Corrosiemanagement: Wetenschap en praktijk moeten de handen nog meer ineen gaan slaan

Slim corrosiemanagement kan schade en lekkages voorkomen of toch zeker vertragen. En alleen al een vertraging van corrosie kan veel geld schelen in het beheer en onderhoud.

Arjan Mol, Professor Corrosietechnologie en Elektrochemie aan de TU Delft, denkt dat er nog veel winst valt te behalen in het voorkomen van corrosieschade: “Als je kijkt naar de kosten van corrosie in de westerse wereld, dan is dat toch zo’n 3,5% van het BNP. (http://impact.nace.org/economic-impact.aspx ) Deze directe kosten zitten in het onderhoud en de vervanging van materialen. Als je deze percentages loslaat op het Nederlandse BNP kom je uit op ongeveer 20-25 miljard euro op jaarbasis, alleen al directe kosten. 

Niet weinig, zeker als je je bedenkt dat we misschien wel 15% tot 35 % van die kosten, dus zo’n 3 tot 9 miljard euro, zouden kunnen voorkomen wanneer we alle kennis die we hebben over corrosiemanagement ook zouden toepassen in de praktijk. En dan hebben we het dus nog niet eens over de indirecte kosten van corrosie die ontstaan door de afsluiting van assets en de omzet die hierdoor wordt gemist.”

Grondstoffenschaarste en regelgeving

De toepassing van nieuwe, corrosiebeperkende technieken is ook nodig vanwege een andere ontwikkeling: grondstoffenschaarste. Bepaalde materialen, zoals zink, dat wordt gebruikt bij galvanisatie en kathodische bescherming, een corrosievertragende techniek blijken niet oneindig beschikbaar. Mol: “We krijgen de komende decennia toch te maken met een materiaaltransitie. Zink bijvoorbeeld is misschien niet meteen op, het wordt wel steeds schaarser als grondstof. Dat geldt ook voor andere metalen en elementen die we gebruiken om ons te wapenen tegen corrosie – en wanneer we onze toevlucht zullen zoeken tot andere, bijvoorbeeld onedelere materialen zal corrosie ook een groter probleem worden.”

Een andere drijvende kracht achter de toepassing van nieuwe beschermende chemie en technieken is milieu- en gezondheidsregelgeving. “Een veel toegepaste corrosiebeschermende maatregel is het aanbrengen van organische coatings, verven, voor corrosiegevoelige assets. Deze coatings bevatten traditioneel zeswaardig-chroom-houdende chemie, dat automatisch beschermt tegen corrosie wanneer er een krasje in de verf komt. Echter, het nadeel van deze chemie is weer dat het slecht kan zijn voor mens en milieu bij een gebrek aan beschermingsmaatregelen tijdens het formuleren van de coatings. Bij reparaties of bij het verwijderen van deze coatings kan overmatige inname van fijnstof door huid, maag of longen zelfs kankerverwekkend zijn. Dat soort factoren speelt steeds meer een rol in de ontwikkeling van en de keuzes voor bepaalde corrosiewerende technieken.”

Energietransitie

Ook de energie-transitie stelt corrosiemanagement voor nieuwe uitdagingen. Mol: “Bijvoorbeeld, de groei van de ‘deepsea mining’ sector, waarbij we steeds meer energiebronnen en primair schaarse grondstoffen uit de diepzeebodem halen, maakt dat onze assets ook steeds vaker worden blootgesteld aan extreem agressieve omstandigheden zoals hoge druk en chloride-concentraties. Ook herstel- of vervangingswerkzaamheden op grote diepte zijn niet evident.”

Mol ziet ook een corrosie-risico in de beweging naar de waterstof-economie. “Waterstof heeft vele voordelen ten opzichte van het gebruik van fossiele brandstoffen, maar bij een proces als elektrolyse moet nadrukkelijk rekening gehouden worden met mogelijke corrosieve werking op metalen. Ook heeft waterstof bij transport en opslag in metalen constructies, een effect op de sterkte en brosheid van deze metalen – en dus ook op de assets die we moeten gaan maken voor deze transitie. Op een bepaalde manier maken we het onszelf dus steeds moeilijker door steeds verder te willen groeien – en tegelijkertijd steeds duurzamer te willen werken. Maar dat maakt ons vak ook wel weer spannend en bovenal broodnodig.”

Optimale techniek hangt af van omstandigheden.

Het interessante, maar ook complexe aan corrosiemanagement is volgens Mol dat de optimale materiaalkeuze in de industrie altijd afhangt van veel verschillende factoren. “Neem nu roestvast staal. Op zichzelf een mooi materiaal om mee te werken dat zichzelf beschermt tegen corrosie omdat er automatisch een laagje chroomoxide ontstaat aan het oppervlak dat het metaal beschermt. Maar het nadeel is wel dat roestvast staal gevoelig kan zijn voor lokale defecten en corrosie, onder druk van mechanische spanning of blootstelling aan chlorides.”

Ook in de vliegtuigbouw, waarin veel wordt gewerkt met aluminium-legeringen, is de afweging tussen corrosiegevoeligheid, gewicht en sterkte een terugkerende driehoek”. Mol: “Toevoegingen van koper en zink maken aluminium sterker en bruikbaarder voor het maken van hoogwaardig plaatmateriaal, maar ook gevoeliger voor corrosie. En de trend in materiaalontwikkeling is tegenwoordig toch meer gericht op mechanische voordelen: dunner construeren, waarbij men een lagere tolerantie voor corrosie op de koop toe neemt.”

Corrosie niet bovenaan prioriteiten

Hoewel corrosie-eigenschappen tegenwoordig nadrukkelijk worden meegenomen in materiaalontwikkeling, was dat vroeger niet altijd het geval. Hierdoor is en blijft corrosiemanagement van bestaande constructies ongelofelijk belangrijk, aldus Mol: “Onderhoud en beheer, achterstallig onderhoud van de infrastructuur, brengt steeds vaker enorm hoge kosten met zich mee. Dat betekent dat corrosievoorspelling – hoe lang gaan bestaande en nieuwe assets mee? – een steeds groter aandachtspunt gaat worden, zowel bij de overheid als bij bedrijven. Want hoe langer je wacht met corrosie-onderhoud, hoe duurder en mogelijk onveiliger het wordt.”

Digital twins

Dat strengere milieuwetgeving, schaarste aan corrosiebestendige materialen en de energie-transitie een steeds grotere factor worden, betekent dat het optimaliseren van corrosiemonitoring en onderhoud alleen maar belangrijker zullen worden, ook voor constructies die in de buitenlucht worden toegepast: “Temperatuur, windrichting, regenval en chloridebelasting zijn en blijven toch onvoorspelbare factoren die erg belangrijk zijn voor de corrosiesnelheid. Het betrouwbaar en tijdig monitoren van corrosie en deze data vertalen naar corrosie-voorspellingsmodellen is de heilige graal van corrosiemanagement.”

Corrosiesensoring en -monitoring, het maken van digital twins van assets en big data spelen daarbij een steeds belangrijkere rol. Het is volgens Mol belangrijk voor bedrijven om het kennisniveau op peil te houden: “De technieken om de corrosiviteit van de omgeving te bepalen zijn er al – en zodra we die technieken breed gaan inzetten hebben we ook de data. Maar om als bedrijf al die data in voorspellende modellen te krijgen, dat is geen sinecure. Wetenschap en praktijk moeten de handen nog meer ineen gaan slaan de komende jaren.”

Tijdens de training Corrosiemanagement maakt u kennis met de belangrijkste corrosievormen en krijgt u direct toepasbare oplossingen. Na de training weet u uw veiligheid te waarborgen en plant u uw onderhoud slimmer met een overwogen corrosiestrategie. Leer corrosie herkennen, behandelen, monitoren en voorkomen. Bekijk de training Corrosiemanagement.