En velkonstrueret aluminiumpontong i saltvand er en investering, der holder i flere årtier, og det, der i sidste ende sætter en stopper for den, er næsten aldrig den langsomme, jævne nedbrydning, som folk forestiller sig, når de tænker på korrosion. Konstruktioner af denne art svigter lokalt, på en håndfuld forudsigelige steder, og hvert eneste af disse steder fastlægges på tegningen og ikke af havet.
Det er det nyttige svar til en kunde, der sammenligner tilbud. Spørger man, hvor længe metallet holder, får man et markedsføringstal. Spørger man, hvordan fastgørelseselementerne er isoleret, og hvor vandet løber væk, får man et svar, der rent faktisk giver et indblik i levetiden.
Hvorfor overlever aluminium overhovedet i havet?
Aluminium er et reaktivt metal, der beskytter sig selv. Når det udsættes for luft, danner det en tynd, tætbundet oxidfilm, og denne film genopbygges næsten øjeblikkeligt, hvor den end bliver ridset. I et marint miljø er det netop dette passive lag, der ligger mellem metallet og vandet, og det er snarere dette lags opførsel end legeringens generelle egenskaber, der forklarer det meste af det, der sker i løbet af tredive år.
Filmen har visse betingelser. Den har brug for ilt for at kunne regenerere sig, den er stabil inden for et bredt, men ikke ubegrænset, spektrum af vandkemiske forhold, og den kan nedbrydes lokalt af klorider. Hver af de nedenfor nævnte almindelige svigtformer er et tilfælde, hvor filmen forhindres i at udføre sin funktion i et lille område, mens resten af konstruktionen fortsætter uberørt.
Hvilke legeringer hører hjemme i vandet?
Konstruktionsaluminium er ikke ét enkelt materiale, og de marine kvaliteter udgør en særskilt gruppe. 5xxx-serien, legeret med magnesium, er det traditionelle valg til plader, der kommer i kontakt med havvand: 5083 indeholder ca. 4,5 procent magnesium og har den højeste styrke blandt de marine kvaliteter, der ikke kan varmebehandles, mens 5086 ligger i samme størrelsesorden. Begge bevarer deres styrke godt efter svejsning, hvilket er vigtigt, da en flyder er et svejset, tryktæt rum.
6xxx-serien, der er legeret med magnesium og silicium, kan varmebehandles og egner sig godt til ekstrudering, hvilket gør den til det oplagte valg til rammer, bjælker og dækprofiler. En typisk ponton er derfor en blandet konstruktion: 5xxx-plader, hvor metallet er udsat for fugt, og 6xxx-ekstrudater, hvor det udgør bærende elementer. En specifikation, der angiver én legering til hele enheden, er som regel udarbejdet på baggrund af et katalog.
Hvad går der egentlig galt?
Fire mekanismer står for næsten det hele, og de er alle lokale.
Rustpletter. Klorider bryder oxidfilmen på isolerede steder, og angrebet fortsætter ind i metallet, mens den omgivende overflade forbliver blank. Hulkorrosion er kosmetisk alarmerende og strukturelt langsomt fremadskridende, men det er netop denne mekanisme, der i sidste ende gennemborer en flydevægsvæg. I rapporterede eksponeringsundersøgelser af 5083 blev den dybeste hulrosning fundet i den atmosfæriske zone snarere end i tidevandszonen, hvilket er det modsatte af, hvad de fleste intuitivt ville forvente, og en god grund til ikke at betragte delene over vandlinjen som de nemmeste.
Spaltkorrosion. Når to overflader ligger tæt sammen, men ikke er tæt forseglet, trænger der vand ind, ilten bliver ikke fornyet, og filmen kan ikke dannes igen. Overlappende samlinger, skiver, undersiden af boltede beslag og mellemrummet bag en klods er de klassiske steder. Dette er snarere en konstruktionsfejl end en materialefejl, og det er det eneste punkt på listen, der lettest kan undgås.
Galvanisk kontakt. Hvis man forbinder aluminium direkte med rustfrit stål eller galvaniserede komponenter i en elektrolyt, bliver aluminiumet den del, der ofres. Dette sker ved beslag, fastgørelseselementer, hængsler og landforbindelsen, og processen foregår hurtigt nok til at have betydning allerede i løbet af en enkelt sæson, hvis kontaktfladen er ugunstig.
Erosion. Modstanden i stille vand er meget god, og den falder i takt med, at vandhastigheden stiger. På de fleste anløbsbroer er dette irrelevant; men ved siden af en propelstrøm eller i en strømfyldt kanal er det ikke tilfældet, og det er værd at gøre konstruktøren opmærksom på dette i stedet for at antage, at det generelle tilfælde gælder.
De detaljer, der afgør svaret
Adskil uensartede metaller med ikke-ledende bøsninger og skiver alle steder, hvor et fastgørelseselement går igennem, og vælg materialer til fastgørelseselementerne bevidst i stedet for blot at tage det, der står på hylden. Undgå at skabe sprækker ved at anvende kontinuerlig svejsning frem for afbrudt svejsning og ved at tætne samlinger, der ikke kan undgås. Sørg for, at alle overflader dræner, da stillestående vand er den tilstand, som alle fire ovennævnte mekanismer foretrækker, og stillestående ferskvand, der er fanget i en sektion, er hårdere ved aluminium end bevægeligt havvand uden for sektionen.
Hvor isolering reelt er umulig, overtager offeranoder belastningen i stedet, og de er et forbrugsmateriale, der skal indgå i vedligeholdelsesplanen, snarere end en komponent, man monterer og så glemmer alt om. Disse beslutninger hører hjemme i konstruktionsgennemgangen, sammen med de fribords- og opdriftsværdier, der bestemmer flydernes størrelse, fordi de afregnes på samme tidspunkt og på grundlag af de samme tegninger.
Hvad vedligeholdelse egentlig går ud på
Meget lidt, hvilket netop er pointen, men ikke ingenting. Vask med ferskvand fjerner de kloridaflejringer, der forårsager hulkorrosion over vandlinjen. En årlig inspektion til fods kontrollerer fastgørelser, isoleringsdetaljer og anodforbrug, og en dykker- eller hejseinspektion af flyderne med længere mellemrum bekræfter, at der ikke er sket nogen skader. Arbejdet måles i timer snarere end i dage, og det er forskellen mellem en konstruktion, der når sin beregnede levetid, og en, hvor flyderne skal udskiftes efter femten år.
Intet af dette gælder specifikt for aluminium. Det er værd at sammenligne med, hvad et tilsvarende program koster på en stålkonstruktion i det samme vand, hvor det er overfladebehandlingssystemet – og ikke selve metallet – der bestemmer intervallerne, og hvor ommalingen i sidste ende kommer til at udgøre den største del af omkostningerne over hele levetiden.
Hvad der skal kræves i udbuddet
Spørg om legeringen og hårdheden for hver enkelt hovedkomponent i stedet for blot én enkelt kvalitet for konstruktionen. Spørg, hvilket materiale der anvendes til fastgørelseselementerne, og hvordan der sikres isolering ved alle grænseflader mellem aluminium og andre metaller. Spørg, om der er monteret anoder, hvor de er placeret, og med hvilket forventet udskiftningsinterval. Bed om, at dræningsanlægget vises på det overordnede oversigtstegning.
Disse fire spørgsmål fylder et afsnit og skelner mellem leverandører, der har bygget til saltvand, og leverandører, der har bygget et dæk. De kan også besvares allerede i udbudsfasen, hvilket betyder, at sammenligningen finder sted inden tildelingen og ikke først ved den første inspektion.
Inden konstruktionen bestilles
Levetiden i havvand er et resultat af konstruktionen, ikke en egenskab, der fremgår af indkøbslisten. Metallet kan holde i tredive år og mere; om det når så langt, afhænger af, om tegningerne har sikret vandgennemstrømning, holdt forskellige metaller adskilt og sørget for, at der ikke er steder, hvor klorider kan samle sig.
Vores flydende konstruktioner af aluminium er udformet med disse fire mekanismer for øje og leveres sammen med en vedligeholdelsesplan, der angiver de enkelte eftersyn og deres intervaller, så kunden ved, hvad der forudsættes med hensyn til levetiden, i stedet for blot at få oplyst et tal.