You are here:

KOROZIJA U BRODOGRADNJI

RĐA JE ČESTO VIĐENA NA MORSKIM BRODOVIMA, KOJI SU, OSIM MALIH ČAMACA ZA ODMOR I RAZONODU, PRAVLJENI OD ČELIKA. UGLAVNOM VLAŽNA I SLANA ATMOSFERA AGRESIVNO OBAVLJAJU SVOJ POSAO.

Korozija takođe utiče i na sigurnost. Statistike za korita brodova pokazuju da je 90% kvarova na brodovima uzrokovano korozijom (MELCHERS RE. Corrosion uncertainty modelling for steel structures. Journal of Constructional Steel Research 1999;52:3).

Glavni mehanizmi korozije brodova

Brodovi su pre svega izloženi atmosferskoj koroziji, uzrokovanoj kombinaciji visoke vlažnosti i morskoj peni zasićenoj soli, koje obe direktno napadaju čelik kroz i najmanje pukotine zaštitnog sloja.

Brodovi takođe napada korozija trenja, uzrokovana kretanju metalnih površina između natovarenih metalnih površina kao posledica vibracija (proizvedenih radom motora) i strukturnim deformacijama (koje proizvode vetar i morske struje).

Kao i kod svih metalnih struktura koje sadrže razne metale, na mestima međusobnog kontakta dolazi do galvanske korozije – dva metala formiraju parazitsku galvansku ćeliju, reagujući sa morskom vodom koja se ponaša kao elektrolit. Ova aktivnost dovodi do tipične oksidacije čelika.  

Slabe ili nepostojeće zemaljske veze između pristalog korita i napajanje strujom sa obale dovodi to do gubitka uzemljenja brodskog korita (tipično kroz isturene tačke korita) u vodu, i nakon toga na dno koje je lučko uzemljenje. Tačke kroz koje struja napušta brodsko korito su izložene koroziji lutajućih struja.

Obilje prskanja morske vode uzrokuje skupljanje vode u pukotinama koje su napravili mulj, pesak, morski organizmi, strukturna udubljenja ili vezivni materijali. Ovo stvara uvek vlažnu stagnirajuću vlagu oko metala, što vodi ka skrivenim od vidokruga, korodiranim površinama, što postepeno erodira metal i omogućuje vodi da se infiltrira u unutrašnje strukture. Ovo je poznato kao korozija pukotina.

Mikrobsku koroziju prouzrokuje određeni oblik morskih bakterija, koje se lepe na korito ili se gomilaju u pukotinama. Njihova biološka aktivnost modifikuje hemijsku ravnotežu stvarajući kiseline i time ubrzavajući koroziju.

Unutrašnja korozija se stvara u rezervoarima, cevovodima i pumpama tankera koji prevoze naftu i derivate. 

Pakleni krug korozije

Strukturno (konstruktivno) slabljenje – Pošto su delovi brodova podložni naporima napravljeni od čelika, bilo koja ozbiljna korozija uzrokuje slabljenje konstrukcije, kompromitujući bezbednost – u olujnim morima, korita su pod jakim torzionim naporima, dok brodski tovar stvara dodatan napor. Oslabljena struktura će se više uvijati, povećavajući koroziju trenja, koja sa svoje strane dodatno slabi strukturu, istovremeno olakšavajući ulaz vode i prljavština kroz oslabljenu izolaciju ili kroz zavarene ili nitovane spojeve koji postaju porozni, kao što je gore objašnjeno. Naravno, dovoljno oslabljena struktura može dovesti do katastrofalnih havarija.

Ulaz vode i prljavštine stvara više korozije  – Korozija oko otvora, do koje često dolazi zbog slane vode koja se skuplja pod gumenim zaptivačima, slabi efikasnost ovih zaptivača i dopušta vodi i prljavštini da uđu u zatvorene prostore. Ovi zatvoreni prostori mogu imati složenu unutrašnju strukturu sa mnogo mesta gde se voda i prljavština mogu sakupljati – obično nevidljivih golim okom sa spoljne strane. Sakupljena prljavština formira sunđer koji sakuplja svu infiltriranu vodu, stvarajući stacionarne bazene slane vode koja vodi ka daljoj koroziji.

Infiltriranje vode uzokuja električne havarije – Gore pomenuto slabljenje zaptivača može takođe dovesti vodu do električne mreže, razvodnih kutija i opreme, stvarajući kratke spojeve i koroziju  električnih provodnika.

Infiltriranje vode dovodi do poplava – Zaptivači oslabljeni korozijom mogu dovesti do ulaska količine vode dovoljne da destabilizuje brod. Zavareni ili nitovani spojevi, oslabljeni korozijom (što može biti ispod vodene linije) mogu postati porozni, dopuštajući masovne poplave.

Koji su delovi posebno osetljivi na koroziju?

Korito i nadgradnje

Glavni delovi broda ugroženi korozijom su korito i nadgradnja, koji su izloženi klimatskim elementima 24 časa dnevno.

Toplotni provodnici motora

Morski motori su obično hlađeni mešavinom rashladne tečnosti, antifriza i sredstva protiv korozije u zatvorenom krugu, slično savremenim motornim vozilima. Nakon prolaska kroz motor, ova mešavina se hladi razmenjivačima toplote u kojima teče sveža morska voda u otvorenom krugu (analogno radijatoru u motornim vozilima). Delovi razmenjivača toplote izloženi morskoj vodi su posebno osetljivi na koroziju kao posledicu saliniteta vode i raznih prljavština koje deluju kao sunđer stvarajući stacionarnu slanu vlagu i intenzivni pukotinsku koroziju.

BALAST rezervoari

Neki brodovi, posebno veliki teretni brodovi i naftni tankeri imaju balast rezervoare, koji se koriste za promene razmeštaja tereta na brodu ili za promenu plovnih osobina, u cilju optimalizacije stabilnosti. Balast rezervoari, napunjeni vodom, često morskom, su veoma podložni koroziji.

Balast rezervoari ne korodiraju ravnomerno: gornji delovi, koje čini prazan prostor, čak i kada je rezervoar pun, je pod uticajem termalnih promena (rezultat promena ambijentne temperature), sadrže mnogo kiseonika i pod dejstvom su vibracija – korozija se lako pojavljuje. Niži delovi, često pod vodom su podložni akomulaciji morskih mikroorganizama koji dolaze iz morske vode upumpane u rezervoare. Jednom ispražnjeni, tanak i slan, elektro provodan vlažan sloj ostaje na površini. Oba ova fenomena uzrokuju koroziju.  

Savremeni tankeri sa duplim dnom, sa potpuno odvojenim balast rezervoarima su žrtve dodatne ranjivosti. Prazan rezervoar se ponaša kao izolacija od hladnog mora, omogućujući toplim teretnim prostorima da duže zadrže toplotu. Pošto količina korozije raste sa temperaturnim razlikama, teretni prostor koji se graniči sa balast rezervoarima korodira brže nego što bi to bio slučaj u konvencionalnoj konfiguraciji.

Posebna ranjivost naftnih tankera

Rezervoari za skladištenje nafte su osetljivi na “slatku” i “kiselu” koroziju. Slatka korozija se događa u sistemima koji sadrže samo ugljendioksid, sa niskim sadržajem vodosulfida (relativni pritisak H2S‹0.05 psi). Kisela korozija se događa tamo gde je relativni pritisak iznad 0.05 psi. H2S sam za sebe nije korozivan ali u vlažnom gasnom okruženju  ulazi u reakcije koje vode koroziji unutrašnjih površina metalnih naftovoda.

Slatka korozija rezultira unutrašnjim oštećenjima naftovoda, dok je kisela korozija daleko ozbiljnija i može da naruši konstruktivnu čvrstinu rezervoara.

 Pored toga, ulazak vlage i njena akomulacija na dnu rezervoara pojačava koroziju. Vlaga može ispariti u toploj atmosferi i nanovo se kondenzovati sa padom spoljne temperature preko cele unutrašnje površine rezervoara.

Cena korozije

Godišnja šteta brodogradnje u SAD prouzrokovana korozijom je procenjena na $ 2,7 milijardi. Sačinjena je od štete vezane za izgradnju novih brodova ($ 1.2 milijarde), održavanje i opravke ($ 810 miliona) i gubitka vremena prouzrokovanog korozijom ($ 785 miliona). (JOHNSON J.; Cost of corrosion in ships, report. Dublin, Ohio: CC Technologies Laboratories, Inc.; 2001; KOCH GH, BRONGERS MPH, THOMPSON NG, VIMANI YP, PAYER JH.;Corrosion costs and preventive strategies in the United States. US Federal Highway Administration; 2002. Report FHWA-RD-01-156; DE BAERE K, ET AL. In situ study of the parameters quantifying the corrosion in ballast tanks and an evaluation of improving alternatives, NACE Conference Papers, Houston; 2011).“Brod je sačinjen 90% od čelika. Procenjujemo da je oko 25% svetske proizvodnje čelika uništeno korozijom. Drugim rečima, 5 tona u sekundi. Smatra se da je gubitak vezan za koroziju više desetina miliona Evra godišnje kod vodećih svetskih mornarica, kao što su francuska ili američka.”

Saznajte više o našim proizvodima.