Wat is erosie-corrosie?
Samenvatting:
Erosie-corrosie ontstaat wanneer stromend water de beschermende passieve laag in een leiding beschadigt of verwijdert, waardoor de elektrochemische corrosiereactie wordt versneld.
Het treedt met name op bij hoge stroomsnelheden, turbulentie of stromingsveranderingen in waterleidingen.
Erosie-corrosie verschilt fundamenteel van andere typen corrosie zoals putcorrosie en uniforme corrosie, omdat stromingsdynamiek hier de belangrijkste initiërende factor is.
Erosie-corrosie is meestal zichtbaar aan het leidingoppervlak in de hoedanigheid van gladde, uitgesleten zones, en lokaal van aard.
Door waterbehandeling met polyfosfaat worden leidingen minder gevoelig voor putcorrosie én erosie-corrosie, omdat deze vorm van waterbehandeling de stabiliteit van de passieve laag verbetert.
Combinatie van mechanische slijtage en (elektro)chemische corrosie
Erosie-corrosie is een vorm van mechanische slijtage, waarbij stromende vloeistof de beschermende passieve laag op een metaaloppervlak beschadigt of verwijdert. Zodra het onderliggende metaal bloot komt te liggen, kan versnelde elektrochemische corrosie optreden.
Erosie-corrosie treedt met name op in leidingsystemen waar hoge stroomsnelheden, turbulentie of abrupte stromingsveranderingen voorkomen, zoals bij bochten, T-stukken, vernauwingen of afsluiters.
Zo verloopt het proces van erosie-corrosie
In tegenstelling tot andere vormen van corrosie, zoals uniforme corrosie of putcorrosie, speelt bij erosie-corrosie de stromingsdynamiek van het water een bepalende rol. De mechanische belasting op het metaaloppervlak zorgt ervoor dat de beschermende oxidelaag, doorgaans bestaande uit koper(I)oxide (Cu₂O), herhaaldelijk wordt beschadigd of verwijderd.
Dit proces verloopt als volgt:
Hoge stroomsnelheid (> 2 m/s bij koper) en/of turbulentie leiden tot verhoogde wrijvingskrachten op het leidingoppervlak.
De stroming van het water kan de passieve laag op het metaaloppervlakbeschadigen of plaatselijk verwijderen. Eventuele luchtbellen of abrasieve deeltjes, zoals zand of roest, kunnen dit proces versterken.
Zodra het onderliggende koper wordt blootgesteld, kan het metaal opnieuw oplossen via elektrochemische corrosie.
Door de continue stroming krijgt een nieuwe passieve laag onvoldoende tijd om zich effectief te vormen.
Het resultaat is versnelde wanddikte-reductie, vaak met een glad en gegroefd uiterlijk van het aangetaste oppervlak.
Erosie-corrosie vs. putcorrosie en uniforme corrosie
Erosie-corrosie verschilt fundamenteel van andere corrosietypen zoals putcorrosie en uniforme corrosie.
In het geval van putcorrosie (of ‘pitting’) is sprake van een plaatselijke aantasting van het koperoppervlak, die ontstaat wanneer de passieve laag op microniveau wordt doorbroken of zich niet goed kan vormen. Dit zet een zelfversterkend corrosieproces in gang: aantasting van de passieve laag leidt tot koperoplossing, verzuring en ionenaccumulatie, waardoor de corrosiecel actief blijft en de pit zich verdiept, vaak zonder dat dit aan de buitenkant zichtbaar is.
Bij uniforme corrosie wordt het gehele oppervlak relatief gelijkmatig aangetast door een chemische corrosiereactie met het drinkwater. Deze vorm van corrosie is doorgaans beter voorspelbaar en meetbaar.
Behalve erosie-corrosie, putcorrosie en uniforme corrosie, zijn er nog allerlei andere vormen van corrosie, zoals zuurstofcorrosie, galvanische corrosie en spanningscorrosie.
In dit Wikipedia-artikel over corrosie vind je een uitgebreid overzicht van verschillende corrosiemechanismen.
Kenmerken van erosie-corrosie
Erosie-corrosie is:
Zichtbaar aan het oppervlak in de vorm van brede, ingesleten zones.
Lokaal van aard, maar met een karakteristiek glad en uitgesleten patroon.
Mechanisch geïnitieerd en vervolgens chemisch versneld.
Bescherming tegen erosie-corrosie met BlueRex
Het BlueRex systeem, dat gebaseerd is op behandeling met polyfosfaat, wordt voornamelijk ingezet voor het tegengaan van putcorrosie. In de praktijk kan polyfosfaatdosering echter ook een aanvullend stabiliserend effect hebben als het gaat om het voorkomen van erosie-corrosie.
Dat zit zo: bij erosie-corrosie wordt de passieve Cu₂O-laag door stroming periodiek verstoord. Het corrosierisico wordt dan vooral bepaald door de snelheid waarmee deze beschermlaag zich opnieuw kan opbouwen en de stabiliteit ervan. Hoe sneller en stabieler, hoe beter.
In de beginfase van het corrosieproces kan polyfosfaatdosering de koperafgifte beïnvloeden en de hoeveelheid opgelost koper verminderen. Daardoor kunnen ook de omstandigheden voor herstel van de passieve oxidelaag gunstiger worden.
Polyfosfaat kan bij erosie-corrosie een aanvullend stabiliserend effect hebben doordat het:
De stabiliteit van de passieve Cu₂O-laag vergroot, waardoor deze beter bestand is tegen verstoring door stroming.
Lokale pH-dalingen buffert, waardoor de kans op chemische destabilisatie van de oxidelaag afneemt.
Herstel van de beschadigde passieve laag ondersteunt, doordat de omstandigheden voor re-passivatie van koper gunstiger blijven in de beginfase van aantasting. Hierdoor kan het corrosieproces dat volgt op beschadiging van de passieve laag minder snel escaleren.
Meer weten over BlueRex? En de werking van ons systeem tegen putcorrosie en erosie-corrosie? Plan direct een vrijblijvende QuickScan.
Meer kennisbankartikelen
