Olje- og gassindustrien, kjent for sin konservatisme, var i utgangspunktet skeptisk til bruken av utstyr som skulle kunne levere interne korrosjonsdata via internett. Over tid har imidlertid korrosjonsmonitoreringssystemer gradvis blitt tatt i bruk både for eksisterende og nye anlegg, til tross for noen innledende utfordringer, som feilaktige metodologier, utilpassede sensorer og sonder som ikke var tilstrekkelig designet for de harde miljøene de skulle operere i. De amerikanske opprinnelsene til de fleste kommersielle monitoreringssystemene førte til lengre leveringstider i Europa, noe som medførte forsinkelser, begrensede reparasjonsmuligheter, utilstrekkelige reservedeler og mangel på generell veiledning og støtte i bruk. I Storbritannia begynte flere sektorer å ta i bruk korrosjonsmålingsteknikker allerede i 1981. Da en oppfølgingsstudie ble gjennomført i 1984, var mange av de problemene som ble identifisert i den første undersøkelsen, løst. Det er viktig å merke seg at 1981-studien ble utført ti år etter at oljeproduksjonen startet i Storbritannia. Generelt var de som benyttet integrerte systemer, som omfattet ulike overvåkingsstrategier, de som opplevde mest suksess. En undersøkelse viste at det typiske korrosjonsmonitoreringssystemet for industrielle anlegg på den tiden inkluderte korrosjonskuponger, online probe-systemer (slik som elektrokinetisk motstand (ER) eller lineær polariseringsmotstand (LPR)), samt ikke-destruktiv testing (NDT), hvor ultralyd var den vanligste metoden.

Korrosjonskuponger (som vist i figur 13.2), eller ganske enkelt kuponger, er metallprøver som utsettes for korroderende miljøer i en spesifisert periode for å evaluere korrosjonshastigheten. Når de fjernes, blir disse kupongene veid og grundig undersøkt. Konseptet med å bruke kuponger for korrosjonsmåling er relativt enkelt, men det er viktig å følge retningslinjene som er fastsatt i ASTM G4-standarden for å minimere potensielle risikoer forbundet med metoden. Disse kupongene er spesifikke metallprøver som benyttes for å måle korrosjonshastigheter gjennom gravimetriske metoder hver gang de hentes fra sitt miljø. Kupongene fungerer som et grunnleggende referansepunkt i korrosjonsmåling, noe som muliggjør sammenligning med mer avanserte instrumenterte teknikker, slik som elektrokinetisk motstand (ER) eller andre elektrokinetiske metoder. Når tilliten til overvåkingsprogrammet øker, kan antallet kuponger reduseres. Vanligvis blir kupongene sikret i spesialdesignede stativer eller holdere og satt inn under anleggsstans, med henting ved slutten av stanseperioden. For kuponger som plasseres i bypass-linjer eller installeres i operative anlegg, er det nødvendig å bruke full-bore ventiler og høytrykksystemer for å muliggjøre trygg fjerning. Etter eksponering for korroderende forhold er det avgjørende å elektrisk isolere kupongene fra støttesystemene. Kuponger fås i forskjellige materialer og former fra kommersielle leverandører, og er vanligvis overflatebehandlet, veid og merket med unike identifikatorer. For å minimere resterende spenninger fra kutteprosessen (vanligvis ved guillotiner), anbefales det å gløde fabrikkproduserte kuponger. Disse kupongene er sårbare for korrosjon når de utsettes for væske-korrosiver, høye temperaturgasser, jord eller det atmosfæriske miljøet. Fjerning av korrosjonsprodukter etter eksponering er avgjørende for nøyaktige vurderinger, og retningslinjer for denne prosessen finnes i relevant litteratur. Innarbeiding av korrosjonshemmere i rensevæsker kan bidra til å redusere feil under renseprosessen, når metall kan fjernes utilsiktet. For å ta høyde for eventuelt metalltap under rengjøring, kan en blank kupong rengjøres som referanse.

Mange leverandører av korrosjonshemmere inkluderer kupongvurdering som en del av sine serviceavtaler, mens uavhengige laboratorier ofte tilbyr denne tjenesten for mindre selskaper. Store organisasjoner utfører vanligvis kupongvurdering internt, men det kan også outsources til uavhengige laboratorier. Korrosjonshastigheten kvantifiseres i millimeter per år (i Europa, Midtøsten og Asia) eller mils per år (i USA), med en omregningsfaktor på 1 mm som tilsvarer 39,37 mils. Penetrasjonsraten beregnes basert på vekttap etter eksponering for det korroderende miljøet etter at korrosjonsproduktene er fjernet.

Spesifikke kuponger er også tilgjengelige for spesialiserte tester, som for eksempel vurdering av sveise-korrosjon, sprekke-korrosjon og spenningskorrosjon (f.eks. U-bøyler, C-ringer), som kan anskaffes fra leverandører eller produseres av brukere i henhold til designspesifikasjoner. Som med alle overvåkingsmetoder er kupongvurdering utsatt for potensielle feil. Kunnskap om relevante standarder, kodeks for praksis og veiledning fra erfarne kolleger er avgjørende for å minimere disse feilene. Lokalisert korrosjon, som for eksempel pitting og sprekke-korrosjon, kan forekomme på kupongene, noe som kan gjøre vekttapdata ugyldige hvis alvorlig lokaliserte skader er til stede. Derfor er det viktig å gi en representativ rapportering av kupongenes tilstand. Det finnes retningslinjer for å rapportere pittingangrep på kuponger for å sikre konsistens og nøyaktighet. Uten en standardisert mekanisme for å spore kupongenes tilstand blir det utfordrende å evaluere resultater fra forskjellige personell. Derfor anbefales det at personell gjør seg kjent med vurderingslitteraturen fra organisasjoner som NACE, ASTM og andre for å opprettholde konsistens.

Korrosjonskuponger tilbyr mange fordeler, inkludert lav kostnad og muligheten til å gi innsikt i lokalisert korrosjon, som for eksempel pitting, sprekke-korrosjon, spenningskorrosjon og galvanisk korrosjon (bimetallisk korrosjon). Kupongstriper kan vises i et kupongstativ, noe som muliggjør samtidig visning av flere kupongtyper. Denne teknikken er imidlertid arbeidskrevende, spesielt i offshore-miljøer, og har en tendens til å gjennomsnittliggjøre målinger over lengre perioder, noe som potensielt kan skjule betydelige variasjoner i korrosjonshastighetene over kortere tidsintervall. For å redusere dette problemet kan det være nyttig å eksponere en serie kuponger på ett sted og hente individuelle kuponger på forhånd bestemte intervaller for å forbedre datanøyaktigheten og relevansen.

Hvordan elektrolytisk og elektrokjemisk støymetode bidrar til korrosjonsmåling i industrielle prosesser

I industrielle miljøer, spesielt i raffinaderier og anlegg som opererer med råoljedestillasjonskolonner, er nøyaktige korrosjonsmålinger avgjørende for å sikre driftssikkerhet og materiallevetid. En av de mest brukte metodene for å overvåke korrosjon er elektrolyttisk resistansmåling, kjent som Lineær Polarisasjonsresistans (LPR). Denne metoden benytter seg av elektroder som kan måle strømning mellom to eller tre elektroder plassert i et korrosivt miljø. En vanlig to-elektrode oppsett innebærer å påføre en spenning, som kan være opptil 30 mV, mellom identiske elektroder for å måle strømmen som oppstår. Ved å analysere denne strømmen, kan man estimere korrosjonshastigheten, som ofte uttrykkes i mils per år (mils/år) eller millimeter per år (mm/år).

LPR-metoden er enkel å implementere, og den gir rask feedback om korrosjonshastigheter, noe som er viktig for kontinuerlig overvåkning av prosessparametere. Imidlertid er det noen begrensninger forbundet med denne teknikken. Den er hovedsakelig begrenset til løsninger som leder elektrisitet, og målinger kan bli forvrengt dersom elektrodene får oppbygging av avleiringer. I tillegg kan andre prosesser, som oksidasjon eller reduksjon som ikke er relatert til korrosjon, påvirke resultatene, og dette kan føre til målefeil. Derfor er det viktig å kombinere LPR med andre korrosjonsmålingsteknikker for å validere og kalibrere resultatene.

En annen teknikk som har fått økt interesse er elektro-kjemisk støy (EN), som analyserer spontane potensial- eller strøm-transienter som oppstår på eller mellom metall-elektroder som er utsatt for korrosjon. Denne metoden ble først introdusert av Iverson og har senere blitt grundig dokumentert i korrosjonslitteraturen. EN-metoden har vist seg å være spesielt sensitiv for lokalisert korrosjon, som pitting, sprekker i sprekkene (crevice korrosjon) og spenningskorrosjon (SCC), som tradisjonelle elektro-kjemiske metoder ofte ikke fanger opp. EN gir dermed verdifull informasjon om korrosjonsmekanismer og prosesser som kan være usynlige for andre metoder.

Med fremgangen innen elektrisk utstyr har EN-metoden blitt mye mer nøyaktig, og den kan skille mellom ekte strøm- og spennings-transienter og elektronisk bakgrunnsstøy, noe som tidligere var en utfordring. EN bruker et nullmotstands ammeter for å måle strøm, og analysen av disse dataene gir innsikt både i korrosjonens hastighet og i hvilke mekanismer som er i spill.

En betydelig fordel med EN-metoden er at den er kompatibel med eksisterende anlegg som bruker standard LPR-prober og tilgangssystemer. Dette gjør det lettere å implementere i eksisterende industrielle prosesser uten behov for omfattende investeringer i spesialisert utstyr. Til sammenligning krever metoder som elektro-kjemisk impedansspektroskopi (EIS) både høyere investeringer i utstyr og spesialisert kunnskap for verifisering og analyse.

En annen teknikk, felt-signaturmetoden, ble utviklet for å oppdage intern korrosjon i rørledninger. Denne metoden bruker et sett med 3 mm sensorpinner som er sveist til den ytre overflaten av en rørledning. Ved å påføre en strøm, kan disse elektrodene måle små endringer i potensialet mellom pinneparene for å analysere elektriske feltmønstre. Endringer i disse mønstrene kan indikere enten generell eller lokalisert korrosjon på innsiden av røret. Målingene sammenlignes med baselineverdier fra et uforandret rør for å vurdere korrosjonsfordeling og størrelse. Denne teknologien har vist seg å være svært nøyaktig, spesielt når det gjelder tynne rørvegger, og har blitt kommersialisert gjennom patenterte systemer som kan overvåke store områder på opptil flere kvadratmeter.

Korrosjonsmålingsteknikker som disse spiller en uunnværlig rolle i industrien, ikke bare ved å forhindre tidlig svikt i utstyr og materialer, men også ved å bidra til mer effektive vedlikeholdsstrategier som reduserer kostnader og risiko. Å bruke flere teknikker sammen gjør det mulig å få en mer helhetlig forståelse av korrosjonsprosesser og forbedrer påliteligheten i de dataene som benyttes til beslutningstaking. Det er viktig å erkjenne at korrosjon ikke alltid er lett å oppdage med bare én teknikk, og at det å bruke flere metoder kan gi en mer presis og nyansert vurdering av tilstanden til prosessutstyr.

Endtext

Hvordan hindre spredning av korrosjon i metallstrukturer?

Korrosjon i industrielle strukturer er en kompleks og vedvarende utfordring som kan ha alvorlige konsekvenser for både sikkerhet og økonomi. Et grunnleggende mål i korrosjonsbeskyttelse er å skape et mekanisme som hindrer spredning av korrosjon fra skadede områder til de omkringliggende strukturer. Når et beskyttende belegg på et metall blir skadet, for eksempel gjennom en dyp ripe eller annen form for fysisk skade, kan dette utsette den underliggende metalloverflaten for et korrosivt miljø. Hvis ikke dette skadede området blir reparert, enten ved hjelp av selvhelende belegg eller ved påføring av et nytt belegg, vil korrosjonen raskt trenge inn i det ubeskyttede området.

I slike tilfeller vil korrosjon over tid kunne forårsake ytterligere skade ved å trenge inn i underliggende områder av belegget, noe som til slutt kan føre til at belegget løsner fra metalloverflaten. Dette resulterer i en betydelig reduksjon av beskyttelsens effektivitet og kan føre til rask nedbrytning av metallstrukturen.

I de siste årene har forskning vist at tilsetning av inhibitorfaktorer kan forbedre korrosjonsbeskyttelsen betydelig. Eksempler på slike inhibitorer er CeO2 (ceriumdioxid), Mxene og polydopamin-modifiserte Mxene-CeO2 (MCP). Bruken av slike materialer i epoxybaserte belegg har vist seg å ha en positiv effekt på beskyttelsen mot korrosjon. Dette er demonstrert gjennom bruk av elektronmikroskopi (SEM), som viser hvordan disse tilsetningene kan forbedre beleggets motstand mot korrosiv påvirkning.

Det er viktig å merke seg at eventuelle mangler i beskyttelsesmekanismene ikke bare kan føre til en ødelagt overflate, men også til en gradvis forverring av metalldelene som er utsatt for korrosjon. For å sikre lang levetid på metallstrukturer må disse problemene håndteres raskt. Det er derfor viktig med regelmessig inspeksjon for å kontrollere at beskyttelsesbeleggene fungerer som de skal, og at det ikke er tegn på skader som kan føre til videre korrosjon.

Videre må vi være oppmerksomme på at et enkelt problem med beskyttelsen kan føre til langvarige og omfattende konsekvenser. Når et metall blir utsatt for et korrosivt miljø, enten i form av fuktighet, saltvann eller industrielle kjemikalier, kan den initiale skaden føre til en kjedereaksjon hvor korrosjonen sprer seg til nærliggende områder og svekker strukturen betydelig. Dette kan føre til alvorlige svekkelser i strukturell integritet, som kan være kostbare å reparere og kan i noen tilfeller sette operasjonelle systemer eller mennesker i fare.

For å effektivt forhindre spredning av korrosjon er det nødvendig med en systematisk tilnærming til både vedlikehold og prosjektering av metallstrukturer. I tillegg til belegg og inhibitorer er det viktig å vurdere faktorer som miljøpåvirkning, eksponeringstid og metallens egenskaper. Riktig vedlikehold, der skader blir identifisert og utbedret før de får utvikle seg til et større problem, er avgjørende for å forlenge levetiden til metallstrukturer og redusere risikoen for katastrofale sammenbrudd.

Industrien har utviklet mange teknikker og materialer for å møte utfordringene med korrosjon, men det er et kontinuerlig behov for forskning og innovasjon. Den mest effektive løsningen på korrosjon er kanskje ikke én enkel tilnærming, men heller en kombinasjon av beskyttende materialer, regelmessig overvåking, og raske inngrep når skader oppstår. Å forstå den komplekse naturen av korrosjon og hvordan man kan forutsi og forhindre dens spredning, er et viktig steg mot sikrere og mer pålitelige industristrukturer.

Hvordan korrosjon påvirker bilindustrien og hvilke løsninger finnes?

Korrosjon i bilindustrien er en kompleks utfordring som påvirker både sikkerhet, pålitelighet og økonomisk bærekraft. Den er en av hovedårsakene til forringelse av materialer i kjøretøy, med potensielt alvorlige konsekvenser for både komponentenes levetid og kjøretøyets yteevne. I denne sammenhengen er det avgjørende å forstå de underliggende mekanismene bak korrosjon, hvordan de påvirker ulike materialer, og hvilke løsninger som er tilgjengelige for å forhindre eller redusere skader.

Magnesiumlegeringer har lenge vært et emne for forskning innen bilindustrien på grunn av deres lette vekt og gode mekaniske egenskaper. Imidlertid har de en betydelig ulempe: korrosjon. For eksempel kan magnesiumlegeringer lett oksidere når de utsettes for fuktighet og forskjellige kjemiske forbindelser i kjøretøyets miljø, noe som kan føre til alvorlige skader på strukturelle komponenter. Flere studier har undersøkt ulike metoder for å beskytte magnesiumlegeringer mot korrosjon, inkludert bruk av konverteringsbelegg og elektroforetiske belegg. Dette har ført til utvikling av mer holdbare og kostnadseffektive løsninger for korrosjonsbeskyttelse i bilindustrien.

For å redusere skadene som korrosjon kan forårsake, har bilindustrien i økende grad vendt seg til nye materialer, for eksempel aluminium og avanserte ståltyper. Aluminium, spesielt legeringer som 7075, er blitt mye brukt i bilindustrien på grunn av deres lavere vekt og bedre motstand mot korrosjon sammenlignet med tradisjonelle stålmaterialer. Samtidig er det fortsatt viktig å forstå hvordan ulike legeringer reagerer i forskjellige miljøer, som for eksempel i bilens kjølesystemer, hvor kontakt med kjølevæsker kan føre til økt korrosjon.

Et annet viktig aspekt ved korrosjon i bilindustrien er bruken av belegg og overflatebehandlinger. En rekke korrosjonsinhibitorer og belegg er utviklet for å forbedre motstanden til både lette og tunge metaller mot korrosjon. For eksempel er sinkbelegg ofte brukt på stålkomponenter for å forhindre rust, mens keramiske og polymerbelegg er undersøkt for å beskytte aluminium og magnesium. Det er også viktig å vurdere miljøpåvirkningen av disse beleggene, ettersom mange tradisjonelle løsninger kan inneholde giftige eller miljøskadelige stoffer.

I tillegg til de tekniske aspektene ved korrosjon, er det også økonomiske og operasjonelle konsekvenser for bilindustrien. Kostnadene knyttet til vedlikehold og reparasjon av korroderte komponenter kan være betydelige. Det er derfor viktig å balansere valget av materialer og beskyttelsesteknikker med de økonomiske kravene til produksjonen. Dette kan inkludere investeringer i mer korrosjonsresistente materialer eller innovasjon innen beleggteknologi, som kan forlenge levetiden til kjøretøykomponentene og redusere behovet for hyppige reparasjoner.

Videre har forskningen på korrosjonsdeteksjon og overvåkning blitt stadig viktigere i bilindustrien. Moderne sensorteknologi har gjort det mulig å overvåke korrosjon i sanntid, noe som gir muligheter for tidlig deteksjon av problemer før de utvikler seg til alvorlige feil. Dette er spesielt nyttig for å sikre at kjøretøyets sikkerhetskomponenter forblir intakte gjennom hele levetiden, og det hjelper produsenter med å forutsi når komponenter trenger vedlikehold eller utskifting.

Det er også viktig å merke seg at korrosjon ikke bare er en teknisk utfordring, men også en utfordring knyttet til bærekraft og ressursforvaltning. I takt med økt fokus på grønn teknologi og bærekraftige produksjonsprosesser, har bilindustrien begynt å vurdere hvordan de kan redusere bruken av materialer som er utsatt for rask korrosjon, samtidig som de opprettholder kjøretøyenes ytelse og sikkerhet. Dette kan innebære utvikling av mer robuste og lett tilgjengelige materialer som kan erstatte tradisjonelle metaller, og som samtidig er lettere å resirkulere når de er blitt utslitte.

Det er også viktig å forstå at utviklingen av løsninger mot korrosjon ikke nødvendigvis er en statisk prosess. Med kontinuerlig innovasjon innen materialteknologi, belegg og sensorer er det sannsynlig at flere effektive metoder for å hindre korrosjon vil bli utviklet. I tillegg er det avgjørende å ta hensyn til globale trender som elektrifisering av kjøretøy og fremveksten av nye drivstoffteknologier. Disse utviklingene kan påvirke hvilke materialer som brukes i fremtidige kjøretøy, og dermed endre hvordan korrosjon håndteres i bilindustrien.

For å oppsummere er korrosjon en betydelig utfordring i bilindustrien som krever en helhetlig tilnærming, som inkluderer valg av materialer, overflatebehandlinger og tidlig deteksjon av problemer. Forskningen på korrosjonsbeskyttelse og materialteknologi er stadig i utvikling, og det er viktig at bilprodusenter fortsetter å investere i nye løsninger for å møte både tekniske og økonomiske krav. Samtidig er det nødvendig å vurdere miljøpåvirkningen av disse løsningene, for å sikre at fremtidens kjøretøy ikke bare er effektive og sikre, men også bærekraftige.

Hvordan finne kvalitetskjøkken i USA: et overblikk over produsenter og distributører
Hvordan lage iskremskake uten steking: En klassisk oppskrift på enkle og smakfulle desserter
Hvordan forstå hydrodynamikk i flerbruks kyst- og offshore-strukturer