Morfologia dei fenomeni corrosivi

Il processo di corrosione si sviluppa nei materiali metallici in diversi modi

Corrosione generalizzata

Morfologia fenomeni corrosivi

Crevice Corrosion

Morfologia fenomeni corrosivi

Crevice localizzata

Morfologia fenomeni corrosivi

Corrosione sotto sforzo

Morfologia fenomeni corrosivi

Corrosione per vaiolatura (Pitting)

Corrosione-Erosione

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Corrosione intergranulare

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Corrosione generalizzata

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Fig 1 – Corrosione generalizzata uniforme

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Fig 2 – Corrosione generalizzata disuniforme

Questa tipologia di corrosione coinvolge l’intera superficie del materiale metallico a contatto con l’ambiente corrosivo. Se l’attacco si sviluppa in modo uniforme si parla di corrosione uniforme (Figura 1), altrimenti si parla di corrosione disuniforme (Figura 2). Questo tipo di corrosione determina la perdita di materiale attraverso l’assottigliamento delle sue dimensioni con una velocità che in genere è prevedibile se sono note le condizioni ambientali. Per esempio, la corrosione degli acciai al carbonio esposti all’atmosfera ha una velocità che si sviluppa da una decina a qualche centinaia di micron all’anno (μm/year) a seconda della temperatura, umidità, presenza di cloruri e o di altre sostanze inquinanti. La corrosione generalizzata è considerata la principale forma di corrosione e, a volte, la meno distruttiva rispetto a tutte le altre forme di corrosione; si può verificare su acciai al carbonio, acciai inossidabili e zinco in soluzioni acide, su acciai al carbonio in ambienti “sweet” cioè in presenza di anidride carbonica e nel settore oil&gas, su alluminio in soluzioni con valori di pH molto bassi e molto alti. I prodotti di corrosione possono portare a rigonfiamenti, diminuzione della resistenza meccanica e inquinamento a causa della dissoluzione del metallo a contatto con l’ambiente corrosivo (Figura 3).

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Figura 3 Sistema di fissaggio soggetto a corrosione

Un metodo per prevenire questo tipo di corrosione è quello di stimare la “margine di corrosione” (Corrosion Allowance, CA). Questo parametro definisce un incremento di spessore del metallo in modo tale da prevedere la perdita di materiale durante la vita utile del parte soggetta a corrosione. Poiché la profondità di penetrazione può variare da caso a caso, il rischio di corrosione è un fattore di sicurezza equivalente a 2. La formula per calcolare CA è data da:

CA=CR · t

Conoscendo il tasso atteso di corrosione (CR) espresso in μm/year e la durata prevista di un impianto o delle parti interessate (t), le industrie sono in grado di calcolare lo spessore aggiuntivo necessario per la resistenza alla corrosione del materiale nel processo di progettazione. Il fattore CA deve essere calcolato in base alle condizioni di utilizzo del pezzo metallico. Infatti i fattori che influenzano il parametro CR sono:

  • Temperatura
  • Umidità
  • Vento
  • Pioggia
  • Impurità
  • Sostanze aggressive

Una conoscenza dei materiali molto ampia permette di effettuare una selezione accurata del materiale in modo tale ottimizzare la resistenza a corrosione. Ad esempio, l’acciaio inossidabile è un materiale che è molto resistente in ambienti soggetti a corrosione generalizzata rispetto a un acciaio al carbonio grazie alla sua abilità di creare un sottile strato protettivo (passivazione) che abbassa la velocità di corrosione e incrementa la vita utile del pezzo.

Ulteriori accorgimenti per ridurre o arrestare il processo di corrosione sono:

  • Applicazioni di rivestimenti o vernici
  • Protezione catodica (parti immerse in acqua o inserite nel sottosuolo)
  • Controllo dell’ambiente: controllo pH, O2, T, condizioni di moto, sollecitazioni, uso di inibitori.
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Fig 4 – Applicazione di rivestimenti protettivi

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