ZNEČIĚTĚNÍ ATMOSFÉRY

ZNEČIĚTĚNÍ ATMOSFÉRY

Základní zdroje znečištění:

- spalování ve stabilních kotlích

- doprava

- průmyslová výroba

- zemědělská výroba

- služby

- spalování odpadků

Druhy znečištění

Plyny a anorganické látky

- deriváty síry

- deriváty uhlovodíků

- oxid uhličitý a oxid uhelnatý

- ostatní aromatické znečištění

Plyny a organické látky obsahující

- uhlovodíky

- aldehydy

- ostatní organické znečištění

Aeorosoly obsahující

- částice tuhých látek

Rozdělení atmosféry podle korozní agresivity

Velmi lehce agresivní - znečištění ve velice malé míře, jsou to prostory ošetřené klimatizačními přístroji, vytápěné, obytovávané místa, nevyskytuje se zde rosný bod. Vlhkost pod kritickou hranicí.

Lehce agresivní atmosféra - nejsou opatřeny klimatizací, nejsou vytápěné, může dojít k orosení, neobsahuje znečištění, které by způsobovalo zhoršení vlastností materiálu.

Středně agrasivní atmosféra - oblasti subtropického pásu, vlhké tropické pásmo bez klimatizace, větší výkyvy teploty, vlhkosti, mírně agresivní látky které se mohou projevit agresivně na materiál.

Těžká korozní atmosféra - ve všech průmyslových oblastech, výkyvy teplot, vlhkosti, exhalace v prostředí které působí agresivně na materiály, ve spojení s vlhkostí se vyskytují kysel= deště.

Extrémně korozní atmosféra - extrémní znečištění, chemický průmysl, hutní průmysl, vysoké koncentrace nečistot, výskyt chemikálií.

Koroze

Projev koroze - znehodnocení materiálu chemicko-fyzickým, chemickým znehodnocením

materiálu.

Samovolné jevy, které vedou k znehodnocení materiálu.

Znehodnocení   - děj vratný

- děj nevratný - koroze materiálu

Děje vratné

charakter fyzikálních dějů

krátkodobé působení

nedochází k chemické změně podstaty materiálu

působí obvykle náhle

způsobuje změny povrchu materiálu vlivem atmosférické vlhkosti

změny mechanických vlastností materiálu zvýšenou teplotou

krátkodobá silná vratná změna

Děje nevratné

dochází ke změně chemické podstaty materiálu

mění funkční vlastnsoti materiálu

mají dlouhodobý chrakter

způsobují trvalou degradaci funkce materiálu

korozní prostředí - atmosféra, půda, voda, roztoky a taveniny solí, chemické provozy.

Projevy koroze u materiálů

Kovy - elektrochemická koroze - úbytek materiálu, vznik tuhých korozních splodin.

Organické materiály (plast, pryž, celulóza) - fotochemická degradace, tepelné stárnutí, hydrolytický rozklad, biologická koroze - změny funkčních vlastností.

Anorganické materiály - vylouhování složek, chemické změny - změny funkčních vlastností.

Koroze kovů

Poškození kovů korozí může způsobit

- úbytek materiálu (snížení pevnosti)

- netěsnost materiálu (perforaci)

- změna geometrie povrchu

- změna jakosti povrchu

- kluzné - magnetické - elektrické - tepelné vodivosti

- změny pracovních parametrů

- tepelné - průtokové - tlakové - otáček - zanesení, ucpání

- znehodnocení technologického prostředí

Druhy korozního napadení kovů

rovnoměrné napadení - rovnoměrná koroze nerovnoměrné a skvrnité napadení

důlkové a bodové napadení - napadena malá část povrchu, ale do větší hloubky

- struktura povrchu je nestejnorodá.

důlkové bodové

nitkové napadení - typické pro materiály s ochraným povrchem. Neproniká do hloubky.

- pohled zvrchu

podpovrchová koroze - dochází k porušení materiálu pod povrchem, je mnohem rozsáhlejší

než na povrchu.

G₁ - z povrchu dovnitř

Mat: korozivzdorné oceli

G₂ - vznik dutinek uvnitř kovu, do materiálu může defundovat

atomární vodík a rekombinací na molekulární vodík vznikne dutinka

Mat: oceli, hliník.

selektivní napadení - případy slitin s dvou nebo vícefázovou strukturou, koroze je

soustředěna na jednu z fází.

Mat: mosaz (koroduje zinek)

mezikrystalové napadení - rychlá koroze na hranici zrn

transkrystalové napadení - vyšší stupeň Mat: působení čpavku na mosaz.

Mechanismus koroze kovů

- chemický proces - jedná se o vznik povrchových oxidů, vnitřní oxidace u nevodivých

prostředí.

- elektrochemický proces - vzniká elektricky vodivé prostředí, na povrchu kovu.

- biologický proces - závisí na druhu organismů, materiálu a podmínkách.

koroze kovů v elektrolytech

probíhá dvěma způsoby

- koroze v aktivním stavu

- korozní tuhé skupiny nevznikají, nebo jsou rozpustné

- vznikají tuhé splodiny které nemají ochranný charakter

- koroze v pasivním stavu

- vznikají tuhé splodiny které mají ochranný charakter

využívá se jevu pozitivity - prostředek proti působení proti prostředí (Cr, Ni, Al) buď v čisté

formě, nebo jako prvky které se přidávají do legur.

Protikorozní ochrana

korozní odolnost - životnost stroje

stanovení rychlosti působení koroze na materiál

- úbytek materiálu za rok

- vztažena na jednotku plochy g/m² mg/cm²

- vztažena k údaji času g/m²/den g/m²/rok

Technická opatření materiálů proti korozi

- volba materiálu dostatečně odolného proti korozi v určitém místě

- konstrukční a technologické řešení

- použití povlaků všech druhů

- použití systému dočasné ochrany - obalová technika

- úprava prostředí odstraňováním agresivních složek, nebo přísadami inhibitorů

- použití elektrochemických ochran proti korozi

- kombinace jednotlivých způsobů

- katodická ochrana

- anodická ochrana

Kategorie technických funkcí ochran

- slouží k zachování rozměrových a fyzikálních, chemických charakteristik materiálů

- má zabezpečit fyzikální vlastnosti výrobku

- slouží k zabezpečování požadované čistoty technologického prostředí

- zabezpečuje estetickou stránku výrobku

Koroze plastů

Hlavní korozní činitelé: kyslík, sluneční záření, teplota, vlhkost.

atmosférické stárnutí - převážně nevratné změny rozměrů, vzhledu a mechanických

vlastností.

kyslík - oxidace polymerů (změny složení, molekulové hmotnosti - změny vlastností).

světelné záření - vyvolává štěpení chemické vazby v makromolekule - iniciace reakce s jinými

látkami, fotochemická reakce.

vlhkost a voda - působí jako změkčovadlo, znížení krystalizace, bobtnání, praskání materiálu.

teplota - urychlení reakcí při oxidaci, rychlejší odtěkání změkčovadel

ozón - má negativní vliv na pryž (vytváří trhlinky)

Mikrobiologická koroze

mikroorganismy - bakterie, kvasinky, houby, plísně, viry, jednobuněční a vícebuněční

živočichové.

způsobují - změny v mechanických vlastnostech

- změny ve fyzikálních vlastnostech - barva, viskozita, zhoršení dielektrických

vlastností.

- zhoršení optických vlastností

- zlepšují propustnost par a plynů

Ochrana proti mikroorganismům

- použití materiálů s odolností proti mikroorganismům

- udržování dostatečné suchosti prostředí

- ošetření antimikrobionálními látkami

- přímo materiál - nebo prostředí (těkavé látky)

- sterilace materiálu v uzavřeném prostředí

degradace plastů

- přímou přítomností hub, plísní

- rozložení materiálu působením enzymů produkovaných plísněmi

- rozložení materiálu metabolickými splodinami plžů

Odolnost termoplastu proti mikrobiologické korozi

odolnost měkčených termoplastů

- závisí na odolnosti změkčovadel

nejméně odolné jsou deriváty vyšších mastných kyselin

značně odolné jsou alifatické estery

nejsou napadány - estery a soli fosforečné, maleinové

odolnost reaktoplastů

- závisí na druhu použitého plniva

malá odolnost - plnivo přírodního původu, speciální organické materiály, bavlna, papír,

dřevěná moučka.

značně odolné - anorganická plniva, skleněná vlákna, uhlík, kevlar, azbestová vlákna.

ochrana proti mikroorganismům

- použití odolných materiálů

- udržování čistoty povrchu, prostředí

- vyšší odolnost s fugitoxickými sloučeninami

fugicidní činidla

- anorganické látky - oxid zinečnatý, chlorid rtuťnatý, oxid měďnatý

- organické látky - deriváty fenolu, chlorované sloučeniny, sloučeniny rtuti, mědi, síry

Makrobiologická koroze

biodeterizace většími organismy

- poškozování materiálu vyššími organismy (obratlovci, hmyz, pláštěnci, ostrokožci, členovci,

korýši, měkýši).

- poškození požerem, extrementy a prostou přítomností

ohrožené materiály - přírodní makromolekulární látky - celulóza, kazein, polyamidy,

polystyroly

středně napadány - přírodní a syntetické kaučuky

nejméně napadané - polyetyleny, polyuretany

myši napadají - polyvinylchlorid, novodur, polyuretan.

Ochrana proti makrobiologické korozi

hmyz - u obalů dokonalá impregnace, nepropustnost

- chemická bariéra (insekticidy)

obratlovci - zabráněné přístupu

- čistota prostředí

- deratizace mechanická, rodencitidy (jed), zadýmování (fumigace)

Klimatotechnologické zkušebnictví

Zjišťuje, jak jsou schopny materiály v daném prostředí vydržet, stanovení nejdůraznějších faktorů působících na materiál.

Zkoušky v přírodních podmínkách

- přírodní atmosféře - v plynech
- přírodní vodě - v prostorech průmyslových provozů
- mořské vodě - při vysokých teplotách, aj.

- v půdě

Nevýhody:

- stálá řítomnost pracovníka

- velké požadavky na vybavení (přístroje)

- finančně náročné

- výsledky jen pro jednu určitou oblast

Zkoušky v laboratorních podmínkách

- napodobující

- cyklické - střídání působících faktorů

- modelové - napodobují složení - urychlené a cyklické pracovní prostředí

- nepřímé

- urychlené - zvýšení intenzity faktorů

Nepřímé zkušební metody - měříme a zpracováváme fyzikální data pomocí matematických

modelů

Zkoušky v provozních podmínkách - necháváme na materiál působit faktory za normálního

provozu.

Writed by Mlci - 2000