Waarom roestvrijstalen buizen rode roest kunnen ontwikkelen

Waarom roestvrijstalen buizen rode roest kunnen ontwikkelen

Het optreden van rode roest op roestvrijstalen buizen is een veelvoorkomend probleem, maar het is belangrijk om te begrijpen dat dit meestal oppervlakteverontreiniging of lokale corrosie is, en geen falen van het gehele basismateriaal. Roestvrij staal is 'roestvrij' vanwege zijn beschermende passieve laag, niet omdat het immuun is voor roest.

Hier zijn de belangrijkste redenen:

1. Oppervlakteverontreiniging (de meest voorkomende oorzaak)

Dit wordt vaak "vrij ijzer" verontreiniging genoemd.

• Mechanisme: Tijdens de fabricage, het snijden, de behandeling of de installatie kunnen kleine deeltjes van gewoon koolstofstaal van gereedschappen, staalborstels of nabijgelegen slijpwerkzaamheden in het oppervlak van de roestvrijstalen buis worden ingebed of uitgesmeerd.

• Waarom het roest: Deze koolstofstaaldeeltjes hebben niet de beschermende chroomoxide-laag. Wanneer ze worden blootgesteld aan vocht en zuurstof, roesten ze snel en vormen ze de karakteristieke rode roest (Fe₂O₃). Deze roest bevindt zich alleen op het oppervlak en kan vaak worden weggeveegd, maar kan het onderliggende roestvrij staal bevlekken.

2. Beschadiging van de passieve laag

De corrosiebestendigheid van roestvrij staal komt van een dunne, onzichtbare en hechtende laag chroomoxide (Cr₂O₃) die zich op het oppervlak vormt.

• Mechanisme: Mechanische schade (bijv. diepe krassen, slijtage), laswarmte (het creëren van "warmteverkleuring") of chemische schade kan deze laag aantasten.

• Waarom het roest: Als het beschadigde gebied niet kan re-passiveren (d.w.z. zijn oxide-laag opnieuw vormen) door blootstelling aan zuurstof, is het onderliggende ijzer kwetsbaar en kan het beginnen te corroderen. Vooral lassen kan een zone creëren waar het chroom zich heeft verbonden met koolstof, waardoor het uit de matrix wordt verwijderd en het gebied minder "roestvrij" wordt (sensibilisatie).

3. Blootstelling aan agressieve chemicaliën (chloriden)

• Mechanisme: Chloride-ionen, die worden aangetroffen in zout (zeewater, strooizout), sommige reinigingsmiddelen en zelfs in kraanwater, zijn extreem agressief. Ze kunnen de passieve chroomoxide-laag lokaal afbreken.

• Waarom het roest: Dit leidt tot een ernstige vorm van lokale corrosie, genaamd putcorrosie. Er vormt zich een kleine put, en binnen deze put wordt de omgeving zeer zuur, waardoor de passieve laag zich niet opnieuw kan vormen. De corrosie gaat door en rode roest vormt zich vaak rond de putopening.

4. Galvanische corrosie

• Mechanisme: Wanneer roestvrij staal rechtstreeks wordt verbonden met een minder "edel" metaal (zoals koolstofstaal, koper of aluminium) in de aanwezigheid van een elektrolyt (zoals water), wordt een galvanische cel gecreëerd.

• Waarom het roest: Als het roestvrij staal de kathode is en het andere metaal de anode, zal de anode zich opofferend corroderen. Als de situatie echter wordt omgekeerd, of als de verbinding ervoor zorgt dat de passieve laag afbreekt, kan dit leiden tot corrosie van het roestvrij staal. Cruciaal is dat roest van de corroderende koolstofstalen fittingen over de roestvrijstalen buis kan spoelen en deze kan bevlekken, waardoor het er uitziet alsof het roestvrij staal roest.

5. Onjuiste materiaalkeuze voor de omgeving

• Mechanisme: Er zijn veel soorten roestvrij staal. Veelvoorkomende soorten zoals 304 bieden een goede corrosiebestendigheid in milde omgevingen. In omgevingen met veel chloriden of zuurgraad zijn ze echter niet voldoende.

• Waarom het roest: Het gebruik van een roestvrij staalsoort van lagere kwaliteit (zoals 304) in een agressieve omgeving (bijv. een kustgebied, een chemische fabriek) zal leiden tot de afbraak van de passieve laag en daaropvolgende roestvorming. In deze gevallen is een meer resistente soort zoals 316 (dat molybdeen bevat) vereist.

Samenvattende tabel

Hoe het te voorkomen:

• Verontreiniging voorkomen: Gebruik speciale, schone gereedschappen en schuurmiddelen voor roestvrij staal.

• Passivering: Behandel buizen na fabricage met een zuur (zoals salpeterzuur) om vrij ijzer te verwijderen en de chroomoxide-laag te verbeteren.

• Beitsen & Passivering: Gebruik voor lasgebieden beits pasta om warmteverkleuring te verwijderen en de passieve laag te herstellen.

• Correcte materiaalkeuze: Kies de juiste roestvrij staalsoort (bijv. 316 voor maritieme omgevingen).

• Galvanisch contact voorkomen: Gebruik isolerende pakkingen of fittingen bij het aansluiten op verschillende metalen.