Naslov
Mikrobiološki poticana korozija zavarenih spojeva nehrđajućih čelika u vodi
(Microbiologically influenced corrosion of stainless steel welded joints in water)

Autori
Šimunović, Vinko

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
27.06

Godina
2012

Stranica
255

Mentor
Juraga, Ivan

Ključne riječi
nehrđajući čelici; zavareni spoj; prirodna voda; mikrobiološki poticana korozija; naknadna obrada površine
(stainless steels; welded joint; natural water; microbiologically influenced corrosion; surface treatment)

Sažetak
Visokolegirani korozijski postojani nehrđajući Cr- Ni čelici važna su skupina konstrukcijskih materijala koji zahvaljujući svojim jedinstvenim svojstvima otpornosti na koroziju imaju sve veću primjenu u različitim područjima. Njihova svojstva korozijske postojanosti temelje se na spontanoj pojavi pasivnosti proizašle nastankom tankog oksidnog filma na površini čelika u okolišima u kojima ima dostatno kisika. Taj pasivni film pruža zaštitu od korozijskih procesa u mnogim medijima, pa tako i u različitim vrstama voda. Stoga se nehrđajući čelici sve češće i koriste za izradu različitih konstrukcija i postrojenja u vodnom gospodarstvu. Gotovo u pravilu te konstrukcije izrađene su u zavarenoj izvedbi. No, kao posljedica unosa topline tijekom postupka zavarivanja događaju se mnogobrojne promjene izvornih svojstava materijala. Posebno štetno na korozijsku otpornost djeluju toplinska obojenja koja pri tom nastaju na površini, a koja predstavljaju oksidne slojeve bitno drukčijeg kemijskog sastava i svojstava korozijske postojanosti nego li su to ona izvornog, nenarušenog pasivnog filma. Osim klorida, kao najutjecajnijeg čimbenika koji može dovesti do depasivacije i pokretanja različitih lokalnih korozijskih pojava na ovim čelicima, u prirodnim vodama posebne poticatelje čine različite vrste mikroorganizama, prvenstveno bakterija koje svojim metabolizmom dovode do bitnih promjena okoliša i uvjeta kojima je izložena konstrukcija od nehrđajućih čelika. Sveukupni korozijski proces u tom slučaju pomiče se s dvokomponentnog sustava metal – medij u nepredviđeni trokomponentni sustav metal – medij – biofilm, tj. zajednica različitih bakterija. Osim što dolazi do promjena na granici faze metal – medij, što nepovoljno djeluje na dostupnost kisika nužnog za pasivnost, životnim procesima bakterija prisutnih u biofilmu nastaju i raznovrsni štetni i agresivni kemijski sastojci. Dodatno, u neobrađenim prirodnim vodama u kojima su prisutne bakterije koje imaju sposobnost oksidacije mangana, uslijed nastanka biofilma što ga one tvore, može doći i do vrlo opasne pojave aktivacije anodnim pomakom potencijala. Posljedice su izuzetno intenzivna korozijska oštećenja, najčešće u obliku rupičaste korozije, koja dominantno nastaju u područjima zavarenih spojeva. U radu je osim detaljnog opisa najčešćih korozijskih pojava i svojstava pasivnosti prikazan i slučaj iznenadnog i neočekivanog mikrobiološki poticanog oštećivanja postrojenja za pripremu i distribuciju vode za piće u kom su tijekom eksperimentalnog dijela rada provedena terenska korozijska ispitivanja utjecaja stanja površine nakon zavarivanja, vrste vode i osnovnog materijala, postupka zavarivanja te protoka na otpornost prema mikrobiološki poticanoj koroziji nehrđajućih čelika u području zavarenih spojeva. Rezultati terenskih korozijskih ispitivanja, popraćeni provedenim bakteriološkim ispitivanjima kojima su određene prisutne vrste bakterija, snažno potvrđuju važnost stanja površine zavarenih spojeva na otpornost prema mikrobiološki poticanom oštećivanju. Jamičasta oštećenja nastala su isključivo u područjima neočišćenih zavarenih spojeva, tj. na mjestima gdje toplinska obojenja nisu bila uklonjena. Kao područje posebno sklono depasivaciji i pokretanju korozijskih procesa uz poticanje bakterija identificirana je zona boja interferencije prvog reda, što je potvrđeno i provedenim laboratorijskim ispitivanjima. Na temelju rezultata istraživanja postavljen je model mikrobiološki poticanog oštećivanja područja zavarenih spojeva u prirodnim vodama u prisustvu bakterija koje oksidiraju željezo i mangan.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA