ιάβρωση αγροτικών κατασκευών Χαρίλαος Γουναράς Μαγδαληνή Λασκαρίδου

Transcript

1 ιάβρωση αγροτικών κατασκευών Χαρίλαος Γουναράς Μαγδαληνή Λασκαρίδου 1

2 ΕΙΣΑΓΩΓΗ - Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ ΙΑΒΡΩΣΗΣ Η διάβρωση ορίζεται ως η υποβάθµιση ή ακόµη και η καταστροφή ενός υλικού εξ αιτίας δράσεων µε το περιβάλλον του. Η διάβρωση των µετάλλων σε υδατικό περιβάλλον µπορεί να προσδιορισθεί ως µία χηµική ή ηλεκτροχηµική µετατροπή, που οδηγεί σε καινούργιες σταθερότερες ενώσεις. Για ένα µέταλλο, όπως είναι ο σίδηρος η µορφή του οξειδίου είναι η σταθερότερη, και προφανώς το µέταλλο έχει την τάση να δηµιουργήσει τα οξείδια µέσω ενός πολύπλοκου ηλεκτροχηµικού µηχανισµού. Η κινητική των διαφόρων ηλεκτροχηµικών φαινοµένων θα καθορίσει την ταχύτητα διάβρωσης. Η ιάβρωση περιλαµβάνει την αντίδραση ενός µεταλλικού στοιχείου µε το περιβάλλον του και είναι µια φυσική διεργασία µε την έννοια ότι το µέταλλο τείνει να επιστρέψει στην χηµική κατάσταση στην οποία είναι συντεθειµένο και στην οποία βρίσκεται κυρίως στην γη (ως χηµικά συστατικά ή άλατα). Για παράδειγµα, ο σίδηρος στην φυσική του κατάστάση είναι ένα οξειδωµένο συστατικό (π.χ. FeO, Fe 3 O 4, Fe 2 O 3 ), αλλά όταν µετασκευαστεί σε σιδερένιο ή χαλύβδινο σωλήνα, χάνει οξυγόνο και γίνεται στοιχειακός σίδηρος (Fe). Με την παρουσία νερού και οξυγόνου, η φύση επιτίθεται σκληρά στον χάλυβα, επαναφέροντας το στοιχειακό σίδηρο (Fe) πίσω στην φυσική του οξειδωµένη κατάσταση. [1] Η διάβρωση, λοιπόν, είναι µία ηλεκτροχηµική διαδικασία, κατά την οποία δηµιουργείται µία διαφορά δυναµικού µεταξύ δύο µετάλλων, ή µεταξύ δύο τµηµάτων του ιδίου µετάλλου. Εάν τώρα το επιτρέπουν οι συνθήκες, κλείνει κύκλωµα και δηµιουργείται ηλεκτρικό ρεύµα, µε επακόλουθο να παρουσιάζονται ηλεκτροχηµικές αντιδράσεις στις καθοδικές και τις ανοδικές περιοχές. Στις συνθήκες αυτές λέµε ότι εγκαταστάθηκε κελί ή στοιχείο διάβρωσης (corrosion cell) και µπορούµε να το παραστήσουµε µε το κατωτέρω απλοποιηµένο σχήµα: 2

3 Για το κάθε στοιχείο διάβρωσης, η άνοδος και η κάθοδος αποτελούν τα δύο ηµιστοιχεία του. Η άνοδος είναι η περιοχή που παρουσιάζεται το χαµηλότερο δυναµικό, ενώ στην κάθοδο παρουσιάζεται το υψηλότερο. Στην άνοδο έχουµε διάλυση µετάλλου, και αναµένεται να αυξάνει η ποσότητα του διαλυόµενου µετάλλου εποµένως και η σοβαρότητα της διάβρωσης, όσο µικρότερο γίνεται το δυναµικό που παρουσιάζεται στην άνοδο. Επειδή το τελικό αποτέλεσµα της διάβρωσης είναι η απώλεια µάζας µε συνέπεια την ελάττωση του χρόνου ζωής των εγκαταστάσεων και την απαίτηση υπερβολικής συντήρησης, τα διάφορα θέµατα που σχετίζονται µε τα φαινόµενά της εξετάζονται συνεχώς από τους ειδικούς ερευνητές. Αν και η διάβρωση είναι ένα αυθόρµητο φαινόµενο µπορούµε να περιορίσουµε τις επιπτώσεις της αν προσεχθεί η κατασκευή, ο σχεδιασµός, η επιλογή των κατάλληλων υλικών, η λειτουργία κι η συντήρηση του εξοπλισµού λαµβάνοντας υπ όψιν τις αρχές και τους µηχανισµούς που την διέπουν Στα συστήµατα ψύξης, η διάβρωση είναι συνάρτηση των κατωτέρω παραγόντων: [2] Μεταλλουργία συστήµατος. Σχεδιασµός και Υδραυλική. Αµµωνία και γενικότερα διαλυµένα αέρια. Χηµική ανάλυση νερού συστήµατος. Θερµοκρασία. Ταχύτητες µεταφοράς θερµότητας. Μικροβιακές δράσεις. Προϊστορία του συστήµατος Παρακάτω παρατίθενται φωτογραφίες χιτωνίων που έχουν υποστεί διάβρωση από κραδασµούς, από σπηλαίωση, από ανάπτυξη µικροοργανισµών, από αποθέσεις αλάτων σκληρότητας: 3

4 Παρατηρούµε λοιπόν ότι έχουν δηµιουργηθεί ογκώδεις αποθέσεις προϊόντων διάβρωσης, που και δηµιουργούν αντίσταση στην ψύξη, και επιταχύνουν την πάρα πέρα διάβρωση. Φυσικά έχουµε σοβαρή απώλεια µετάλλου, φθορά και ζηµιές. Είδη διάβρωσης Γενική και τοπική διάβρωση Οι µηχανισµοί που µέχρι στιγµής αναφέραµε, εγκαθιστούν σε όλο το σύστηµα ηµιστοιχεία διάβρωσης. Ενώ απαιτείται ένα ζεύγος ηµιστοιχείων για την εγκατάσταση κελιού, (στοιχείου) διάβρωσης, δεν είναι υποχρεωτικό ότι ο αριθµός των ανοδικών ηµιστοιχείων και ο αριθµός των καθοδικών ηµιστοιχείων θα ταυτίζεται. Αντίθετα είναι δυνατόν ένα καθοδικό ηµιστοιχείο να συνδυάζεται και να εξυπηρετεί περισσότερα ανοδικά και αντίθετα ένα ανοδικό ηµιστοιχείο να εξυπηρετεί πολλά καθοδικά ηµιστοιχεία. Συγκεκριµένα, για ένα σύστηµα ψύξης που λειτουργεί σε ph της τάξης του 8, ο αριθµός των καθοδικών ηµιστοιχείων είναι πολλαπλάσιος από τον αριθµό των ανοδικών ηµιστοιχείων. Βέβαια η συνολική ηλεκτρεγερτική δύναµη που θα αποδώσουν τα δηµιουργούµενα στοιχεία, θα προσδιορίσει την ποσότητα του µετάλλου που θα απολεσθεί. Επειδή όµως η διάλυση του µετάλλου πραγµατοποιείται µονάχα στην άνοδο η κατανοµή της απώλειας θα εξαρτάται από τον συσχετισµό των ανοδικών και καθοδικών ηµιστοιχείων. Έτσι, αν έχουµε πολλές ανοδικές περιοχές και (συγκριτικά) ελάχιστες καθοδικές, η διατιθέµενη ηλεκτρεγερτική δύναµη θα κατανεµηθεί, ως 4

5 προς τις συνέπειες, σε µεγάλη επιφάνεια ανόδων και το αποτέλεσµα θα είναι µία γενική οµοιόµορφη διάβρωση. Αντίθετα, εάν έχουµε πολλές καθοδικές περιοχές οι οποίες συνδυάζονται µε πολύ λίγες ανοδικές, η απώλεια µάζας µετάλλου θα πραγµατοποιηθεί από περιορισµένη επιφάνεια, µε αποτέλεσµα να προχωρήσει σε βάθος. Τότε έχουµε τοπική διάβρωση, η δυσµενέστερη µορφή της οποίας είναι οι βελονισµοί (pitting). Μία ειδική µορφή τοπικής διάβρωσης είναι τα κελλιά διαφορικού αερισµού. Υπεύθυνες για την δηµιουργία αυτής της µορφής διάβρωσης είναι η ύπαρξη πορώδους εναπόθεσης, που συνήθως οφείλεται είτε σε φερτές αποθέσεις, είτε σε αποθέσεις οξειδίων, είτε σε αναπτύξεις µικροοργανισµών. Στην περίπτωση αυτή η περιοχή γύρω από την εναπόθεση γίνεται κάθοδος, ενώ η περιοχή κάτω από την εναπόθεση γίνεται άνοδος. Η σχέση ανόδων/καθόδων διαµορφώνεται σε µικρή ανοδική περιοχή που συνδυάζεται µε εκτεταµένη καθοδική. Έτσι έχουµε συγκέντρωση µεγάλων διαβρωτικών τάσεων σε πολύ µικρές επιφάνειες, µε συνέπεια την γρήγορη και σε βάθος τοπική διάβρωση του µετάλλου (τρυπήµατα). Εκτός από την ηλεκτροχηµική διάβρωση υπάρχουν και άλλα είδη διάβρωσης, όπως η µηχανική (παρακάτω σχήµα), η θερµική, η διάβρωση από κραδασµούς κλπ. [2] 5

6 ΙΑΒΡΩΣΗ ΑΓΡΟΤΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η γεωργία και κηπουρική είναι κάποια από τα πλέον διαδεδοµένα και σηµαντικότερα είδη βιοµηχανίας σχεδόν σε όλο τον κόσµο. Υψηλές επενδύσεις µπορεί κανείς να βρει όπου υπάρχουν µεγάλες κατασκευές, όπως στην περίπτωση των θερµοκηπίων όπου συστήµατα όπως αυτόµατης άρδευσης, ελεγχόµενης σίτισης των ζώων ή θερµικής προστασίας µπορούν να είναι πολύ δαπανηρά. 2. ΙΑΒΡΩΤΙΚΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ Η µεγάλη ποικιλία σε κατασκευές, µηχανές και άλλα συστήµατα που χρησιµοποιούνται σε αγροτικές διαδικασίες κάνουν δύσκολο τον εντοπισµό των σηµείων στα οποία η διάβρωση µπορεί να γίνει πιο καταστρεπτική. Η κατάσταση περιπλέκεται ακόµα περισσότερο µε τα διαφορετικά είδη περιβάλλοντος, το διαφορετικό κλίµα, τον τύπο της αγροτικής διαδικασίας και την συχνότητα χρήσης των µηχανηµάτων, των εργαλείων και των µεθόδων. 2.1 Γενικές παρατηρήσεις Η επέκταση της διάβρωσης σε ένα µέταλλο εξαρτάται κυρίως από το περιβάλλον του: Η συµπεριφορά στην ατµόσφαιρα, σε µόνιµες συνθήκες υγρασίας και στο έδαφος διαφέρουν από µέταλλο σε µέταλλο και γι αυτό το λόγο θα πρέπει να επιλέγεται αναλόγως. Όταν πρόκειται για κτίσµατα τότε αυτά που κατασκευάζονται µέχρι και σε µια απόσταση 8km από την θάλασσα θα πρέπει να κατασκευάζονται µε διαφορετικές προδιαγραφές από εκείνα που κατασκευάζονται στην ενδοχώρα, και το ίδιο ισχύει για κτίσµατα που κατασκευάζονται σε περιοχές µε πολύ αέρα, σε ψηλούς λόφους ή ακόµα κι όταν είναι πιο ψηλά από άλλα αντίστοιχα κτίσµατα. Η διάβρωση δεν είναι συνήθως οµοιόµορφη και εντοπίζεται σε συγκεκριµένες περιοχές ενός µετάλλου. Μπορεί όµως να αποφευχθεί µε κατάλληλη και σωστή χρήση ενός εργαλείου και µε σωστό σχεδιασµό αυτού. 6

7 2.2 ιάβρωση από αγροτικά χηµικά Υπάρχουν χηµικές ουσίες που χρησιµοποιούνται σε καλλιέργειες, όπως λιπάσµατα, εντοµοκτόνα ή παρασιτοκτόνα, συντηρητικά ή ακόµα και οξέα (για τον καθαρισµό των µηχανηµάτων) τα οποία εύκολα µπορούν να προκαλέσουν διάβρωση σε αγροτικές κατασκευές ή µηχανήµατα. Λιπάσµατα Κάποια λιπάσµατα είναι περισσότερο διαβρωτικά από κάποια άλλα, κυρίως εάν αποσυντίθενται ή αντιδρούν για να παράγουν ουσίες όπως αµµωνία ή υδρόθειο, εάν υπάρχουν χλωριόντα (συµπεριλαµβανοµένων και χλωριούχου καλίου ή αµµωνίου), ή εάν κυριαρχούν όξινες συνθήκες. Για παράδειγµα, το διπρωτονιακό φωσφορικό αµµώνιο ή το νιτρικό αµµώνιο µπορεί να οδηγήσει σε αυξηµένη διάβρωση εάν γίνει υδρόλυση αυτών προς οξέα. Να σηµειωθεί ότι µεγαλύτερη διάβρωση σηµειώνεται µε λιπάσµατα που περιέχουν κατά µεγάλο ποσοστό νιτρικά διαλύµατα, ουρία ή αµµώνιο. Παρακάτω φαίνονται κάποιες τυπικές αντιδράσεις για διαλύµατα λιπασµάτων: Πίνακας 1 Υγρά Λιπάσµατα Χηµικά Αντιδράσεις µε Χάλυβα Νιτρικά διαλύµατα Φωσφορικά ιαλύµατα Νιτρικό Αµµώνιο, Ουρία Φωσφορικό Αµµώνιο Αργή αντίδραση µε το χάλυβα, µπορεί να γίνει πιο γρήγορη σε τρύπες ή σηµεία συγκολληµένα Τείνει να είναι λιγότερο αντιδραστική, σχηµατίζει φωσφορικό προστατευτικό κάλυµµα το οποίο προστατεύει το µέταλλο από νιτρικά διαλύµατα, εάν δεν υπάρχουν όξινες συνθήκες Οταν τα λιπάσµατα διατηρούνται σε στερεή, ξηρή κατάσταση τότε δεν επέρχεται διάβρωση, κάτι που µπορεί όµως να συµβεί αν αυτά απορροφήσουν υγρασία. Η σχετική υγρασία (RH, Relative Humidity) στην, ή πάνω από την οποία απορροφάται ή υγρασία ποικίλει από είδος σε είδος ουσίας και όσο µικρότερη είναι η τιµή της τόσο πιο διαβρωτικό έχει την τάση να είναι το 7

8 λίπασµα. Το νιτρικό αµµώνιο ξεκινάει να απορροφάει υγρασία στο 60% RH ενώ τα φωσφορικά λιπάσµατα απορροφούν µόνο πάνω από 90% RH. Ο γαλβανισµός του χάλυβα είναι γενικά ένα πλεονέκτηµα στην αντίσταση κατά της διάβρωσης, όπως φαίνεται και από τα εργαστηριακά δεδοµένα παρακάτω: Πίνακας 2 Λίπασµα Νιτρικό Αµµώνιο: Κορεσµένο διάλυµα 63% διάλυµα Ισοδύναµη απώλεια πάχους µετά 1 χρόνο (µm) Μαλακός Χάλυβας Γαλβανισµένος Χάλυβας Νιτρικό Αµµώνιο και κιµωλία: Κορεσµένο διάλυµα 67% διάλυµα Έλεγχος σε καθαρό πόσιµο νερό Η πρόοδος της διάβρωσης των µεταλλικών µηχανηµάτων εξαιτίας των λιπασµάτων µπορεί να ελεγχθεί µε καλύτερο σχεδιασµό των συστηµάτων και µε συνεχή καθαρισµό αυτών. Υπάρχουν ουσίες που µπορούν να χρησιµοποιηθούν µαζί µε τα λιπάσµατα ώστε να εµποδιστεί η διάβρωση κατά τη διάρκεια διαφόρων διεργασιών (αποθήκευση, µεταφορά). Θειικές χηµικές ουσίες, όπως η θειουρία, το θειοκυανικό αµµώνιο κ.α. είναι κατάλληλες για µαλακό χάλυβα εκτιθέµενο σε αµµωνιακά και νιτρικά διαλύµατα ενώ µέτρια απόδοσης είναι πολυφωσφορικές ουσίες, όπως το διβασικό φωσφορικό αµµώνιο και πολυφωσφορικό νάτριο. Εντοµοκτόνα Παρασιτοκτόνα - Φυτοπροστατευτικά Τις τελευταίες δεκαετίες αναπτύχθηκαν χηµικά φυτοφάρµακα που εξυπηρετούν στην καλύτερη προστασία των σοδειών. Η διάβρωση εξαιτίας τέτοιων φυτοφαρµάκων είναι πολύ σηµαντική κάτω από συγκεκριµένες συνθήκες, όταν για παράδειγµα συγκεντρώνονται σε συγκεκριµένα σηµεία σε µεγάλες ποσότητες. Υγρά µίγµατα χαλκού, όπως για παράδειγµα το µίγµα 8

9 Bordeaux, που παρασκευάζεται από θειικό χαλκό, νερό και ασβέστη, διαβρώνουν ιδιαιτέρως το αλουµίνιο και τον ψευδάργυρο (ακόµα και τον γαλβανισµένο χάλυβα). Αυτή η επιθετική στάση αυτών των µιγµάτων είναι επιβλαβής κυρίως σε καινούργιες κατασκευές προσφάτως γαλβανισµένες. ιάφορα εντοµοκτόνα είναι ιδιαιτέρως διαβρωτικά και οξειδωτικά. Υδάτινα διαλύµατα νατριοαρσενίτη και DDT σε αλατόνερο αποδείχθηκαν ότι είναι ισχυρά διαβρωτικά σε κοινά µέταλλα, όπως ο κοινός ή γαλβανισµένος χάλυβας, το αλουµίνιο και ο χαλκός. Από τα πιο κοινά υλικά για αγροτικά µηχανήµατα ο ανοξείδωτος χάλυβας φαίνεται να είναι το πιο ανθεκτικό µέταλλο ενάντια στα εντοµοκτόνα. Επίσης η ανθεκτικότητα του αλουµινίου είναι αρκετά ικανοποιητική ενάντια σε όλες τις χηµικές ουσίες εκτός του νατριοαρσενίτη. Χηµικά φυτοφάρµακα διαλυµένα σε κηροζίνη ή πετρέλαιο παύουν να είναι οξειδωτικά. Γαλακτοκοµία Για τα γαλακτοκοµικά εργαλεία χρησιµοποιείται κυρίως ανοξείδωτος χάλυβας και γι αυτό η διάβρωση σε αυτό τον τοµέα είναι σπάνιο φαινόµενο. Προβλήµατα εµφανίζονται κυρίως κατά τον καθαρισµό και την αποστείρωση εγκαταστάσεων και µηχανηµάτων. Εκεί υπάρχει η ανάγκη να προστατευθεί ο µαλακός χάλυβας που στηρίζει τις κατασκευές από οξέα, όπως το γαλακτικό οξύ. Το συγκεκριµένο οξύ έχει την ικανότητα να οξειδώνει 1,25mm χάλυβα κάθε χρόνο. Επίσης παράγοντες που περιέχουν χλωρίνη ή άλλες σχετικές ενώσεις είναι δυναµικά διαβρωτικές για όλες τις µεταλλικές κατασκευές στη γαλακτοβιοµηχανία και γι αυτό θα πρέπει να γίνονται προσπάθειες ώστε να αποφεύγεται η δηµιουργία ιόντων χλωριδίων. Τέλος η χρήση του φωσφορικού οξέος απαιτεί µεγάλη προσοχή καθώς δεν συνιστάται η χρήση του σε µαγειρικά σκεύη αλουµινίου και επικασσιτερωµένες (γανωµένες) επιφάνειες. 3. ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΡΙΣΚΟΥ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΣ ΙΑΒΡΩΣΗΣ Είναι κοινά αποδεκτό πλέον ότι οι καταστροφές εξαιτίας της διάβρωσης των µετάλλων σε εγκαταστάσεις αγροτικής βιοµηχανίας (χοιροστάσια, ορνιθοτροφεία, σφαγεία, θερµοκήπια) είναι άµεσα συγκρίσιµες µε αυτές σε αγροτικά µηχανήµατα ή εργαλεία (τρακτέρ, τουρµπίνες, καρότσες, αρδευτικά συστήµατα κ.α.). 9

10 Εγκαταστάσεις Κτίσµατα Γαλβανισµένες κατασκευές διαβρώνονται όταν ο ψευδάργυρος που καλύπτει τις επιφάνειες διαβρώνεται από οξειδωτικό περιβάλλον ή περιβάλλον µε άλατα (κάποιες φορές και από ισχυρά αλκαλικό περιβάλλον). Συνήθως τέτοιες επιφάνειες αντέχουν περίπου 30 χρόνια, όταν όµως οι εγκαταστάσεις βρίσκονται σε ρυπασµένο περιβάλλον ο µέσος χρόνος ζωής µειώνεται στα 5 έως 10 χρόνια. Ο γαλβανισµένος χάλυβας δεν εµφανίζει ικανοποιητική αντίσταση σε διάφορα ισχυρά διαβρωτικά στερεά, που περιέχουν χλωρίδια ή σουλφίδια, ή σε οξειδωτικές συνθήκες που µπορεί να προέρχονται από το έδαφος σε διάφορες εγκαταστάσεις, αλλά ούτε µπορεί να αντισταθεί σε διάφορες συµπυκνώσεις που ούτως ή άλλως είναι ασυνήθιστες σε τέτοιες εγκαταστάσεις. Όταν οι εγκαταστάσεις βρίσκονται κοντά σε παραθαλάσσια περιοχή τότε συνιστάται το βάψιµο των µεταλλικών επιφανειών. Αποθήκες πατάτας σε Αγρόκτηµα Χοιροστάσια και ορνιθοτροφεία υφίστανται µεγάλες διαβρώσεις, κυρίως λόγω των µεγάλων ποσοτήτων κοπριάς που παράγεται και κατ επέκταση λόγω της µεγάλης συγκέντρωσης αµµωνίας που µπορεί να υπάρχει στον αέρα. Σχεδιασµοί, ώστε να επιτευχθεί η µείωση των αποτελεσµάτων της εξάτµισης της αµµωνίας στον αέρα, περιλαµβάνουν τη χρήση διπλών στρώσεων στεγαστικού υλικού στη στέγη µε διάστηµα αέρος ενδιάµεσα, βελτιωµένο εξαερισµό µε εισροή αέρα από τα τοιχώµατα του κτιρίου και εκροή αυτού από την 10

11 οροφή, ή χρήση υλικών περισσότερο ανθεκτικά στη διάβρωση µε ή χωρίς προστατευτικές επενδύσεις. Ορνιθοτροφείο µε σωστό εξαερισµό Μεγάλη προσοχή συνιστάται σε εξοπλισµούς και συνδέσεις για όλες τις κατασκευές, είτε αυτές είναι µεταλλικές είτε όχι. Η διάβρωση µπορεί να προκαλέσει προβλήµατα σε ρωγµές και διαβρωτικές αντιδράσεις µπορούν να λάβουν µέρος εάν έρθουν σε άµεση επαφή ξύλινα δοκάρια µε αλουµίνιο ή ψευδάργυρο (επικαλυµµένα πάνω σε γαλβανισµένο χάλυβα), ιδιαίτερα εάν τα δοκάρια συντηρούνται µε υλικά που περιέχουν χαλκό, υδράργυρο ή φθοριούχες ενώσεις σε συνθήκες ατµού. Παρακάτω φαίνονται πιθανότητες διάβρωσης σε τέτοιες δοκούς που συντηρούνται από διάφορα συντηρητικά: 11

12 Πίνακας 3 Τύπος Συντηρητικού Κρεοζώτο, πίσσα Συντηρητικά µε νερό, χαλκός-χρώµιοαρσενικό PCP σε αργό πετρέλαιο, πενταχλωροφαινόλη Σχόλια στη ιάβρωση Μικρή διαβρωτική δράση εκτός απ όταν απευθύνεται σε µόλυβδο, ακατάλληλα για θερµοκήπια καθώς είναι επιζήµια για τις σοδειές. Μπορούν να προκαλέσουν διάβρωση σε σίδηρο, ψευδάργυρο και αλουµίνιο, κυρίως µετά από πρόσφατη συντήρηση ή µεταχείριση. Αµελητέα διάβρωση, εκτός αν υπάρχει αλκαλικό περιβάλλον που θα διασπάσει το PCP σε διαλυτά ιόντα χλωριδίων. Καταστροφές σε µέταλλα όταν έρχονται σε επαφή µε ξύλινες δοκούς µπορούν να µειωθούν όταν η περιοχή της επαφής µονώνεται µε κατάλληλη ταινία ή ασφάλτωση στρώση ή όταν το µέταλλο βυθίζεται αρχικά σε λανολίνη ή λίπος. Κάποιες δοκοί είναι από τη φύση τους τόσο ανθεκτικές που µπορούν να χρησιµοποιηθούν σε διάφορες καταστάσεις, ακόµα και για άµεση επαφή µε το έδαφος ή µε άλλα υλικά που εξατµίζονται εύκολα. Για παράδειγµα το ξύλο τικ από δέντρα Ταϊλάνδης µπορεί να αντέξει µέχρι και 50 χρόνια, ενώ άλλα ξύλα όπως καστανιές, πεύκα και κέδροι αντέχουν µόνο 20 χρόνια. Η πλειονότητα των ξύλινων δοκών που χρησιµοποιούνται σε θερµοκήπια είναι Ευρωπαϊκό ερυθρόξυλο, εµποτισµένο µε διάφορα συντηρητικά, για να ελαχιστοποιηθεί το ρίσκο της σήψης. Οταν οι δοκοί δεν έχουν συντηρητικά τότε θα πρέπει να βάφονται, αλλά όχι µε υλικά που µπορεί να προκαλέσουν ζηµιές στην παραγωγή (σοδειές), όπως το κρεόζοτο. Σε χώρους ελάχιστα αεριζόµενους, τα εξατµιζόµενα από τις δοκούς οξέα µπορούν να διαβρώσουν µέταλλα που βρίσκονται κοντά αλλά όχι όταν έρθουν σε επαφή. Οι περιφράξεις των αγροκτηµάτων αντέχουν κατά µέσο όρο 14 χρόνια, αλλά οι µέσοι χρόνοι ζωής µειώνονται αρκετά όταν υπάρχουν στις φόρµες και δραστικά χηµικά, όπως σε χοιροστάσια και ορνιθοτροφεία. Γενικά, ο µέσος χρόνος ζωής του γαλβανισµένου χάλυβα ξεπερνάει αυτόν του ξύλου και του απλού χάλυβα, όταν πρόκειται για φράκτες και πόρτες, παρόλο που µεγαλύτερη 12

13 καταστροφή έχει σηµειωθεί σε ψευδάργυρο που χρησιµοποιείται σε αγροκτήµατα δηµητριακών, όπου χρησιµοποιούνται πολύ ασβέστης και χηµικά ψεκαστικά. [3] Θερµοκήπια Τα υλικά που χρησιµοποιούνται σε µεγάλη κλίµακα για την κατασκευή του σκελετού των θερµοκηπίων από πλαστικό είναι το ξύλο και ο σίδηρος, ενώ στα γυάλινα θερµοκήπια χρησιµοποιείται και το αλουµίνιο. Ακόµη κατασκευάζονται σκελετοί θερµοκηπίων από πλαστικό και θερµοκήπια αεροστήρικτα χωρίς σκελετό. Το ξύλο είναι ένα από τα υλικά που βρίσκει µεγάλη εφαρµογή στη χώρα µας για την κατασκευή θερµοκηπίων και γενικά έχει µικρό κόστος κατασκευής. Αυτό οφείλεται κυρίως στη χαµηλή τιµή του ξύλου, στην ευκολία εξεύρεσης και κατεργασία του. Για να είναι η ξυλεία κατάλληλη για τα θερµοκήπια πρέπει να είναι ξερή, χωρίς κόµβους, να µην παραµορφώνεται, να µη δυσκολεύει στο κάρφωµα και να µη σαπίζει εύκολα. Η ξυλεία που χρησιµοποιείται στη χώρα µας στις κατασκευές των θερµοκηπίων είναι του ελάτου, καστανιάς, πεύκου και κυπαρισσιού. Στο θερµό και υγρό περιβάλλον του θερµοκηπίου, η ξυλεία προσβάλλεται από µύκητες και έντοµα και παθαίνει σοβαρές φθορές. Είναι γνωστό ότι η ξυλεία για να προστατευθεί από τις προσβολές πρέπει να βρίσκεται σε περιβάλλον είτε εντελώς ξηρό, είτε σε κορεσµένο µε υγρασία. Τέτοιες όµως συνθήκες δεν µπορούν να επιτευχθούν στα θερµοκήπια. Τα ξύλα που κινδυνεύουν να σαπίσουν πιο γρήγορα είναι αυτά που τοποθετούνται κατά µήκος των πασσάλων, όπου συγκεντρώνεται πιο πολύ η υγρασία και αυτά που µπαίνουν στο έδαφος. [1] Για την αύξηση της διάρκειας ζωής της ξυλείας που χρησιµοποιείται στο εναέριο µέρος του σκελετού του θερµοκηπίου, όπως της ξυλείας ελάτου και πεύκου, η ξένη βιβλιογραφία αναφέρει ως κατάλληλα συντηρητικά ορισµένα υδατοδιαλυτά άλατα που διεισδύουν στο ξύλο, δεν εξαερώνονται, δεν είναι τοξικά στα φυτά και έχουν χαµηλό κόστος, όπως dowcide, celcure κ.α. Υλικά όπως βερνίκια, λαδοµπογιές και πλαστικά χρώµατα που χρησιµοποιήθηκαν σε πειράµατα δεν έδωσαν ικανοποιητικά αποτελέσµατα, γιατί µε τον χρόνο δηµιουργούνται ρωγµές στην ξυλεία, µε συνέπεια να σπάζουν οι βαφές και να διεισδύει η υγρασία και οι µύκητες στο ξύλο. Σε πείραµα που έγινε στις Η.Π.Α. µε διάφορα συντηρητικά που εφαρµόστηκαν σε ξύλο πεύκου, βρέθηκε ότι τα ξύλα που εµποτίστηκαν, άντεξαν χρόνια, ενώ σε αυτά που δεν χρησιµοποιήθηκε συντηρητικό παρατηρήθηκε διάρκεια ζωής 2-4 χρόνια.[2] 13

14 Σήµερα οι παραγωγοί και κατασκευαστές θερµοκηπίων µπορούν να προµηθευτούν εµποτισµένη ξυλεία. Το απλό βάψιµο του ξύλου µε λαδοµπογιά πολύ λίγο προστατεύει την επιφάνεια του από µυκητολογικές προσβολές γιατί εµποδίζει απλώς την απορρόφηση της υγρασίας. [5] Ο σίδηρος επίσης είναι ένα υλικό που χρησιµοποιείται σε µεγάλη έκταση στα θερµοκήπια. Σε αντίθεση µε το ξύλο έχει µεγαλύτερη αντοχή και διάρκεια ζωής, δε σαπίζει και δε προσβάλλεται από έντοµα. Ένα σηµαντικό µειονέκτηµα του σιδήρου είναι ότι σκουριάζει στο υγρό περιβάλλον του θερµοκηπίου. Για να αποφεύγεται το σκούριασµα πρέπει να γίνεται γαλβανισµός µετά τις ηλεκτροσυγκολλήσεις ή βάψιµο µε µίνιο και λαδοµπογιά ή καλύτερα κατά τη διαµόρφωση του σκελετού να χρησιµοποιούνται ειδικές γαλβανισµένες λαµαρίνες, οι οποίες να µην αφήνουν µεγάλες τοµές. Ο σίδηρος σκουριάζει κατά την χρησιµοποίηση οξέων για τον καθαρισµό του γυαλιού (αν πρόκειται για γυάλινο θερµοκήπιο) και κατά την επαφή του µε λιπάσµατα. Το µέρος των σιδηροπασσάλων που µπαίνει στο έδαφος, πρέπει να πακτώνεται σε σκυρόδεµα για να µην σκουριάζει και για να αποκτά µεγαλύτερη αντοχή. Οι περισσότερες βιοµηχανίες χρησιµοποιούν γαλβανισµένο σίδηρο, οι παραγωγοί όµως χρησιµοποιούν σίδηρο που οξειδώνεται. Και στις δυο περιπτώσεις το πλαστικό που έρχεται σε επαφή µε το σίδηρο υπερθερµαίνεται και φθείρεται πρόωρα. Αυτό θα µπορούσε να αποφευχθεί, αν βαφόταν στα σηµεία επαφής πλαστικού και σιδήρου µια λωρίδα του φύλλου πλαστικού µε λευκό πλαστικό χρώµα. [1] Τέλος, το αλουµίνιο χρησιµοποιείται κυρίως για γυάλινα θερµοκήπια. Είναι υλικό µε µεγάλη αντοχή, δεν απαιτεί συντήρηση και δεν οξειδώνεται εύκολα. Μπορεί όµως να οξειδωθεί στο έδαφος, όταν έρχεται σε επαφή µε το λίπασµα. [4] Εκτός από τα παραπάνω χρησιµοποιούνται σε µικρή έκταση και πλαστικά. Τα υλικά αυτά δεν προσβάλλονται από σκουριά, δε σαπίζουν αλλά υποβαθµίζονται µε το χρόνο. [3] 14

15 Μηχανήµατα και Εργαλεία Μηχανήµατα που επηρεάζονται περισσότερο από διάβρωση είναι αυτά που έχουν στενή σχέση µε φυτοφάρµακα και λιπάσµατα. Το σηµαντικότερο σηµείο είναι η σωστή φροντίδα και µεταχείριση των µηχανηµάτων όχι µόνο κατά την χρήση τους αλλά και κατά την περίοδο που δεν χρησιµοποιούνται. Η διάβρωση µπορεί να έχει αρνητικά αποτελέσµατα πάνω σε εργαλεία, όπως σφήνωµα κινουµένων µερών, βούλωµα αγωγών ή εξόδων ή παραµορφώσεις σε µετρητές, που µπορούν να επηρεάσουν αρνητικά την λειτουργίας µιας µηχανής. ιαβρωτικές καταστροφές συµβαίνουν κατά κύριο λόγο σε χώρους που υπάρχει υγρασία και ατµοί ή σε περιπτώσεις που τα µηχανήµατα είναι βρόµικα και βρεγµένα, όπως σε ταΐστρες, κοπτήρες, βάνες. ιάβρωση µπορεί να αποφευχθεί µε συνεχή, συνεπή καθαρισµό και σωστή αποθήκευση των µηχανηµάτων. Θα πρέπει να καθαρίζονται όλες οι επιφάνειες από λάσπες και υπολείµµατα φαρµάκων µε πολύ νερό, και ακολούθως να γίνεται στα στεγνά µηχανήµατα επάλειψη µε λάδι ή γράσο (µηχανέλαιο), ή τουλάχιστο να προστατεύονται µε διάφορα προστατευτικά υλικά. Τέτοια υλικά κυκλοφορούν στο εµπόριο σε µεγάλη ποικιλία, από µικρής διάρκειας προστασίας λάδια µέχρι και µακροπρόθεσµης προστασίας υλικά, σαν εκείνα που χρησιµοποιούνται στα εξωτερικές επιφάνειες των αυτοκινήτων. Η σχεδιαστική επιλογή των υλικών για την κατασκευή αγροτικού εξοπλισµού εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, συµπεριλαµβανοµένου και της 15

16 αντιστάσεως ενάντια στις καιρικές συνθήκες και στα γεωργικά χηµικά. Σκληρότητα, ευκολία κατασκευής, αντοχή στην σκληρή χρήση και φθηνή παραγωγή παίζουν κυρίαρχο ρόλο. Ανθεκτικά στη διάβρωση µέταλλα δεν είναι απαραίτητα και ακριβότερα όσο υπάρχουν και πλαστικά που είναι ανταγωνιστικά ως προς τα µέταλλα. [6] ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. «Σύγχρονα Θερµοκήπια», ρος Μ. Γραφιαδέλλη, Εκδόσεις Γαρταγάνης, 2 η έκδοση, Θεσσαλονίκη 1987, σελ Duncan G.A. and Walker J.N., 1973, «Preservative treatment of greenhouse wood», Bul. AEN-6, pp.5, University of Kentucky, College of Agriculture, U.S.A. 3. Fulöp S., 1974, Frameworks for plastic covered structures, 5 th Inter. Col. «Plastics in Agriculture», I: Ministry of Agriculture, Fisheries and Food, 1964, «Commercial Glasshouses», Bul. 115, pp. 111, London, England 5. Duncan G.A. and Walker J.N., 1974, «Painting greenhouses and equipment», Bul. AEN-14, pp.4, University of Kentucky, College of Agriculture, U.S.A D.A. Dayliss and D.H. Deacon, «Steelwork corrosion control», 2 nd Edition, pages , London and New York. 16

17 17