Varför korroderar armaturhus?

Vad som faktiskt syns i fält

Vita avlagringar på aluminium, rödbrun rost från järnhaltiga delar samt blåsor eller flagning i en beläggning är tecken som bör undersökas. Utseendet ensamt fastställer varken avlagringens sammansättning eller orsaken. Inspektera särskilt fogar, infästningar, skadade ytor och områden där vatten eller salter kan samlas.

Gemensamt för alla dessa tecken är att de markerar slutet på en process, inte början. Ytan har redan exponerats för fukt under lång tid innan förändringen blir synlig för ögat.

Vad är korrosion – och vad kräver den?

Metallisk korrosion är en elektrokemisk process som behöver en sluten krets med fyra delar. En anod är en metall som avger elektroner och därmed löses upp. En katod är en ädlare metall eller en ytzon som tar emot elektronerna. En elektrolyt, oftast fukt, leder joner mellan ytorna. Elektronerna behöver dessutom en ledande väg genom metallen eller en elektrisk förbindelse mellan olika metaller. Processen blir betydligt mer aktiv när fukten innehåller lösta joner från salt. Bryts någon av kretsens delar upphör denna elektrokemiska process.

Det här är också varför två olika metaller i kontakt med varandra kan vara värre än en enda metall på egen hand. I den galvaniska serien ligger metaller som zink och aluminium längre åt den reaktiva änden, medan rostfritt stål och koppar ligger närmare den ädla änden.

När en mindre ädel metall får elektrisk kontakt med en mer ädel metall i närvaro av fukt fungerar paret som ett litet batteri. Ett exempel är en oisolerad rostfri skruv direkt i ett aluminiumhölje. Den mindre ädla metallen förbrukas då snabbare än den annars skulle ha gjort på egen hand. (TWI)

Aluminium skyddar sig normalt självt genom ett tunt, tätt oxidskikt som bildas naturligt mot luft. Kloridjoner — från havssalt eller vägsalt — kan bryta ned det skiktet lokalt och starta så kallad gropfrätning (pitting), där angreppet koncentreras till små punkter istället för att sprida sig jämnt. Liknande lokala angrepp — spaltkorrosion — uppstår ofta under packningar, brickor och andra skymda fogar där fukt blir kvar utan att torka ut.

Miljöns betydelse — och kopplingen till ytans åldrande

En elektrolyt räcker inte ensam — den behöver en väg in till metallen. Organiska beläggningar som våtlack och pulverlack skiljer sig från anodisering. Deras långtidsprestanda kan påverkas av UV-strålning, temperaturväxlingar, fukt, mekaniska skador samt kvaliteten på förbehandling, skikttjocklek och vidhäftning. Om ett organiskt skikt förlorar kontinuitet kan den underliggande metallen exponeras för fukt och salt.

Anodisering är ett anodiskt oxidskikt på aluminium, inte en lack. Dess prestanda beror bland annat på legering, skikttjocklek, tätning, defekter och faktisk exponering. Miljön kan därför påverka organiska beläggningar och anodiska oxidskikt genom olika mekanismer; det går inte att generellt beskriva alla ytskikt som att de alltid blir sprödare tills mikrosprickor bildas.

Ett korrosionsprov enligt ISO 9227 verifierar inte kapslingsklass IP66.

Materialvalets betydelse

Vilket material som används i höljet avgör hur den här processen fortskrider, men inget vanligt material är helt opåverkat. Obehandlat eller skadat stål rostar relativt snabbt utan eget skydd. Varmförzinkat stål skyddas av zinklagret ända tills det är förbrukat, varefter underliggande stål börjar rosta på samma sätt som obehandlat stål.

Aluminiumets oxidskikt ger ett naturligt skydd, men klorider kan orsaka gropfrätning och kontakt med ädlare material kan öka galvanisk korrosion. Även rostfritt stål kan drabbas av grop- eller spaltkorrosion. En jämförelse behöver avse specificerade legeringar, yttillstånd och samma exponering.

I själva det icke-metalliska SMC-materialet finns ingen metallisk gitterstruktur som metallbaserad elektrokemisk korrosion kräver. Galvanisk korrosion och gropfrätning kan därför inte uppstå i SMC-materialet självt. Avgränsningen omfattar inte metalliska fästelement eller andra komponenter i den kompletta armaturen. SMC-höljets lämplighet beror fortfarande på den exakta materialkvaliteten, den kompletta konstruktionen och den faktiska UV-, värme-, fukt-, kemikalie- och mekaniska exponeringen.

För inköp är därför fyra frågor mer användbara än att bara fråga om höljet är ”korrosionsskyddat”:

1. För metalliska underlag med skyddsmålning inom ISO 12944:s omfattning: vilken relevant aktuell korrosivitetskategori har använts, och finns ett dokumenterat val av komplett målningssystem för det aktuella underlaget?
2. Vilket material består själva höljet av, och innehåller det metall som kan utsättas för galvanisk korrosion?
3. Om metalldelar förekommer — fästelement, gångjärn, lås — är de isolerade från andra metaller, eller i direkt elektrisk kontakt med dem?
4. När provning enligt ISO 9227 åberopas: vilket provföremål, vilken metodvariant, exponeringstid, bedömningskriterier och vilket resultat anges i provrapporten?

Sammanfattning

Korrosion är inte ett slumpmässigt fel utan en elektrokemisk process med fyra delar: en anod, en katod, en elektrolyt och en elektriskt ledande väg mellan anod och katod. Så länge kretsen är sluten fortsätter processen — och miljön avgör hur ofta och hur länge det villkoret är uppfyllt.

Material som zink och aluminium ligger längre åt den reaktiva änden av den galvaniska serien än rostfritt stål, vilket gör dem mer känsliga både för egen nedbrytning och för galvanisk korrosion vid kontakt med ädlare metaller. En termosetkomposit som SMC saknar den metalliska struktur som elektrokemisk korrosion kräver. Metallisk, galvanisk och elektrokemisk korrosion kan därför inte uppstå i själva SMC-höljet; andra åldringsmekanismer måste bedömas utifrån materialkvalitet och exponering.

För inköp betyder det att en tydlig materialdeklaration ger ett betydligt mer pålitligt underlag än det obestämda begreppet ”korrosionsskyddad” ensamt. För metalliska underlag inom ISO 12944:s omfattning bör relevant korrosivitetskategori kopplas till ett dokumenterat val av skyddsmålning för det aktuella underlaget; detta är inte en generell klassning av alla armaturhöljen. (ISO 12944-2)

Gatubelysning i kustmiljö: materialval och Smögen

Källor och vidare läsning

• TWI — What is Galvanic Corrosion and How Can it be Prevented?
• AMPP — What is Corrosion? (electrochemical cell)
• ISO 9227:2022 — Corrosion tests in artificial atmospheres — Salt spray tests
• ISO 12944-2:2017 — Paints and varnishes — Corrosion protection of steel structures by protective paint systems — Part 2: Classification of environments