Volg Bouwkroniek

Abonneer u
Aanmelden

Volg Bouwkroniek Bouwkroniek

Ook messing kan verzinkt stalen leidingen doen corroderen

Ook messing kan verzinkt stalen leidingen doen corroderen

Het is al langer bekend dat koperen leidingen of elementen van een sanitaire installatie de corrosie kunnen bespoedigen van verzinkt stalen leidingen die zich stroomopwaarts bevinden. Dit blijkt nu ook het geval te zijn voor leidingonderdelen uit messing, een koper-zinklegering. Indien beide materialen in eenzelfde installatie gecombineerd worden, kiest men het best voor messing dat bestand is tegen ontzinking, moet men het water in de installatie frequent verversen en niet overdreven ontharden (niet lager dan 5° F).

Heel wat nieuwe en iets oudere sanitaire installaties zijn uitgerust met verzinkt stalen leidingen (staal dat bekleed is met een zinklaag). Door contact met water begint het zink van de galvanisatie te corroderen. Dit kan zonder gevolgen blijven voor de werking van de installatie, op voorwaarde dat de laag die gevormd wordt door de corrosieproducten de ionenuitwisseling tussen het metaal en het water verhindert. Of deze beschermlaag tot stand komt hangt af van tal van parameters, zoals de eigenschappen van het verdeelde water, het ontwerp van de installatie en de werkingsomstandigheden (debiet, verbruik, lediging, temperatuur, stagnatie ').

Indien deze laag niet correct gevormd wordt in de eerste maanden nadat de installatie met water gevuld wordt, kunnen verschillende factoren corrosie in de hand werken. Zo kan de aanwezigheid van meer edele metalen dan zink (bijvoorbeeld koper en koperlegeringen zoals messing) de corrosie van de zink­laag ofwel direct stimuleren, door een rechtstreeks contact tussen de verschillende metalen (een situatie die vermeden kan worden door synthetische moffen te plaatsen), ofwel indirect doordat deeltjes van het edelere metaal zich afzetten op de wanden van de verzinkt stalen leidingen. Het is over deze laatste vorm van galvanische corrosie dat dit artikel gaat.

Messing leidingelementen

Messing wordt veel gebruikt voor het vervaardigen van leidingelementen zoals tellers, kleppen, terugslagkleppen en kranen. Het is een koper-zinklegering met 5 tot 45% zink. Het zink bezorgt het messing zijn hardheid en mechanische sterkte, het koper zorgt voor zijn (beperkte) corrosieweerstand. De norm NBN EN 12502-2 beschrijft de verschillende corrosietypes die inwerken op koper en koperlegeringen in waterdistributie- en opslaginstallaties. Volgens deze norm zou messing, dankzij de aanwezigheid van zink, beter dan koper bestand zijn tegen corrosie door erosie. De legering is echter zeer gevoelig voor spanningscorrosie en dit risico stijgt nog naarmate er tijdens de uitvoering meer interne trekspanningen optreden.

Het messing kan bovendien een uniforme of een selectieve corrosie ondergaan. Dit laatste corrosietype wordt aangeduid als 'ontzinking'. Beide vormen van corrosie zorgen voor problemen omdat ze in de installatie koperionen doen vrijkomen die zich afzetten op de binnenwand van de leidingen stroomafwaarts van de gecorrodeerde messingelementen.

Indien deze leidingen van verzinkt staal zijn, kan er galvanische corrosie in optreden. Koper heeft immers een hoger elektrochemisch potentiaal dan het zink van de galvanisatie of het ijzer van het staal (omdat het een edeler metaal is dan zink en ijzer). Dit potentiaalverschil genereert een elektronenuitwisseling tussen de metalen, die op termijn tot de corrosie van de leiding kan leiden. Dit fenomeen zal zich in de eerste plaats voordoen in de leidingen nabij de messing­elementen, maar kan zich ook verder in de installatie verspreiden doordat er koperdeeltjes loskomen en stroomafwaarts in de installatie meegevoerd worden.

Of dit corrosietype optreedt, hangt af van de volgende factoren:

aard van het messing: Slechts enkele koper- en zinklegeringen zijn geschikt voor het vervaardigen van leidingonderdelen. Als die meer dan 35% zink bevatten, hebben ze maar een beperkte weerstand tegen ontzinking. De varianten met een kleiner zinkaandeel (tussen 15 en 35%) zijn daar beter bestand, op voorwaarde dat ze een kleine hoeveelheid ontzinkingsremmers bevatten (bv. arsenicum). Alle messingvarianten kunnen echter onderhevig zijn aan uniforme corrosie. Bij messingtypes met een hoog kopergehalte veroorzaakt de corrosie bovendien een grotere koper­afgifte. Het lijkt dus moeilijk om één bepaalde legering aan te bevelen. Toch is het aangeraden om in de mate van het mogelijke te kiezen voor legeringen die de markering DZR (Dezincification Resistant) of CR (Corrosion Resistant) dragen. Beide markeringen bevestigen dat de legering voldoet aan de aanvaardingscriteria uit de internationale norm ISO/DIS 6509-2;

aantal messingelementen: In eengezinswoningen is het risico op dit soort corrosie klein omdat de installatie meestal slechts één teller en één of twee andere messingelementen bevat. Appartementen, handelszaken en kantoorgebouwen bevatten daarentegen vaak een groot aantal in serie geplaatste messingelementen. In dat geval komt een aanzienlijk deel van het messingoppervlak in contact met water. De hoeveelheid koper die door de corrosie van de messingelementen vrijkomt, kan voldoende zijn om het verzinkte staal stroomafwaarts in de buurt van deze elementen te doen corroderen;

werkingsomstandigheden: Of dit corrosietype zich ontwikkelt, hangt ook af van de voorwaarden waaronder de installatie in werking gesteld wordt. Bij identiek ontworpen leidingsystemen zal de aanwezigheid van stagnerend water of water dat niet frequent ververst wordt niet alleen de messingelementen doen corroderen, maar ook de verzinkt stalen leidingen waarvan de binnenwand geen voldoende performante beschermlaag heeft. In kantoorgebouwen en handelszaken is het waterverversingsdebiet vaak beperkt omdat het waterverbruik er slechts via enkele sporadisch gebruikte tappunten verloopt. In woongebouwen zijn er meer tappunten en ligt het verbruik meestal ook hoger. De termijn tussen het onder druk zetten van de installatie en het moment waarop sommige appartementen in gebruik genomen worden, loopt soms op tot verschillende maanden;

watereigenschappen: De verdeling van mineraalarm en weinig ketelsteenvormend water verhoogt het risico op corrosie van messing en verzinkt staal. Het is dan ook raadzaam om het water niet overdreven te verzachten (hardheidsgraad > 5° F) en na de installatie zes maanden te wachten voor de eerste verzachting. Bij zeer mineraalarm stadswater wordt het gebruik van metalen leidingen afgeraden.

Verschijningsvorm

Dat het verzinkt staal corrodeert, merkt men aan een verhoogd kopergehalte, eventueel in combinatie met andere onaangename verrassingen, zoals roestkleurig water, verminderd debiet, doorboring van de gecorrodeerde leiding en/of slechte werking en zelfs doorboring van de ontzinkte messingelementen.

Doorgaans zijn de leidingen die zich vooraan in de installatie nabij de messing­elementen bevinden sterker aan corrosie onderhevig dan de leidingen die verder verwijderd zijn. De corrosieproducten die zich afzetten op de leidingwanden, bevatten een aanzienlijk kopergehalte. Deze symptomen kunnen zich al twee jaar na het in werking stellen van de installatie voordoen.

Bovendien is het zo dat heel wat soorten messing een kleine hoeveelheid lood (1 tot 3%) bevatten, dat toegevoegd wordt om het snijden en persen ervan te vergemakkelijken. Ook de zinklaag van verzinkt staal kan tot 1% lood bevatten. Door de corrosie van beide materialen kan er lood vrijkomen in de installatie, dat zich vervolgens opstapelt in stagnerend water.

Uit voorzorg raadt het WTCB dan ook af om het water van de eerste tap te gebruiken voor voedingsdoeleinden, vooral na een lange periode van stagnatie. Ook voor jonge kinderen is het gebruik van kraantjeswater niet aan te raden.

Indien deze aanbevelingen moeilijk toe te passen zijn, kiest men beter voor andere materialen.

Bron: het WTCB-dossier 'Messing medeverantwoordelijk voor de corrosie van verzinkt stalen leidingen' van ir. Pascale Steenhoudt, hoofd van het laboratorium Bouwchemie van het WTCB. Er mag alleen verwezen worden naar het dossier zelf (nr. 2014/4.9), te vinden op www.wtcb.be, doorklikken naar publicaties en WTCB-dossiers.

OVERHEIDSOPDRACHTEN
Alle overheidsopdrachten

Meest aanbevolen artikels

Revive zoekt met Nederlandse partner naar nieuwe projecten

Revive zoekt met Nederlandse partner naar nieuwe projecten

De Gentse projectontwikkelaar Revive en het Nederlandse ontwerp- en onderzoeksbureau Except uit Utrecht gaan samenwerken en willen samen de pionier worden op het vlak van doorgedreven duurzaamheid in de vastgoedsector. Concreet zijn ze in heel[…]

Kapitaalverhoging voor Belgische producent elektrische bestelwagens

Kapitaalverhoging voor Belgische producent elektrische bestelwagens

Erfpachter gezocht voor restauratie en herbestemming kerk Berchem

Erfpachter gezocht voor restauratie en herbestemming kerk Berchem

Metamorfose voor Brugs Minnewaterpark

Metamorfose voor Brugs Minnewaterpark