Korrosionsvejledning til bådejere

Af alle komplicerede emner en bådejer bør kende til, er korrosion nok det mest forvirrende. Korrosion kan have en indflydelse på både vedligeholdelsen og sikkerheden af båden. Bestemte typer korrosion kan endda nedsætte værdien af din investering på få måneder eller endda få dage.

Hvad er korrosion? 

Korrosion er en elektrokemisk proces, hvor metalkomponenter nedbrydes, når de udsættes for vand. Dette forekommer både under vandet og i atmosfæren.

Nedbrydelsen er en proces, hvor metallet skifter til dets oxidform. Stål nedbrydes f.eks. (oxideres) tilbage til sin naturlige tilstand, som er rust.

Korrosionsmekanisme

Metalatomerne på overfladen afgiver elektroner og bliver til positivt ladede ioner, som opløses i vand eller elektrolyt (en væske med elektrisk ledningsevne). Elektroner strømmer gennem metallet fra korrosionsområdet til andre områder tæt ved, hvor de danner negative ioner i vandet. De positive ioner strømmer gennem vandet og kombineres med de negative ioner, der strømmer i den modsatte retning.

Så du kan se, at der opstår en elektrisk strøm mellem lokaliserede områder på metaloverfladen, hvilket resulterer i tab af metal (korrosion) i de anodiske områder. I de katodiske områder afgives der kun elektroner, og derfor går intet metal tabt i disse områder. De er nemlig beskyttet.

Galvanisk korrosion

Når to forskellige metaller (kobber og stål i eksemplet) er i kontakt med hinanden, strømmer der elektroner fra det mest negativt ladede metal (anoden) til det mere positive metal (katoden). Spændingen, som genereres mellem kobber og stål, er 0,3 volt. Kredsløbet lukkes ved tabet af de positivt ladede ioner fra anoden og ind i elektrolytten og de negativt ladede ioner ved katoden.

Denne frigørelse af små partikler (ioner) i vandet er meget hurtigere end med en enkelt type metal, og den er begrænset til korrosion af stålet. Katodematerialet (kobber) er beskyttet.

Offeranode

Hvis du ønsker at beskytte begge typer metal, skal du tilføje et tredje og mere aktivt metal. Det mest almindelige metal er zink, selvom magnesium og aluminium også benyttes. Dette aktive metal bliver anoden til begge metaller.

Zinket eller aluminiummet ofrer sig selv for at beskytte de to andre metaller, og deraf stammer udtrykket offeranode.

Hvorfor korroderer nogle metaller mere end andre?

Alle metaller har en tendens til at blive oxideret (korrodere), nogle nemmere end andre. Den relative hastighed kan afbildes på den galvaniske serie:

Hvilke faktorer har indflydelse på korrosion?

Vær opmærksom på, at nogle af disse faktorer kan variere mikroskopisk på metallets overflade.

• Elektrolytisk ledningsevne – saltvand har en god ledningsevne, og ferskvand har en dårlig ledningsevne, og derfor er korrosion værre i saltvand.
• Iltmængde – korrosionshastigheden stiger generelt i forhold til mængden af ​​ilt i vandet. Men revner og sprækker, som er områder uden ilt, bliver også anodiske og korroderer.
• Forurenende stoffer – øger korrosionen.
• Strømningshastighed – øger korrosionshastigheden. Grubetæring af rustfri stål er dog begrænset.
• Temperatur – højere temperaturer øger korrosionshastigheden, som fordobles for hver 10 °C/18 °F
• Belastning – metal under trækbelastning (strakt) kan i kombination med korrosion gå i stykker på grund af revner.
• Bioorganismer – der er forskellige typer mikroorganismer, der kan bidrage til korrosion, enten ved at fjerne beskyttelse eller ved at forårsage et korrosivt miljø.

Vægtareal og anoder

Offeranodernes overfladeareal bestemmer, hvor meget beskyttelse (strømstyrke) man opnår. Vægten afgør, hvor lang tid de kan holde. Forskellige anoder har forskellige kapaciteter, målt i amperetimer pr. pund.

Forhold mellem katoden og anoden

Forholdet mellem det katodiske (beskyttede) område og den anodiske (korroderende) overflade er kritisk i forbindelse med galvanisk korrosion. Jo mindre området, hvor anoden afgiver materiale, er, desto hurtigere sker det. Ideelt set bør det anodiske område være meget større end det katodiske område. Dette forhold kan forbedres ved at male den katodiske overflade.

Galvanisk korrosion via jordledningen

Ved tilslutning til strømforsyningen i havnen forbindes din jord med de omkringliggende både. Hvis egnede anoder ikke beskytter disse både, beskytter du dem – hvilket forårsager hurtig nedslidning af dine anoder. Se diagrammet herunder:

Galvanisk isolator

En galvanisk isolator er en enhed, der er installeret i den grønne jordledning for at blokere direkte galvanisk strøm og samtidigt lade vekselstrømmen passere. Vigtigt: Sørg for, at den galvaniske isolator er egnet til den strømkilde, du bruger, f.eks. 30 A eller 50 A. Galvaniske isolatorer af dårlig kvalitet er kendt for at starte ildebrande, så det er en god idé at montere én, som er ABYC-godkendt eller UL-registreret for at sikre, at den er ordentligt testet. 

Korrosion på grund af vagabonderende strøm (elektrolytisk korrosion)

Denne form for korrosion er forårsaget af en ekstern strøm, der stammer fra et batteri eller en anden jævnstrømskilde. Denne spænding strømmer ud af metallet og ind i vandet, hvilket forårsager tab af materiale eller korrosion. Almindelige årsager omfatter en blottet ledning i båden på udstyr, hvor kabelføringen eller installationen er udført forkert.

Påtrykt strømsystem

I stedet for at bruge en offeranode til at generere en beskyttende spænding, kan en jævnstrømskilde bruges. Princippet er det samme, men strømmen overvåges og justeres af systemet. Et ikke korroderende materiale bruges til anoden.

Fordelen ved et påtrykt strømsystem er, at det hurtigere kan generere en højere spænding end en offeranode. Ulempen er, at det kan "overbeskytte". Påtrykt strømsystemer bruges på alle typer både og agterdrev.

Sammenbinding

Alt elektrisk udstyr og alle metalbeslag under vandet skal forbindes til det samme jordingspunkt (forbundet med batteriets negative terminal). Dette sikrer, at alle komponenter har den samme spænding, hvilket forhindrer vagabonderende strømme.

Offeranodematerialer

 

Zinkanoder

Zink er det mest almindeligt anvendte materiale. Zinkanoder er ikke særligt brugbare i ferskvand og kan stoppe med at virke efter blot få måneder, hvis de ikke laves fuldstændigt præcist. Det er en god idé at udskifte dem regelmæssigt, selv hvis de ser ud til at være i orden. Husk på, at hvis en anode ikke nedslides, så virker den ikke!

Aluminumanoder

Den aluminiumlegering, der anvendes i anoder, er meget forskellig fra almindeligt aluminium. Den indeholder omkring 5 procent zink og spor af indium, hvilket forhindrer opbygning af oxidlag. Aluminiumanodelegeringen yder bedre beskyttelse og holder længere end zink (se diagrammet). Den fungerer også i ferskvand, og er sikker til brug i saltvand. Aluminium er den eneste anode, der er sikker til alle anvendelser.

Magnesiumanoder

Magnesium er det mest aktive metal på den galvaniske skala. Det kan bruges i ferskvand, men man skal være forsigtig. Magnesium kan overbeskytte skrog af aluminium eller udenbordsmotorer i salt- eller brakvand eller endda forurenet ferskvand, hvilket løsner malingen og forårsager korrosion. Selv få timers nedsænkning kan forårsage alvorlige skader.

Hvilket anodemateriale er det rette til din båd? 

Anoder: God og dårlig praksis

Anbefales

• Udskift dine anoder, når de er 50 procent korroderet. En anode, der indikerer slid, vil hjælpe dig til at vide, hvornår den skal udskiftes.
• Sørg for, at de skaber en god elektrisk kontakt – fjern maling, og rengør monteringsfladen.
• Beskyt trimklapperne enkeltvis (sammenkobl dem ikke). Selvom de normalt laves af rustfrit stål, kan de stadig korrodere og har brug for offeranoder.
• På agterdrev skal der altid bruges nye fastgørelseselementer (følger normalt med anoden) – selv bolte i rustfrit stål svigter på grund af korrosion.
• Et agterdrev skal holdes nedsænket i vandet, så anoderne kan arbejde. 

Frarådes

• Mal ikke anoderne. Så virker de ikke!
• Bland ikke anodetyper – aluminiumanoder vil forsøge at beskytte zinkanoder i det samme bindingskredsløb.
• Brug ikke zinkanoder på udenbordsmotorer af aluminium – de yder ikke tilstrækkelig beskyttelse.
• Brug ikke magnesiumanoder på udenbordsmotorer i salt- eller brakvand, da de overbeskytter aluminiummet.

Fakta om almindelige skibsmaterialer

Aluminium

Aluminium er et fremragende materiale til brug på vandet. Aluminium er et let, stærkt metal, der er nemt at arbejde med. Det har en fremragende korrosionsmodstand på grund af dets evne til hurtigt at danne en beskyttende oxidoverfladefilm. Ubeskyttet kan det blive grubetæret eller dækket med et grynet hvidt pulver, men disse er normalt overfladiske problemer, som ikke er skadelige. Anodisering forbygger dette.

Det er dog meget aktivt på den galvaniske serie (-0,76 til -1,00 volt), hvilket gør det tilbøjeligt til galvanisk korrosion, når det er i kontakt med ædlere metaller. Beslag af bronze, messing eller monel skal undgås eller isoleres for at forebygge galvanisk nedbrydning. Rustfrit stål (316) anbefales til fastgørelseselementer. Aluminium kan blive overbeskyttet af for stor spænding fra magnesiumanoder i salt- og brakvand eller forurenet ferskvand.

Messing

Messing er en blanding af kobber og zink. Den anbefales generelt ikke til brug på udsatte områder. Messing lider af afzinkning, hvilket er galvanisk korrosion af zinket fra legeringen, hvilket efterlader en svampet og skør komponent. Vær opmærksom på, at manganbronze er messing, og ikke ægte bronze, og den kræver galvanisk beskyttelse, hvis den anvendes under vandet.

Bronze

Bronzelegeringer af kobber med lidt eller ingen zink. Ægte bronze er robust og ekstremt modstandsdygtig over for korrosion, både i atmosfæren og nedsænket. Bronze kan indeholde tin, aluminium, nikkel eller fosfor, men den bedste og mest anvendte er silikonebronze. Anvendes ofte til beslag og fastgørelseselementer.

Rustfrit stål

Rustfrit stål er et almindeligt anvendt og stærkt korrosionsmodstandsdygtigt materiale. Rustfrit ståls korrosionsbestandighed kommer fra dets indhold af krom, som danner en oxidfilm, der er bestandig over for fastgørelse (materialet betegnes som passivt). Nikkel forbedrer svejseegenskaberne. 18 procent krom og 8 procent nikkel er minimumskvaliteten, 304. Endnu bedre er kvaliteten 316, som har molybdæn, der forbedrer korrosionsmodstanden.

Hvis rustfrit stål er uden ilt (f.eks. under forseglinger eller rankefødder), mister det den beskyttende oxidfilm og bliver aktivt. Derefter opstår der let korrosion. Dette kan også forekomme i mikroskopiske revner og resultere i næsten usynlig korrosion, hvilket kan forårsage pludselige svigt. Velegnet til dækbeslag og ikke anbefalet til brug under vandet, undtagen når det er galvanisk beskyttet som f.eks. et fastgørelseselement i en udenbordsmotor af aluminium.

Wood hulls

Træskrog er meget tilbøjelige til nedbrydelse på grund af forskellige slags råd og korrosion forårsaget af metalbeslag og fastgørelseselementer. Fastgørelseselementer af silikonebronze anbefales. Brug ikke rustfrit stål under vandlinjen.

Fiberglas/kompositskrog

Med fiberglas/kompositskrog anbefales fastgørelseselementer af silkonebronze til brug under vandlinjen. Advarsel: Kulfiber (grafit) er elektrisk ledende og kan forårsage galvanisk korrosion mellem metalkomponenter i konstruktionen.

Nyttige links

• The truth about aluminum anodes - af Martin Wigg and Paul Fleury (pdf)
• Basics of corrosion - af Performance Metals (pdf) 
• Sacrificial anodes FAQ - af Performance Metals (pdf) 

Reference: Performance Metals