Blog Ko Buijs: Selectieve corrosie op hydraulische leidingen
De uitdrukking ‘roestvast staal type AISI316(L) is zeewaterbestendig’ hoor ik technische mensen nog wel eens zeggen en daar wil ik nu graag wat meer aandacht aan schenken. Het is namelijk zo, dat dit in de weerbarstige praktijk nog wel eens anders kan uitpakken. M.a.w. dit type roestvast staal kan in sommige gevallen wel degelijk aangetast worden door zeewater.
(Door Ko Buijs - Innomet Consultancy BV)
Zo werd ik een keer uitgenodigd om een ‘roll-on roll-off’ systeem te komen bezoeken dat aanzienlijk gecorrodeerd was. Dit wordt ook wel kortweg een RoRo-systeem genoemd. Op plaatsen aan zee, zijn dergelijke systemen vaak te vinden om zo met beweegbare beladingskleppen, auto’s en vrachtauto’s de veerboot op of af te laten rijden. Deze kleppen worden bediend door hydraulische systemen en het leidingwerk hiervan is veelal gemaakt van roestvast staal AISI316(L). Tijdens de inspectie waren twee interessante dingen te zien. Het naadloze leidingwerk c.q. tubing boven de zeespiegel, was behoorlijk zwaar gecorrodeerd terwijl het buizensysteem onder de zeespiegel nagenoeg geheel onaangetast was gebleven. Ten overvloede, het materiaal was in beide gevallen van het zelfde type roestvast staal 316(L) gemaakt. Dan rijst de vraag hoe dit mogelijk is en daarom eerst een stelling die ik hier graag poneer.
Roestvast staal AISI316(L) is bestand tegen zeewater mits aan twee voorwaarden wordt voldaan. Ten eerste moet dit zeewater schoon, belucht en koel zijn en een tweede voorwaarde is dat het roestvast staal ondergedompeld is in dit zeewater. Dan heeft men een prima uitgangspunt om het roestvast staal in een goede conditie te houden. 
RVS leidingwerk t.b.v. een hydraulisch systeem (foto Hydraumec).
Dan komt natuurlijk de vraag op, waarom roestvast staal boven de waterlijn wel aangetast wordt en daaronder niet. Ook hier kan men twee antwoorden op geven. In het kort kan gesteld worden dat dit door aerosolen wordt veroorzaakt en achtergebleven resten zeewater alsmede door een relatief ruw oppervlak. Aerosolen zijn uiterst kleine druppeltjes zeewater die vrij snel indampen door een gunstige verhouding tussen oppervlak en volume. Hierdoor wordt het chloride- en zoutgehalte van de resterende druppeltjes zeewater aanzienlijk hoger. Deze druppeltjes landen ook op het roestvast staaloppervlak, waar zij verder indampen tot een zoutkristal. Dit kristal is op zich niet corrosief totdat er weer vocht bijkomt. Zo ontstaat er een agressief vochtig plekje die het materiaal aantast. Na verloop van tijd accumuleert dit proces zodat zulk leidingwerk er onooglijk bruin geroest uit komt te zien.
Ook eb en vloed hebben invloed want telkens als het eb wordt, dan blijft er een laagje zeewater achter op het roestvast staaloppervlak. Dit laagje gaat deels ook weer verdampen waardoor het chloride- en zoutgehalte in het resterende vocht steeds hoger wordt. Ook dan geldt dat dit milieu niet meer goed te ‘behappen’ is door dit type roestvast staal. M.a.w. roestvast staal AISI 316(L) biedt te weinig corrosiebestendigheid om dit fluctuerende milieu afdoende te weerstaan.Zoals eerder is gesteld, speelt de oppervlakteruwheid ook een belangrijke rol. Hoe gladder het oppervlak, hoe kleiner dit oppervlak is. Hoe kleiner het oppervlak, des te kleiner is de interactie met de omgeving en dat is gunstig. Een ruw oppervlak laat vrij snel vuilafzettingen toe en die hechten zich behoorlijk sterk aan het oppervlak. Dat kan leiden tot ‘under deposit attack’ waar helaas geen goede Nederlandse uitdrukking voor is. Indien het chloorion wordt opgeschaald naar een knikker dan is het zuurstofmolecuul bijna net zo groot als een voetbal. Dit betekent dat de chloorionen veel gemakkelijker en dieper onder vuilafzettingen kunnen komen dan de zuurstofmoleculen.
Zuurstof is juist nodig voor een goede passivatie. Op die plaatsen bezwijkt de oxidehuid door de corrosieve belasting van de chloriden. Chloor behoort tot de halogenen en die willen met metalen metaalzouten vormen. Het materiaal wordt nu aangetast en er ontstaan corrosieproducten die qua volume meer ruimte nodig hebben dan het matrix materiaal. Daardoor gaat het vanuit die vuilafzettingen ‘uitbloeden’ waardoor de roestige bruine vlekken ontstaan.Gepolijste hydraulische buizen zouden in dit geval beduidend beter hebben gepresteerd. Ook zou titanium tubing gebruikt kunnen worden want die gedijen namelijk uitstekend in zo’n dergelijk milieu.