Korozja ma niezwykłą cechę: jest ogromnie kosztowna i niemal nigdy nie nazywana wprost pozycją w budżecie.
Koszt zapisany pod innymi nazwami
Gdy wymienia się rurę, to utrzymanie ruchu. Gdy most wymaga wzmocnienia, to remont. Gdy zakład zamyka się wcześniej, to postój. Gdy wymiennik ciepła się zabrudza i spada sprawność, to koszt energii.
Wszystko to często jest korozją, a ponieważ nic z tego nie zapisuje się jako korozja, suma pozostaje niewidoczna dla ludzi rozdzielających budżet.
Organizacja wydaje te pieniądze tak czy inaczej. Pytanie brzmi tylko, czy wydaje je na prewencję, gdzie jest to zaplanowane, czy na wymianę, gdzie nie jest.
Wynikają z tego dwie strukturalne konsekwencje, i obie są konsekwencjami kadrowymi.
Prewencja jest niedoceniana. Wydatki na dobór materiałów, powłoki i monitorowanie pojawiają się jako koszt, podczas gdy uniknięte awarie nigdy się nie pojawiają. To ten sam problem przypisania zasługi co w artykule o pomiarze efektów szkoleń, i ta sama odpowiedź: mierz wskaźnik zastępczy, nie deklarowaną unikniętą katastrofę.
Wiedza ekspercka jest cienka. Inżynieria korozji to niewielka specjalizacja o starzejącej się populacji, a organizacje często nie mają w niej nikogo, polegając zamiast tego na kontrahentach sprzedających powłoki.
Co obejmuje ten kierunek
Zakres: powłoki i zużycie, degradacja, zapobieganie korozji i ochrona majątku.
Cztery obszary.
Mechanizmy korozji. Elektrochemia leżąca u podstaw i konkretne formy, jakie przyjmuje.
Dobór materiałów i projektowanie. Wybór materiałów i geometrii tak, by korozja była mniej prawdopodobna – co jest tańsze niż jakiekolwiek leczenie.
Metody ochrony. Powłoki, ochrona katodowa, inhibitory i kontrola środowiska.
Monitorowanie i inspekcja. Wiedza, co dzieje się wewnątrz zasobu, zanim zawiedzie.
Tryby awarii, które zaskakują ludzi
Ogólna, jednostajna korozja – równomierne ścienianie metalu – to wersja, którą większość sobie wyobraża, i najmniej niebezpieczna, bo jest widoczna i przewidywalna.
Te, które powodują awarie, są zlokalizowane.
Wżery. Małe, głębokie wgłębienia w poza tym zdrowej powierzchni, często w stali nierdzewnej w środowisku chlorkowym. Bardzo mało utraconego metalu, a perforacja na wylot.
Korozja szczelinowa. Pod uszczelkami, podkładkami, osadami i w złączach, gdzie rozwijają się warunki zastoju. Konstrukcja tworzy szczeliny, a korozja je znajduje.
Korozja galwaniczna. Dwa różne metale w kontakcie elektrycznym w elektrolicie, gdzie mniej szlachetny koroduje szybciej. To decyzja projektowa. Łącznik wybrany dla wygody może zjeść konstrukcję wokół siebie, a konsekwencja pojawia się lata po tym, jak projektant odszedł.
Korozja naprężeniowa. Podatny materiał, konkretne środowisko i naprężenie rozciągające razem powodują pękanie, choć żaden z tych trzech elementów osobno by go nie spowodował. Podobnie jak pękanie naprężeniowe w polimerach, przechodzi testy prowadzone osobno.
Korozja erozyjna i kawitacja. Przepływ usuwa warstwy ochronne, odsłaniając stale świeży metal. Częste przy kolanach, zaworach i wirnikach pomp.
Korozja wywołana mikrobiologicznie. Bakterie tworzące lokalne warunki napędzające atak – tu ten kierunek spotyka mikrobiologię.
Wspólna cecha: minimalny ogólny ubytek metalu, nagła awaria, i reżim inspekcji mierzący grubość ścianki, który nic nie znajduje, dopóki nie jest za późno.
Gdzie to mieści się w domenie
Inżynieria powierzchni i korozja to dziesiąty z jedenastu kierunków w domenie zaawansowanych materiałów Astra Trainer, czerpiący z metalurgii w kwestii zachowania stopów, z ceramiki i nanotechnologii w kwestii powłok oraz z materiałów energetycznych w kwestii kruchości wodorowej i elektrochemii.
Partnerzy z majątkiem fizycznym zwykle łączą ten kierunek z domeną zaawansowanej produkcji, gdzie utrzymanie ruchu i zarządzanie majątkiem oraz inżynieria jakości i niezawodności obejmują reżim inspekcji, a także z domeną energii, klimatu i energetyki jądrowej dla rurociągów, instalacji morskich i zakładów. Lekcje trwają pięć minut, co pasuje ekipom inspekcji i utrzymania ruchu. Poznaj wszystkie jedenaście kierunków.
Powłoki, które zawodzą na etapie przygotowania
Najbardziej konsekwentnie użyteczne praktyczne odkrycie w tej dziedzinie.
Gdy powłoka ochronna zawodzi wcześnie, przyczyną jest niemal zawsze przygotowanie powierzchni, nie sam produkt powłokowy.
Czystość powierzchni. Olej, sól, pył i resztki starej powłoki uniemożliwiają przyczepność. Szczególnym problemem jest zanieczyszczenie rozpuszczalnymi solami, bo jest niewidoczne i potem wciąga wilgoć przez powłokę.
Profil powierzchni. Powłoki potrzebują określonej chropowatości, by się zakotwiczyć. Zbyt gładka – przyczepność słaba, zbyt szorstka – wierzchołki wystają ponad film.
Warunki nakładania. Temperatura, wilgotność i punkt rosy wpływają na utwardzanie, a nakładanie poza określonym oknem daje film, który wygląda dobrze, a działa źle.
Grubość filmu. Zbyt cienki daje niewystarczającą ochronę, zbyt gruby może pękać. Krawędzie, spoiny i narożniki to miejsca, gdzie grubość jest najtrudniejsza do osiągnięcia i gdzie zaczynają się awarie.
Wniosek kadrowy: to, czy system powłokowy działa, decyduje piaskarz i aplikator, nie specyfikujący. Organizacja kupująca powłoki bez kompetentnej kontroli kupuje wygląd.
Dlaczego to znaczy więcej w miarę zmian infrastruktury
Trzy zjawiska zwiększające zapotrzebowanie na tę zdolność.
Starzejący się majątek. Znaczna część infrastruktury przemysłowej i cywilnej działa dłużej niż zaplanowany okres eksploatacji, a decyzje o przedłużeniu żywotności wymagają znajomości rzeczywistego stanu, jaki pozostał.
Nowa infrastruktura energetyczna. Konstrukcje morskich farm wiatrowych w wodzie morskiej, systemy wodorowe narażone na kruchość wodorową, instalacje wychwytu dwutlenku węgla obsługujące mokre, kwaśne strumienie gazu. Każdy przynosi środowiska, w które istniejąca wiedza o korozji dopiero się rozciąga.
Zamiana materiałów. Odchudzanie konstrukcji i dekarbonizacja napędzają zmiany materiałowe, a nowe kombinacje tworzą pary galwaniczne i środowiska, z którymi nikt nie ma dekad doświadczenia.
Role, po imieniu
Inżynierowie korozji. Niewielka populacja, wysoki wpływ, często zupełnie nieobecni.
Specjaliści ochrony katodowej. Projektowanie i monitorowanie dla rurociągów, zbiorników i konstrukcji morskich. Certyfikowana specjalizacja.
Inspektorzy powłok. Role certyfikowane w uznanych systemach, i ludzie, którzy naprawdę decydują o wynikach powłok.
Inżynierowie doboru materiałów w projektowaniu zakładów i infrastruktury.
Inżynierowie inspekcji i integralności. Inspekcja oparta na ryzyku i ocena zdatności do dalszej pracy.
Inżynierowie obróbki powierzchni i natrysku termicznego.
Trybolodzy. Zużycie, tarcie i smarowanie – pokrewna i jeszcze mniejsza specjalizacja.
Menedżerowie integralności majątku. Tu spotyka się to z kierunkiem utrzymania ruchu i zarządzania majątkiem.
Kogo można w to przeszkolić
Aplikatorzy powłok, piaskarze i malarze. Najbardziej naturalna droga i taka z prawdziwą ścieżką kariery, bo systemy certyfikacji inspektorów powłok dają uznaną progresję. Już rozumieją nakładanie w praktyce.
Technicy inspekcji. Personel badań nieniszczących i kontroli wizualnej, w role integralności i korozji.
Inżynierowie i technicy utrzymania ruchu. Widzą konsekwencje na co dzień i mogą przejść od naprawiania do zapobiegania.
Metalurdzy i inżynierowie materiałowi. Potrzebują elektrochemii i specyfiki środowiskowej.
Chemicy. W chemię inhibitorów i uzdatniania wody, co stanowi znaczną część kontroli korozji w zakładach procesowych.
Personel morski i offshore. Żyją z najbardziej agresywnym środowiskiem korozyjnym, jakie istnieje.
Certyfikacja i zagrożenia. Inspekcja powłok, ochrona katodowa i badania nieniszczące działają w ramach uznanych systemów certyfikacji personelu z wymogami egzaminacyjnymi i doświadczenia, a ocena integralności urządzeń ciśnieniowych podlega normom. Przygotowanie powierzchni i praca z powłokami niosą zagrożenia pyłem wdychalnym, w tym krystaliczną krzemionką, ekspozycją na rozpuszczalniki, wejściem do przestrzeni zamkniętych i pracą na wysokości. Szkolenie buduje rozumienie techniczne i przygotowuje do ścieżek certyfikacji. Nie nadaje certyfikatu ani uprawnień do zatwierdzenia zasobu jako zdatnego do dalszej pracy.
Co z tego wynika
Koszt jest duży i niewidoczny, bo księguje się go jako utrzymanie ruchu, wymianę i przestój, dlatego prewencja jest systematycznie niedofinansowana.
Niebezpieczne formy są zlokalizowane i zawodzą nagle przy niemal zerowym ogólnym ubytku metalu, więc reżim inspekcji mierzący grubość ścianki nic nie znajduje, dopóki nie jest za późno.
Korozja galwaniczna to decyzja projektowa, której konsekwencje pojawiają się lata później, gdy projektant już odszedł.
Awarie powłok to awarie przygotowania powierzchni, więc piaskarz i inspektor decydują o wyniku bardziej niż specyfikujący.
A malarze, piaskarze i personel inspekcji to naturalna droga wejścia, z systemami certyfikacji dającymi prawdziwą ścieżkę kariery.
Dlaczego koszt korozji jest niewidoczny?
Bo zapisuje się go jako utrzymanie ruchu, wymianę, postój lub koszt energii, nie jako korozję. Suma nigdzie się nie pojawia, więc prewencja wygląda jak czysty koszt.
Które rodzaje korozji powodują awarie?
Formy zlokalizowane: wżery, korozja szczelinowa, atak galwaniczny, korozja naprężeniowa, korozja erozyjna i wywołana mikrobiologicznie. Zawodzą nagle przy minimalnym ogólnym ubytku metalu.
Dlaczego powłoki ochronne zawodzą wcześnie?
Niemal zawsze z powodu przygotowania powierzchni: czystości, zanieczyszczenia rozpuszczalnymi solami, niewłaściwego profilu, nakładania poza określonym oknem temperatury i wilgotności albo niewystarczającej grubości przy krawędziach i spoinach.
Kto może przejść do ról związanych z korozją?
Najpierw aplikatorzy powłok i piaskarze, z systemami certyfikacji dającymi wyraźną progresję, potem technicy inspekcji, personel utrzymania ruchu i chemicy w pracę nad inhibitorami i uzdatnianiem wody.
Jak to się wpisuje w domenę?
Dziesiąty z jedenastu kierunków w domenie zaawansowanych materiałów Astra Trainer, zwykle łączony z utrzymaniem ruchu i zarządzaniem majątkiem w zaawansowanej produkcji. Zobacz je tutaj.