Hvorfor korroderer armaturhus?

Hva som faktisk synes i felt

Hvite avleiringer på aluminium, rødbrun rust fra jernholdige deler og blærer eller avflassing i belegg bør undersøkes. Utseendet alene fastslår verken avleiringenes sammensetning eller årsaken. Undersøk skjøter, fester, skadede flater og områder der vann eller salt kan samle seg.

Felles for alle disse tegnene er at de markerer slutten på en prosess, ikke begynnelsen. Overflaten har allerede vært eksponert for fukt over lang tid før endringen blir synlig for øyet.

Hva er korrosjon – og hva krever den?

Metallisk korrosjon er en elektrokjemisk prosess som trenger en lukket krets med fire deler. En anode er et metall som avgir elektroner og dermed løses opp. En katode er et edlere metall eller en overflatesone som tar imot elektronene. En elektrolytt, oftest fukt, leder ioner mellom overflatene. Elektronene trenger også en ledende vei gjennom metallet eller en elektrisk forbindelse mellom ulike metaller. Prosessen blir betydelig mer aktiv når fukten inneholder løste ioner fra salt. Brytes en del av kretsen, opphører denne elektrokjemiske prosessen.

Dette er også grunnen til at to ulike metaller i kontakt med hverandre kan være verre enn ett enkelt metall alene. I den galvaniske rekken ligger metaller som sink og aluminium lenger mot den reaktive enden, mens rustfritt stål og kobber ligger nærmere den edle enden.

Når et mindre edelt metall får elektrisk kontakt med et edlere metall i nærvær av fukt, fungerer paret som et lite batteri. En uisolert rustfri skrue direkte i et aluminiumshus er et eksempel. Det mindre edle metallet forbrukes da raskere enn det ellers ville gjort alene. (TWI)

Aluminium beskytter seg normalt selv gjennom et tynt, tett oksidsjikt som dannes naturlig mot luft. Kloridioner — fra havsalt eller veisalt — kan bryte ned dette sjiktet lokalt og starte såkalt gropkorrosjon (pitting), der angrepet konsentreres til små punkter i stedet for å spre seg jevnt. Lignende lokale angrep — spaltkorrosjon — oppstår ofte under pakninger, skiver og andre skjulte skjøter der fukt blir værende uten å tørke ut.

Miljøets betydning — og koblingen til overflatens aldring

En elektrolytt er ikke nok alene — den trenger en vei inn til metallet. Organiske belegg som våtlakk og pulverlakk skiller seg fra anodisering. Langtidsegenskapene kan påvirkes av UV-stråling, temperatursvingninger, fukt, mekaniske skader samt kvaliteten på forbehandling, sjikttykkelse og vedheft. Hvis et organisk belegg mister kontinuiteten, kan det underliggende metallet eksponeres for fukt og salt.

Anodisering er et anodisk oksidsjikt på aluminium, ikke lakk. Egenskapene avhenger blant annet av legering, sjikttykkelse, tetting, defekter og faktisk eksponering. Miljøet kan derfor påvirke organiske belegg og anodiske oksidsjikt gjennom ulike mekanismer; alle overflatesjikt kan ikke generelt beskrives som om de alltid blir sprøere til det dannes mikrosprekker.

En korrosjonsprøving etter ISO 9227 verifiserer ikke kapslingsklasse IP66.

Materialvalgets betydning

Hvilket materiale som brukes i armaturhuset avgjør hvordan denne prosessen forløper, men ingen vanlige materialer er helt upåvirket. Ubehandlet eller skadet stål ruster relativt raskt uten egen beskyttelse. Varmforzinket stål beskyttes av sinklaget helt til det er oppbrukt, hvoretter underliggende stål begynner å ruste på samme måte som ubehandlet stål.

Aluminiumets oksidsjikt gir naturlig beskyttelse, men klorider kan gi gropkorrosjon og kontakt med edlere materialer kan øke galvanisk angrep. Også rustfritt stål kan få grop- eller spaltkorrosjon. Sammenlign bestemte legeringer og overflatetilstander under samme eksponering.

Selve det ikke-metalliske SMC-materialet har ingen metallisk gitterstruktur av den typen metallbasert elektrokjemisk korrosjon krever. Galvanisk korrosjon og gropkorrosjon kan derfor ikke oppstå i selve SMC-materialet. Avgrensningen omfatter ikke metalliske festeelementer eller andre komponenter i den komplette armaturen. SMC-armaturhusets egnethet avhenger fortsatt av den nøyaktige materialkvaliteten, den komplette konstruksjonen og den faktiske UV-, varme-, fukt-, kjemikalie- og mekaniske eksponeringen.

For innkjøp er derfor fire spørsmål mer nyttige enn bare å spørre om armaturhuset er ”korrosjonsbeskyttet”:

1. For metalliske underlag med beskyttende malingssystemer innenfor ISO 12944s virkeområde: hvilken relevant gjeldende korrosivitetskategori er brukt, og er valget av komplett malingssystem for det aktuelle underlaget dokumentert?
2. Hvilket materiale består selve armaturhuset av, og inneholder det metall som kan utsettes for galvanisk korrosjon?
3. Om metalldeler forekommer — festeelementer, hengsler, låser — er de isolert fra andre metaller, eller i direkte elektrisk kontakt med dem?
4. Når prøving etter ISO 9227 påberopes: hvilket prøveobjekt, hvilken metodevariant, eksponeringstid, vurderingskriterier og hvilket resultat er angitt i prøverapporten?

Sammendrag

Korrosjon er ikke en tilfeldig feil, men en elektrokjemisk prosess med fire deler: en anode, en katode, en elektrolytt og en elektrisk ledende vei mellom anode og katode. Så lenge kretsen er lukket, fortsetter prosessen — og miljøet avgjør hvor ofte og hvor lenge det vilkåret er oppfylt.

Materialer som sink og aluminium ligger lenger mot den reaktive enden av den galvaniske rekken enn rustfritt stål, noe som gjør dem mer utsatt både for nedbrytning og for galvanisk korrosjon ved kontakt med edlere metaller. En herdeplastkompositt som SMC mangler den metalliske strukturen som elektrokjemisk korrosjon krever. Metallisk, galvanisk og elektrokjemisk korrosjon kan derfor ikke oppstå i selve SMC-armaturhuset; andre aldringsmekanismer må vurderes ut fra materialkvalitet og eksponering.

For innkjøp gir en tydelig materialdeklarasjon et betydelig mer pålitelig grunnlag enn det ubestemte begrepet ”korrosjonsbeskyttet” alene. For metalliske underlag innenfor ISO 12944s virkeområde bør relevant korrosivitetskategori kobles til et dokumentert valg av beskyttende malingssystem for det aktuelle underlaget; dette er ikke en generell klassifisering av alle armaturhus. (ISO 12944-2)

Gatebelysning i kystmiljø: materialvalg og Smögen

Kilder og videre lesning

• 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