Vern mot korrosjon

Litt rust på ein gammal sykkellås er neppe noko vi treng å bekymre oss noko særleg over. Men når det oppstår rust på stål som blir nytta i større konstruksjonar, eller som speler ei viktig rolle for drifta av eit anlegg, kan konsekvensane bli langt meir alvorlege. Sterk korrosjon får nemleg konsekvensar ikkje berre for det korroderte området, men for heile konstruksjonen. Derfor må vi verne stålet med overflatebehandling.

Konsekvensar

Viss konstruksjonar ikkje er tilstrekkeleg korrosjonsverna, kan det oppstå store reparasjonsutgifter. Vi kan òg risikere at komponentar må skiftast ut så ofte at det ikkje er økonomisk berekraftig. Ved alvorlege korrosjonsdefektar kan det i verste fall skje at ein heil konstruksjon eller ei heil produksjonslinje må stengast ned for reparasjon. Dette kan få alvorlege økonomiske konsekvensar for ei bedrift. I tillegg kan korrosjonsskadar på konstruksjonar utgjere ein fare for menneskeliv, eigedom og miljø.

Vi må vanlegvis ta omsyn til vekt og kostnader når vi produserer delar og konstruksjonar av metall. Derfor kan vi ofte ikkje bruke overdimensjonerte delar eller spesialmateriale. Det gjer at overflatebehandling blir stadig viktigare. Overflatene treng til vanleg vedlikehald. I tillegg må dei kanskje bli påførte ny overflatebehandling jamleg.

Det finst mange moglege tiltak for å hindre korrosjon eller få ned korrosjonshastigheita på ein struktur. Vi må tenke korrosjonsvern i alle ledda – planlegging, produksjon, transport og bruk.

Strukturdesign

Gjennomtenkt strukturdesign kan minske korrosjonsrisikoen på fleire måtar. Designet bør til dømes sikre at det er nok plass til påføring av måling og til anna vedlikehald, og at det er fri drenering frå overflater og holrom.

Materialval

Vi må finne det materialet som passer best for miljøet konstruksjonen skal stå eller nyttast i. Moderne materialteknologi har gitt oss ei rekke nye materiale som er tilpassa ulike miljøutfordringar, som høgfast plast, korrosjonsbestandig stål og kjemikalbestandig betong.

I tillegg må vi unngå enkelte metallsambindingar eller sørge for passande og tilstrekkeleg isolasjonsmateriale som stoppar galvanisk korrosjon. Isolasjon har også ein annan viktig funksjon: Han kan brukast til å kontrollere varmeveksling og overføring av korrosjonsstraum. Det kan vere nødvendig fordi høge temperaturar og auka elektronoverføring vil akselerere korrosjonen.

Produksjon og transport

Produksjonen må planleggast godt slik at vi unngår konstruksjonsskadar. Hull, sprekk og andre ståldefektar kan nemleg fange opp aggressive eller etsande stoff og forårsake tidleg nedbryting av vernefilmen. Vi må også bruke metodar for handtering og transport som sikrar at strukturen ikkje blir skadd.

Vern mot ytre påverknad

Elektrokjemisk korrosjon er ein prosess som krev fire element: anode, katode, elektrisk samband og elektrolytt. Denne typen korrosjon vil stoppe viss eitt eller fleire av desse elementa blir eliminerte.

Påføring av vernande lag

Vi kan til dømes verne grunnmaterialet med eit vernande lag slik at det ikkje kjem i kontakt med nokon elektrolytt eller med noko elektrisk samband. Eit slikt vernande lag kan til dømes vere måling eller eit anna materiale med høg elektrisk motstand.

Fjerning av elektrisk samband

På eit skip kan metall påførast isolatorar eller belegg for å hindre direkte kontakt mellom metalloverflater som kan danne ei galvanisk celle. Då blir korrosjonen redusert eller stoppa fordi elektrona ikkje kan flyte frå anoden til katoden.

Eit anna døme på det same er bruken av isolerande flensar i røyrleidningar. Flensane skal hindre elektrisk samband mellom røyrdelar. Dermed hindrar dei òg at det oppstår korrosjon.

Miljøkontroll

I små og lukka rom er det mogleg å halde ein metallstruktur tørr, til dømes ved å bruke ein avfukter som fjernar elektrolytten (fukta). Då stoppar korrosjonen fordi ioneflyten som fører til korrosjon, ikkje er mogleg utan elektrolytt. Alternativt kan vi heve ståltemperaturen for å unngå kondens.

Katodisk vern

Katodisk vern blir brukt som eit korrosjonshindrande tilleggsvern som kan bøte på beleggsfeil. Denne forma for vern er basert på prinsippet om den galvaniske cella. Det meir aktive metallet blir brukt til å verne eit meir edelt metall.

Vi kan installere ein offeranode (til dømes i sink) for å verne ein stålstruktur. Sinket overtek altså rolla som anoden og korroderer, mens stålet blir verna fordi stål er meir edelt enn sink.

Katodisk vern blir mellom anna brukt i røyrleidningar og skipsskrog, med element i magnesium eller sink som offeranode. Også galvanisering av stål fungerer på same måten: Stålet blir belagt med eit lag av sink. Sinket fungerer som ein offeranode og korroderer i staden for stålet.

Ei anna form for katodisk vern er å tilføre straum for å levere elektron til metallet som skal vernast. Katodisk vern er mykje brukt ved strukturar som er nedsenka i vatn eller gravne ned i jord.

Anodisk vern

Vi kan påføre vernande måling eller eit belegg på anoden for å hindre at han blir eksponert for miljøet. Då kan ikkje anoden oksidere og miste elektron, og korrosjon blir forhindra.

Anodisk vern blir ofte brukt i kjemisk industri. Metallet (t.d. stål) blir gjort til katode ved at ein koplar det til ei ytre straumkjelde, noko som hindrar oksidasjon.

Å bruke måling og belegg er den vanlegaste metoden for å verne underlag mot korrosjon. Det finst tusenvis av ulike målingar og belegg tilgjengelege i marknaden. Dei vernar underlag ved å gi ein

• barriereeffekt

• passiverande (inhibitiv) effekt

• katodisk effekt

Belegg med barriereeffekt

Vi kan bruke belegg som til dømes epoksyprimerar for å skape ein barriere som hindrar sjøvatn eller andre korrosive stoff i å komme i kontakt med underlaget. Ei anna moglegheit er å påføre eit metallisk belegg, mellom anna gjennom forkromming eller galvanisering. Belegget vil danne eit tett barrierelag på ståloverflata.

Korrosjonshemmarar

Det er alltid vanskeleg å påføre ein vernande film i eit lukka system som inneheld etsande væsker eller gassar, og å finne korrosjon og behandle han. I slike tilfelle kan vi bruke korrosjonshemmarar. Dette er kjemiske sambindingar som kan reagere med vatn og stål slik at det blir danna eit passivlag som vernar stålet.

Belegg med passiverande eigenskapar

Når vi bruker eit passiverande belegg på stål, trenger fukta gjennom belegget til ho når primeren under belegget. Då blir det reaktive pigmentet i primeren aktivert. Dette pigmentet gjer at metalloverflata blir passivert: Ho blir mindre reaktiv og dermed verna mot korrosjon. Sinkfosfatprimerar er eit godt døme på passiverande belegg.

Passiverande måling blir ikkje anbefalt for konstruksjonar som skal stå i vatn eller fuktig jord.

Belegg med galvanisk effekt

Det finst måling som inneheld metallisk sinkpulver som fungerer som ein offeranode. Sinkrike primerar er eit typisk døme på belegg med galvanisk effekt.