Quando la maggior parte dei metalli entra in contatto con determinate sostanze nell'aria o nell'acqua, subisce un cambiamento chimico che diminuisce l'integrità del metallo. Questo processo è chiamato corrosione. Ossigeno, zolfo, sale e altri materiali possono tutti portare a vari tipi di corrosione.
Quando un metallo si corrode o si deteriora, non può sostenere gli stessi carichi che aveva prima dell'inizio della corrosione. Ad un certo punto la corrosione può portare a condizioni pericolose. I metalli utilizzati nei ponti, nei binari ferroviari e negli edifici sono tutti soggetti a corrosione. Per questo motivo, è importante monitorare e gestire la corrosione per evitare il collasso strutturale.
Il tasso di corrosione
Il tasso di corrosione è la velocità alla quale un dato metallo si deteriora in un ambiente specifico. La velocità, o velocità, dipende dalle condizioni ambientali, nonché dal tipo e dalle condizioni del metallo.
I tassi di corrosione negli Stati Uniti sono normalmente calcolati utilizzando mils all'anno. In altre parole, il tasso di corrosione si basa sul numero di millimetri (millesimi di pollice) penetrati ogni anno.
Per calcolare il tasso di corrosione, è necessario raccogliere le seguenti informazioni:
- Perdita di peso (la diminuzione del peso del metallo durante il periodo di tempo di riferimento)
- Densità (densità del metallo)
- Area (superficie totale iniziale del pezzo di metallo)
- Tempo (la durata del periodo di tempo di riferimento)
Risorse in linea per il calcolo dei tassi di corrosione
Corrosionsource.com fornisce un calcolatore online del tasso di corrosione dei metalli per calcolare i tassi di corrosione. È sufficiente inserire i dettagli e fare clic su "Calcola" per calcolare i tassi di corrosione in millimetri, pollici, micron / millimetri all'anno o pollici al minuto.
Conversione dei tassi di corrosione
Per convertire il tasso di corrosione tra i mil per anno (MPY) e l'equivalente metrico millimetro per anno (MM / Y), è possibile utilizzare la seguente equazione per convertire mils all'anno in micrometri all'anno (MicroM / Y):
1 MPY = 0,0254 MM / A = 25,4 MicroM / A
Per calcolare il tasso di corrosione dalla perdita di metallo, utilizzare:
MM / A = 87,6 x (W / DAT)
dove:
W = perdita di peso in milligrammi
D = densità del metallo in g / cm3
A = area del campione in cm2
T = tempo di esposizione del campione di metallo in ore
Perché i tassi di corrosione sono importanti
I tassi di corrosione determinano la durata delle strutture metalliche. Questa variabile determina la scelta dei metalli utilizzati per scopi diversi e in ambienti diversi.
Il tasso di corrosione determina anche i requisiti di manutenzione per le strutture. Una struttura metallica in un ambiente umido (ad esempio, un ponte di metallo in Florida) può richiedere una manutenzione più frequente rispetto a una struttura simile in un luogo più asciutto (ad esempio, un ponte di metallo nel New Mexico). I programmi di manutenzione sono sviluppati sulla base dei tipi di calcoli sopra descritti.
Ingegneria della corrosione
L'ingegneria della corrosione è una professione relativamente nuova dedicata a rallentare, invertire, prevenire ed evitare l'impatto della corrosione su materiali e struttura. Gli ingegneri della corrosione sono responsabili dello sviluppo di rivestimenti e trattamenti che possono essere utilizzati sui metalli per migliorare la resistenza dei metalli alla corrosione.
Gli ingegneri sono anche coinvolti nello sviluppo di materiali meno vulnerabili corrosione. Le nuove ceramiche non corrosive, ad esempio, a volte possono essere sostituite ai metalli. In situazioni in cui è probabile che la corrosione causi situazioni pericolose o costose, gli ingegneri della corrosione possono consigliare e implementare soluzioni.