Tematiche - Corrosione
9.1 Protezione attiva contro la corrosione
Nella protezione attiva contro la corrosione, i processi elettrochimici di corrosione vengono modificati attivamente dal processo di protezione, ad esempio influenzando la concentrazione di ioni nell’elettrolita.
9.1.1 Trattamento dell’acqua potabile
Il trattamento dell’acqua potabile o la composizione dell’acqua possono essere effettuati, a livello centrale, dalla centrale idrica, ad esempio mediante unione con acido carbonico. L’acido carbonico presente nell’acqua potabile può impedire la formazione di strati di calcare inibitori della corrosione (strati superiori) nelle tubazioni e portare alla corrosione dei componenti in rame e acciaio.
Il trattamento decentralizzato dell’acqua potabile negli edifici può includere, ad esempio, il dosaggio di minerali. L’impiego di filtri impedisce lʼingresso di sostanze estranee nel sistema di condutture.
9.1.2 Mantenere puliti gli impianti di acqua potabile
9.1.2.1 Lavaggio di impianti di acqua potabile
Il lavaggio delle condutture di acqua potabile secondo la norma SSIGA W3/C3 prima dell’esercizio conforme alle disposizioni serve a rimuovere eventuali sostanze estranee corrosive come, ad esempio, trucioli di lavorazione, residui di processi di saldatura e brasatura nonché sabbia.
9.1.2.2 Lavorazione idonea al materiale
Gli errori nella lavorazione di tubi possono causare danni da corrosione, ad esempio gli utensili devono essere utilizzati in modo specifico per il materiale, al fine di ottenere una lavorazione efficiente ed evitare lʼingresso di trucioli di materiali diversi. Gli effetti di diversi trucioli metallici sui tubi in acciaio sono stati analizzati in prove di laboratorio. I trucioli metallici sono stati inseriti in tubi in acciaio e acciaio inossidabile – e in seguito cosparsi di una soluzione salina. Successivamente, i tubi sono stati stoccati per alcune ore.
L’immagine seguente mostra i trucioli metallici completamente corrosi, rimossi dopo una prova – e i loro prodotti di corrosione nel tubo in acciaio inossidabile. I prodotti di corrosione sono costituiti da strati che aderiscono poco alla superficie del tubo e possono quindi essere rimossi per la maggior parte, ma i depositi più fini rimangono attaccati. Il tubo in acciaio inossidabile non presenta alcun attacco di corrosione visibile.
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1 |
Trucioli di ferro 1.0037 corrosi |
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Tubo in acciaio inossidabile 1.4401 |
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Depositi (prima della rimozione mediante lavaggio) |
9.1.3 Protezione catodica contro la corrosione
Nella protezione catodica contro la corrosione, un metallo meno nobile funge da anodo e il metallo da proteggere da catodo nel sistema di corrosione. Nel processo, il metallo meno nobile viene dissolto al posto di quello più nobile (principio di funzionamento dell’anodo sacrificale).
Un esempio di protezione catodica contro la corrosione è la zincatura dei tubi in acciaio al carbonio: lo strato di zinco sui tubi in acciaio al carbonio crea una protezione attiva contro la corrosione agendo come anodo sacrificale per l’acciaio più nobile. L’effetto catodico dello strato di zinco impedisce la corrosione dell’acciaio. Per la zincatura dei componenti si utilizzano diversi processi come la zincatura a caldo o la zincatura per immersione.
9.1.4 Anodo protettivo
Gli anodi protettivi sono utilizzati per la protezione catodica contro la corrosione di strutture metalliche che si trovano in acqua o nel terreno.
Gli scaldacqua ad accumulo sono spesso costituiti da un serbatoio in acciaio con un rivestimento interno smaltato come strato protettivo. Lo strato protettivo non può tuttavia essere prodotto completamente privo di crepe. In presenza di minuscole crepe nel rivestimento smaltato si formano elementi galvanici e, di conseguenza, correnti di corrosione, con l’acqua calda del serbatoio di accumulo che funge da elettrolita. L’anodo protettivo in magnesio comune si dissolve. Per questo motivo, questi anodi protettivi sono denominati anche «anodi sacrificali». Gli ioni di magnesio disciolti si depositano nelle cricche dell’acciaio inossidabile del serbatoio (catodo) e formano uno strato protettivo. Gli ioni di magnesio disciolti nell’acqua calda sono innocui in termini di igiene dell’acqua.
9.1.5 Anodo a corrente esterna
L’anodo a corrente esterna protegge dalla corrosione elettrochimica i serbatoi di accumulo in acciaio con rivestimento smaltato. In presenza di minuscole crepe nel rivestimento smaltato, l’anodo a corrente esterna fornisce la corrente di protezione da una fonte di energia elettrica esterna (protezione a corrente esterna). A differenza degli anodi sacrificali, l’anodo a corrente esterna non richiede alcuna manutenzione.
9.2 Protezione passiva contro la corrosione
La protezione passiva contro la corrosione viene realizzata rivestendo le superfici metalliche con materiali sintetici, metalli, ossidi metallici o ceramiche.
9.2.1 Acciai inossidabili
L’acciaio inossidabile è caratterizzato dall’elemento di lega cromo (con una percentuale di lega di almeno il 10.5 %). Attraverso l’ossidazione, il cromo forma sulla superficie del metallo uno strato passivo che riduce notevolmente la corrosione. Una percentuale di lega del cromo a partire da circa il 12 % previene pressoché completamente l’erosione della superficie metallica per corrosione superficiale.
Il diagramma seguente mostra la correlazione tra il contenuto di cromo e la perdita di massa dovuta alla corrosione su acciai legati al cromo.
9.2.2 Rivestimenti protettivi
I rivestimenti protettivi impediscono al metallo di entrare in contatto con il medio corrosivo.
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Rivestimento protettivo |
Immagine |
Descrizione |
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Rivestimenti protettivi metallici |
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I rivestimenti protettivi metallici possono essere prodotti con processi galvanici. Le reazioni elettrochimiche che avvengono in questi processi creano sul componente uno strato metallico protettivo. L’immagine mostra lo scambiatore di calore rivestito in rame, incorporato nello scaldacqua a pompa di calore Aquapro-Ecotherma 200. |
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Rivestimenti smaltati |
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I rivestimenti smaltati sono una comune protezione passiva contro la corrosione negli scaldacqua ad accumulo. L’immagine mostra il rivestimento smaltato dello scaldacqua ad accumulo incorporato nello scaldacqua a pompa di calore Aquapro-Ecotherma 200. |
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Guaine di protezione e fasce |
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Guaine di protezione e fasce in materiale sintetico proteggono i componenti delle condutture dall’umidità e dal contatto con altre sostanze corrosive. |
9.3 Protezione strutturale contro la corrosione
Protezione strutturale contro la corrosione significa selezionare componenti e materiali in modo tale da prevenire il più possibile fenomeni di corrosione durante la vita utile dell’impianto idrosanitario. Comprende una progettazione e un’installazione a norma dell’impianto idrosanitario. Laddove non sia possibile evitare installazioni miste è necessario rispettare la regola del flusso e le indicazioni del produttore sulla compatibilità dei materiali.
9.3.1 Selezione dei materiali
La combinazione dei materiali consente di ottenere caratteristiche ottimali quali resistenza, isolamento termico ed ergonomia delle diverse parti di un impianto. Ciò comporta tuttavia lo svantaggio di creare combinazioni di materiali che possono aumentare la suscettibilità alla corrosione. In fase di costruzione occorre trovare la soluzione ottimale tra le caratteristiche chimiche e fisiche dei materiali. Il grafico seguente riassume i possibili fattori d’influenza che possono portare alla corrosione.
9.3.2 Installazioni miste
Con installazioni miste si intendono installazioni in cui i componenti di condutture quali tubi, fitting, flange, compensatori e rubinetteria sono realizzati in materiali metallici di diverso tipo. Nelle installazioni miste sussiste il rischio di corrosione bimetallica dovuta a reazioni elettrochimiche. Per impedire la corrosione bimetallica nelle installazioni miste è necessario osservare le seguenti regole:
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I componenti di condutture in acciaio inossidabile non possono essere collegati direttamente con componenti di condutture in acciaio non legato o in rame. Per realizzare tali collegamenti è necessario impiegare elementi di collegamento idonei, ad esempio in bronzo.
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I componenti di condutture in rame non possono essere montati a monte di componenti di condutture realizzati in materiali ferrosi zincati. Per evitare lʼingresso di ioni di rame nei pezzi di tubo in acciaio zincato va considerata la direzione di flusso.
La differenza di potenziale tra il rame e l’acciaio inossidabile è ridotta, pertanto non è necessario un collegamento in bronzo. Il collegamento è necessario solo in caso di rapporto sfavorevole tra le aree di rame e di acciaio inossidabile, ossia con superficie in rame minore e superficie in acciaio maggiore.
Per evitare la corrosione bimetallica nelle installazioni miste, al posto dei collegamenti fissi in bronzo si possono utilizzare isolamenti. Come isolante si può impiegare, ad esempio, il raccordo isolante Optipress-Aquaplus 81042.
Per ulteriori informazioni sulle installazioni miste con prodotti della
Di seguito sono riportati alcuni esempi dalla prassi.
Per garantire la protezione strutturale contro la corrosione nella prassi, la
9.3.2.1 Installazioni miste consentite con Optipress-Aquaplus
Rispettando le regole menzionate sono possibili le seguenti installazioni miste omologate dal punto di vista della protezione contro la corrosione:
Nota
Corrosione da contatto in caso di montaggio non corretto
Quando si utilizzano manicotti passanti, i tubi all’interno del manicotto passante possono venire a contatto. Nel caso di tubi con materiali diversi, ciò può causare la corrosione da contatto.
- Quando si utilizzano manicotti passanti demarcare accuratamente la profondità d’innesto per assicurarsi che tubi in materiali diversi non vengano a contatto durante l’accoppiamento.
9.3.2.2 Installazioni miste consentite con Optipress-Therm
Rispettando le regole menzionate sono possibili le seguenti installazioni miste omologate dal punto di vista della protezione contro la corrosione:
9.3.2.3 Installazioni miste consentite con Optipress-Gaz
Rispettando le regole menzionate sono possibili le seguenti installazioni miste omologate dal punto di vista della protezione contro la corrosione:
Nota
Corrosione da contatto in caso di montaggio non corretto
Quando si utilizzano manicotti passanti, i tubi all’interno del manicotto passante possono venire a contatto. Nel caso di tubi con materiali diversi, ciò può causare la corrosione da contatto.
- Quando si utilizzano manicotti passanti demarcare accuratamente la profondità d’innesto per assicurarsi che tubi in materiali diversi non vengano a contatto durante l’accoppiamento.
9.3.2.4 Installazioni miste consentite con manicotti per tubo 83090
Le installazioni miste possono essere realizzate con il manicotto per tubo 83090.
In fase di montaggio dei manicotti per tubo occorre rispettare la distanza all’estremità del tubo, come specificato nelle istruzioni di montaggio relative al manicotto per tubo.