Blog Frans Vos - het corrosiebewustzijn, de ontwaking

Naast de Nederlandse koningsdag kende de week van 22 april nog een heugelijke gebeurtenis. Sinds enkele jaren staat vierentwintig april immers gekend als de "World Corrosion Awareness Day", oftwel de "internationale corrosie-bewustwording dag". Nu, toegegeven, dat "gekend" staan moet uiteraard met enige korrels zout worden genomen. Op basis van mijn ervaring moet ik immers vastellen dat er nog heel wat bewustwording over de impact en oorzaken nodig is, zelfs in de industrie- en contructiewereld, laat staan de publieke opinie van het corrosieve thema wakker ligt. Bovendien zijn op het optreden van corrosie en de stoffelijke en lichamelijke schade die erdoor worden geleden iets om triest in plaats van feestelijk te worden.


Door Frans Vos - Materials Consult


Maar wat is dan alsnog het heuglijke aan de Corrosion Awareness Day? Dat is dat er eindelijk meer initiatieven worden genomen om corrosie en corrosiepreventie meer onder de aandacht van een ruimer publiek te brengen. Niet dat dat iets helemaal nieuw is, het ALURVS.nl-magazine biedt bijvoorbeeld al vele jaren waardevolle bijdragen op dat vlak, maar dat er in een wereld vol internet en sociale media zo een bewustwordingsdag is, helpt duidelijk wel om het corrosie-onderwerp meer viraal onder de beleidsmakers en de publieke opinie zichtbaar te krijgen.




 
 

Economisch bewustzijn
Om u even de impact van corrosie te illustreren, hierbij enkele duizelingwekkende cijfers: Alleen al voor de Verenigde Staten werd de directe en indirecte schade omwille van corrosie in 2022 geraamd op 2.5 BILJOEN dollar (dat is dus 2.5 keer ‘10 tot de 12de macht’!) (bron: Association for Materials Protection and Performance, AMPP). Dat is ongeveer 3.4% van het Bruto Binnenlands Product van de Verenigde Staten. Vertaald naar België zou dat in 2022 een corrosiekost betekenen van om en nabij de 19 MILJARD euro en voor Nederland 33 MILJARD euro!  Corrosiepreventie is dan ook een uitdaging in alle sectoren van onze maatschappij: in gebouwen, industriële installaties, transportmiddelen, waterleidingen enzoverder. Zo wordt in de onderstaande figuur een beeld gegeven van de economische impact van corrosie in verschillende bedrijfssectoren van de Verenigde Staten (bron: The United States Cost of Corrosion Study, 2002, NACE International, 2002 / PS: 1 billion in het Engels = 1 miljard in het Nederlands). Al zijn er sinds 2002 vermoedelijk wel enkele lichte verschuivingen geweest in de verhoudingen tussen de sectoren, het mag duidelijk zijn dat ‘drinkwater- en rioolsystemen’, ‘motorvoertuigen’ en ‘defensie’ de grote slokoppen van de corrosiekost zijn, alle drie sectoren die heden ten dage meer dan ooit in het middelpunt van de belangstelling staan. De wereldwijde aandacht voor de productie en distributie van gezond drinkwater, de niet te stuiten elektrificatie van ons voertuigenpark en de daarbij horende immense groei van de infrastructuur voor elektriciteitsdistributie, en de hernieuwde aandacht voor effectief inzetbaar en duurzaam defensiematerieel vormen ook de kern van menig corrosie-gerelateerd onderzoek bij universiteiten en in de industrie.
 
 
Technisch bewustzijn
Dat er een enorme economische drijfveer voor de optimalisatie van bestaande, en de ontwikkeling van nieuwe corrosie­preventieve technieken is, moge uit voorgaande duidelijk zijn, maar om de overheid, aandeelhouders, directies en andere stakeholders te overtuigen om substantieel meer (onderzoeks)middelen voor corrosiepreventie ter beschikking te stellen, is er dan uiteraard ook voldoende technisch bewustzijn met betrekking tot corrosie nodig. Al te vaak moet ik immers vaststellen dat er nog verschillende technische misverstanden over corrosie blijven rondwaren. Dat dat bij de algemene publieke opinie zo is, hoeft niet te verwonderen, maar dat ik soms doorwinterde ontwerpingenieurs, constructeurs, inspectie- en onderhoudsverantwoordelijken nog hoor beweren dat roest hetzelfde is als corrosie of dat gekozen is voor ‘roestvrij’ staal omdat dat ‘roestvrij’ volgens hen ‘toch aangeeft dat dat staal niet kan corroderen’, strekt mij tot verbijstering. Roest is immers geen corrosie en ‘Roestvrij’ staal bestaat niet, althans toch niet vanuit technisch oogpunt. Als ik de woordenboeken er op nasla, blijken taalkundigen daar schijnbaar anders over te denken. De ‘dag van de corrosiebewustwording’ lijkt me dan ook een goede gelegenheid om ook technisch het corrosiebewustzijn van de lezer verder aan te scherpen. Hierna en in een volgende ALURVS.nl-bijdrage breng ik graag enkele veel circulerende misverstanden over corrosie onder de aandacht. Dat de trouwe lezer daarbij af en toe een belletje uit mijn vorige bijdrages aan het ALURVS.nl-magazine zal horen rinkelen, wordt mij hopelijk vergeven. De bijna wekelijkse mediaberichten dat er weer maar eens iemand een gesloten spoorwegovergang heeft overgestoken, het aantal weggebruikers dat ik dagelijks al rijdend met hun mobieltje zie jongleren en het aantal politici dat schijnbaar genoegen vindt in oorlogje spelen, tonen nog maar eens aan dat bewustwording veelal slechts ontstaat door zeer regelmatig te herhalen dat ze met het leven van zichzelf en dat van vele andere medemensen spelen. Bij corrosie is het niet anders, want ook omwille van corrosie zijn helaas al al te veel mensen overleden.



 (bron: iStock)
 

Bewust zijn van “Roest is geen corrosie” of “Als je roest ziet, ben je eigenlijk te laat”
In de mainstream media en helaas ook in menig vaktijdschrift gebeurt het nog al te veel: Een woord een betekenis toedichten dat het technisch gezien eigenlijk niet heeft. Zo worden de woorden “roest” en “corrosie” door sommige auteurs blijkbaar als synoniemen aanzien, maar dat zijn ze allesbehalve.  Corrosie is het in oplossing gaan van een metaal, bijvoorbeeld in water. Dat mechanisme is enigszins vergelijkbaar met het oplossen van keukenzout in water. Als je keukenzout in een pot water doet in een hoeveelheid die onder de zogenaamde ‘oplosbaarheidslimiet’ van zout in water ligt, zal het zout ontbinden in zijn bouwstenen: natrium- en chloorionen. Als de zoutconcentratie onder de oplosbaarheidslimiet van zout in water blijft, zal je dus niet zien dat er zout in het water zit. Wat met keukenzout in water gebeurt, kan ook gebeuren met metalen: ze gaan in oplossing, waarbij voor staal bijvoorbeeld ijzeratomen ‘in oplossing gaan’, waardoor er ijzerionen in het water terecht komen. Dat laatste is “corrosie”. Echter, zolang de oplosbaarheidslimiet van die ijzerionen in water niet wordt overschreden, zie je daar niets van. Of met andere woorden: “Er is nog geen roest, maar al wel corrosie”, dus het verlies van metaal, dus het verlies van sterkte enzoverder. Of nog anders: “Je kan perfect corrosie hebben, zonder dat je ook maar een plekje roest ziet.”
 

Wat is roest dan wel? Roest ontstaat bij het overschrijden van de oplosbaarheidslimiet van de ijzerionen in het water. Even terugkeren naar de vergelijking met het keukenzout. Als je zout blijft toevoegen aan de pot water, zal op een bepaald ogenblik de oplosbaarheidslimiet van het zout in water worden overschreden. Vanaf dat ogenblik zal al het zout dat je nog toevoegt ‘te veel’ zijn voor de oplossing en zal het ‘te veel’ niet meer in oplossing gaan, maar zichtbaar neerslaan op de bodem van de pot. Een andere analogie: als je een pot water hebt waarin de oplosbaarheidslimiet van het zout niet is overschreden, maar je begint het water te koken, zal op een bepaald ogenblik de oplosbaarheidslimiet wel worden overschreden: door het verlies van water stijgt de zoutconcentratie, wat bij overschrijding van de oplosbaarheidslimiet leidt tot het terug aan elkaar binden van natrium- en chloorionen, dus het neerslaan van zoutkristallen. Terug naar het staal: als de oplosbaarheidslimiet van de ijzerionen in het water wordt overschreden, zal de overmaat aan ijzerionen neerslaan door een verbinding aan te gaan met hydroxide-ionen of zuurstof. Deze chemische verbinding slaat dan neer op de plaats van corrosie of elders; die chemische verbinding tussen ijzerionen en hydroxide-ionen of zuurstof, dat is “roest”. Als ik de voorgaande twee alinea’s samenvat, komt het dus op het volgende neer: roest is geen corrosie, maar is wel een mogelijk gevolg van corrosie. Doordat sommigen ‘corrosie’ en ‘roest’ als synoniemen gebruiken, wordt er vanuit technisch standpunt grote onduidelijkheid gecreëerd. Jammer genoeg laten vele mensen in de industrie zich ook misleiden. Ook in de industrie wachten nog altijd veel te veel mensen ‘tot ze roest zien’ of ‘tot het roest’ alvorens in te grijpen. Maar dan is het in vele gevallen te laat. De corrosie, het verlies van metaal, is al lang daarvoor begonnen.
 
 

Bewust zijn van “Corrosie is geen metaal­eigenschap, maar een systeemeigenschap”
Bij nog al te veel mensen leeft schijnbaar het idee dat corrosieproblemen gemakkelijk kunnen worden opgelost door gewoon een ander metaal voor de betreffende component te bestellen. Was het maar zo gemakkelijk. Helaas is de waarheid een veel complexer verhaal. Corrosie van metalen is een degradatiefenomeen waarvan het ontstaan en de voortgang door een veelheid aan parameters worden beïnvloed. Om maar enkele voorbeelden te geven:


 
•          Het milieu waaraan het metaal is blootgesteld. Water is immers geen olie en olie is geen voedingsproduct. Bovendien zijn er verschillende type waters, zoals zeewater, brak water, putwater, leidingwater dat door de watermaatschappij wordt geleverd, oppervlaktewater enzoverder. Elk hebben ze hun geleidbaarheid, hun samenstelling, hun drogestofgehalte, enzoverder, waardoor ze elk in meerdere of mindere mate een invloed hebben op het corrosierisico waaraan de vaten, pompen, kleppen, leidingen, enzoverder zijn onderworpen. Van het opsommen van een lijstje voedingsproducten en de vele stoffen die daarin aanwezig kunnen zijn, ga ik me wijselijk onthouden.
 
•          De temperatuur van dat milieu waaraan het metaal is blootgesteld: Om er even een out-of-the-box-voorbeeld bij te nemen, kunnen we ook eens naar de buitenzijde van de leidingen en vaten kijken: Naast de voorbeelden van watertypes die in de vorige alinea werden gegeven, is ook het al dan niet ontstaan van ‘condenswater’ een potentieel corrosie-inducerend gegeven. Het risico op condensvorming aan de buitenzijde van leidingen en vaten wordt daarbij grotendeels bepaald door de wandtemperatuur en de luchtvochtigheid aan die buitenzijde.
 
•          In vele industriële installaties speelt die condensvorming zich dan ook nog eens af in het verborgene, met name omwille van de aanwezigheid van thermische of cryogene isolatie. Corrosie Onder Isolatie (of op zijn Engels ‘Corrosion Under Insulation (CUI)’) vermijden is allesbehalve een sinecure.
 
•          In veel gevallen doet condensvorming zich trouwens niet voor tijdens de nominale productie (heel wat installaties opereren daarvoor bij een te hoge temperatuur), maar wel tijdens de afkoelperiodes naar aanleiding van een onderhoud of een al dan niet geplande shutdown. Een afkoeling is slechts één voorbeeld van de zogenaamde ‘transiënten’ waaraan een installatie regelmatig onderworpen is.
 
•          Om nog even ‘het milieu’ en ‘een transiënt’ te combineren: Ook onderhoud is een transiënt, waarbij de wanden veelal met heel andere producten (en dus milieus) in aanraking komen dan tijdens de veelal routineuze nominale productieregimes.
 
•          En ja, uiteraard is ook de metaallegering op zich één van de vele parameters die mee het risico op en de voortgangssnelheid van corrosie bepalen. Eigenlijk mogen we daarbij ook niet blindelings spreken van de ‘metaallegering’, maar moeten we in veel gevallen eerder spreken van materiaalcombinaties. Als een metaal is of wordt voorzien van een galvanisatie en/of een laklaag, is het corrosierisico immers helemaal anders te beoordelen.
 

En zo kan ik hier nog wel even doorgaan met het opsommen en duiden van parameters die mee het risico op het ontstaan van corrosie en, desgevallend de corrosiesnelheid bepalen. Voorgaand niet-exhaustief lijstje van corrosie-beïnvloedende parameters is vermoedelijk echter voldoende om u van de complexiteit van corrosie en dus ook van corrosiepreventie bewust te doen worden.



 (bron: iStock)
 

Bewust zijn van...
De volgende keer in het tweede deel van “Het corrosie­bewustzijn”, onder andere aandacht voor ‘Roestvrij staal bestaat niet’ en ‘Corrosiepreventie is allesbehalve een wandeling door het park’.
 
 
Het beste moet nog komen
Mocht u nog niet echt met corrosie vertrouwd zijn, dan kan ik me voorstellen dat voorgaande iets weg heeft van bruut ontwaken. Met de neus op de feiten worden gedrukt, is soms de belangrijkste weg om bewuster met bepaalde situaties om te gaan, of het nu corrosie of uw onweerstaanbare, maar potentieel dodelijke drang is om achter het stuur, mobiel in de hand, het net binnengekomen tekstbericht of een oproep van het thuisfront te beantwoorden. “Het beste moet nog komen” zingt Pommelien Thijs. Als u dat lied, de betekenis, en het belang voor het leven van u en uw dierbaren nog niet kent, moet u dringend eens de bijhorende videoclip bekijken.