Lokale corrosievormen: putcorrosie: Deel 7: Preventie
Deel 7
Bescherming op materiaalniveau
De keuze van een materiaal dat voor de heersende condities beschikt over een voldoende hoge putpotentiaal is van doorslaggevend belang. Er mag hierbij niet over het hoofd worden gezien dat de putpotentiaal geen materiaaleigenschap is. Deze potentiaal hangt in sterke mate af van de wijze waarop het oppervlak is bewerkt. Materialen waarvan bekend is dat ze putcorrosie vertonen in een gegeven milieu of neigen tot putcorrosie moeten niet worden toegepast voor het vervaardigen van een installatie die dienst moet doen in dat milieu. Of er putcorrosie optreedt dan wel een neiging daartoe bestaat kan worden vastgesteld aan de hand van eerder opgedane ervaring en door corrosieproeven onder gesimuleerde omstandigheden.
De hoofdlegeringselementen (Cr, Ni, Mo) zijn overheersend maar ook het stikstofgehalte van bijvoorbeeld duplex roestvast staal bepaalt in grote mate de weerstand tegen putcorrosie. Ook nieuwe fabricagemethoden bij de bereiding van staal (verlaging van ongewenste resten, betere beheersing van gunstige elementen die in kleine hoeveelheden aanwezig zijn) maken het gebruik van klassieke legeringen mogelijk in gevallen waar tot voor enkele jaren hoger gelegeerde typen noodzakelijk waren. Oppervlaktebehandelingen en in het bijzonder passiveringsbehandelingen kunnen een zeer gunstige invloed hebben indien ze met de nodige zorg worden uitgevoerd. Vooral de behandeling met een salpeterzuuroplossing is van grote praktische betekenis. Als het materiaal als onderdeel van de afwerking in de fabriek een beits- en passiveerbehandeling of een andere oppervlaktebehandeling ondergaat dan kan een degelijke verpakking en een zorgvuldige verwerking de passiveerbehandeling overbodig maken.
Ontwerp
Bij het ontwerpen moet erop worden toegezien dat holle ruimtes volledig leeg kunnen worden gemaakt. Vermijd waar mogelijk scherpe hoeken en schep niet onnodig plaatsen waar stilstand van een corrosief medium kan optreden. Inspecteer apparatuur regelmatig en verwijder onvermijdelijke afzettingen zo vaak mogelijk. Bij geïsoleerde roestvast stalen oppervlakken moet er zorg voor worden gedragen dat het isolatiemateriaal niet langduring nat kan zijn. Isolatiemateriaal kan een bron van chlorideverontreiniging zijn. Tevens gebeurt het regelmatig dat er door verdamping van lekwater op hete metaaloppervlakken concentratie van zouten in het isolatiemateriaal optreedt. Isolatiemateriaal met een gesloten celstructuur kan nauwelijks water opnemen en is dus relatief veilig te noemen. Niet zelden wordt het roestvaststaaloppervlak onder isolatiemateriaal van een coating voorzien als watertransport via de isolatie niet is te vermijden.
Het milieu
Verhoging van de pH-waarde door toevoeging van OH--ionen kan een effectief middel zijn om putcorrosie te voorkomen. Immers de putpotentiaal verschuift naar een positievere en de redoxpotentiaal naar een negatievere waarde. Toevoeging van corrosieremmende ionen (NO3-, Cr2O4 2-, MoO4 2-) kan met name in gesloten systemen een bruikbare methode blijken. Het moet wel zo zijn dat putvormige aantasting volledig wordt voorkomen. Is dit niet het geval dan kan de intensiteit van de putvormige aantasting door toevoeging van een corrosieremmer juist worden verhoogd. Er moet eveneens worden getracht het gehalte aan krachtig oxiderende ionen, die de redoxpotentiaal tot boven de putpotentiaal kunnen tillen, zo laag mogelijk te houden. Verlaging van de temperatuur en van het chloridegehalte in het milieu dragen vrijwel altijd bij aan het verminderen van de kans op putcorrosie.
Kathodische bescherming
Kathodische bescherming van roestvast staal vermindert de kans op putcorrosie. De verschuiving van de evenwichtspotentiaal naar een negatievere waarde maakt dat putinitiatie minder snel zal optreden. Kathodische bescherming is geen gangbare methode om putcorrosie bij roestvast staal tegen te gaan. Wel komt het voor dat roestvast staal dat is gekoppeld aan kathodisch beschermd ongelegeerd of laaggelegeerd staal ook onder invloed staat van het kathodisch beschermingssysteem. Dit heeft dus doorgaans geen ongunstige bijwerking. Ook de elektrisch geleidende koppeling van bijvoorbeeld een roestvast stalen pijpenbundel aan een minder edele koolstofstalen mantel vermindert de kans op putcorrosie vanaf de buitenzijde van de roestvast stalen pijpen.