La corrosione è un problema comune negli impianti idraulici domestici, e può manifestarsi in diverse forme, tra cui la corrosione galvanica, interstiziale, per sfregamento e, in alcuni casi, per correnti vaganti. Questo articolo si concentra in particolare sulla corrosione galvanica e sulle correnti vaganti, analizzando le cause e fornendo indicazioni utili per la prevenzione.
Correnti Vaganti: Cosa Sono e Come Si Formano
Le correnti vaganti, anche dette disperse o parassite, sono correnti elettriche continue che abbandonano il loro percorso "intenzionale" all'interno dei conduttori elettrici. Si disperdono nel terreno e penetrano in altre strutture metalliche, definite conduttori secondari, per poi fuoriuscire nuovamente. Laddove ciò avviene, si verifica la corrosione.
Ora, le correnti vaganti sono da temere quando c’è corrente continua e quando tra circuito primario e secondario c’è un mezzo in grado di condurre elettricità e permettere la migrazione di ioni, come per esempio un terreno specialmente umido.
Nel caso dei tubi, la corrosione presenta una morfologia molto caratteristica: parte dall'esterno formando un cratere conico il cui vertice via via procede verso l'interno.
Corrosione Galvanica: Un Focus Dettagliato
In ambito idraulico, la corrosione galvanica è un fenomeno tipico di reti realizzate con metalli diversi, non opportunamente protette. Le correnti galvaniche sono flussi di elettroni debolmente intensi che si creano a partire da una differenza di potenziale elettrico tra due materiali con caratteristiche diverse.
Infatti gli elettroni si spostano dai metalli meno nobili (a potenziale inferiore) a quelli più nobili (a potenziale maggiore), andando così a creare il processo di ossido-riduzione. Il metallo meno nobile, da cui si spostano gli elettroni, sarà quello soggetto a corrosione.
È molto frequente che nelle tubazioni domestiche si instauri questo fenomeno, soprattutto nelle saldature o giunzioni, provocando danni. È necessario dunque porre particolare attenzione alla combinazione di metalli, valutandone il potenziale di corrosione.
Come si manifesta la corrosione galvanica
La corrosione elettrochimica si sviluppa quando ci si trova in presenza di ambienti umidi. Nei punti di saldatura e giunzione filettata si crea una cella o pila galvanica in cui gli elettrodi sono i due materiali.
Il metallo più nobile si trasforma in catodo, mentre quello meno nobile diventa un anodo. Il flusso di elettroni generato porta alla corrosione chimica di quest'ultimo.
L'intensità corrosiva è tanto maggiore quanto più alta sarà la differenza di potenziale. Ogni metallo infatti avrà una certa resistenza alla corrosione dipendente dal suo potenziale.
Quando ci si ritrova in una soluzione acida, i metalli cedono e ricevono elettroni, attivando una corrente galvanica, e l'unico modo per evitare che si instauri è non mettere a contatto elettrico i materiali differenti.
Tabella di corrosione dei metalli
Nelle tabelle di corrosione galvanica è possibile vedere quali sono i materiali maggiormente tendenti a corrodersi. L'argento e l'oro ad esempio sono materiali che non si ossidano, infatti sono posti nella parte catodica della tabella, ma per il loro prezzo elevato non possono essere utilizzati per fabbricare pezzi per tubazioni.
Metalli come zinco o alluminio sono altamente soggetti a corrosione, infatti vengono usati come metalli sacrificali. Ottone, nickel e rame invece, data la posizione centrale nella tabella, sono quelli maggiormente sfruttati per la realizzazione di tubazioni.
È importante anche la distanza tra due metalli nella serie galvanica. Se la distanza è piccola, come ad esempio nel caso di alluminio e acciaio a contatto, la probabilità che avvenga una corrosione è minima.
Fattori che Limitano la Pericolosità delle Correnti Vaganti negli Impianti Idraulici
Analizzando il caso degli impianti in tubo metallico, che fungerebbero da conduttori secondari, possiamo affermare che alcuni fattori limitano drasticamente la frequenza e la pericolosità del fenomeno:
- I danni provocati dalle correnti vaganti si verificano quando la corrente è continua, la corrente alternata produce effetti praticamente irrilevanti. Nelle abitazioni la corrente è alternata.
- La resistenza complessiva del circuito secondario è ulteriormente incrementata dall’isolamento offerto dalle guaine che rivestono i tubi; in pratica la corrosione potrebbe avvenire solo in caso della rottura dell’isolante.
- La resistenza elettrica offerta dalla malta cementizia, entro cui sono annegati i tubi negli edifici, è molto alta e superiore di qualche ordine di grandezza a quella posseduta comunemente dai terreni.
- La rete delle tubazioni, in base alla norma CEI 64-8, deve essere collegata equipotenzialmente ad un impianto di messa a terra efficiente, che scarica le correnti attraverso idonei dispersori.
Quindi è chiaro che le correnti vaganti nelle tubazioni sottotraccia siano in realtà rarissime: il percorso conduttore primario-terreno-malta cementizia-tubo e ritorno è troppo sfavorito.
Può essere opportuno far notare come i casi di corrosioni erroneamente attribuiti alle correnti vaganti riguardino quasi sempre i tubi che trasportano acqua fredda e non quelli del riscaldamento e del gas: vi sembra possibile che le correnti siano così “intelligenti” da distinguere il tubo a seconda del suo utilizzo?
Come Eliminare o Prevenire le Correnti Galvaniche e la Corrosione
Il fenomeno corrosivo è facilmente identificabile poiché si mostra in particolar modo tra le giunzioni dei metalli. Ma come evitare la corrosione galvanica?
- Quando ci si trova in presenza ad esempio di alluminio e acciaio inossidabile, è da evitare la congiunzione con viti ed è consigliabile adoperare lo stesso materiale o inserire un isolante nei punti di unione.
- È necessario inoltre evitare la contaminazione di parti catodiche con materiali anodici. Perché molto spesso durante la lavorazione è possibile che dagli utensili si stacchino dei pezzi di materiale ferroso che comportano la creazione di ruggine.
- Utilizzare materiali compatibili: Significa evitare di associare tra loro materiali galvanicamente incompatibili. Tuttavia, adoperare dei materiali tra loro differenti non implica automaticamente la presenza di una futura corrosione galvanica.
- Sì, con alcuni accorgimenti. In genere non ci sono problemi negli accoppiamenti rame-legno e rame-acciaio inox, mentre è da evitare quello rame-acciaio zincato (non si devono appoggiare elementi strutturali di rame su zinco o acciaio zincato, poiché la maggiore nobiltà degli ioni rame trasportati dall’acqua piovana provocano la loro deposizione sullo zinco con la corrosione di quest’ultimo. Il contatto rame alluminio va bene se quest’ultimo è anodizzato, ma anche in questo caso si preferisce evitare il contatto diretto, magari interponendo un materiale non conduttore.
Per prevenire la corrosione dei materiali metallici è possibile avvalersi di alcuni metodi.
Correnti Vaganti: Un Problema Sovrastimato?
A confermare i dubbi sulla reale plausibilità delle correnti vaganti, è utile sentire il parere di “super-esperti” quali l’ing. Luciano Lazzari e l’ing. Pietro Pedeferri, nonché autori del libro “Protezione catodica”.
Secondo i proff. Lazzari e Pedeferri, “la tendenza ad attribuire a correnti vaganti la causa di attacchi di corrosione inaspettati resiste ancora in ambiti al di sopra di ogni sospetto; ci sono casi diventati ormai degli stereotipi di questo abuso: la corrosione interna di apparecchiature,soprattutto le caldaie e gli scambiatori di calore sulle piattaforme petrolifere in mezzo al mare e la corrosione delle tubazioni dell’acqua negli appartamenti, di solito annegate nella soletta del pavimento”. “Se il fenomeno si presenta con evidente attacco di corrosione sulla superficieesterna della tubazione, spesso in molti punti, con uno arrivato fino alla foratura completa, allora le correnti vaganti non possono essere la causa della corrosione.”
“Nella nostra più che trentennale esperienza professionale non abbiamo mai incontrato casi di corrosione per correnti disperse sulle tubazioni di impianti interni alle abitazioni. In realtà, negli anni settanta, trattammo un caso di corrosione esterna su tubazioni in un edificio, ma avvenuto durante la costruzione, a causa di correnti disperse da una saldatrice non adeguatamente collegata alla struttura da saldare. Come si vede in una situazione ben definita e specifica.”
Altra considerazione, più personale: se fosse vero un milionesimo di quello che si legge e sente sulla pericolosità delle correnti vaganti, gli impianti idrici (e non solo) sarebbero un colabrodo. Cosa che non è e non è stata.
E allora? Allora la causa dei pochi casi di corrosione deve essere ricercata altrove, ad esempio in una quantità eccessiva di depositi carboniosi sulla superficie interna del tubo; quindi la prima misura di prevenzione è quella di acquistare tubi di alta qualità con bassi livelli di detti depositi carboniosi, ben sotto a quello che la norma UNI EN 1057 prescrive.
Conclusioni
Riassumendo, l’esperienza dimostra come la corrosione per correnti disperse all’interno degli edifici sia limitata ad episodi rarissimi e certamente non determinanti ai fini della scelta del materiale.
Frequentemente si mette in guardia contro questo fenomeno, ma l’argomento è sfruttato per fini meno nobili della prevenzione: infatti è comodo addossare le colpe di una corrosione ad un intervento esterno, le correnti vaganti appunto. Oppure, molto più spesso, è comodo evocarlo per promuovere il commercio di prodotti insensibili ad un problema praticamente inesistente.
Per concludere è necessario sottolineare che l'esperienza ultra-trentennale dimostra come la corrosione per correnti disperse all'interno degli edifici sia limitata ad episodi rarissimi e certamente non determinanti ai fini della scelta del materiale.
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