomieszczeń składowych
• C2 – mała – spotykana w rejonach suchego klimatu, wolnego od zanieczyszczeń przemysłowych, z możliwością kondensacji wilgoci w pomieszczeniach zamkniętych
• C3 – średnia – typowa dla przeciętnego, tak otwartego, jak i zamkniętego środowiska atmosferycznego, zgodnego ze statystyką rocznych zmian klimatycznych i ich oddziaływaniem na materiały konstrukcyjne oraz z obciążeniami przemysłowymi wolnymi od agresji chemicznej
Reklama

• C4 – duża – odnoszona do środowisk przemysłowych i obszarów nadmorskich, obciążonych wpływem naturalnych solnych aerozoli i mgieł kondensacyjnych zawierających substancje chemiczne
• C5 – bardzo duża – dzielona na podkategorię C5-1 właściwą do wilgotnych, silnie agresywnych środowisk przemysłowych i C5-2 związaną z zagrożeniami korozyjnymi powodowanymi przez zasolone wody morskie

Niezależnie od stopniowania zagrożeń atmosferycznych, przywołana norma definiuje korozyjność środowiska wodnego działającego na konstrukcje zanurzone i zagłębione, odnosząc ją do zagrożeń wynikających z oddziaływania wód słodkich (kat. Im1) i wód morskich (kat. Im2) oraz do środowiska gruntowego (kat. Im3).
Konsekwentnie inne rozdziały normy PN-EN ISO 12944 precyzują żądane okresy ochronne (krótki – do 5 lat, średni – do 15 lat, długi – ponad 15 lat), co w połączeniu z zagrożeniami środowiskowymi wyznacza normatywnie uzasadniony rodzaj powłok, a dodatkowe normowe przepisy wykonawcze i kontrolno-odbiorowe zapewniają projektowaną trwałość i niezawodność eksploatacyjną pokrycia antykorozyjnego konstrukcji.

Oczywiście, i to praktykom od „farby i pędzla” bardzo dobrze wiadomo, droga do sukcesu ani łatwa, ani prosta nie jest. Przepisy normowe bazują na danych statystycznych, powłoki wykonywane są tylko przez ludzi i obciążone wszystkimi możliwymi ich ułomnościami, warunki dzisiejsze wcale nie muszą być zgodne z obciążeniami przyszłościowymi i dlatego spory, reklamacje, badania na zgodność tak w odniesieniu do powierzchni losowych, jak i pól referencyjnych będą nieuniknione i nie zawsze zapisy normowe będą sędzią oraz podstawą wyroku w sporze. Niemniej plusem dla „antykorozji lekkiej” jest unormowanie relacji między zagrożeniem a ochroną, wymuszającą zgodność postępowania w łańcuchu projektant – wykonawca – kontroler – użytkownik. 
Znacznie trudniej wygląda rozpoznanie zagrożeń i projektowanie ochrony w dziedzinie „antykorozji ciężkiej” stosowanej głównie we wnętrzach aparatury chemicznej, zbiorników transportowych, pojemników magazynowych, kominów i kanałów gazowych oraz podobnych im urządzeń. Ta część techniki – podobnie, jak i jej „lekka” siostra – także posiada opracowania normowe i branżowe przepisy precyzujące, co, czym i kiedy chronić materiały konstrukcyjne obiektów przed niszczącym działaniem za strony znajdujących się w nich mediów, z reguły agresywnych substancji chemicznych, ale wątpliwości tutaj sporo.
Formalnie – norma PN-EN 14879 (Organiczne systemy powłokowe i wykładziny do ochrony aparatury i instalacji przemysłowych przed korozją powodowaną przez agresywne środowiska) w części pierwszej (Terminologia, projektowanie i przygotowanie podłoża) narzuca bardzo ważną metodykę postępowania projektowego, znacznie ograniczającą znaną branżystom możliwość „projektowania błędu na desce kreślarskiej”. Owa metodyka – przynajmniej w sporej części – wymaga współdziałania konstruktora i wykonawcy powłok w celu uzyskania tzw. technologiczności podłoża, umożliwiającego prawidłowe wykonanie i zbadanie pokrycia ochronnego. Inaczej – odpowiada na pytanie: co? czyli które z węzłów konstrukcyjnych można powłokować gumą, laminatem czy pokrywać tworzywami bez narażania się na uszkodzenia z tytułu niepoprawności budowy podłoża. I nie wnikając w sposoby oraz rezultaty owego współdziałania trzeba stwierdzić, że ta część normowego ujęcia „ciężkiej antykorozji” jest w miarę czytelna, a przynajmniej dobrze widoczna wszystkim uczestnikom procesu wykonawczego. 
Problem staje się znacznie bardziej skomplikowany w odniesieniu do zagrożeń ze strony mediów, narzucających środek ochronny, czyli – czym? – powłokować. Część 4 omawianej normy (Wykładziny na elementy metalowe) nie pomija tej kwestii i przynajmniej formalnie – poprzez tabelaryczną klasyfikację chemikaliów, rodzajów obciążeń (pary, spryskiwanie, zanurzenie, przepływ), temperatury i szoki termiczne, narażenia klimatyczne nakazuje projektantowi konieczność opracowania dla każdej sytuacji profilu obciążeniowego i wspólne – z wykonawcą powłok – uzgodnienie techniki zabezpieczeń ochronnych. Rzecz – według normy – zamyka załączony do niej arkusz uzgodnień sporządzany wg wzoru „A” i, niestety, co pokazuje praktyka, „informacyjny” charakter tej części normy najczęściej jest tylko niewykorzystywaną możliwością.
Pomijając finał tej sytuacji, gdzie zamiast „uzgodnionego projektu wykładziny ochronnej” w dokumentacji konstrukcyjnej najczęściej pojawia się wpis „rodzaj zabezpieczenia dobierze wykonawca powłoki” trzeba zauważyć, że ta sama norma narzuca przypadki obligatoryjnego doboru rodzaju powłok ochronnych w zależności od zagrożeń medialnych. Normowy załącznik „B” prezentuje tabelaryczne zestawienia chemikaliów z przypisaniem im konkretnych powłok ochronnych (przede wszystkim gumowych) i na tej podstawie określa się, że np. do ochrony przemysłowego zbiornika kwasu solnego o stężeniu 37% i temperaturze roboczej do 30°C należy zastosować gumę twardą na bazie kauczuku poliizoprenowo-styrenowo-butadienowego.
Nie sekret – obligatoryjność postępowania w tym przypadku wymuszają przepisy dozoru technicznego i transportowego, wymagające rejestracji, atestacji i dopuszczeń eksploatacyjnych dla materiałów używanych w najbardziej odpowiedzialnych konstrukcjach. Tylko one – ze świadectwem potwierdzającym odporność medialną – mogą być wbudowane do wnętrz cystern kolejowych i drogowych albo zbiorników magazynowych chemikaliów podlegających odbiorowi technicznemu. I na pozór układ i zapisy normowe w tej części są wystarczającym regulatorem zagadnienia.
Ale… już pierwsze, pozornie bardzo proste, pytanie o dobór wykładziny ochronnej odpornej na działanie kwasu solnego wbrew pozorom jest mało precyzyjne albowiem – z punktu widzenia antykorozji – rodzi pytanie: a o jaki kwas solny chodzi? Rzecz bowiem w tym, iż są przynajmniej dwie odmiany „kwasów solnych”  i każda z nich inaczej działa na powłokę chemoodporną. Kwas syntetyczny, tzw. spożywczy, jest bowiem medium stosunkowo łagodnym i nie wymaga specjalnych materiałów ochronnych. Natomiast tylko nieliczne z nich wytrzymują agresję kwasów solnych technicznych, będących produktami odpadkowymi procesów chemicznych. Ich siła niszczycielska wynika nie tyle z podstawowego składnika kwasu, tj. chlorowodoru, ile jest powodowana zanieczyszczeniami resztkowymi tych procesów, a przede wszystkim wolnym chlorem oraz chlorowanymi węglowodorami.
Powyższa dygresja jest dopiero wstępem do wielu istotnych antykorozyjnych problemów powodowanych zróżnicowanymi podejściami do kwestii „co? czym? kiedy?”. Rzecz komplikuje się jeszcze bardziej, gdy wstępnie ustalone dla obiektu obciążenia medialne zmieniają się podczas eksploatacji urządzeń. Zdarza się bowiem, iż wykładziny muszą pracować w środowiskach innych, niż te, dla których pierwotnie były projektowane. Przykładem takich zdarzeń jest metalurgia metali kolorowych, w której urządzenia budowane dla obróbki rud węglanowo-siarczkowych przestawiane są na surowce zawierające dodatki fluorowe, niszczące zastosowane już materiały konstrukcyjne, z ceramiką białą i węglową włącznie. 
Z przytoczonych faktów wynika, iż poznanie rzeczywistych składów chemicznych mediów, ich zmienności w czasie oraz możliwego rozrzutu parametrów technologicznych i wszystkich pozostałych obciążeń eksploatacyjnych (ścieranie, naciski, wibracje etc.) staje się istotnym elementem procesu konstruowania aparatów chemicznych i urządzeń przemysłowych. Tym samym stosowanie każdej z norm – choćby najlepiej opracowanej – w odniesieniu do antykorozji powinno być wsparte wiedzą i doświadczeniem praktycznym uzupełniającymi literę prawa. Dopiero wówczas pytania: co, czym i kiedy? znajdują swoje właściwe odpowiedzi.

Jarosław Święcki