28 september- 3 october, 2020

 

DCC September 2020

 

Inclusion of corrosion control as a part of the design process is the most efficient means of controlling corrosion. During design, all of the factors which could potentially lead to corrosion can be considered and, in many cases, can be minimized or avoided. Corrosion should be considered as a part of the operating environment as of important as mechanical stress. More equipment fails due to corrosion than due to overload. At the design stage, an optimum balance can be obtained between the cost of materials, the cost of the use of other means of corrosion control such as protective coatings, cathodic protection or inhibitors, and the consequences of corrosion. If corrosion control is not considered at the design stage, the subsequent cost of controlling corrosion is usually much greater than if it had been included. Also, if corrosion is not considered at the design stage, unforeseen corrosion can result in high replacement costs or in catastrophic system failure.

 

 

 

En este curso se repasan los principios de la corrosión y su control y se proporciona un método sistemático para aplicar la prevención de la tecnología de la corrosión al diseño del proceso. Ofrece una visión global de los pasos en la selección de materiales que utilizan muchas industrias. También cubre el control de la corrosión en el diseño de sistemas y los principios financieros utilizados en evaluar materiales y diseños alternos.

Quiénes deben asistir

Cualquier persona que tenga un conocimiento técnico de corrosión pero es nuevo en el diseño: ingenieros civiles, ingenieros mecánicos, ingenieros de diseño y procesos, consultores, contratistas y arquitectos.

Pre-requisitos

No se requieren conocimientos previos.

Temas a tratar

• Control de la Corrosión y su importancia en el Proceso de Diseño
• Materiales que se pueden utilizar en los ambientes de servicios
• Selección de materiales (Proceso, metodologías y factores que influyen en la selección de materiales)
• Efectos de la corrosión y Diseño de materiales
• Optimización del diseño
• Consideraciones y análisis económicos

Material del curso

En el curso se le proporcionará el manual impreso y el libro «Fundamentals of Designing for Corrosion Control: A Corrosion Aid for the Designer» 

NACE MEMBER. 1970 Euros (Including Hotel y comida incluida)

NO NACE MEMBER. 2250 Euros (Hotel y comida incluida)

 

 Sobre este link encontrarás el temario oficial del curso: DCCtemario 2

DESIGNING FOR CORROSION CONTROL
TABLE OF CONTENTS
Chapter 1: CORROSION CONTROL AND THE DESIGN
PROCESS
Significance of Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Costs of Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Maintenance/Repair/Replacement/Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Lost Production/Downtime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Warranty Claims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Fuel and Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Loss of Product . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Environmental Cleanup-Fines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Capital Investment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Loss of Efficiency — Oversizing and Excess Energy Costs . . . . . . . . . . . . . . 5
Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Product Contamination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Downtime. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Loss of Redundancy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Consumer Confidence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Appearance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Direct Impacts on Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Indirect Safety Aspects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Preventive vs. Corrective Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Advantages of Preventive Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Preventive Actions Can be Integrated into Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Many Alternatives Can be Considered . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Costs Can be Predicted and Balanced . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Safety Can be Assessed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Advantages of Corrective Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Integration of Corrosion Control into the Design Process . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Roles of Participants in Design Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Project Manager/Development Engineer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Accountant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Planners and Estimators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Designers and Design Engineers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Draftsmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Production Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Corrosion Engineer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Construction Personnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Research and Testing Laboratories. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Industry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Professional Societies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Inclusion of Corrosion Engineer in Design Team . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Stages Where Interaction is Required . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Activities of Corrosion Engineer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Typical Design Process. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Education of Design Team. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Post-Design Corrosion Review . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Methods of Design Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Identify Likely Corrosion Sites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Identify Critical Areas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Design Review Check-off List . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Innovative Versus Iterative Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Application of Previous Experience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Application of “Good” Experience. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Success Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Materials and Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Service Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Application of “Bad” Experience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Failure Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Visual Observation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Preservation of Surfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Corrosion Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Microscopic Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Material Composition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Environment Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Cause versus Mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Material Deficiencies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Fabrication. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Environment and Documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Corrosion Control in “New” Situations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Performance Predictions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Corrosion Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Corrosion Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Configuration Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Component Interaction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Importance of Overall Configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Importance of Operating/Environmental Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Methods for Configuration Management. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Chapter 2: MATCHING MATERIALS PERFORMANCE TO
SERVICE ENVIRONMENTS
Steps in Materials Selection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Define Service Environment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Define Required Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Project Material Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Match Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Corrosion-Related Environmental Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Chemical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Water Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
pH. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Major Species. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Minor Species . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Dissolved Gases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Nature of Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Atmospheric . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Immersion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Combinations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Operating Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Maximum/Minimum Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Heat Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Velocity Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Erosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Removal of Protective Films . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Cavitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Pressure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Hydraulic Pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Overpressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Variations in Pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Effects of Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Corrosion Rates Versus Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Opportunity to Take Corrective Action Before Failure . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Opportunity for Maintenance and Repair . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Additive Versus Interactive Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Definition of Performance Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Optimum versus Acceptable Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Acceptable versus Unacceptable Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Type of Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Corrosion Rates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Projection of Materials Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Based Upon Previous Service Experience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Based Upon Similar Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Evaluation of Environment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Evaluation of Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Based Upon Materials Performance Data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Performance Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Data Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
NACE International Corrosion Data Survey. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Other . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Selection Based upon Corrosion Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Natural Environment Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Accelerated Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Electrochemical Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Materials Selection Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Matching Performance with Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Iterative Selection Methodologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Practical Factors Influencing Materials Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Availability. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Fabrication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Shop Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Field Fabrication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Quantity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Joining. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Compatibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Welding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Crevices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Fasteners. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
New Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Modification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Repair . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Typical Properties of Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Metals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Material Specification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Irons and Steels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Cast Irons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Carbon Steels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Low-alloy Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Alloy Steels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Aluminum Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Stainless Steels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Ferritic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Martensitic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Austenitic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Precipitation Hardening. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Duplex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
High Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Copper Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Nickel Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Titanium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Other Alloys. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Organic Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Polymeric Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Elastomeric Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Natural Rubber. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Synthetic Rubbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Other Elastomers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Inorganic Non-metallic Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Cementitious Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Ceramics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Glasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Composite Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Metallic Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Chapter 3: INTERACTIVE EFFECTS OF CORROSION AND
DESIGN
Effects of Design Factors on Corrosion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Effects of Geometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Time of Wetness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Effect on Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Drainage and Low Points. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Crevices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Inspectability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Compatibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Galvanic Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Galvanic Series . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Mechanics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Stress . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Environmental Cracking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Corrosion Fatigue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Stress Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Vibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Fabrication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Fasteners (Riveting and Bolting). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Stress Relief. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Exposed Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Simple Shapes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Smooth Surfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Edges and Corners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Design Features for Specific Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Machinery and Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Piping Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Tanks and Vessels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Electrical and Electronic Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Ships and Vehicles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Crevices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Corrosion Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Protective Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Designing for Coating. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Barrier Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Selection of Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Types of Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Surface Preparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Coating Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Coating Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Cathodic Protection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Structural Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Benefit of Combined Use of Cathodic Protection and Coatings . . . . . . . . . . 60
Impressed Current Cathodic Protection Systems. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Galvanic Anode Cathodic Protection Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Design of Impressed Current Cathodic Protection Systems . . . . . . . . . . . . . 64
Current Requirement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Isolation Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Groundbed/Anode Location and Layout. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Anode Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Power Supply Selection and Sizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Operation and Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Design of Galvanic Anode Cathodic Protection Systems . . . . . . . . . . . . . . . 66
Current Requirement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Isolation Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Anode Location and layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Anode Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Operation and Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Change of Environment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Service versus Shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Atmospheric Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

Process Chemical Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Temperature Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Inhibitors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Corrosion Allowance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Uniform Corrosion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Localized Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Maintainability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Ease of Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Inspection Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Cleaning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Maintenance Procedures/Guidelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Effects of Corrosion on Function. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Uniform Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Localized Corrosion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Environmental Cracking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Contamination by Corrosion Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Abrasion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Product Contamination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Environmental Contamination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Protection of Specific Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Machinery and Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Piping Systems. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Tanks and Vessels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Electrical and Electronic Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Ships and Vehicles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Chapter 4: OPTIMIZATION OF DESIGN
Economics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Direct Costs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Indirect costs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Methods of Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Cash Basis Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Life-cycle Cost Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Payout Period Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Return on Investment Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Annual Cost Comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Discounted Cash Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Economic Considerations for Specific Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Machinery and Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Piping Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Tanks and Vessels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Electrical and Electronic Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Ships and Vehicles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Consequences of Corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Unscheduled Shutdowns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Environmental Damage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Loss of Product . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Product Contamination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Excessive Maintenance Costs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Aesthetics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Methods for Design Optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Design Reviews . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Use of Checklist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Recommendations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Value Engineering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Combination of Methods of Corrosion Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23