Onderwerp: Schroefas aarden / stalen boot

Ik heb een stalen boot en vetgesmeerde schroefas, met een vetkoord vooraan en het achterste lager is onbekend. Vlak voor de schroefas zitten twee zinkanodes op de romp. Toen hij nog uitsluitend op zoet water lag vergingen die heel langzaam; sinds hij vaak op zout vaart is hij nog niet uit het water geweest.

Ik ga ervan uit dat er een isolatie is tussen de as en boot, door het vetkoord aan de ene kant en whatever lager er aan de achterkant zit - er zit daar sowieso (isolerend) vet in. Ik zit nu thuis; ik meet het de volgende keer wel even door.

Langs de gland komen altijd wel wat druppeltjes water, en dan pers ik vet en schroef ik hem aan. Het staal in de onmiddelijke omgeving van de gland, inclusief de schroefas zelf, roest redelijk snel, sinds ik op zout vaar, ondanks al het vet daar. Aan de buitenkant heb ik de anodes, maar aan de binnenkant niks. Ik denk dat deze binnenzijdige roestvorming galvanisch is en dat ik het tegen zou kunnen gaan door de schroefas te aarden, maar ik weet niet wat het effect daarvan is op de buitenkant.

Misschien, bedenk ik me, komt de geringe corrosie van de buitenzijdige anodes wel omdat de as altijd geisoleerd is geweest. Aarden van de as lijkt me de koninklijke weg, maar ik wilde graag checken of dat inderdaad zo is.

En dan: hoe doe je dat? Met een sleepcontact? Google levert niet zoveel op.

Thx.

In mijn stalen boot heb ik afgelopen zomer een sleepcontact op de schroefas gemaakt.

De rvs schroefas is geïsoleerd van de motor en daardoor ook van de min (massakabel motor). Op de schroefas stond - bij mij - ca. 0,7 Volt op de as en de as anode. De anode verdween veel sneller dan zonder het sleepcontact. Op zoutwater kan de schroef daardoor worden ontzinkt.

Het sleepcontact op de schroefas heeft twee verende kopergrafiet blokjes die via een 2,5 mm2 soepele koperdraad met een tapboutje contact maakt met mijn stalen romp. Dan meet je 0,000 Mv en is de stroomkring weer gesloten. Het rvs werk is costum build.

Deze wordt veel in Ierland en Engeland toegepast. Hier zijn alleen de zwaardere uitvoeringen te koop. De versie tot een schroefas diameter van rond 50 mm is daar gelukkig wel te verkrijgen via: www.chmarine.com/mgduff-electroeliminator-1/

Stalen schepen met jou schroefas constructie hebben zelden sleepcontacten.
Daar in tetgen aluminium schepen hebben ze wel.
je mág ze monteren, maar niet per se noodzakelijk.

Jollenbaas heeft ze zeer fraai gemaakt in zijn stalen schip. Hier op ZF staan ergens foto's.

Ik heb het ook exact zoals jij beschrijft.

@ Jollenbaas

Dat van die 0,7 Volt tussen een rvs schroefas en een niet daarmee geleidend verbinden stalen boot klopt precies als je naar beide galvanische potentialen beneden kijkt .Het verschil van staal met rvs is ook vrijwel precies die 0,7 Volt.
Maar of het verbinden van beide nou echt wat oplost vraag ik me af.
Dat een zinkanode op de as zich opoffert is natuurlijk logisch want zink heeft een potentiaal van -1000 en rvs van +200 .Op het verschil tissen die twee kun je een lampje laten branden . Als dan de as wordt verbonden word met de romp door het sleepconact ziet de anode nog steeds het 200 mv potentiaal van de schroefas wat echter door de stalen romp wordt afgezwakt naar iets tussen +200 en -500 , maar dichter bij dat van staal als van rvs vanwege het grotere oppervlak van de romp. Het potentiaalverschil zal dus inderdaad kleiner worden waardoor de anode zich minder snel zal opofferen.
Echter , waarom zit die anode eigenlijk of de rvs schroefas? Anodes moeten nl juist op het minst edele metaal zitten ( in dit geval dus op de romp) om dat tegen het edelere rvs te beschermen en niet andersom . Überhaupt zie ik eigenlijk van een anode op een rvs het nut niet zo zitten aangezien het rvs ( tenminste as dat een as van 1.4404 ( 316L dus is) zo'n beetje het edelste metaal is van de hele boot.
Ik zou dat ding er gewoon vanaf laten , tenminste als de as inderdaad van rvs 316 is wat wel waarschijnlijk is gezien je gemeten potentiaal . Ik zou nl. niet weten tegen welk nog edeler metaal die schroefas moet worden beschermd.

Overigens beschermt een anode , heelaas,echt niet tegen roest. Roesten is totaal wat anders als galvanische corrosie en kan niet door een anode maar alleen met bijv. kathodische bescherming worden tegengegaan zoals dat wel bij stalen damwanden gedaan wordt. Op een jacht is dat echter nauwelijks te realiseren omdat er daarvoor een constant potentiaalverschil moet wporden aangelegd tussen anode en een tweede referentiekathode .

ps, De waarden op het plaatje gelden voor zeewater . Dat galvanische corrosie in zeewater sneller gaat komt gewoon door de veel hogere geleidbaarheid van zeewater en niet door een ander potentiaalverschil.
Ad

Mee eens. Op de stalen romp zijn ook vier aluminium anodes gemonteerd en op het einde van de rvs schroefas één anode.

Dank voor de input allemaal. Als het ongebruikelijk is de as te aarden zal daar wel een reden voor zijn. Met het verkregen inzicht begrijp ik nu dat een geisoleerde as juist voordelen zou hebben: als de schroef geen stroomkring met het schip kan maken dan kan zijn verhoogde potentiaal geen kwaad aanrichten. Hij ziet die ionen in het zeewater aankomen maar moet zeggen helaas jongens we kunnen geen zaken doen ik heb geen relatie met het schip.

Het potentiaalverschil kan denk ik wel degelijk het roesten veroorzaken, volgens deze link, vergelijking 4. Ik heb ooit eens te dicht achter een zoutstrooier gereden en de zoutemulsie die op mijn boegiekabels was neergedaald deed de vonken van de bobine langs de buitenkant van de kabels wegkruipen. Super trippy was dat. Iets dergelijks zal ook langs de gland plaats kunnen vinden, waarbij de ijzerionen niet oplossen maar roest vormen. Maar goed mijn kennis van redox reacties is sinds mijn eindexamen een beetje... roestig

Enfin, ik zal de boel wel schoonmaken en voortaan een betere schroefas onderhoudsdiscipline betrachten: na elke tocht vet pompen en afdrogen. Misschien helpt een paar likjes van dat gele spul ook wel.

Als er op een geisoleerde rvs as een anode zit zal die wel degelijn , zoals ik al schreef, vrij snel zich opofferen aan het rvs van de as.
Verbind je hem met de massa van een stalen schip "terkt" aldat staal het potentiaal van de as omlaag waardoor het evrschil met de anode minder wordet en deze minder snel zal oplossen.

En dat van dat roesten gebeurt , als de as niet in het water ligt , gewoon door vocht en zuurstof uit de lucht ( roest si nl. geen ijzeroxide maar gehydrateerd ijzeroxide oftewel Fe2O3.xH2O . Ijzer roest ook niet in kurkdroge lucht maar alleen in vochtige of natte lucht.
Inderdaad wordt dat bevorderd door zout ( chloride ionen) maar met een anode kun je dat niet vorokomen. Het heeft nl niets met het potentiaal van het ijzer te maken .
Nogmaals , roesten en in het algemeen oxideren van een metaal is een heel ander chemisch proces dan galvanische corrosie waar ijzer in feite oplost in water.
Misschien nog maar eens deze PDF en dit plaatje om dat uit te leggen.

Er ontstaat weliswaar ook op een gegeven moment ijzerhydroxide ( dus geen ijzeroxide!) maar pas als de ijzerionen zijn opgelost in het omringende water . Daarna slaat dat ijzerhyoxide neer en zakt naar de bodem.

Overigens is zo ooit enkele miljarden jaren geleden een groot deel van ijzererts onstaan doordat in zeewater opgelost ijzer werd geoxideerd door de zuurstof die op een gegeven moment door de uit CO2 geproduceerde zuustof door zuurstof producerende organismen zoals algen . Daarvoor zat er in de atmosfeer helemaal geen zuurstof maar alleen CO2 . Bijna alle ijzer op aarde zat dus oorspronkelijk opgelost in zeewater . ( afgezien natuurlijk van de kern van de aarde die o.a. uit ijzer en nikkel bestaat naast ook andere zware metalen zoals goud.
Ad

Dank, goeie pdf is dat. Er staat dus inderdaad in: geen stroomkring = geen corrosie [van je romp]. Ik begrijp dat @jollenbaas het wel heeft gedaan ter bescherming van zijn as, als aanvulling op zijn as-anode. Dus als ik mijn as geisoleerd hou, dan vreet het potentiaal van de bronzen schroef niet mijn huid aan, maar riskeer ik wel corrosie van mijn as.

Daar moet ik eens een nachtje over slapen.

Een sleepcontact op de schroefas voorkomt juist schroefontzinking (zeker in zoutwater) en evt. galvanische corrosie op de schroefas.
Uiteraard zijn op de romp ook anodes ook nodig.

ironman schreef : en ook @ Jollenbaas

Als je goed naar de potentialen op van de galvanische reeks kijkt ( hieronder met meerdere typen brons) zie je dat een rvs schroefas niet door brons zal werden aangevreten. in ieder geval niet bij een rvs 1316 ( 1.4404) schroefas. Zelfs het minder edele 304 is nog even edel of iets edeler dan brons.
In tegendeel , sommige schroeven zijn van een minderwaardige kwaliteit brons ( meer een soort messing) waardoor ze een lager potentiaal hebben dan een rvs schroefas/ Vandaar dat veel klapschroeven ook anodes hebben om ze tegen die schroefassen te beschermen.
Beschermen van een goede rvs schroefas is dus echt onnodig omdat 316 rvs zo'n beetje het edelste metaal aan boord is. Tenzij je bijv. titaan of carbon ( = grafiet) fittings zou hebben.En heb je dan een moderne , nog sterkere Duplex rvs as dan is dat nog edeler.
Daarom zal een anode op een rvs as eerder gjuist door die as worden aangevreten omdat deze edeler is dan de anode i.p.v. dat deze de as beschermt.
De reden dat je desopndanks nog steeds schroefassen zit met anodes erop zal er mogelijk aan liggen dat nog niet zo lang geleden schroefassen meestal van staal of lager gelegeerde roestvrijstaalsoorten waren net als tegenwoordig waarschijnlijk nog steeds bij grote schepen.

Ps: Die presentatie over galvanische corrosie heb ik zelf ooit gemaakt voor de Engelse Leisure club waar dit soort vraagtekens ook steeds weer opduiken. Vandaar dat die in het Engels is
Ad

Meen dat de zinkanode op de schroefas bedoeld is om de schroef te beschermen.

De boot van een vriend van ons ligt op zoutwater en had last van schroefontzinking. Dat werd onderzocht en het bleek dat er door de geïsoleerde schroefaskoppeling 0,7 Volt op de schroefas stond. Ondanks de asanode gaf dit schroefontzinking. Met een sleepcontact op de schroefas werd de stroomkring weer gesloten en werd het 0,0000 Mv.

Het was de enige oorzaak.

@YB in jouw overzicht heb je open balkjes voor de RVS varianten. Wat betekent dat?

ironman schreef :
Verschil tussen passief en niet passief.
RVS is normaliter passief door de chroomoxide laag die er vanzelf door zuurstof uit de lucht op komt.
Rvs onderdelen die vrij omspoeld worden door wtare zijn dus altijd passief en daar gelden dan de gevulde balkjes.
Niet passief kan bijv. gebeuren onder water als er niet genoeg doorstroming op een rvs onderdeel is waardoor er te weinig opgelost zuurstof in het water wat daar zit overblijft.oiets kan bijv. in spleten of schroefdraad optreden onder water. Dan krijg je de zogenaamde "oxygen starvation corrosion" ( zuurstofgebrek corrosie) . Dat verdwijnen van de chroomoxide laag wordt erg versterkt door het chloride in zeewater wat een van de redenen is om onder de waterlijn in zeewater liever geen normale rvs zoals 316 te gebruiken. Daarvoor is duplex rvs veel beter omdat dat bestanddelen bevat (vooral Molybdeen) wat die corrosie voorkomt. Alloy 20 wat ook in het plaatje staat is ook een rvs soort wat geen last heeft van dat soort corrosie en daarom geen open balkje heeft.
Voor een rvs 316 schroefas is daarom ook een watersmering met een zekere doorstroming van water beter omdat dat steeds voor vers water rond dat rvs zorgt waardoor de beschermende oxidelaag in stand kan blijven.
Ad

@YB echt top, ik leer veel hier. Grote onbekende is dus de daadwerkelijke legering van mijn as en schroef. Ik kan de gezamenlijke potentiaal van as+schroef meten als ik in het water lig, maar dan weet ik dus niet of de as mijn schroef aanvreet of andersom. Als ik op de kant lig kan ik een schroefblad in een bak zout water hangen en met een koolstofelectrode meten. Maar ik weet nu in elk geval dat als ik de as aard, dat het samenstel van as+schroef edeler is en dus de (kale stukjes van) mijn romp aanvreet, of in plaats daarvan de anodes, zolang die er zijn.

ironman schreef :
Daarvoor hoef je die twee niet in een bak water te hangen hoor.
Wat wil je trouwens met die koolstofelectrode überhaupt meten? Je zou wel kunnen meten of er een stroompje loopt tussen de as en de schroef maar dan moet je in milliamperes nauwkeurig genoeg kunnen meten en dat valt niet mee.
Als je er voor zorgt dat aan elkaar vast zitten , dus een electrisch geleidend contact hebben kun je gewoon het verschil in potentiaal meten ( moet je wel een geschikte nauwkeurige meter voor hebben die tot ruim onder de 100 millivolt DC kan meten).
De kant waar je dan de plus meet is dus het edelste , de min het minst edele die dus , als ze beide onder water zitten ( en vooral onder zout water) zal worden aangetast .
Bijv. als de as van rvs 316 is en de schroef van silicon bronze zul je een spanningsverschil meten van ongeveer 0,15 volt met de plus aan de rvs kant. Bij een as van 304 rvs zo'n 0,05 volt meer.
Volgt gewoon uit die lijst van potentialen.

In feite is zoiets een thermokoppel die immers ook een spanningsverschil geeft . Alleen zit daar bijv. ijzer en constantaan tegen elkaar maar in principe gaat dat met elke combinatie van twee verschillend edele metalen.
Ad

Ik heb verder geen verstand van dit soort zaken, maar kan het vet dat je er in spuit de stroomkring met elkaar verbinden?

koko schreef :
Nee , vet is echt niet electrisch geleidend. Hooguit heel misschien grafietvet of kopervet maar dat is niet eens geschikt als schroefasvet.
Ad

Vergeet niet dat in bijna alle motoropstellingen de as elektrisch verbonden is met de keerkoppeling, dat die elektrisch verbonden is met het motorblok en dat het motorblok elektrisch verbonden is met de motorfundatie en dat de fundatie aan de romp gelast is. Die elektrische verbinding tussen as en romp bestaat dus al in bijna alle gevallen.

Dat kan nog best meevallen: de meeste fundatierubbers en veel flexibele koppelingen zijn elektrisch geisoleerd. Bij mij bleek de enige massaverbinding van de motor de teleflexkabels van de bediening te zijn (n.a.v. het streven om de min vrij van aarde te houden). De schroefas is dankzij de Centaflex AM koppeling elektrisch geisoleerd: rubber eindlager en zwevende afdichting.