Marin rust – rusttyper og hva man skal gjøre med dem

Når metaller utsettes for synlighet av vann, enten det er ferskvann, saltvann eller saltvann, er akvatisk korrosjon uunngåelig. Fra det øyeblikket de produseres, prøver nesten alle ståltyper å gå tilbake til den opprinnelige formen de hadde da vi gravde dem opp av bakken.

De tre typene rustbåter som vanligvis fungerer for å håndtere er:

Enkel elektrokjemisk forringelse
Galvanisk rust
Elektrolytisk/tilstedeværende korrosjon

Alle tre typene marin forringelse er et resultat av en elektrokjemisk prosess, forskjellen ligger i hvor raskt forringelsen skjer. Prosedyren øker akselerasjonen når flere metaller er involvert (galvanisk korrosjon) og enda raskere når uønskede elektriske strømmer brukes (forringelse av vandrende strøm). Selv om resultatet av en av disse typene forringelse er stort sett det samme – synlige stålskader – kan det være mange grunner til at forringelsen skjedde i utgangspunktet. Utfordringen vi står overfor er å gjenkjenne typen rust og finne dens sanne årsak for å minimere fremtidig rust.
Elektrolytisk – marin forringelse av spredt strøm
Direkte strømrust (DC) er rusten som oppstår når strøm flyter gjennom metall og vann når det søker en vei tilbake til batterijord. Forringelseshastigheten forårsaket av spredt likestrøm kan være 100 ganger raskere enn galvanisk rust, og det kan forårsake betydelig skade på dagtid, og til og med timer. I ekstreme tilfeller av spredt strømrust kan et nedre system og drivhus bli spist nesten helt bort, noe som utsetter aksler og utstyr. Selv om dette absolutt skjer, finnes det andre mer vanlige tilfeller av spredt strømrust som oppstår, noen som lett – men feilaktig – kan tilskrives galvanisk korrosjon. Det er et ganske vanlig spredt strømscenario som oppstår på flermotors vannscootere. Vanligvis har propellen i rustfritt stål til Mercury 115 på én motor en glatt overflate, mens den andre er fortsatt skinnende og ren.

Det første hintet om at dette er et problem med vandrende strøm kan utledes fra disse bildene. Hvis dette var en galvanisk korrosjonssituasjon, ville ikke Mercury Black Max-propellen i rustfritt stål i aluminium blitt påvirket. Det rustfrie stålet ville vært beskyttet av aktive anoder, eller, hvis ingen anoder er aktive, av det lette aluminiumshuset til de nedre enhetene og bukkene. I en situasjon med spredt strøm søker elektrisk strøm en vei tilbake til jord. Så når den forlater ett metall, uansett type, vil strømmen erodere det metallet. Når strømmen når det neste metallet på veien tilbake til jord, vil det dannes avleiringer på overflaten av det metallet.

Det andre hintet, hvis båtførerne er observante, er at problemet vanligvis oppstår mens elmotorene går, ikke mens de er ankret. De vil rengjøre propellene sine, men neste gang de kommer tilbake fra en dag med bruk, vil én propell være dekket av oppbygging. Så hva kan forårsake denne typen forringelse av vandrende strøm? Vanligvis skyldes det dårlige boosterkablekoblinger. Dette er et problem fordi alle elmotorer, i flermotorapplikasjoner, skal gå til samme elektriske potensial, men på grunn av variasjoner i ladeeffekt mellom elmotorer som går, samt batteriproblemer, er det ikke sikkert at de er det. Hvis de ikke er det, vil de prøve å matche.

Gode, ryddige kabelforbindelser og batterikabler med riktig dimensjon er nødvendig for å holde alle elektriske motorer og batterier i samme kapasitet. Startkabler som kobler mellom jordterminalene på alle batterier er spesielt viktige for å muliggjøre utjevning. Hvis forbindelsene på batteriene og motorene er dårlige, kan vandrende strøm strømme fra den ene motoren til den andre gjennom vannet i et forsøk på å utjevne kapasiteten. En vanlig årsak til denne typen tilfeldig strømskade er manglende eller for liten negativ startkabler mellom start- og husbatteriene. Denne tilstanden forårsaker vanligvis ikke betydelige skader på kort tid, men brukere vil ofte nevne hvordan den ene propellen ser annerledes ut enn den andre.

Det finnes imidlertid én lignende situasjon med batterikabler som kan oppstå, og en som kan forårsake betydelig tilfeldig eksisterende skade på svært kort tid: feilkoblede batterikabler. Alle negative batteripoler må kobles sammen. Men hva skjer når en elmotors positive batteripol er koblet til en annen elmotors negative batteripol?

Du skulle kanskje tro at dette ville forårsake en umiddelbar kortslutning. Ikke egentlig. Det som skjer er at én elektrisk motor vil ha en positiv kapasitet på 12 V på alle metaller, og vandrende strøm vil bevege seg fra den elektriske motoren til den andre. En unøyaktig kobling kan oppstå når båteiere, en ufaglært elevservicetekniker eller hagearbeider setter inn nye batterier eller setter inn batterier på nytt når de klargjør en båt for bruk etter lagring i lavsesongen. Forvent disse situasjonene, de er enkle å identifisere og korrigere når du vet hvor bevisene leder deg.

Elektrokjemisk marin rust
Elektrokjemisk korrosjon, også beskrevet som selvkorrosjon, krever bare at et metallstykke er i kontakt med en elektrolytt. I dette tilfellet er metallet både anoden og katoden, i tillegg til den ledende banen. Hvordan kan et enkelt metallstykke være både en anode og katode? Mange metaller er faktisk legeringer, som betyr at de inneholder flere basismetaller og forurensninger. I en legering fungerer ett basismetall som anode, mens et annet basismetall fungerer som katode. Elektrolytten kan være vanlig luft, en væske eller en blanding av begge. Eksempler vi ofte ser er dannelsen av korrosjon på stål eller et lag med oksid på bart lett aluminium. Denne prosessen, selv om den er ekstremt langsom, starter når mange ståltyper produseres, og kan være den enkleste typen rust å bremse. Et beskyttende belegg, for eksempel riktig type maling, kan forsinke prosessprosessen.

Anoder monteres på utenbordsmotorer som et offer for den naturlige prosessen som treffer stål når det prøver å gå tilbake til sin opprinnelige form. Bortsett fra en visuell sjekk for forringelse, hvordan kan vi vite om det er nok anoder til å sikre motoren og andre metallkomponenter?

Den mest effektive måten er å bruke en sølv/sølvklorid-referanseelektrode for å måle skrogkapasiteten. Instruksjonene som følger med den anbefalte sølv/sølvklorid-elektroden vil veilede deg med en behandling. Den grunnleggende introduksjonen til behandlingen er å koble voltmeterets negative resultat til referanseelektroden.

Plasser deretter referanseelektroden i vannet nær de nedsenkede ståldelene. Med voltmeterets positive ledning koblet til vannscooterens likestrømsjord eller bindingssystem, vil du observere en ekstremt lav spenningsanalyse mellom referanseelektroden og vannscooteren. Spenningen, vanligvis i området -750 til -1100 mV, er skrogkapasiteten. Det finnes etablerte matriser for forskjellige skrogmaterialer og drivsystemer, som du må være innenfor når riktig mengde anodebeskyttelse er tilgjengelig. Når du har et raskt rustproblem, må skrogkapasiteten undersøkes for å finne årsaken til problemet. Å bytte ut korroderte komponenter uten å løse det virkelige problemet vil bare føre til fortsatte rustproblemer.

Galvanisk marin rust
Galvanisk rust omfatter vanligvis to forskjellige metaller, aluminium og rustfritt stål. Disse ståltypene er festet til hverandre enten ved direkte kontakt eller av det elektriske systemet, og er nedsenket i en elektrolytt – vannet båten befinner seg i. Samlingen av disse komponentene blir i bunn og grunn et stort våtcellebatteri.

Hva skjer i et batteri når det opprettes en forbindelse mellom de positive og negative elementene? Elektroner flyter mellom batteriets plater, som er anoder og katoder. På et skip uten beskyttelse mot forringelse vil lett aluminium, som er det mest aktive metallet, bli anoden, og rustfritt stål, et mindre aktivt metall, vil bli katoden. Elektroner vil strømme fra anoden til katoden, noe som resulterer i tap av anodeprodukt, synlig som korrosjon på lett aluminiumselementene.

Galvanisk rust ser vanligvis ut som malingssår med et hvitt, finkornet restmateriale på det eksponerte stålet. Hjørner og kanter på komponenter, som forkanten av den nedre enheten og sidene av antiventilasjonsplaten, vil vanligvis være de første områdene som blir påvirket. Galvanisk forringelse er langt mer skadelig enn elektrokjemisk korrosjon, men kan kontrolleres og reduseres når man forstår forringelsesprosessen.

Sørg for å sjekke for mangler og bruk forebyggende prosedyrer mot lyd. Den mest effektive første beskyttelseslinjen er å bruke et lag med god maling for å beskytte stålet mot elektrolytten. En annen metode er å introdusere et vekslende metall, en annen aktiv ingrediens enn aluminium, i systemet. Et metall som er mer aktivt vil bli en offeranode og vil gi beskyttelse til både aluminiums- og rustfritt ståldeler. Metoden er å installere riktig mengde offeranodemateriale for å beskytte alt aluminiumet og rustfritt stål, koblet enten direkte til eller til båtens elektriske system.

Fakta om offeranoder
De fabrikkinstallerte anodene må være i vannet for å tilby forsvar.
Trimror-anoder er kanskje ikke i vannet når det reduserte systemet er skråstilt oppover.
Anodene på akterspeilbrakettene kan ikke forbli i vannet på elektriske motorer montert i applikasjoner som krever utrolig høy montering.
Ekstra anoder er nødvendig når det er andre metalldeler i systemet: lette aluminiumsskrog, jekkplater, trimplan*, dorgemotorer osv. Motorens anoder vil ikke bare ikke være i stand til å sikre de andre elementene, men vil heller ikke være i stand til å sikre motoren. De vil også erodere svært raskt. Ekstra anoder kan være nødvendig på en motor når den brukes i andre applikasjoner enn det den opprinnelig var designet for. Eksempel: SHO®-modeller, hovedsakelig en ferskvannsbassbåtmotor, kan trenge flere anoder når den brukes i dypvann, brakkvann og til og med når den ofte er forankret i ferskvann.

Anodene må være rene og fri for maling for å fungere ordentlig.
Anoder bør være elektrisk ledende og koblet til båtens og motorens jordingssystem. Ledningsevnen gjennom anodeproduktet og mellom anoden og båtens elektriske system forringes med tid og eksponering.
Anoder svekkes av design ettersom de gir sikkerhet og bør skiftes regelmessig. Skift anoder når de er slitt ned til 2/3 av sin opprinnelige størrelse. Vær oppmerksom på at utseende kan lure. Anoder kan miste masse (vekt) uten å se synlig mindre ut. Har du noen gang sett en som så ut som den hadde ormehull?
Vannsirkulasjon rundt en fortøyd båt kan forstyrre sirkulasjonen av elektroner fra anoden til katoden. Hvis elektronene fra anoden går for langt til katoden, vil anoden avgi enda flere elektroner i et mye raskere tempo i sin tapre innsats for å feste katoden.

Båter koblet til landstrøm kan kobles elektrisk til andre båter og kaistrukturer med den vanlige jordledningen (grønn) i vekselstrømssystemet, noe som skaper ett stort system. Anoder på én båt vil forsøke å beskytte andre båter eller nedsenkede kaistrukturer som ikke har tilstrekkelig anodebeskyttelse. En galvanisk isolator installert i nærheten av fartøyets kyststrømuttak i vekselstrømsjordledningen (grønn) hindrer strømmen fra å strømme mellom fartøy og kaistrukturer koblet til et landstrømsystem.
Ikke bare er utilstrekkelig anodebeskyttelse et problem, for mye sikkerhet er heller ikke bra. Mange anoder eller feil type anodemateriale kan utvikle en annen elektrokjemisk respons som skaper hydrogen på metalloverflaten. Dette vil føre til at malingen blir sår og flasses av overbeskyttede overflater. Metallelementer som er elektrisk atskilt fra resten av fartøyet er ikke bundet. Disse komponentene kan trenge sin egen frittstående anodebeskyttelse for å minimere elektrokjemisk forringelse. Sink-, magnesium- og aluminiumanoder er tilgjengelige fra mange kilder. Hvordan kan aluminium beskytte aluminium? Aluminiumlegeringen som brukes til anoder er mye mer aktiv enn aluminiumlegeringene som vanligvis brukes til påhengsmotorer, motorer og skrog. Sink og aluminiumanoder brukes oftest. Magnesium er et godt anodemateriale for ferskvann, men bør aldri brukes i dypvann eller brakkvann, da magnesium vil overbeskytte og erodere veldig raskt når det brukes i saltvann.