Επίδραση της ατμόσφαιρας αεροδρομίου στα μεταλλικά κατασκευαστικά υλικά
Authors: Τιτάκης Χαράλαμπος 
Published: May 2023

Εκτέθηκαν μεταλλικά δοκίμια κραμάτων αλουμινίου, ψευδαργύρου, χαλκού και χάλυβα σε μη προστατευμένες σε ατμοσφαιρική κατακρήμνιση συνθήκες, στην οροφή υπόστεγου συντήρησης και σε απόσταση 200 και 21.000 περίπου μέτρων από τη θάλασσα στα Α/Δ Μεγάρων και Στεφανοβικείου αντίστοιχα. Το πειραματικό μέρος ακολουθεί τη μεθοδολογία των προτύπων ISO 9223:1992 (Corrosion of metals and alloys-Corrosivity of atmospheres-Classification), ISO 9224:1992 (Corrosion of metals and alloys-Corrosivity of atmospheres-Guiding values for the corrosivity categories), ISO 9226:1992 (Corrosion of metals and alloys-Corrosivity of atmospheres-Determination of corrosion rate of standard specimens for the evaluation of corrosivity), ISO 9225:1992 ( Corrosion of metals and alloys - Corrosivity of atmospheres – Measurement of Pollution), ISO 8407:1991 (Corrosion of metals and alloys - Corrosivity of atmospheres – Removal of Corrosion Products from Corrosion Test Specimens) και των ASTM G140-02 (Standard Test Method for Determining Atmospheric Chloride Deposition Rate by Wet Candle Method), ASTM G1-90:1999 (Standard Practice for Preparing, Cleaning, and Evaluating Corrosion Test Specimens).Στα δοκίμια αυτά με τη χρήση οπτικού μικροσκοπίου, Scanning Electron Microscopy/Energy Dispersive Spectroscopy (SEM/EDS), X-ray diffraction (XRD), Atomic Force Microscopy (AFM), Fourier-Transform Infrared spectroscopy (FTIR), μακροσκοπικών παρατηρήσεων και με μετρήσεις διαφορών βάρους και χρήση του προγράμματος «TableCurve 2D v5.01» εξήχθησαν κρίσιμα συμπεράσματα σχετικά με την επίδραση του περιβάλλοντος των Α/Δ στα μεταλλικά δοκίμια, ο ετήσιος ρυθμός διάβρωσης των μετάλλων, η εξίσωση διάβρωσης του κάθε μετάλλου, η αναμενόμενη 30ετής εξέλιξη διάβρωσης τους και η συνεισφορά των ρυπαντών, της αλατότητας, της υγρασίας, της θερμοκρασίας, των μικροσωματιδίων στη διάβρωση των εξεταζόμενων μετάλλων στην ατμόσφαιρα των Α/Δ. Τέλος, διαβαθμίζεται κατά ISO η διαβρωτικότητα της ατμόσφαιρας των Α/Δ, αναφορικά με τον ανθρακούχο χάλυβα και το αλουμίνιο, και εξετάζεται η αξιοπιστία πρόβλεψης ζημίας διάβρωσης του Αλγόριθμου Ζημίας Διάβρωσης (Corrosion Damage Algorithm-CDA) και του Ευρωπαϊκού Χάρτη Διάβρωσης στα εν λόγω μέταλλα. Αναλυτικότερα: Όσον αφορά στην ύπαρξη ρύπου SO2, τα αεροδρόμια ταξινομούνται στην κατηγορία ρύπανσης P0, η οποία θεωρείται ότι είναι ρύπανση «υποβάθρου» από διοξείδιο του θείου και ασήμαντη από την άποψη της διάβρωσης. Και στα δύο Α/Δ εμφανίζεται υψηλή συγκέντρωση Ο3 και CO2. O ρυθμός εναπόθεσης χλωριόντων στα μεταλλικά δοκίμια αναμένεται έως 20 mg/m2d, ήτοι στην κατηγορία S0-S1, για τα Α/Δ μελέτης. Οι ατμόσφαιρες των στρατιωτικών αεροδρομίων της Πάχης Μεγάρων και του Στεφανοβικείου Μαγνησίας, ταξινομούνται από πλευράς χρόνου εφύγρανσης (TOW) ως T3 και Τ4 αντίστοιχα, σύμφωνα με το ISO9223. Κατόπιν σύγκρισης των αποτελεσμάτων της κατά ISO βαρυμετρικής ανάλυσης σε δοκίμια ανθρακούχου χάλυβα και αλουμινίου 1050 που εκτίθενται στα Α/Δ, με την αναμενόμενη ζημία διάβρωσης σύμφωνα με τον Αλγόριθμο Ζημίας Διάβρωσης και τον Ευρωπαϊκό Χάρτη Διάβρωσης, αποδεικνύεται ότι τόσο ο CDA όσο και ο Ευρωπαϊκός Χάρτης Διάβρωσης δεν παρέχουν καλή συσχέτιση μεταξύ της προβλεπόμενης και της πραγματικής ζημίας, λόγω ατμοσφαιρικής διάβρωσης, στα δύο στρατιωτικά Α/Δ. Μακροχρόνια, υπογραμμίζεται η υποχώρηση του SO2 ως κύριου διαβρωτικού παράγοντα των κατασκευαστικών μεταλλικών υλικών. Κύριο ρόλο στη διάβρωση αυτών διαδραματίζουν η υγρασία για τον χάλυβα και τον χαλκό, και η αλατότητα για τα κράματα αλουμινίου και τον ψευδάργυρο. Ιδιαιτέρως επιβαρυντική είναι, επίσης, η επίδραση των μικροσωματιδίων στο αλουμίνιο 1050, του όζοντος στο χαλκό και του διοξειδίου του άνθρακα στον ψευδάργυρο.