Korrosjon

1
Korrosjon
2
Definisjon av korrosjon

• Korrosjon er en reaksjon mellom
• Materiale
• og
• omkringliggende miljø
• under dannelse av korrosjonsprodukter

3
Produksjon og nedbryting av stål
Reaksjon foregår mellom materiale og
omkringliggende miljø
Plater, rør, profiler, etc.

Energi- tilvirking
Vann/fuktighet oksygen
Råmateriale jernmalm
Rust
Tilstedeværelse av vann / fuktighet og oksygen
er en nødvendig forutsetning for korrosjon av
stål
4
Nødvendige forutsetninger for å få korrosjon
En galvanisk celle består av

• En katode
• Det edle metall / legering (eller del av
  metall)
• En anode
• Det uedle metall / legering
• En elektrisk forbindelse mellom de to metaller.
  Leder elektrisk strøm (ved elektroner)
• En elektrolytt
• Leder elektrisk strøm (ved ioner)

5
Faktorer som influerer på korrosjonshastighet.
Materialer i elektrolytt

• Temperatur
• Saltholdighet
• Oksygeninnhold
• Vannhastighet
• Surhet (pH)
• Type elektrolytt ( f.eks. last eller kjemikalier
  )
• Innhold av forurensnig som fremmer korrosjon
• Mikro-organismer

6
Korrosjonsbeskyttelse med malingPrinsipper

• Barriere-effekten.
• Danner en barriere som forhindrer sjøvann eller
  andre medier i å komme i kontakt med underlaget.
• Eksempel Epoksy malinger.
• Katodiske effekt.
• Malingen selv virker som en offeranode
  (galvanisk effekt).
• Eksempel Sink-rike malinger.
• Inhibierende / passifiserende effekt
• Malingen passiverer stålets overflate.
• Eksempel Malinger iblandet rustbeskyttende
  pigmenter. (blymønje, kromater og fosfater).

7
Unngå løsninger hvor støv / fuktighet samler seg


Uheldig Bedre
Beste løsning
Fuktighet er innestengt
8
Feil sveisetilsats i sveisefuger kan gi kraftig
korrosjon

Korrosjonsangrep på sveisefuge Tilsats er uedlere
enn stålet
Elektrolytt
Stål
Katode Anode
Katode
MERK Sveisematerialet (fyllstoffet) må alltid
være mer edelt enn grunnmaterialet
9
Katodisk beskyttelse
10
Prinsippet med katodisk beskyttelse

• I en korrosjonscelle vil stål korrodere når den
  kommer i kontakt med et edlere metall
• Det edle metallet erstattes med et mindre edelt
  metall enn stål En offer anode
• Elektronene vil gå i motsatt retning av den
  opprinnelige
• Stålet vil bli beskyttet mens anoden vil korrodere

Cp and corrosion \ CP_protection cell1
11
Katodisk beskyttelseStål beskyttet med en
offeranode
12
Galvanisk spenningsrekke i sjøvann
13
Type offeranoder

• Sink
• Noranode
• Coral Z
• Aluminium
• Coral A
• Coral A høyverdig
• Magnesium

14
Offeranode på skipsskrog

• Akterstevnsområdet må tas spesielt hensyn til
• Offeranoder på skroget gir øket friksjon /
  brennstoff forbruk

CD-4930-90
15
Hvorfor velge et ICCP system på skrog

• Glatt skrog, ingen motstand / friksjon
• Fleksible dokkingsintervaller
• Lave kostnader for langtidssystemer
• Lang levetid, minimum av vedlikehold
• Ingen sveising nødvendig i tørrdokk
• Ingen fare for å skade innvendige malingsystemer
• Hel-automatisk korrosjonsbeskyttelse
• Gir tilbakemelding om malingssystemets tilstand

16
Typisk layout for et ICCP system
Antall anoder og plassering av referanse
elektroder kan variere med skipets størrelse og
CP design
17
Valg av maling
18
Bestanddeler i maling
Malinger
Bindemiddel
Pigmenter
Løsemidler
Tilsatsmidler
Hydrokarboner

• Naturlig
• Tørkende olje
• Kulltjære

Fargestoff
Fyllstoff
Ketoner

• Syntetisk
• Alkyd
• Akryl
• Epoksy
• Polyester
• Polyuretan
• Silikat
• Polysiloksan
• Hydrokarbonharpiks

Passiverende
Ester
Katodisk beskyttende
Eter
Alkoholer
Biocider
Vann
19
Mange forhold er avgjørende for hvilket
malingsystem vi bør velge (1 av 2)
Driftsforhold ? Korrosjonsklasser
HMS krav ?
Hva skal males ?
Ønsket levetid ?
20
Mange forhold er avgjørende for hvilket
malingsystem vi bør velge (2 av 2)
Vedlikehold Frekvens og mulighet ?
Faglig utførelse ?
Produktkunnskap ?
Forhold under påføring?
21
Systemer brukt i marin industri under utfasing

• Hvorfor fases de ut
• HMS krav
• Løsemiddelinnhold
• Tungmetaller
• Kreftframkallende stoffer
• Innhold av kjemikalier (Ozon)
• Hormonhermere
• Uøkonomiske i bruk
• Ny og bedre teknologi overtar

• Malingtyper
• Blymønjer
• Bitumen
• Vinyl
• Vinyl tjære
• Klorkautsjuk
• Tjære epoksy
• Tinnholdige antifoulinger

22
Malingers egenskaper bestemmes i stor grad av
bindemiddelet

• Tre generiske typer maling påføres prøveplater
  Alkyd, epoksy og polyuretan
• Eksponering mot sollys, vann og et kjemikalie
• Ulike egenskaper framkommer
• Viktig å velge riktig type maling for formålet

Paint technology / What is paint2
23
Herding / tørking ved oksydering

• Løsemidler fordamper
• Oksygen trenger inn i malingen og starter
  reaksjonen.
• Molekylene bindes sammen ved en kjemisk reaksjon

Paint technology Oxidation_drying1
24
Alkyd malingerEgenskaper
Fordeler
Begrensninger

• En-komponent
• Enkel i bruk
• Gode påføringsegenskaper, flyter godt
• God tilgjengelighet
• God glans og værbestandighet
• Gode fuktegenskaper
• Tåler tørr varme opp til 120ºC.

• Begrenset bruksområde
• Vannbestandighet
• Kjemikaliebestandighet (særlig alkalisk)
• Løsemiddel-bestandighet
• Filmtykkelse
• Aldri brukes på sink
• Dårlig adhesjon til to komponent produkter

Bruksområder Kun over vann, forbehandling min.
St 2
25
Fysikalsk tørking

• Løsemidler fordamper
• Molekylene smelter sammen
• Ingen kjemisk binding

Paint technology Physical_drying1
26
Fysikalsk tørkende malingerEgenskaper

• Fordeler
• Fysikalsk tørking, en komponent
• Ikke temperaturavhengig
• Lett å overmale
• Relativt god vann-bestandighet
• Relativt god kjemikalie- og glans bestandighet

• Begrensninger
• Dårlig løsemiddelbestandighet
• Relativt lavt tørrstoffinnhold
• Relativt dårlige fuktegenskaper
• Termoplastisk(dirt pickup)
• Tåler tørr varme opp til omtrent 70 C

Bruksområder Over og under vann, forbehandling
min. St 2
27
Kjemisk herdende malinger

• Løsemidler fordamper
• Molekylene beveger seg mot hverandre
• Molekylene binder seg sammen via kjemiske
  bindinger
• Et tredimensjonalt nettverk dannes

Paint technology Curing_good1
28
Rene epoksy malingerEgenskaper
Fordeler
Begrensninger

• Høy mekanisk styrke
• Meget god kjemikalie
• bestandighet
• Meget god vannbestandighet
• Meget god alkali bestandighet
• Moderat syrebestandighet
• God adhesjon
• Kjemisk herding
• Tåler tørr varme opp til 120ºC

• Kjemisk herding
• Kritting
• Temperaturavhengig
• Krever blåserensing
• Overmalingstid

Bruksområder Over og under vann. Forbehandling
min. shopprimet stål. Beskyttelse av
kjemikalietanker min. Sa 2 1/2
29
Epoksy Mastik malinger Egenskaper
Fordeler

• Høyt tørrstoffinnhold/tykke strøk
• Overflatetolerant
• Meget god vannbestandighet
• Høy mekanisk styrke
• Meget gode fukteegenskaper
• God kjemikaliebestandighet
• Kjemisk herding
• Lyse farger
• Vinter-herder
• Tåler tørr varme opp til 90ºC

• Kjemisk herding
• Kritting
• Temperaturavhengig
• Bør ikke brukes på tykke
• strøk av fysiskalsk
• tørkende malinger

30
Overflatetolerante malinger avhenger av
bindemiddelets fukte-egenskaper
Vinyl KK/Akryl Epoksy Polyuretan
Uretanalkyd Alkyd Kokt linfrøolje Rå linfrøolje
Overflatetolerant maling Epoksy Mastic
31
Dårlig omrøring av to-komponente malinger

• God omrøring er nødvendig for å få til en god
  herdeprosess
• Utilstrekkelig omrøring gjør at de ulike
  molekylene ikke kommer i kontakt med hverandre
• Det vil ikke dannes et tre-dimensjonalt nettverk

Paint technology Curing_bad1
32
Vannfortynnbar Akryl
Fordeler
Begrensninger

• God korrosjonsbeskyttelse
• Lavt VOC-innhold
• Raskere tørking enn løsemiddelholdige
• Flammepunkt over 100 ºC
• Vann som tynner / rensemiddel
• God UV-bestandighet
• God adhesjon til andre generiske typer

• Langsommere tørking enn løsemiddelholdige typer
  ved høy RH og lav temperatur
• Må lagres og transporteres over 0 ºC
• Trenger god ventilasjon
• Noe dårligere kjemikalie resistens enn
  løsemiddelholdige

33
Vannfortynnbar epoksy
Fordeler
Begrensninger

• God korrosjonsbeskyttelse
• Redusert utslipp av løsemidler
• Lavt VOC-innhold
• Flammepunkt over 100 ºC
• Vann som tynner
• Herder ned til 5 ºC
• God adhesjon til stål, galv. stål, aluminium og
  betong

• Trenger god ventilasjon ved høy fuktighet
• Må lagres og transporteres over 0 ºC
• Kortere brukstid sammenliknet med
  løsemiddelbaserte
• Samme helsefare som løsemiddelbasert epoksy

34
Begroningshindrende malinger Bunnstoffer
35
Hva er begroning ? (1 av 2)

• Begroning er setling og vekst av marine planter
• og dyr på strukturer i sjøen

36
Hva er begroning ? (2 av 2)

• Det er anslagsvis 4000 - 5000 arter og disse kan
  klassifiseres som
• Mikrobegroning
• generelt referert til som slim, en kompleks
  viskøs blanding av bakterier og mikroskopiske
  organismer
• Makrobegroning
• dette omfatter planter og dyr

37
Micro- begroing
Foto tatt i mikroskop av Diatoms
Larvestadium av rur
CD 1545 nr. 6
CD 1545 nr. 8
38
Macro- begroing
Rur
Hydroider
CD 1545 nr. 5
CD 1545 nr. 12
39
Hensikten med en antifouling

• Å forhindre eller begrense påvekst
• Sikre bedre økonomi (redusert drivstoffforbruk)
• Forhindre at begroning penetrerer malingen og
  framskynder korrosjonen

40
Hovedtyper av antifoulinger
1. Konvensjonell Antifouling 2. Langtids
Antifouling 3. Selvpolerende Antifouling
41
Utlekkingshastighet for Antifouling


Sammenligning av utlekkingshastighet av biosider
fra ulike typer A/F
40
Konvensjonell A/F
Minimum utlekkings- nivå for å sikre
beskyttelse mot begroning
30
Langtids A/F
Utlekkingshastighet (µg/cm2 / dag)
Selvpolerende A/F
30
10
1 2 3

Tid, år
42
Average Seawater temperatures
43
Forbehandling
44
Rengjøring av overflaterViktig å fjerne alle
urenheter

• Overflatebehandling omfatter fjerning av
• Salter
• Oljeansamlinger.
• Fett
• Fremmedlegemer (andre urenheter)
• Dette gjøres ved
• UHPWJ (Vannrensing).
• Damprensing (Steaming)
• Bruk av vaskemidler.
• Andre godkjente metoder.

45
VannkvalitetPotensielle kilder og farer
Potensielle kilder
Potensielle malingskader
Salter Forurensninger Partikler
Osmotisk blæring Støv etter tørking
Tap av adhesjon
46
Osmotisk blæring

• Osmotisk blæring inntreffer når
• malingen er påført et underlag som
• er forurenset med vannløselige salter

Movie Paint technology \ Osmosis1
47
Sveiserøyk er vannløselig og kan bare fjernes
med vann
Område vasket med vann
Sveiserøyk

• Løsemidler vil ikke fjerne sveiserøyken
  fullstendig
• Hvis sveiserøyken ikke fjernes vil den forårsake
  osmotisk oppblæring

CD 0589 no. 11
48
Blærer nær sveisen, sannsynligvis på grunn av
gjenværende sveiserøyk

• Sveiserøyk inneholder salter og vil forårsake
  osmotisk oppblæring
• Galvaniske forskjeller mellom stål og sveis kan
  gjøre forholdene ennå værre

CD 4934 no. 79
49
Vedlikehold - Overflatebehandling. Valg av
redskaper og metode

• Redskaper og metoder må velges i samsvar med
• Malingspesifikasjonen
• Arealet som skal repareres
• Omfang av skade på overflaten
• Tidligere forbehandling og malingsystem
• Tilgjengelig verktøy / redskaper
• Malingsystemet som skal påføres
• Krav til systemets levetid

Se også ISO 8501 - 2
50
Forbehandling Illustrasjon av ulike metoder
Tørrblåsing Slurryblåsing Våtblåsing Vannren
sing
51
Spotblåsing kan være en kilde til framtidige
malingsskader

• Blåserensing river opp kantene rundt opprinnelig
  skade
• Intakt maling skades og får dårlig heft i
  overlappingssonen
• Skadede kanter må slipes ned

Pre-treatment Spotblasting1
52
Vannrensing (UHPWJ)

• Vannrensing er et alternativ til blåserensing
• Vannrensing har
• Miljømessige
• Tekniske
• Praktiske
• fordeler og begrensninger

53
Slørrustdannelsen blir lavere enn ventet p.g.a
temperaturøkning på stålet

• Slørrustdannelse er avhengig av mange faktorer
• Noen ganger blir slørrustdannelsen mindre enn
  forventet
• Vannrensing tilfører energi til stålet
• Temperaturen øker og fordampingen blir raskere

Pre-treatment Waterblast_flashrust1
54
Vannfortynnbare malingerTyper bindemidler

• Akryl (styrenakryl)
• Epoksy
• Alkyd
• Polyuretan
• Styren-butadien
• Vinylklorid

55
Skip ferdig malt før sjøsetting

• Nymalt skipsbunn
• Klar for en ny seilingsperiode

CD no. 4934 photo 88
56
Påføring
57
John skal påføre maling

• Tid er penger !
• John påfører maling på raskest mulige måte
• Godt håndtverk er svært viktig for å oppnå
  kvalitet
• I det lange løp vil dette gi god økonomi

Application John_application1
58
Metoder for påføring av maling

• Høytrykksprøyte
• Bra
• Pensel
• Bra
• Rull
• Mindre bra, særlig for første strøk

59
Stripe maling
Legg merke til kontrastfargene. Utmerket arbeid

• Sveisesømmer
• Kanter
• Vinkler
• Stivere
• Utsparinger etc.

Cd-4934-91
60
Regler ved påføring av maling med
høytrykksprøyte.

• Riktig avstand pistol - objekt (30-60 cm)
• Riktig vinkel (90)
• Jobb systematisk
• (50 Overlapping eller kryss-sprøyting)