Oorzaken van putcorrosie

Samenvatting:

• Putcorrosie ontstaat door verstoring van het normale corrosie-evenwicht in metalen waterleidingen

• Het begint wanneer het zogeheten anodische corrosieproces (waarbij koper oplost) blijvend op dezelfde plek in een klein deel van de leiding plaatsvindt.

• Putcorrosie is een zelfversterkend proces

• 7 factoren die het corrosieproces in gang kunnen zetten:

1. Beschadiging van de passieve koperoxidelaag

2. Zuurstofarme zones in de waterleiding

3. Afzettingen op het koperoppervlak

4. Microbiologisch beïnvloede corrosie (MIC)

5. Waterkwaliteit

6. Productie- of materiaalfouten in de leiding

7. Hoge stroomsnelheden in de leiding

---

Waardoor ontstaat putcorrosie?

Putcorrosie in leidingen, met name in koper, ontstaat door een combinatie van lokale omstandigheden die het normale corrosie-evenwicht verstoren. Dit leidt tot een agressieve vorm van lokale corrosie, waarbij kleine maar diep doordringende minuscule gaatjes (putten of pits) ontstaan.

Het mechanisme in het kort:

Putcorrosie begint wanneer op een klein oppervlak van de leiding de omstandigheden zodanig veranderen dat het anodische corrosieproces (waarbij koper oplost) blijvend op dezelfde plek plaatsvindt. Het omliggende koperoppervlak fungeert dan als kathode.

In de pit hopen zich koperionen (Cu⁺ en Cu²⁺) en waterstofionen (H⁺) op, wat de pH verlaagt en de corrosie verder versnelt. Dit maakt het proces zelfversterkend. Hierdoor neemt de corrosiesnelheid in de pit toe, vaak zonder zichtbare waarschuwing aan het oppervlak.

Factoren die het corrosieproces in gang kunnen zetten:

1. Beschadiging of afwezigheid van de passieve koperoxidelaag
   Normaal vormt koper in contact met zuurstof een beschermende laag (Cu₂O/CuO). Als deze laag beschadigd raakt, bijvoorbeeld door hoge stroomsnelheden, temperatuurwisselingen of chemische onbalans, raakt het onderliggende koper blootgesteld aan corrosie. Dit is vaak een startpunt voor putcorrosie (pitvorming).

2. Zuurstofarme zones
   In zones waar de zuurstoftoevoer beperkt is, bijvoorbeeld door stilstaand water, biofilm of afzettingen, ontstaat een zuurstofgradiënt. De zuurstofarme zone wordt anodisch, terwijl de omgeving met een hogere beschikbaarheid van zuurstof kathodisch blijft.

   Hierdoor ontstaat een lokaal potentiaalverschil dat putcorrosie in gang zet.

3. Afzettingen op het koperoppervlak (under deposit corrosie)
   In drinkwatersystemen kunnen zich op koperleidingen afzettingen vormen van onder andere:

   • IJzeroxiden, afkomstig uit oudere componenten in het distributienet (zoals hoofdleidingen en koppelingen)

   • Koperoxiden, die ontstaan uit de oxidatie van het koper zelf

   • Soldeerflux, smeermiddelen of andere vervuiling als gevolg van productie- of installatie-werkzaamheden (zie ook punt 6)

   Deze afzettingen kunnen fungeren als een fysieke barrière die de zuurstoftoevoer belemmert. Hierdoor ontstaan zuurstofarme zones onder de afzetting, die anodisch worden. Tegelijkertijd functioneert het omliggende oppervlak, dat goed belucht blijft, als kathode.

   Dit verschil in zuurstofbeschikbaarheid activeert een lokale corrosiecel en vergroot het risico op putcorrosie. Deze vorm van corrosie wordt ook wel under deposit corrosie genoemd.

4. Microbiologisch beïnvloede corrosie (MIC)
   In drinkwatersystemen kunnen bacteriën zich hechten aan de leiding en een biofilm vormen. Deze biofilm fungeert als een fysieke barrière, waardoor de zuurstofdiffusie naar het metaaloppervlak wordt beperkt.

   Onder de biofilm ontstaat dan vaak een zuurstofarme zone, die anodisch wordt en daarmee gevoelig is voor putcorrosie. Daarnaast kunnen sommige micro-organismen plaatselijke pH-veranderingen veroorzaken, bijvoorbeeld door zuurproductie, wat de beschermende passieve laag chemisch aantast en de corrosiesnelheid verder vergroot.

5. Waterkwaliteit
   Vooral lage alkaliteit (weinig buffercapaciteit tegen pH-dalingen) maakt het water corrosiever. Ook hoge temperaturen en lage zuurstofoplosbaarheid (zoals in warmwaterleidingen) versnellen het proces.

   Daarnaast kunnen chloride-ionen, zelfs in lage concentraties, het corrosiemechanisme versterken wanneer de pH lokaal daalt.

6. Productie- of materiaalfouten in de leiding
   Microscheurtjes, walshuid of resten van smeermiddelen en soldeerflux kunnen leiden tot spleten of onregelmatigheden in het oppervlak waar zuurstof slecht bij komt.

   Zulke plekken zijn gevoelig voor lokale corrosie.

7. Erosie door hoge stroming (erosie-corrosie)
   Bij hoge stroomsnelheden, vooral in bochten of vernauwingen, kunnen deeltjes de passieve laag mechanisch beschadigen. Als hierdoor een pit ontstaat, kan deze uitgroeien tot een perforatie in de leiding.

Samenvattend

Putcorrosie ontstaat wanneer een klein deel van het metaaloppervlak langdurig anodisch actief blijft. De processen zijn onderling versterkend en leiden tot corrosie in leidingen die aan de buitenkant vaak onzichtbaar blijft tot het moment van lekkage.

Last van lekkages door putcorrosie?

Als er sprake is van terugkerende lekkages in waterleidingen, is putcorrosie doorgaans de oorzaak.

Gelukkig is er een manier om putcorrosie te verhelpen én te voorkomen. Het BlueRex systeem, speciaal ontwikkeld voor drinkwaterleidingen.

Heb je last van lekkages? En wil je achterhalen of putcorrosie de oorzaak is? Plan snel een vrijblijvende QuickScan.

Meer kennisbankartikelen