InfoNu.nl > Wetenschap > Techniek > Corrosie in binnenzwembaden

Corrosie in binnenzwembaden

Roestvaststaal is een sluipmoordenaar in overdekte zwembaden. Deels een psychologische oorzaak wegens de misleidende naam 'roestvaststaal'. Vroeger werd het staal 'roestvrijstaal' genoemd. Sinds bekend is dat het niet roestvrij is, is de verhullende naam 'roestvaststaal' geintroduceerd. Roestvaststaal roest, maar veel langzamer dan constructiestaal. Miljoenen mensen zitten met de oude afkorting rvs = roestvrij in hun hoofd, en menen dat roestvaststaal niet kan roesten. Vandaar het gebruik onder omstandigheden waar het niet geschikt voor is en zelfs eenvoudig verzinkt constructiestaal beter voldoet. De misleidende naam rvs leidt tot gevaarlijke constructies. Een voorbeeld is het overdekte chloorhoudende zwembad..

Probleemstelling

Roestvaststaal (RVS) is niet roestvrij, dat is al lang bekend bij de bouwers van overdekte zwembaden maar het wordt nog steeds toegepast. Gebleken is dat standaard roestvast staal AISI 304 en AISI 316 gevoelig is voor scheurvormende spanningscorrosie. Hangende delen zoals luchtbehandelingskanalen, plafonds, luidspreker, lichtarmaturen, enzovoort, zijn meestal bevestigd met roestvaststalen bevestigingsmaterialen in de kwaliteiten T304 en T316. Van de circa 1000 overdekte zwembaden in Nederland. (exclusief de privé binnenbaden) krijgt een kwart, wat de veiligheid betreft, een zware onvoldoende.

Recente ongelukken in overdekte zwembaden

  • Ulster Zwitserland: in 1985 stort het betonnen dak van het binnenzwembad naar beneden. Er komen 12 mensen om het leven en er raken 17 mensen zwaargewond. Het dak was bevestigd met rvs bevestigingsmaterialen en hing aan rvs draadeinden.
  • Steenwijk: Het plafond in het overdekte zwembad, bevestigd met rvs bevestigingsmaterialen, stort in 2001 in. RVS ophangstangen waren door corrosie bezweken. Omdat het in de nacht gebeurde vielen er geen slachtoffers.
  • Tilburg: In zwembad Reeshof in Tilburg vallen in 2011 twee luidsprekers, hangend aan het plafond met roestvast stalen kabels, naar beneden door scheurtjes in het roestvast staal. De luidsprekers vallen op een baby dat later in een ziekenhuis is overleden. Het meisje werd in het zwembad gereanimeerd en daarna naar het ziekenhuis in Rotterdam gebracht. De baby was met haar moeder in het peuterbadje. De 27-jarige moeder liep een forse hoofdwond op. De scheurtjes in de roestvrijstalen kabels waaraan de luidsprekers hingen zijn de oorzaak van het ongeluk in zwembad Reeshof. Door de vochtige chloordamp in het zwembad zijn door spanningscorrosie de scheurtjes ontstaan door spanningscorrosie.
  • Deventer: In zwembad De Scheg in Deventer is in 2002 een ventilatiesysteem uit het plafond gevallen en op de tribune van het wedstrijdbad terechtgekomen. Er waren vijftig zwemmers in het water, maar niemand raakte gewond. Direct na het ongeval werd het bad tijdelijk gesloten. De oorzaak van het naar beneden komen van het ventilatiesysteem is een afgebroken bout.
  • Enschede: In 2012 gaat overdekt zwembad Aqaudrome tijdelijk dicht wegens het vervangen van de aangetaste roestvaststalen draadeinden, waaraan het systeemplafond hangt.

Corrosie in overdekte zwembaden

Corrosievastheid en de PREN waarde

In vergelijking met standaard austenitisch RVS (T316) heeft duplexstaal een hogere corrosieweerstand. Met name tegen spannings-en putcorrosie. Corrosieweerstand wordt uitgedrukt in het PREn-getal. Des te hoger het getal des te groter de corrosieweerstand. PREn waarde (Pitting Resistant Equivalent} geeft de corrosieweerstand aan van roestvast staal tegen o.a. putcorrosie.

  • PREn=%Cr+3,3%Mo+16%N

Bij een PREn waarde vanaf 40 is er geen gevaar voor pitting in chloorhoudende omgeving zoals in zwembaden.

Putcorrosie

Onder ongunstige omstandigheden kan de chroomoxide laag herhaaldelijk beschadigd worden waardoor het materiaal, in een agressief milieu, plaatselijke aangetast wordt en putcorrosie ontstaat. Gevoeligheid voor putcorrosie stellen we vast met de reeds genoemde praktijkformule PREN = %Cr + 3,3 x %Mo + 16 x %N en door bepaling van de Critical Pitting Temperature (CPT).

Spleetcorrosie

Spleetcorrosie is plaatselijke aantasting door een stilstaand corrosief medium. De spleetcorrosie verloopt agressiever dan putcorrosie. De Duplex legeringen hebben een hogere weerstand tegen spleetcorrosie dan de conventionele roestvaste stalen.

Spanningcorrosie

Spanningscorrosie is scheurvorming als gevolg van plaatselijk geconcentreerde materiaal spanningen in een corrosief milieu. Austenitisch roestvast staal AISI 316 is in een chloridehoudend milieu bij tropische temperaturen gevoelig voor spanningscorrosie.
Scheurvorming in roestvast stalen bevestigingsmaterialen in zwembaden, door aanwezigheid van chloor en constante spanningen, kan reeds bij kamertemperatuur voorkomen. En dat terwijl RVS juist gebruikt werd in binnenzwembaden omdat ervan uit werd gegaan dat RVS tegen corrosie bestand zou zijn en daarom is RVS op grote schaal toegepast.

Omstandigheden die stresscorrosie cracks (SCC) bevorderen

  • Tropische omgevingstemperatuur
  • Hoge vochtigheidsgraad
  • Chloordamp
  • Constante trekbelasting (trekspanning)
  • Relatief weinig ventilatie

Dit zijn de omstandigheden in een overdekt zwembad.

Roestvaste zwemtrap, hekwerk, railing en springplankbeslag (grondniveau)

Toepassing van roestvaststaal van de CrNiMo 18-8-2,5 serie voor grondniveau:
  • 1.4401/ T316;
  • 1.4404/ T316L;
  • 1.4571/ T316Ti

  • T316 roestvast staal bevat molybdeen voor betere corrosieweerstand t.o.v. standaard rvs AISI Type 304, vooral voor de weerstand tegen put- en spleetcorrosie in chloride omgevingen, zoals zwembaden en zeewater.
  • 316L is de lage koolstof soort van de T316 serie, het is immuun voor carbideprecipitatie op de korrelgrenzen die leiden naar interkristallijne corrosie.T316 is geschikt voor gelaste onderdelen met behoud van corrosieweerstand in een chloorhoudende millieu.
  • AISI T 316 en T316L hebben een prima corrosieweerstand in een corrosieve omgeving. Echter in een warm chloorhoudende vochtige omgeving treedt put-, spleetcorrosie op en bij continue belasting scheurvorming door stresscorrosie.
  • Roestvast staal 316Ti bevat ongeveer 0,5% titanium, de titanium atomen stabiliseren de structuur bij temperaturen boven 800 ° C. Dit voorkomt carbide precipitatie bij de korrelgrenzen en beschermt de metalen tegen interkristalijne corrosie, het is dus eveneens een laskwaliteit.
  • Roestvaststaal 316L en 316Ti zijn de laskwaliteiten, en geschikt voor gelaste onderdelen voor zwembaden, zoals rvs zwemtrappen en railingwerk, onderdelen die niet continu belast worden.

Richtwaarde chemische samenstelling van de standaard roestvast staal soorten T316, T316L en T316Ti

ElementkoolstofchroommolybdeensiliciumfosforzwavelNikkelMangaanijzer
1.4401;T316
1.4404;T316L
1.4571/T316Ti
0,0-0,0816,5-18,52,0-2,50,0-1,00,0-0,050,0-0,0210,0-13,00,0-2,00rest

Richtwaarde mechanische eigenschappen van de roestvast staal soorten T316, T316L en T316Ti

StaalsoortUitzettingscoefficientElasticiteitsmodules GPaTreksterkteMPaBreukrek A50 %
1.4401/T316;
1.4404/316L
15,9x10?-6/K193520-680min. 40

Roestvast staal voor bevestiging van plafond en van hoog hangende accesoires

  • 1.4539/904L alternatief 1.4529 (X1NiCrMoCuN 25-20-7)
  • 1.4547 (X1CrNiMoN 20-18-7) super austenitisch staal
  • 1.4462 (X2CrNiMoN 22-5-3) duplex staal
  • 1.4565 (2CrNiMnMoNbN 25-18-5-4) extra grote sterkte bij grote corrosieweerstand

Roestvaststaal 1.4539/904L

1.4539/904L is een austenitisch roestvast staal voor gebruik onder zware omstandigheden. Een goede weerstand tegen put-, spleet- en spanningscorrosie in een chloorhoudende omgeving bij tropische temperatuur en continue trekspanning in de bevestigingsmaterialen. Aanmerkelijk betere weerstand tegen corrosie dan de voorgenoemde conventionele T316 roestvaststaal serie.

Richtwaarde chemische samenstelling in %(gew) van roestvaststaal 1.4539/904L

NiCrMoCuMnSiSCNFe
23-2819-234--51-22 max1 max0,035 max0,02 max0,1 maxrest

Richtwaarde mechanische eigenschappen van roestvaststaal 1.4539/904L

SoortTreksterkte (MPa)strekgrens(MPa)Breukrek A50 %
1.4539/904L500-700200 min.40 min

Roestvaststaal 1.4529, EN: X1NiCrMoCuN25-20-7

1,4529 is een super-austenitische Roestvaststaal, vergelijkbaar met 1,4539, maar met hogere molybdeen- en stikstofgehalte.
Het staal heeft een zeer hoge weerstand tegen put- en spleetcorrosie in halide media. Algemene weerstand tegen corrosie in zowel oxiderend als reducerend milieu. Verbeterde mechanische eigenschappen t.o.v. 1.4539/904 L.

Richtwaarde chemische samenstelling van roestvaststaal 1.4529, EN: X1NiCrMoCuN25-20-7

CSiMnPSCrMoNiNCuFe
0,02 max0,50 max1,000,03 max0,01max19-216-724-260,15-0,250,50-1,50rest

Richtwaarde mechanische eigenschappen van roestvaststaal 1.4529, EN: X1NiCrMoCuN25-20-7

Hardheid HB30treksterkte Rm N/mm2Strekgrens Rp0,2% N/mm2Breukrek A5 %Elasticiteitsmodules E N/mm2
250 HB650-85030035-40195

Roestvaststaal 1.4547

1,4547 is a super austenitisch roestvast staal met een hoger molybdeen- en stikstof gehalte, die mede zorgen voor een grote weerstand tegen put- en spleetcorrosie en tegen scheurvorming door spanningscorrosie. De sterkte is aanmerkelijk hoger als van de conventionele austenitisch roestvaste stalen van de T316 serie.

Richtwaarde chemische samenstelling van roestvaststaal (% gew) 1.4547

CSiMnPSCrNiMoCuNFe
<0,020,71,00,30,0120186,10,750,2rest

Richtwaarde mechanische eigenschappen van roestvast staal 1.4547

Elasticiteits modules (GPa)Treksterkte Rm (MPa)Strekgrens Rp0,2% (MPa)Breukrek % (50mm of 4D)
196675 min.310 min.35 min

Roestvaststaal Duplex- 1.4462 X2CrNiMoN22.5.3

  • De microstructuur bestaat bij duplex staal uit een mengsel van austeniet- en ferrietfasen. Als gevolg hiervan heeft duplex roestvast staal eigenschappen die kenmerkend zijn voor zowel austenitisch als ferritisch roestvast staal.
  • De sterkte van duplex roestvast staal kan soms opgevoerd worden tot het dubbele van die van voorgenoemde austenitische roestvaste stalen.
  • Duplex roestvast staal is bestand tegen scheurvormende spanningscorrosie.
  • Duplex Roestvast staal heeft een hoge weerstand tegen interkristallijnecorrosie, zelfs in chloride en sulfide omgevingen.
  • Duplex staalsoorten zijn vanwege het ferriet aandeel magnetisch, een eigenschap die kan worden gebruikt om ze te onderscheiden van austenitisch roestvaststaal.

Richtwaarde chemische samenstelling Duplex 1.4462

CCrMnSiPSNiNMoFe
0,0-0,0321-232,0 max.1,0 max.0,0-0,030,0-0,024,5-6,50,08-0,22,5-3,5rest

Richtwaarde mechanische eigenschappen Duplex 1.4462

ElasticiteitsmodulesTreksterkte MPaBreukrek A50 mm %Hardheid Brinell
200 GPa620 min.25 min.290 max.

1.4565 EN X2CrNiMnMoNbN25-18-5-4

Richtwaarde chemische samenstelling 1.4565

CSiMnPSCrMoNiNbNFe
0.03 max1,03,5-6,50,03max 0,015 max23-263-516-190,15max0,3-0,5rest

Oplossing van het zwembadprobleem

Niet elke roestvast staal is geschikt voor toepassing in zwembaden. Bouwers van overdekte zwembaden vergeten nog wel eens dat de conventionele soorten RVS in zwembaden kunnen bezwijken door corrosie. Roestvast staal heeft een dun chroomoxidelaagje die beschermt tegen oxidatie. De conventionele legeringen met 18% chroom en 8% nikkel (RVS T304 en T316) bieden onvoldoende weerstand tegen het agressieve chloor, er vallen gaten in beschermlaag. RVS T304 en T316 zijn geschikt voor zwembadtrappen, railing- en hekwerk. Voor plafond constructies zijn duurdere legeringen nodig.

De staalsoorten 1.4539 en duplex staal 1.4462 zijn aanmerkelijk beter dan de conventionele soorten van de type 316 serie. Ze hebben een verhoogde weerstand tegen put-, spleet-, spanning-, en interkristalijne corrosie, bij relatief hoge chloride gehalte en tropische omstandigheden en de toepassing er van op plafondniveau wordt dringend geadviseerd.

Toepassingen waar reiniging en controle moeilijk is moeten de kwaliteiten 1.4539, 1.4565 of 1.4547 toegepast worden.

Boven alles moet men alert blijven, het plafond is het laatste deel waar de aannemer zijn winst veilig kan stellen en de levertijd zet hem onder druk. Controleer iedere maand de bevestingsmaterialen boven het plafond, of alles recht hangt en er geen corrosie zichtbaar is op de dragende roestvaste delen.
© 2014 - 2019 Custor, het auteursrecht (tenzij anders vermeld) van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
De corrosie van metalenDe corrosie van metalenCorrosie is metaal aantasting door chemische of elektrochemische reacties tussen metaal en elementen uit de omgeving. Me…
Allergisch voor chloorAllergisch voor chloorZwemmen is een leuke bezigheid en vooral kinderen vinden het heerlijk om lekker naar het zwembad te gaan. Minder leuk wo…
Roestvast staalRoestvast staalRoestvaststaal is een legering van ijzer met minimaal 12% chroom. Roestweerstand door vorming van een beschermende chroo…
Zwembad: onderhoud en reinigingMensen die het hele jaar door gebruik maken van hun zwembad houden best de kwaliteit van het water nauwlettend in het oo…
Sherardiseren van staalSherardiseren is het droogverzinken van stalen producten, door de producten samen met zinkpoeder te verhitten in een rot…
Bronnen en referenties
  • http://www.newscientist.nl/nieuws/zwembaddak-ingestort-door-roest/
  • http://www.pooldoktor.at/technik_probleme_bericht.htm (zwembad rohre)
  • W.cobraconsultancy.nl/Publicaties/Hallenbader.pdf
  • Duijn@vecom.nl
  • http://www.finetubes.co.uk/products/specialist-tube-materials/stainless-steel-tubes/alloy-6mo-uns-s31254-werkstoff-nr.-1.4547/
  • http://www.aalco.co.uk/datasheets/Stainless-Steel-14462-Sheet-and-Plate_102.ashx
  • www.metalcor.de/en/datenblatt-pdf/29/
  • http://www.aircraftmaterials.com/data/alstst/904Ltube.html
  • http://www.m-woite.de/de/werkstoffe/14565.shtml
  • http://www.aalco.co.uk/datasheets/Stainless-Steel-14401-Bar_37.ashx (1.4401)
  • https://www.vacanceselect.com/nl/vakantiepark/frankrijk/bretagne/vakantiepark-le-hameau-de-peemor-pen/50537 (inl. foto)

Reageer op het artikel "Corrosie in binnenzwembaden"

Plaats een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Ik ga akkoord met de privacyverklaring en ben bekend met de inhoud hiervan
Reactie

G. D. Miedema, 20-10-2017 12:28 #1
Geachte infoNu,
Met grote belangstelling de materie gelezen, betreffend de corrosie verschijnselen bij foutief gekozen roestvaststaal soorten en hun toepassing in zwembaden die schade en menselijk leed hebben aangericht.
Zelf kom ik wat de materie betreft uit de lastechnische hoek, zijn er in die sector ook foutieve keuzes bekend in het uitvoerend laswerk? Dat men ook de juiste types lastoevoegmaterialen daarvoor heeft toegepast. Dit mag ik mede toch hopen.

Zelf kom ik uit de lastechnische sfeer.

Infoteur: Custor
Laatste update: 06-02-2017
Rubriek: Wetenschap
Subrubriek: Techniek
Bronnen en referenties: 11
Reacties: 1
Schrijf mee!