Galvanisk tæring - seildrev

[Hulda]

Bond or not to bond, that's the question. Fritt etter Shakespeare.

 

Det blir et mja-svar. På generelt grunnlag er sammenkobling å foretrekke, spesielt om det er en offeranode i kretsen. Og skroget er isolerende. Man presser da alle metaller til samme potensialet og galvanisk/elektrisk betinget korrosjon kan ikke oppstå. Er teorien. 

 

Har man noen enkle ventiler i sjøvannsbestandig materiale, lever de godt uten bonding.

 

På metallbåter er pr definisjon (nærmest) full bonding. Hulda har full bonding. Og det finnes ikke korrosjon. Jeg har to sekundære ventiler som ikke vil være med på leken og som byttes hvert femte eller så år. Hovedventilene, som ble kjøpt hos skraphandler til kr. 7/kg, har stått siden år 2000 og funker. 

 

Kom til å tenke på en video jeg så fra en korrosjonsfri 30 år gammel alu seilbåt (Australia og Indiske Hav). Der var alt elektrisk koblet sammen. Til og med batteri minus, hvilket var veldig bra, i følge mannen. Tja. Har båten sant 2-polet anlegg, så blir det ingen krets. Og så kan det bli lekkasjestrømmer fra nesten ikkenoe til full kortslutning. Det er nå så. Men det var også rustfritt stål boltet rett i aluminiumen, problemfritt. Så da, hvilket mannen nok ikke skjønte, så sitter det en dings et eller annet sted som presser hele skuta ned til potensialet til det edleste metallet.

 

[Arne2]

4 hours ago, Hulda said:

Det blir et mja-svar. På generelt grunnlag er sammenkobling å foretrekke, spesielt om det er en offeranode i kretsen. Og skroget er isolerende. Man presser da alle metaller til samme potensialet og galvanisk/elektrisk betinget korrosjon kan ikke oppstå. Er teorien. 

 

Mener vel å lest tilsvarende synspunkter på Internett, hva angår bonding av metalldeler i båt av isolerende materiale, dvs plast. Men jeg er også tilbøyelig til å mene at terorien ikke nødvendigvis er helt rett, uten at jeg på noen måte er sikker i min sak.

 

I en saltløsning, dvs sjøvann, så vil de ulike metalldelene som er i kontakt med sjøvann uansett få satt opp et elektrokjemisk elektrisk potensiale, i kontaktflaten mot sjøvann. På eksemplet over, så ble spenningsforskjellen mellom 2 komponenter målt til 0.8 Volt. Så lenge komponentene holdes isolert i fra hverandre, så vil det finnes en stående spenningsforskjell, men det vil ikke gå noen strøm, og derfor så blir det heller ikke til noen større grad av ionevandring, med korrosjon som resultat.

 

Når man forbinder 2 komponenter med hverandre, for eksempel via et amperemeter, slik som i eksemplet over, så etablerer man en strømsløyfe, akurat som når man kobler sammen polene i et batteri. I eksemplet over så måler man denne strømmen til å være 11 mA. Da har man en ionevandring med påfølgende utvikling av korrosjon på 11 mA. 

 

Hvordan en offeranode virker inn vil vel sannsynligvis avhenge litt av hvordan den er koblet inn i kretsen. Hvis det dreier seg om en offeranode som sitter på en stålkjøl så avgjøres vel sannsynligvis spenningspotensialet i kjølen seg sannsynligvis av jernets plass i spenningsrekken, ettersom det har mye større flate enn sinkanoden.

 

På den annen side, hvis messing(gjennomføringer) og stål(kjøl) er koblet sammen, så vil vel stålet komme til å offre seg for messingen slik at det man effektive oppnår er en noe større grad av korrosjon i stålkjølen. På min båt som har hatt en slik sammenkobling, så kunne jeg observere at offeranoden på kjølen var oppspist, pluss at det var korrosjon på kjølen. Alt annet metall og de andre offeranodene var inntakte. 

 

Det er jo mer ganske mye jern i en kjøl å ta av, slik at litt korrosjon på kjølen kanskje ikke medfører den store ulykke. Men ville vel tro at en brukbar løsning for en plastbåt er å ikke koble sammen komponentene i det hele tatt. Det blir som for et batteri. Så lenge det ikke er noen sammenkobling eller "belastning" mellom polene, så står spenningen der, men det går ingen strøm. Når man kobler polene sammen vha en belastning, så begynner det å gå en strøm i sammenkoblingen, og man får en tilsvarende grad av ionevandring inne i batteriet. 

 

For en metallbåt, så vil det nok sannsynligvis bli litt annerledes, ettersom muligheten til å bryte strømkretsen ikke er til stede. 

[Hulda]

Du gjentar mye av det jeg skriver. Er det ventiler i kretsen som ikke er av sjøvannsbestandig materiale, så vil de korrodere om de ikke er bondet. End of story.

Så er det masse av disse mulighetene der fysikken 'ikke funker'. Som regel er det ikke feil på fysikken, men hvordan opplegget er satt opp. Og feil oppsett kan gi uanede resultater. 

[Maika]

Hm, svært lite igjen av offeranodene mine etter første sesong med varmtvannsbereder, og det selv om jeg hadde berederen temmelig lite koblet til landstrøm.
Det jo ha vært en tilfeldighet, dvs. noe annet som er grunnen, feks. noen andre i havna som med dårlig strømopplegg, så jeg prøver igjen neste år med p kun kjøre berederen via inverteren.

Hvis det hjelper, så får jeg vurdere å installere et slikt lodd av en skilletrafo hvis jeg ser behov for å bruke landstrøm direkte til oppvarming.

[Hulda]

Da er du snart like tung og langsom som Hulda. Min trafo veier 24 kg (ringkjernetrafo). Det finnes sikkert lettere elektroniske som veier mindre. 

[Maika]

Victron har en på 10kg for opp til 2000W, noe som jo er mer enn nok for 750W bereder og 500W lader, så tipper jeg går for den hvis jeg syns jeg trenger det.

Men i praksis fungerer det jo egentlig strålende å bare bruke inverteren, så Hulda må nok heller slanke seg et par kilo for å holde følge ;) 

[Arne2]

3 hours ago, Hulda said:

Er det ventiler i kretsen som ikke er av sjøvannsbestandig materiale, så vil de korrodere om de ikke er bondet. End of story.

 

Men hvorfor skulle det skje i en båt med skrog av isolerende materiale?

 

Her er den berømte chatgpt sitt syn på saken. Til min forbauselse så sier den det samme som jeg tenker litt i retning av:

 

Quote

På en plastseilbåt er det som hovedregel best å holde skroggjennomføringer/seacocks i bronse/DZR-messing elektrisk isolert fra hverandre og fra båtens minus/båtjord. Å binde dem sammen (“bonding”) kan øke risikoen for galvanisk/strømkorrosjon med mindre du også bygger et gjennomtenkt vernesystem med store offeranoder og god galvanisk isolasjon mot landstrøm.

 

Vil forsøke å teste ut litt grundig for framtiden. 

[Hulda]

Samme reaksjon som en jernplate som ruster alene. Hvis du har en ikke avsinkingsherdet messing, så vil sinken begynne å oppføre seg som anode. 

[Arne2]

3 minutes ago, Hulda said:

..så vil sinken begynne å oppføre seg som anode

 

Ja, det kan ligge noe der, når det dreier seg om en legering, som bronsje/messing.

[Hulda]

Bronse er kobber og tinn. En sjøvanssikker legering.

Messing er kobber og sink. Både/og når det gjelder sjøvann. Avsinkingsherdet holder.

[Arne2]

Her ser det ut til å drie seg om korrosjonsproblematikk på et vis på to forskjellige nivåer, som i begge tilfeller kan lede til ødlagte komponenter og gjennomføringer.

 

Det ene er korrosjon som skjer på grunnlag av "microsceller" på et krystallinsk nivå og som et resultat av inhomogenitet i en legering. Det annet er den type korrosjon som kan skje som følge av at komponenter er bygd opp av forskjellig matriale slik at komponenetene får forskjellig spenningspotensiele i forhold til hverandre, når de er forbundet med hverandre ved hjelp av en elektrisk leder.

 

Jeg var ukjent med problemstillingen rundt "avsinkingsherdet messing". Mange ganger så kommer det jo bare tull og tøys ut i fra Chatgpt'en, så man må vurdere kritisk, men denne gangen så ser det jo som at den kommer med noe som sannsynligvis er fornuftig:

 

Quote

Avsinkingsherdet messing (DZR, “DeZincification Resistant brass”) er en messingtype som er utviklet for å tåle avsinking – altså at sinken i vanlig messing blir selektivt utløst/utvasket i vannmiljøer (særlig varmt, oksygenrikt eller salt/kloridhaltig vann). Avsinking gjør vanlig messing porøs og rosa/kritete i strukturen og kan lede til lekkasje og brudd.

Hva gjør den motstandsdyktig?

• Sammensetning: Ca. 60–63 % kobber og resten sink, med små tilsetninger (ofte arsen, noen ganger tinn/antimon) som hemmer avsinking. Det finnes også blyfrie varianter for drikkevann.

• Varmebehandling: Kontrollerer mikrostrukturen (α/β-faser) slik at sink ikke så lett kan selektivt forsvinne ved korrosjon.

• Resultat: DZR får en fin, stabil mikrostruktur som motstår dyp avsinking selv ved høyere temperaturer og i korrosive miljøer.

Typiske kjennetegn

• Merkes ofte DZR eller CR på komponenten.

• Materialbetegnelser i europeiske standarder kan være CW602N (og beslektede kvaliteter) for armaturer/ventiler.

• Testes gjerne etter ISO 6509-1 (avsinkingsprøve), der materialet skal vise svært liten inntrengningsdybde.

Bruk i båt

• DZR er betydelig bedre enn vanlig “gul messing” under vann, og brukes i f.eks. sjøvannsventiler/gjennomføringer.

• Likevel regnes marin bronse (f.eks. “naval bronze”) som enda mer robust over lang tid i sjøvann.

• Ser du rosa misfarging, sandaktig/krystallinsk brudd eller smuldring: det er tegn på avsinking → bytt komponent.

Kort sammenligning

• Vanlig messing: Billig, lett å maskinere – men sårbar for avsinking i sjø/varmt vann.

• DZR-messing: Tåler sjø/varmt vann vesentlig bedre – godt kompromiss for mange gjennomføringer/ventiler.

• Marin bronse: Dyrest, men best langtidsholdbarhet i sjø.

 

Litt på siden av trådens hovedtema, som jo er seildrev i en aluminiumlegering, vil jeg anta, men interessant nok.

 

Jeg måtte bla litt tilbake for å se hva denne tråden egentlig startet ut med, og der ser jeg at problemsillingen ikke er "interkrystallinsk" men at et seildrev har vært jordet opp mot landstrøm, slik at man har fått drivspenning til galvanisk korrosjon påtrykt utenfra. I dette tilfellet så hadde det nok fungert best å ha hatt drevet isolert i fra landjord og alt annet. 

 

(Men innenfor luftfart, så har jeg sett interkrystallinsk korrosjon i aluminiumslegeringer som har gått svært dypt, så det kan vel kanskje skje på seildrev også?!)

[Hulda]

Inter- og transkrystallinsk oppsprekking er resultat av annen korrosjon. Eksempelvis stress corrosion. Slike korrosjonsformer er ikke vanlig på greier som seildrev.