Zorgvuldige aanleg van koperen leidingen kan koudwaterputcorrosie voorkomen
Nog altijd krijgen jaarlijkse vele huiseigenaren – ook van nieuwe woningen - te maken met lekkages in koperen leidingen veroorzaakt door putcorrosie. Bij deze vorm van aantasting vormen zich zeer kleine putjes in het oppervlak van een waterleiding, met alle gevolgen van dien. Kiwa bespreekt in dit artikel enkele mogelijke oorzaken van type I putcorrosie of koudwaterputcorrosie zoals die in eerder onderzoek en in de literatuur zijn gevonden. Andere faalmechanismen, zoals erosie-corrosie of warmwaterputcorrosie, worden hier dus buiten beschouwing gelaten.
Exacte statistieken van gevallen van putcorrosie zijn niet bekend, maar het is geen uitzondering dat er in een appartementencomplex van vijf tot tien jaar oud tientallen lekkages optreden. Dat dit vervelende gevolgen heeft mag duidelijk zijn: een lekkage in een waterleiding veroorzaakt vaak grote schade én is moeilijk bereikbaar omdat de lekkende leidingen veelal in de vloer, de muur of in het plafond zijn ingebouwd. Onderzoek aan de leidingen en eventueel het water kan de oorzaak van het falen verklaren en toekomstige lekkages voorkomen. Zo hoeven ‘onverklaarbare’ lekkages niet steeds te worden gerepareerd en kan direct aan een oplossing gewerkt worden.
Figuur 1: Zeer lokale putcorrosie (speldenprikjes) zijn typerend voor type I putcorrosie (ook wel koudwaterputcorrosie genoemd)
Figuur 2: Typerend schadebeeld in een doorsnede, bestaande uit een corrosieput die is bedekt met corrosieproduct waarbij een 'geperforeerd membraan' van afwijkend corrosieproduct de corrosieput afsluit. In dit geval had de corrosie op de onderzochte locatie nog niet tot perforatie geleid.
Koolstoffilms en materiaalkwaliteit
Het ontstaan van putcorrosie in koperen koudwaterleidingen wordt van oudsher vaak toegeschreven aan een koolstoffilm op het binnenoppervlak van het materiaal. Inderdaad veroorzaakte het productieproces van leidingen in het verleden vaak vervuiling van de binnenkant van een koperen buis. Omdat dit als sinds de jaren zeventig als probleemoorzaak wordt onderkend, is sindsdien in de voor koperen leidingmaterialen geldende norm EN 1057 een clausule opgenomen waarin een inspectie op de aanwezigheid van koolstoffilms is voorgeschreven. Voor leidingmaterialen met Kiwa-keur (en dus vervaardigd volgens EN 1057) zijn koolstoffilms als oorzaak van de optredende putcorrosie dus niet waarschijnlijk. Een andere verdenking die nogal eens wordt geuit, is dat voor de leidingen materiaal van inferieure kwaliteit wordt gebruikt, afkomstig uit Oost-Europa of China, maar ook dit wordt in de huidige normen en met een Kiwa-keur afgedekt.
Soldeerflux
Overtollig soldeerflux dat de leiding inloopt tijdens het solderen van de verbindingen, is een andere oorzaak van koudwaterputcorrosie die nog wel eens wordt aangehaald. Dit kan inderdaad corrosieproblemen veroorzaken, maar dan zou in horizontale leidingen verwacht worden dat de putcorrosie zich aan de onderzijde van de leidingen zou bevinden. In verschillende onderzochte schadegevallen was de putcorrosie op willekeurige plekken op de omtrek ontstaan. Met soldeerflux kunnen dus niet alle optredende lekkages worden verklaard.
Stagnatie
Na ingebruikname van een koperen leidingsysteem vormt zich aan de binnenkant van de leiding een onoplosbare laag koperoxiden. Dit voorkomt de aantasting van het koper van de waterleiding. Als er in de periode tussen aanleg en testen van de waterleiding en de daadwerkelijke ingebruikname daarvan een langere periode van stagnatie (stilstaand water) optreedt, verstoort dit de vorming van een goed hechtende, dichte oxidehuid op het koper. Ook kunnen dan eventueel in het water aanwezige deeltjes neerslaan en in de vormende deklaag worden opgenomen. Het koper kan op deze locaties een actieve corrosiecel vormen, die – bij een bepaalde waterkwaliteit – uiteindelijk kan leiden tot perforatie van de waterleiding.
Deze vorm van putcorrosie kan worden voorkomen door ervoor te zorgen dat in de eerste periode ná de aanleg van de leiding geen stilstand kan optreden. Dus door na het testen de leiding weer volledig leeg te laten lopen óf te zorgen voor voldoende verversing van het water in de leiding door ten minste één maal per week alle tappunten te openen. Ook in geval van gesloten gekoeld- en warmwatersystemen is stilstandmanagement een essentieel onderdeel van het beheer van de installatie. Regelmatig het water in de leidingen laten circuleren, is het devies. ISSO publicatie 13 geeft hier handvatten voor.
Waterkwaliteit
Een laatste factor die een rol kan spelen bij de ontwikkeling van putcorrosie is de waterkwaliteit. De invloed hiervan blijkt zeer complex te zijn en wordt nog altijd niet goed begrepen. Een combinatie van zes anorganische parameters (opgelost zuurstof, sulfaat, chloride, nitraat, natrium en pH) lijkt invloed te hebben, maar er zijn ook veel voorbeelden van situaties met potentieel agressief water waarin koperen leidingen zonder problemen zijn toegepast. Ook is aangetoond dat hard water met fosfaat meer kans geeft op koudwaterputcorrosie. En als er condities zijn waarbij koperchloride op het buisoppervlak ontstaat, zou dat ook tot putten kunnen leiden. Zo lijkt het alsof er meerdere manieren zijn waarop koudwaterputcorrosie kan ontstaan. Als de lokale waterkwaliteit tot koudwaterputcorrosie blijkt te leiden, dan is soms de enige oplossing om te kijken naar alternatieve leidingmaterialen (bijvoorbeeld RVS of meerlaagskunststof).
Mantelbuizen
Het bovenstaande gaat uit van mediumzijdige aantasting van de koperen leiding, dus van corrosie van binnenuit. Leidingen die in de wand of vloer aangelegd worden, worden als het goed is, beschermd met een mantelbuis. Als er vocht tussen de leiding en de mantelbuis terecht kan komen, is ook aantasting van buitenaf een fenomeen waarmee rekening gehouden moet worden als het gaat om de vorming van putcorrosie. Vocht in de mantelbuis is stagnerend en vaak is er ook lucht aanwezig die zorgt voor een hoog zuurstofgehalte (hoger dan in het drinkwater). Dit kan leiden tot agressieve putcorrosie. Als daarbij eenmaal lekkage optreedt kan op steeds meer plekken in de leiding aantasting plaatsvinden. Het is dus belangrijk om ervoor te zorgen dat er géén vloeistof de mantelbuis indringt. De mantelbuis mag niet worden afgesloten, omdat hiermee lekkages kunnen worden gesignaleerd. Zie hiervoor de waterwerkbladen.
Meer informatie
Heeft u zelf te maken met lekkages in koperen leidingen en wilt u weten wat de oorzaak is? Neem dan contact op met Kiwa Technology, technology@kiwa.nl.
Wij hebben hiervoor een generieke onderzoekaanpak ontwikkeld waarbij we een compleet beeld verkrijgen aan de hand van zowel informatie over de praktijkomstandigheden als door materiaalonderzoek in ons laboratorium.