Šupinová koroze karabin

Autor: Franci Musil

korodovaná karabinaMotto: je váš pohyb a lezení po laně s neznámým kotevním bodem ještě bezpečný? Když lezete dolů, při nějakém podezření vyměníte karabinu nebo celé lano i s kotvením. Když polezete nahoru, víte na čem to drží? Můžete byt nemile překvapení….

Při jedné fotoexkurzi v Srnčí jeskyni jsme objevili něco, co bude možná předmětem docela zásadního poznání. Na konci jednoho z mnoha komínů v jeskyni, konkrétně nad Martinskou propastí jsme našli dvě spojené duralové karabiny z nichž jedna byla relativně zdravá a druhá naprosto sežraná šupinovou korozí. Obě ležely na skále, zdravá byla zacvaknutá v duralové plaketě s kovovým imbusákem místo šroubu. V té sežrané byla krátká placatá smyčka, po které se asi kdysi slanilo a soustava zůstala tak jak byla.

Kde soudruzi z NDR udělali chybu. Karabina je zjevně nefunkční a za pár let by odešla úplně a beze stopy. Martinská propast byla objevena v roce 1981, na mapě z let 1993-95 komín ještě není namalovaný, takže tak střed je rok cca 1989, což je do dneška pouhých 20let. Z poslední návštěvy někdy v roce 2000, jsem si všiml drobné koroze karabin na víc kotveních bodech v jeskyni, zejména u propasti Naděje a Martinské. Koroze začala většinou mezi duralovou karabinou a ocelovým očkem provazového žebříku, nebo klasicky mezi ocelovou plaketou. Dnes je to přestrojené, v plaketách jsou buď mailonky, anebo je lano s uzlem přímo v plaketě.

Tak jsem se podíval do speleologické literatury. Vysloveně o korozi karabin se píše ve dvou číslech Spelea 15. a 21. V druhém případě speleolog zabalil karabiny do zpoceného trička, kde po půl roce zkorodovaly. Bordelář. V prvním případě visela duralová karabina přímo v ocelové plaketě, na ní lankový žebřík. Při častých návštěvách propasti Na Kačáku se karabina kinklala a odírala se. V místě stálého narušování začala korodovat a po roce byla nahlodaná téměř do čtvrtiny…zátiší s rukavicí a šupinou

Náš případ je jiný. Do komínu se prakticky vůbec neleze a kotvení se prostě nepoužívá, ani nepoužívalo, protože komín jde v pohodě vylézt i slézt rozporem. Karabiny jsou obě pravděpodobně značky Walter (u té druhé to už není poznat, soudím tak podle shodné velikosti). Zdravá visí v duralové plaketě a mezi ní a ocelovým šroubem se žádná koroze neprojevuje, takže to zdánlivě vypadá, že problém je v povrchové úpravě obou karabin, například obyčejná a eloxovaná. Dál je zvláštní, že šupinová koroze neprobíhá od tohoto pomyslného kontaktu dvou rozdílných kovů, ale souměrně po celé ploše.

Takže mi napadají ještě jiné možnosti. Slabý kysličník uhličitý v ovzduší. Dole se často pracovalo, slabá kyselina ve vydýchaném vzduchu průvany hnaná do komína a karabina v poloze od skály více vystavená povětrnosti (orosení?). Další možnost, v blízkosti se nalézá silnice na Macochu, která bývala v zimě solená roztoky soli splavené do podzemí mohly také nastartovat korozi. Jenže zhruba od roku umístění bodu se silnice v krasu nesolí. Močení na karabinu také nikdy nebylo. Roli tu hraje pravděpodobně i určitá vzdušná vlhkost. Otázkou je, proč té druhé karabině nic není. Další otázkou je, že se tak stává spíš v případech, kdy je v jeskyni bláto a potenciálně i kysličník, ale v Moravském krasu jsem si nikdy ničeho výrazného nevšimnul. Pouze teď v Čechách a propasti Na Javorce.

A na závěr asi nezbude, než poprosit jeskyňáře, aby si zkontrolovali své opuštěné lokality a lana v komínech přestrojili nejlépe kovovými karabinami. Tam, kde to nejde, nebo v zahraničí, na to dávat maximální pozor a počítat s touto možností (počítat možností utržení karabiny). Může to být časovaná bomba, potencionální nebezpečí…

1

2

3

4

5

6

7

Franci musil

Průměr: 4.7 (13 votes)
-

Volby prohlížení komentářů

Vyberte si, jak chcete zobrazovat komentáře a klikněte na "Uložit změny".

'přestrojili nejlépe

Obrázek uživatele Anonym
'přestrojili nejlépe kovovými karabinami' Měl jsi na mysli jistě ocelové karabiny. Jakou životnost má rezavějící ocelová karabina? Není ještě jiná alternativa?

Jak bych to řekl?

Obrázek uživatele francimus

Jak bych to řekl? Bezpečnější vystrojení není samozřejmě žádný příkaz, jen jistota, že se s nikým nic neutrhne. Duralová karabina je na trvanlivost to nejhorší, co může být, ale v praxi běžné. Vyleze se nějakej komín, že se bude někdy pokračovat a pak se na to zapomene. Po čase se jeskyně opustí a tohle pak čeká na zvědavce jako jsme my. Nejideálnější jsou skalní hodiny, nebo krápník a lano. Jinak je tam ten kovový prvek vždy, jako třeba nýt, spit, borhák, nebo kotva. Spolu s mailonkami a plaketami bývají zpravidla kadmiované a vydrží docela dlouho...ten článek je spíš myšlen i tak, že strávená karabina se nedotýká žádného jiného materiálu a těsně vedle je ta samá a zdravá a proč...

francimus

To sežřání prakticky

Obrázek uživatele Anonym
To sežřání prakticky celé karabiny svědčí o tom, že jí celou protékal slabý proud, který odnesl její hliník pryč. Může to být způsobeno jak jinou povrchovou úpravou oproti té nesežrané, nebo jinak uzavřenou proudovou smyčkou. Možná, že proud procházel z lana přes karabinu na skálu a na tu horní karabinu se vůbec nedostal. V každém případě proud je to hlavní, co rozežírá karabiny a odnáší jejich materiál. Kysličník uhličitý, močení nebo solanka tomu jen napomáhá, ale není hlavní příčinou.

Taky bych asi sázel na

Obrázek uživatele Anonym
Taky bych asi sázel na elektrochemickou korozi. Při vší bujnosti své fantazie bych dokonce řekl, že je vidět jak karabina korodovala od povrchu po vrstvách tak, jak je z toho duralu kovaná. Záhadou fakt je, proč elektrochemický článek vzniknul jen na jedné z nich.

Elektrochemický článek

Obrázek uživatele kocour_plzen

Elektrochemický článek vzniká na duralu víceméně sám od sebe, jakmile je povrch kovu odhalený okolnímu prostředí. Souvisí to s přítomností částeček mědi v hliníku. Jakmile se koroze rozjede, začnou se navíc vytvářet korozní zplodiny, které další proces urychlují. Eloxovaný povrch izoluje ty miniaturní články před přístupem okolí, to je jeho funkce.

Docela jednoduché vysvětlení (neříkám, že to tak být muselo, ale přinejmenším je to proveditelné) by bylo, že jedna z karabin byla téměř nová s neporušeným eloxem, zatímco druhá naopak hodně používaná a s eloxem odřeným na podstatné části povrchu. Nakonec, ta zachovalá má na detailech na některých místech taky doslova vyžrané dutiny.

Ocelová ale reznoucí karabina má tu výhodu, že koroze probíhá předvídatelněji. Prostě se pokrývá rzí a nekorodované jádro se v čase postupne zmenšuje. Ale nestává se, že by koroze zachvátila materiál v celém objemu.

V současnosti se dá ke dlouhodobému kotvení použít celá řada průmyslových nerez kotev a buď a) nerez plaketa s nerez maillonkou, ale nerez maillonka se dost špatně shání (vyrábějí se, ale v počtu pár kusů ročně to nikdo dovážet nebude), b) nerez plaketa s vevařeným nerez kroužkem (prodává například Pavouk), c) kdyby někdo začal vyrábět bezkarabinové nerez plakety ve stylu "Spent" (dá se jednoduše vyrobit i amatérsky, a ačkoli obecně nelze samodomové věci doporučit, furt je to lepší než některé stávající vraždy).

omlouvám se za neznalost -

Obrázek uživatele pawouk
omlouvám se za neznalost - vysvětlí mi prosím někdo, jak může v zakonzervované jeskyni vzniknout elektrické napětí, aby mohl karabinou protékat proud? a pokud se dotýkaly, proč neprotékal i tou druhou? díky za osvětlení, čumím na ty fotky jako blázen :)

Vpodstatě to tu je už

Obrázek uživatele Anonym

Vpodstatě to tu je už napsáno, jak mohlo vzniknout napětí. Dural je slitinou hliníku s mědí, hořčíkem a manganem. Takže jistá podobnost s měděným a ocelovým plíškem v citronu tu asi je (viz. Voltův článek). Jak uvedl Kocour, karabina s ošlehaným eloxem je vystavena prostředí. Teď už stačí jen souhlasit, že v jeskyni je kyselé prostředí.

Přidávám makro mého exempláře, taktéž Waltrovka ale zachráněna před úplným rozpadem :

http://speleophoto.com/walter/

(je to animovaná zvětšenina, bude žádat spuštění flashe)

Funguje to zhruba

Obrázek uživatele Anonym

Funguje to zhruba následovně:

Podle schopnosti ("ochoty") oxidovat se = uvolňovat elektrony = přecházet jako kation do roztoku se dají kovy seřadit do řady, podle elektrochemického potenciálu daného kovu (zjednodušeně řečeno, napětí, které naměříš v daném prostředí za dané teploty, mezi elektrodou z daného kovu a vodíkovou elektrodou - platina nasycená vodíkem). Takto se dají kovy seřadit podle ušlechtilosti.

Když dva různé kovy ponoříš do vhodného elektrolytu a vodivě je spojíš, začne se méně ušlechtilá elektroda rozpouštět a spojem protéká proud. Takto funguje baterie, klidně i ve variantě železného a měděného drátku zapíchnutého do citónu. Stejně to funguje i na mikroskopické úrovni mezi krystaly kovů ve slitině, dokonce i mezi místy téhož kovu různě narušenými namáháním. To znamená, že takový kus slitiny ponořené do elektrolytu (v tomto případě roztoku kyseliny uhličité a nějakých solí) se chová jako milony malinkatých zkratovaných baterčiček. Proud tedy neprochází skrz (v tomto případě) karabinu tak, jako bys ji zapojil místo lampičky do zásuvky, ale běhá to všechno jaksi uvnitř materiálu.

K několikanásobně rychlejší korozi tedy mohlo dojít tak, že ta zkorodovaná karabina mohla být starší (odřený elox, mikrotrhliny způsobené napínáním karabiny při používání, ...) Navíc tím, že ležela v přímém kontaktu s vlhkou stěnou jeskyně a vlhkou smycí mohlo dojít ke vzlínání vlhkosti do vyžraných mikrokanálků, což další korozi urychlilo.

Jak funguje galvanická koroze, je pěkně popsáno třeba na http://147.229.68.79/uete/predmety/SKLM/koroze.pdf?PHPSESSID=c46009ca213...

 

Piff

Já bych k tomu ještě

Obrázek uživatele francimus

Já bych k tomu ještě něco dodal. V té karabině visela jen ta smyčka, nic víc. Lano bylo staženo, to by se už urvalo jen tou váhou lana. Každá duralová karabina má minimálně 3 ocelové prvky: Čep zámku, čep pojistky a péro. Tady to viditelně leží na skále přímo zámkem. Podle struktury zvětrání to začalo právě od zámku, kdy jsou jehličky koroze obráceny spíš ke skále a mají jiný tvar, zbytek horní část už korodovala sama od sebe. Vypadá jako by karabina bobtnala. Dál je vidět, že kdysi byla karabina obalená bahnem (stopy hlíny), a ve spojení s vlhkostí, kapající voda, aerosol, je to komín a blízko povrchu, přičemž skála je čistá. Slabé kyselé prostředí v celé jeskyni tu je taky. Každou zimu hodně netopýrů, jejich trus, stopy lidské činnosti, výdřeva. Prostě kysličník v ovzduší tu je taky byť málo. Duralové karabiny přece visí i v jiných jeskyních, dlouho a nic se s nimi neděje....

Co napsat jako výstrahu? Vystrojujte i pro budoucí generace a dural není to pravé heřmánkové. A taky karabina, co prostě jen tak nevím po kom najdu někde zašlápnutou v blátě, nemusí už být dostatečně pevná. Já teď nevím, co moje karabiny pracovní, od barvy, které mají každý rok několik koupelí v acetonu?.

P.S. Vystrojení nerezem je strašně drahé a pro nějaký neperspektivní komín zbytečné. Ale to by musely přece být i nerezové kotva, spit, nýt. atd.?

francimus

Kotva v nerezi stojí

Obrázek uživatele kocour_plzen

Kotva v nerezi stojí zhruba 50 korun (záleží na velikosti). Ještě jedna možnost, kterou jsem neuvedl výš, je plaketa Raumer Annelox - kroužek, do kterého se dá přímo vevázat lano (nebo provléknout na dvojito). Ta vyjde zhruba na 150 korun. Plaketa Wing s vevařeným nerez článkem asi na podobnou cenu. takže to máme 200 Kč / kotvení. Správně by se mělo kotvení dávat dvojitě, takže v tomhle podání je to za nějakých 400 korun. Ta varianta s bezkarabinovými plaketami á la Spent, by vyšla na 2x50 korun + flaška samodomo výrobci. Samozřejmě, pokud by bylo cílem stáhnout za sebou lano a nechat tam pro případné budoucí potřeby nějakou šňůru, pak by se na plaketě bohužel neušetřilo.

Karabiny od barvy jsou v

Obrázek uživatele Anonym

Karabiny od barvy jsou v pohodě, organická rozpouštědla jim nevadí. Ta pro změnu zase docela dost vadí lanům. V případě intenzivněji používaných duralových karabin (obecně čehokoli z hliníkových slitin) bych se spíš zajímal o únavu materiálu. Někde jsem na toto téma viděl docela zajímavý článek. Primárně se sice týkal litých disků pro auta, ale bylo v něm docela dost obecné materialistiky "pro blbce". Zkusím pohledat. Nějaká diskuse na toto téma běžela nedávno taky tuším na lezec.cz nebo podobném serveru. Bylo tam snad i nějaké doporučení, po jakém namáhání (dlouhodobém, opakovaném běžném provozu) karabiny preventivně vyhazovat.

Piff

Taky jsem se setkal s

Obrázek uživatele Anonym
Taky jsem se setkal s podobným případem koroze duralové karabiny v jeskyni. Zcela stejnym typem koroze byl zasažený zámek po celém povrchu do hloubky cca 1 mm po 3 letech. Eloxované tělo karabyny, i přez to že byl povrch značně poškrábyný bylo netknuté. V zámku jsou ocelové čepy, které by mohly vytvářet elektrochemický článek ale jejich okolí nebylo výrazněji korodováno než zbytek zámku. Bohuzel již nebylo poznat jestli byl zámek taky eloxován a v jakém stavu byl povrch před použiím karabyny. Předpokládám že podobný jako tělo karabiny.
Podle charakteru koroze je zřejmé, že se jedná o korozi po vrstvách. Probíhá rovnoběžně s povrchem a je provázena rozvrstvením a vznikem trhlin v tomto směru. Hlavní příčinnou vzniku teto koroze je usměrnění struktury při tváření a tepelné zpracování. Je typická pro slitiny s vysokým obsahem legujících prvků. Sice nevím přesně z jakého materiálu jsou vyráběné duralové karabyny ale obecně duraly jsou vysokolegované slitiny hliníku s velmi malou korozní odolností.
Proč tedy korodoval jenom zámek? V kombinaci způsobu tváření, tepelného zpracování a chemického soložení tedy může vzniknout citlivost na korozi po vrstvách. Zámek byl zřejmě vyroben jiným technologickým postupem než tělo karabiny.
Bohužel nejde od pohledu říct ktará karabina bude nebo nebude zatížena citlivostí na tento tip koroze. Koroze po vrstvách má však prakticky konstantní rychlost průběhu, pokud tedy za 3 roky vznikl ubytek 1 - 1,5 mm, dovolím si udělat odhad, že po 4 - 5 letech může duralová karabyna vlivem koroze po vrstvách ztratit i víc jak 50% nosnosti a po 10 rocích ztratí nosnost uplně!

Vzhlédl jsem fotky a s

Obrázek uživatele Olaf

Vzhlédl jsem fotky a s chutí si přečetl všechny komentáře. Zaujal mě hlavně příspěvek o ryzosti kovů. Efektu různé "ochoty" korodovat se používá i při korozní ochraně. Jmenuje se to metoda obětované anody a funguje to asi tak, že k součásti, kterou chcete ochránit vodivě připojíte malý kousek kovu o nišší ryzosti. Vznikne tak sice článek, ale degraduje přitom jen to co chcete! Používá se to např. při ochraně ropovodů. Zdravá karabina mohla mít jen nepatrně jiné složení a dílo bylo hotovo. 

Príma diskuze se

Obrázek uživatele Zabrďa

Príma diskuze se zajímavou tématikou....odbře jsem si počet.

Moc sice do koroze nedělám ale přikláním se taky k názoru že v tomto případě se jednalo o elektrochemickou korozi (článek) který vznikl mezi rozpadlou karabinou a "něčím". Proč teda jenom jedna? Jak už bylo řečeno mohla zde sehrát roli jiná povrchová úprava karabin, i jiné chemické složení, což bych typoval spíš protože hliník (hlavní přísada v duralu) tvoří velmi snadno stabilní oxidické vrstvy, které velmi dobře chrání proti korozi. Ještě poznámka: nevím jestli je to není jenom stín, ale hned na té první velké fotce to vypadá jako by od té karabiny vedla mokrá šmouha dolů. A taky to vypadá jako by ta druhá netknutá karabina byla ve vzduchu. Není možné že by byla v pořádku právě proto?

Ještě taková úvaha.....pokud by se skutečně jednalo o korozní článek neměl by být povlak  korodovaného kovu při tak velkém rozsahu koroze viditelný na druhé elektrodě?   

Oxidické vrstvy sice

Obrázek uživatele piff

Oxidické vrstvy sice hliník proti korozi chrání, ale na to, aby to fungovalo, musí přeci jen být pár molekul tlusté.

No a v tom je právě ten problém u slitin. Ty jsou uspořádané tak, že v celém objemu máš roztroušené malinké kousky jednotlivých kovů (metalurg by to i nějak nazval a popsal příslušnou strukturu). Ty kousky jsou ale svou velikostí srovnatelné s nutnou tloušťkou ochranné vrstvy. To znamená, že to jakž takž může fungovat na povrchu (hladkém), pokud se neprojeví například nějaká chemie, která ty oxidy zas zlikviduje.

Tím zároveň odpovím i na to, kde je ten povlak kovu na druhé elektrodě. Je přesně na těch sousedních zrníčcích kovu ve slitině. Celé to totiž nefunguje (v tomto případě), jako když ponoříš dva plechy z různých kovů do kýble s elektrolytem (a vodivě spojíš), ale spíš jako bys tam nasypal ty dva kovy ve stavu prášků, takže případné povlaky můžeš vidět v mikroskopickém měřítku na každém zrníčku, pokud by tam samozřejmě nedošlo k další procesům.

Korozní technici a materiáloví odborníci nechť laskavě prominou značné zjednodušení a z něj plynoucí nepřesnosti, ale nechce se mi tady psát skripta.

To, že je druhá karabina ve vzduchu (jako že asi je), ji mohlo možná zachránit, protože do narušeného povrchu (později celého objemu) materiálu nemohla tak snadno vzlínat voda a vytvářet tak prostředí pro elektrochemické reakce.

Nahlédl jsem do moudrých

Obrázek uživatele Zabrďa

Nahlédl jsem do moudrých knih a moudřejší nejsem.:))) Budu se snažit dát nějaký hrubý přehled toho co jsem se dozvěděl případně co už vím.

 Jelikož výrobce neuvádí přesně chemický složení karabin budem hádat.Tak v první řadě se jedná o slitiny hliníku pro tváření....kniha praví že se dělí na "slitiny nízkopevnostní s dobrou odolností proti korozi" a ty jsou na bázi Al-Mg, Al-Mg-Si a Al-Mn ...nicméně vzhledem k té pevnosti je pomineme (jen jsem schtěl uvést ten název kvůli zmínce o korozi). Za druhé "slitiny s vyšší pevností a nízkou odolností proti korozi" a do této skupiny patří naše známé duraly. Jsou to slitiny Al-Cu-Mg (AlCu4Mg, AlCu4Mg1 a AlCu4Mg1Mn apod...je jich hodně). Vysokých pevností u těchto slitin se dosahuje tepelným zpracováním (detaily sou kapinu složitější) nicméně vzniknou ve struktuře precipitáty (shluky) mědi.

Cituji z jiné knihy: " Struktura materiálu , tepelné zpracování a mechanické namáhání mají vliv především na mezikrystalovou korozi, korozi po vzstvách a korozi za napětí (mechanického). Napadení je závislé na tepelném zpracování, tváření za studena a na korozních" podmínkách. " Z toho si v podstatě nic nevybereš.

Teď ještě něco k předchozímu komentáři a upřesnění: Franci máš pravdu že v pokud se skutečně jedná o slitinu Al-Cu tak ve struktuře budou roztroušeny precipitáty (kousky) mědi...tím pádem stačí trocha vlhkosti a korozní článek je na světě....toto je příklad tzv. mikročlánku mající velikost v mikrometrech a vzhledem k tomu že jich je na povrchu i uvnitř materiálu mnoho....velmi mnoho (miliony)  bude to urřitě hrát svou roli. Je třeba se však zamyslet aji nad makročlánkem....který vzniká např. v případě kombinace dural-železný čep či dural-kotva  kdy koroduje vlastně celý povrch která je v kontaktu z elektrolytem (jeskynní voda). Může se to aji kombinovat mikro+makročlánek apod. Těžko bádat...chcelo by to vidět, jak přesně ty karabiny byly, nějaký testy a tak.

No už sem to zmotal  a zamotal dost tak zatím. 

 

Tyto stránky byly vytvořeny pomocí služby Jeskyňář.cz - http://www.jeskynar.cz
Creative Commons License
Na veškerý obsah, pokud není autorem příspěvku uvedno jinak, se vztahuje licence
Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0.