Neem een stalen plaat van een meter bij een meter en hang die een jaar in de Noordzee. Zonder bescherming is er na twaalf maanden al een meetbaar verlies aan materiaaldikte. Op een zeeschip staat tientallen millimeter staal onder permanente druk van zout water, elektrolyten en bacteriën. Corrosiebescherming is dan geen luxe maar een operationele noodzaak.
Wat is coating en hoe beschermt het een scheepsromp?
De eerste verdedigingslinie is de scheepscoating: een opgebouwde laag verf die het staal fysiek van het water isoleert. Een moderne onderwatercoating bestaat uit meerdere lagen. Eerst een anticorrosieprimerlaag die direct op het gestraalde staal wordt aangebracht, daarna een of meerdere tiecoats en ten slotte een antifoulinglaag die aangroei van algen, zeepokken en mosselen vertraagt.
Zelfs een perfecte coating heeft zwakke plekken. Een steen die bij lage snelheid langs de romp schuurt, een las die niet volledig gedicht is, een doorvoer voor een pijp: overal waar de coating breekt, begint het corrosieproces. Dáárom werkt coating altijd samen met een tweede systeem.
Hoe houden zinkanodes het staal cathodisch beschermd?
Kathodische bescherming maakt gebruik van een basisprincipe uit de elektrochemie. In een elektrolyt (zout water) vormen twee metalen met verschillend elektrisch potentiaal een galvanisch koppel: het minst edele metaal (de anode) lost langzaam op en beschermt daarmee het edeler metaal (de kathode). Op schepen zijn zinkanodes of aluminium anodes bevestigd aan de onderwaterromp. Die lossen gecontroleerd op, terwijl het scheepsstaal intact blijft. Na verloop van tijd, doorgaans bij een droogdokking om de twee tot vijf jaar, worden de versleten anodes vervangen.
Zink is het klassieke anodemateriaal dat al meer dan honderd jaar gebruikt wordt in de scheepvaart. Aluminium anodes zijn lichter en presteren beter in hoog-resistief water. Magnesium anodes worden toegepast in zoet water, waar de geleidbaarheid lager is.
Wanneer is impressed current cathodic protection de betere keuze?
Grote zeeschepen gebruiken naast of in plaats van opofferingsanodes ook een ICCP-systeem (Impressed Current Cathodic Protection). Hierbij wordt via een externe gelijkstroomvoeding een beschermende stroom door de romp geleid. Inerte elektroden van geactiveerd titanium aan de onderwaterzijde van het schip sturen de elektrische stroom zodanig dat het staal als kathode fungeert. Het materiaalverbruik is tot duizend keer lager dan bij gewone zinkanodes, waardoor ICCP aanzienlijk kostenefficiënter is voor grote rompen.
De anodes zitten verspreid over de romp, met een grotere concentratie aan het achterschip rondom schroef en roer: dat zijn de zones waar stroomkringen door rotatie het corrosierisico verhogen. Een boordcomputer bewaakt de stroomsterkte continu en past die aan op basis van de vaarsnelheid en het omgevingswater.
