Bacteriële corrosie is een vorm van materiaalaantasting die vaak onopgemerkt blijft totdat het te laat is. Bij corrosie denken de meeste mensen aan roestvorming door zuurstof en vocht. In de praktijk blijken echter micro-organismen minstens zo’n belangrijke rol te spelen. Bij stalen en roestvaststalen infrastructuren, zoals leidingen, tanks, warmtewisselaars, sprinklerinstallaties, damwanden en scheepsconstructies, kan bacteriële corrosie leiden tot verrassend snelle en soms gevaarlijke schade.
In dit artikel leggen we uit wat bacteriële corrosie (MIC) precies is, hoe deze ontstaat, welke installaties het grootste risico lopen en welke maatregelen u kunt nemen om schade en hoge reparatiekosten te voorkomen.
Wat is bacteriële corrosie?
Bacteriële corrosie, ook bekend als MIC (Microbiologically Influenced Corrosion) of microbiologisch geïnduceerde corrosie, is corrosie die wordt veroorzaakt of aanzienlijk wordt versneld door de activiteit van micro-organismen, zoals bacteriën en schimmels.
Waar normale corrosie voornamelijk een chemisch of elektrochemisch proces is tussen metaal en zijn omgeving, voegen micro-organismen een biologische factor toe die het corrosieproces sterk kan versnellen.
Uit onderzoek blijkt dat micro-organismen betrokken zijn bij ongeveer een derde van alle corrosiegevallen. Daarbij kan de corrosiesnelheid met een factor 10 tot zelfs 100 toenemen. Hierdoor kunnen stalen en roestvaststalen constructies die normaal tientallen jaren meegaan, al binnen enkele jaren of zelfs maanden ernstige schade oplopen.
Hoe ontstaat bacteriële corrosie?
Een eenvoudige vergelijking is die van een doorgesneden appel. Het vruchtvlees verkleurt snel bruin door een reactie met zuurstof; vergelijkbaar met normale corrosie. Laat u dezelfde appel enkele dagen liggen, dan nemen bacteriën en schimmels het afbraakproces over en versnellen zij het verval aanzienlijk. Bij metalen vindt een vergelijkbaar proces plaats.
Micro-organismen kunnen corrosie op verschillende manieren veroorzaken of versnellen.
1. Directe elektronenoverdracht (EMIC)
Sommige bacteriën kunnen rechtstreeks elektronen uitwisselen met het metaaloppervlak. Hierdoor wordt plaatselijke corrosie sterk versneld.
2. Vorming van biofilms
Micro-organismen hechten zich aan het metaaloppervlak en vormen een biofilm, vergelijkbaar met tandplak. Deze slijmlaag creëert een zuurstofarme omgeving waarin corrosieve bacteriën zich uitstekend kunnen ontwikkelen.
3. Productie van zuren
Veel bacteriën produceren organische of anorganische zuren die het corrosieproces versnellen.
4. Afbraak van beschermende corrosielagen
Sommige bacteriën verwijderen de beschermende corrosielaag waardoor geen stabiele beschermlaag kan ontstaan en het corrosieproces zich blijft voortzetten.
Sulfaat reducerende bacteriën (SRB): de bekendste veroorzakers
Binnen microbiologisch beïnvloede corrosie vormen sulfaat reducerende bacteriën (SRB) de bekendste groep. Deze bacteriën gebruiken sulfaat als energiebron en produceren daarbij het giftige waterstofsulfide (H2S).
Dit veroorzaakt niet alleen corrosie, maar leidt ook tot:
- de karakteristieke geur van rotte eieren;
- zwarte verkleuring van het materiaal;
- slijmerige afzettingen (biofilm);
- versnelde putcorrosie.
SRB ontwikkelen zich vooral onder zuurstofarme (anaerobe) omstandigheden in stilstaand water waarin voldoende sulfaat en organisch materiaal aanwezig is. Juist deze omstandigheden komen regelmatig voor in leidingen, tanks en warmtewisselaars.
Waarom zijn zwembaden extra gevoelig voor bacteriële corrosie?
Zwembaden behoren tot de meest corrosieve omgevingen binnen gebouwen. Dat komt niet alleen door chloriden, maar ook doordat bacteriën zich gemakkelijk kunnen ontwikkelen.
Zwembadoppervlakken, leidingsystemen en vooral zandfilters bieden een enorm oppervlak waarop biofilms kunnen ontstaan. Een standaard 25-meterbad bevat al snel ongeveer 20 ton filterzand, goed voor een totaal oppervlak van circa 60.000 m² waarop bacteriën zich kunnen hechten.
Daarnaast worden veel zwembadinstallaties uitgevoerd met roestvaststalen warmtewisselaars. Hoewel RVS vaak als volledig corrosiebestendig wordt beschouwd, is dit een misvatting. Ook roestvast staal kan ernstig worden aangetast door bacteriële corrosie.
Wanneer installaties langere tijd buiten bedrijf zijn, bijvoorbeeld tijdens onderhoud, seizoenssluiting of langdurige stilstand, neemt het risico aanzienlijk toe. Stilstaand water geeft bacteriën de gelegenheid zich te vestigen, biofilms te vormen en zich snel te vermenigvuldigen.
Praktijkvoorbeeld: lekkende warmtewisselaars in zwembaden
Het risico blijkt duidelijk uit onderzoek naar roestvaststalen (AISI 316L) warmtewisselaars van zwembaden die gedurende langere tijd buiten gebruik waren zonder volledig te worden geleegd.
Het achtergebleven water bood bacteriën voldoende gelegenheid zich ongehinderd te ontwikkelen. Na heringebruikname bleken meer dan twintig warmtewisselaars in Nederland lekkages te vertonen als direct gevolg van microbiologisch beïnvloede corrosie.
Eenzelfde verschijnsel werd vastgesteld bij lekkages in roestvaststalen wijntanks en koelribben. Onderzoek wees op een hoge bacteriële belasting, waaronder zwaveloxiderende bacteriën die door de vorming van zwavelzuur actief bijdragen aan het corrosieproces.
Deze voorbeelden laten zien dat bacteriële corrosie voorkomt in uiteenlopende sectoren, waaronder:
- zwembaden;
- brouwerijen;
- wijnhuizen;
- voedingsmiddelenindustrie;
- procesindustrie;
- scheepvaart.
Gevolgen van bacteriële corrosie
Lekkages en bedrijfsschade
Warmtewisselaars, leidingen en tanks kunnen veel sneller gaan lekken dan bij normale corrosie.
Verstoppingen
Biofilms en afvalstoffen van bacteriën kunnen filters en leidingen verstoppen, waardoor storingen en extra slijtage ontstaan.
Verborgen aantasting
Roestvast staal kan aan de buitenzijde nog vrijwel onaangetast lijken, terwijl de materiaaldikte intern al sterk is afgenomen. Hierdoor wordt schade vaak pas ontdekt wanneer lekkages of zelfs breuken optreden.
Hoe voorkomt u bacteriële corrosie?
Met de juiste maatregelen kan microbiologisch beïnvloede corrosie in veel gevallen worden voorkomen.
- Voorkom stilstaand water. Leeg leidingen, tanks en warmtewisselaars volledig tijdens langdurige stilstand en blaas deze indien mogelijk droog.
- Beperk voedingsstoffen. Goede hygiëne en het beperken van organische vervuiling en fosfaten verminderen de vorming van biofilms.
- Kies de juiste RVS-kwaliteit. Niet iedere RVS-soort is geschikt voor iedere toepassing. Voor bevestigingsmiddelen in de dampfase van zwembaden gelden andere eisen dan voor onderdelen die permanent onder water staan.
- Beits en passiveer lasverbindingen. Na het lassen moet de beschermende oxidelaag volledig worden hersteld om extra corrosiegevoeligheid van de laszones te voorkomen.
- Voer periodieke inspecties uit. Regelmatige inspecties maken het mogelijk om bacteriële aantasting vroegtijdig te herkennen en ernstige schade te voorkomen.
Wanneer schakelt u een corrosiespecialist in?
Bacteriële corrosie vraagt om een andere aanpak dan reguliere corrosie.
Zwarte verkleuringen, slijmvorming, een rotte-eierenlucht of onverwachte lekkages aan stalen of roestvaststalen installaties kunnen wijzen op microbiologisch beïnvloede corrosie.
Twijfelt u over de conditie van leidingen, tanks, warmtewisselaars, sprinklerinstallaties of bevestigingsmiddelen in een zwembad of vergelijkbare omgeving? Dan is het verstandig tijdig een specialist in corrosieonderzoek in te schakelen.
Met gericht onderzoek kan worden vastgesteld of bacteriële corrosie daadwerkelijk de oorzaak is van de schade. Vervolgens kunnen passende maatregelen worden genomen om verdere aantasting, bedrijfsstilstand en veiligheidsrisico’s te voorkomen.
Conclusie
Bacteriële corrosie (MIC) vormt een vaak onderschat risico voor stalen en roestvaststalen infrastructuren. Door biofilmvorming, bacteriële activiteit en stilstaand water kan corrosie tientallen keren sneller verlopen dan bij normale corrosie. Vooral leidingen, tanks, warmtewisselaars en sprinklerinstallaties zijn kwetsbaar.
Door tijdige inspecties, goed onderhoud, het voorkomen van stilstaand water en een juiste materiaalkeuze kunnen kostbare reparaties en onverwachte uitval grotendeels worden voorkomen.