20. Hoe corrodeert de zinklaag in koud leidingwater?

Water{0}}gasgegalvaniseerde stalen buizen (in de nieuwe nationale norm GB3091-82 "Galvanized Welded Steel Pipes for Low Pressure Fluid Transportation" genoemd) worden hoofdzakelijk gebruikt als watertoevoerleidingen. Daarom is het essentieel om het corrosiegedrag van de zinklaag in leidingwater te bestuderen. Om dit corrosieproces te begrijpen, moeten we eerst de samenstelling van leidingwater onderzoeken. Normaal gesproken bevat 1 liter kraanwater 10 milligram opgeloste zuurstof. Deze zuurstof reageert met de zinklaag en vormt zinkhydroxide, dat eerder als een corrosief bijproduct dan als een beschermende laag voorkomt. Zacht water, dat een hoger gehalte aan opgeloste zuurstof, kooldioxide en natriumzouten bevat (uit chemische onthardingsprocessen), versnelt de corrosie van de zinkcoating. Hard water bevat daarentegen aluminiumhydroxide, kiezelzuur, fosfaten, magnesiumzouten en calciumcarbonaat, die beschermende lagen op de zinklaag vormen. Bijgevolg vertonen gegalvaniseerde stalen buizen een betere corrosieweerstand in hard water in vergelijking met zacht water.
De pH-waarde van kraanwater ligt doorgaans tussen 7,5 en 9,5. Wanneer het calciumbicarbonaat, sulfide, chloride en nitride binnen het toegestane gehalte vallen, bevindt de zinklaag zich in een stabiele toestand en wordt deze beschermd vanwege de vorming van een onoplosbare carbonaatlaag.
Kraanwater wordt ter desinfectie behandeld met vloeibaar chloor, dat zeer corrosief is voor zinkcoatings. Wanneer zinkcoatings meer dan 0,28% tin bevatten, kan er putcorrosie in leidingwater ontstaan. Daarom mogen thermisch verzinkte stalen buizen die voor de watervoorziening worden gebruikt, niet opzettelijk tin in hun coatings verwerken. Over het algemeen corroderen tin-vrije zinkcoatings met een snelheid van ongeveer 0,66 mg/dm²·d in koud kraanwater, terwijl tin-houdende zinkcoatings corroderen met een snelheid van ongeveer 2,03 mg/dm²·d.