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LE CORROSIONI
Tra la cause più frequenti di corrosione si può ricordare il deposito di corpi estranei, la presenza di cloruri nell'acqua, l'ossigeno, l'anidride carbonica e la presenza di pile dovute ad errori impiantistici, quali l'accoppiamento di due materiale il cui potenziale elettrochimico sia notevolmente diverso. Per evitare le corrosioni i sistemi fondamentali sono due: l'uno prevede la correzione chimica o chimico-fisica della composizione dell'acqua, l'altro consiste nell'impiego di sostanze di tipo filmante che isolano il metallo dall'acqua e rendono impossibile l'innescarsi delle pile corrosive. Entrambi i sistemi, purché ben controllati, sono egualmente validi, benché il controllo dei prodotti ad azione filmante sia molto più semplice.
La corrosione non è mai un fenomeno semplice bensì risulta essere sempre molto complesso, di cui è spesso difficile determinare le cause d'origine e quelle di sviluppo, molte volte tra loro confuse inoltre, lo studio viene ulteriormente complicato dal fatto che la corrosione genera ossidi metallici che si depongono in altri punti dell'impianto dando origine a pile di corrosione secondaria.
I meccanismi di corrosione più comuni sono quelli di natura elettrochimica che prevedono una reazione redox in cui vengono messi in gioco elettroni, si parla in tal caso di corrosione elettrochimica diffusa. Si determina così una circolazione di corrente tra un anodo, dove avviene l'ossidazione, ed un catodo dove avviene la riduzione. La tipica reazione anodica è la seguente:
Fe ---> Fe2+ + 2e-
La reazione catodica può essere differente in base all'ambiente in cui il materiale si trova. Il caso più frequente è quello di ambiente in cui si trovano contemporaneamente ossigeno e acqua a pH neutro, in tal caso la reazione catodica carà la seguente:
O2 + 2H2O + 4e- ---> 4OH-
Bilanciando gli elettroni nelle due semireazioni si otterrà la reazione complessiva:
2Fe + O2 + 2H2O ---> 2Fe(OH)2
Quindi l'idrossido ferroso formato reagisce ancora con l'ossigeno per formare l'ossido ferrico idratato (Fe2O3 * H2O) ovvero la tipica ruggine. Se l'ossigeno può essere rifornito continuamente dall'atmosfera alla fase acquosa, la corrosione procede indefinitamente.
Se la fase acquosa presenta un pH acido, sempre in presenza di ossigeno, la reazione catodica è la seguente:
O2 + 4H+ + 2e- ---> 2H2O
Esistono anche altre forme di fenomeni corrosivi cosiddette corrosioni localizzate, sono molto più pericolose rispetto alla corrosione diffusa perché possono procedere ad elevata velocità ed in punti non sempre ispezionabili; ne esistono di varie tipologie:
- Corrosione galvanica che si verifica quando si trovano a contatto due metalli di diversa natura, sempre in presenza di ossigeno ed umidità
- Corrosione interstiziale detta anche per aerazione differenziale. Si può verificare negli interstizi o sotto depositi di sporco o incrostazioni in presenza di umidità, in condizioni tali che la soluzione sia stagnante e la diffusione e il ricambio dell'ossigeno siano ostacolati
- La Vaiolatura è un tipo di corrosione che si può sviluppare sotto le imperfezioni di una verniciatura protettiva o degli ossidi dei metalli autopassivanti.
- Alcuni acciai inox sono suscettibili alla corrosione intergranulare che si attiva e procede ai bordi tra due grani cristallini. Può essere causata dalla precipitazione ai bordi dei grani cristallini di carburi di cromo, a seguito di saldature o trattamenti termici
Alcune forme di corrosione sono legate a una condizione di stress meccanico o termico. Una forma comune è la
tensocorrosione
che si verificare quando un materiale, più spesso le leghe che i metalli puri, sono sottoposti all'azione combinata di un particolare ambiente corrosivo e di un carico, che può anche essere dovuto a tensioni interne residue a seguito di saldature, trattamenti termici o montaggio forzati. Una particolare forma di tensocorrosione è
l'infragilimento da idrogeno.
Un'ulteriore forma di tensocorrosione comune nella caldaie per la produzione del vapore è la
fragilità caustica
causata dall'idrossido di sodio.
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