Korrosion metallischer Werkstoffe im Innern von Rohrleitungen, Behältern und Apparaten bei der Korrosionsbelastung durch Wasser

DIN 50930  - Teil 6
- Beeinflussung der Trinkwasserbeschaffenheit -
(Erschienen August 2001)

Die Norm beschreibt den Einfluss wasser- und werkstoffseitiger Parameter sowie der Betriebsbedingungen auf die Veränderung der Wasserbeschaffenheit bei Kontakt des Trinkwassers mit metallischen Werkstoffen, sofern deren Korrosionsprodukte oder Reaktionsprodukte mit Wasserinhaltsstoffen für die Wasserbeschaffenheit relevant und mit Grenzwerten in der Trinkwasserverordnung belegt sind.

Anmerkung: Es werden Kriterien angegeben, die Anwendungsbereiche von metallischen Werkstoffen in Wässern kennzeichnen. Diese Kriterien wurden auf der Basis von Versuchen und praktischen Erfahrungen erarbeitet. Die Beurteilung der Eignung eines Werkstoffes für den Einsatz in einem gegebenen Wasser über die vorgegebenen Einsatzbereiche hinaus ist allerdings nicht so einfach, dass ohne fachliche Erfahrung und Ausbildung erwartet werden dürfte, anhand der dann notwendigen Aus- und Bewertung von Messdaten sogleich richtige Aussagen zu erhalten.

6. Veränderung der Wasserbeschaffenheit

Eine mögliche Veränderung der Trinkwasserbeschaffenheit und deren Ausmaß wird durch die Eigenschaften der Werkstoffe, die Wasserbeschaffenheit, die Installationsausführung und die Betriebsbedingungen beeinflusst.

Zur Beurteilung der korrosionschemischen Eigenschaften des Wassers ist eine Wasseranalyse nach DIN 50930 Teil 6 erforderlich. Sie soll folgende Parameter umfassen:

Bezeichnung der Probe:   Ort der Probenahme:   Datum der Probenahme   Parameter Einheit Verfahren nach Wassertemperatur °C DIN 3844-4 a) pH-Wert der Calcitsättigung - DIN38404-10 elektrische Leitfähigkeit µS/cm DIN EN 27888 a) Säurekapazität bis pH = 4,3 (KS4,3) mol/m³ DIN 38409-7 Basekapazität bis pH = 8,2 (KB8,2) mol/m³ DIN 38409-7 Summe Erdalkalien mol/m³ DIN 38409-6 Calcium-Ionen mol/m³ DIN 38406-3 Magnesium-Ionen mol/m³ DIN 38406-3 Natrium-Ionen mol/m³ DIN 38406-14 Kalium-Ionen mol/m³ DIN 38406-13 Chlorid-Ionen mol/m³ DIN 38405-1 Nitrat-Ionen mol/m³ DIN 38405-9 Sulfat-Ionen mol/m³ DIN 38405-5 Phosphorverbindungen c) g/m³ DIN EN 1189 Siliciumverbindungen d) g/m³ DIN 38405-21 Organischer Kohlenstoff (TOC) g/m³ DIN EN 1484 Aluminium g/m³ DIN 38406-9 Sauerstoff g/m³ DIN EN 25813 a) a) Messung muss am Probenahmehahn erfolgen c) Angabe als P d)Angabe als Si

Die Veränderungen der Beschaffenheit des Trinkwassers als Folge der Wechselwirkung des Werkstoffes mit dem Wasser ist dann ein Korrosionsschaden, wenn das Trinkwasser nicht mehr den gesetzlichen Anforderungen entspricht. Diese Schadensart, die im Eintrag von festen und gelösten Korrosionsprodukten oder in der Bildung von Reaktionsprodukten mit Wasserinhaltsstoffen besteht, kann nur bei bestimmten Betriebszuständen auftreten. Im Gegensatz zu Schäden am Bauteil ist der Korrosionsschaden am Wasser im Allgemeinen bei der Veränderung betrieblicher und/oder wasserseitiger Parameter zu günstigen Werten hin nicht mehr gegeben.

8. Anwendungsbereiche

8.2 Kupfer

Eine Veränderung der Trinkwasserbeschaffenheit im Hinblick auf seine Eigenschaften als einwandfreies Lebensmittel wird als vertretbar angesehen, wenn das Wasser über die Anforderungen der Trinkwasserverordnung hinaus eine der folgenden Bedingungen erfüllt:

pH >= 7,4

oder 7,0 <= pH < 7,4 und TOC <= 1,5 g/m³

8.3 Innenverzinntes Kupfer

Bei innenverzinntem Kupfer gibt es keine Einschränkungen des Anwendungsbereiches, sofern die Verzinnung nach DVGW VP 617 bzw. DVGW VP W 534 entspricht.

8.4 Schmelztauchverzinkte Eisenwerkstoffe

Die korrosionsschützende Wirkung des Zinküberzuges auf unlegierten Eisenwerkstoffen beruht im wesentlichen auf dem langsamen gleichmäßigen Flächenabtrag des Zinküberzuges, wobei sich schützende Deckschichten aus Korrosionsprodukten bilden.

Eine Veränderung der Trinkwasserbeschaffenheit im Hinblick auf seine Eigenschaften als einwandfreies Lebensmittel wird als vertretbar angesehen, wenn sowohl die Zusammensetzung des Zinküberzuges auf dem Rohr die folgenden Werte nicht überschreitet (Angaben in Massenanteilen):

• Antimon    0,01 %
• Arsen      0,02 %
• Blei       0,25 %
• Cadmium  0,01 %
• Wismut    0,01 %

als auch das Wasser über die Anforderungen der Trinkwasserverordnung hinaus eine der folgenden Bedingungen erfüllt:

K_B8,2 <= 0,5 mol/m³  und

K_S4,3 >= 1,0 mol/m³

8.5 Nichtrostender Stahl

Bei nichtrostenden Stählen gibt es keine Einschränkungen des Anwendungsbereiches.

8.6 Unlegierte und niedriglegierte Eisenwerkstoffe

Hinsichtlich der Betriebsbedingungen gelten folgende Anforderungen, damit schützende Deckschichten entstehen und erhalten bleiben:

• ständiger Durchfluss
• Laminar/turbulente Strömung

Letztere Bedingung ist erfüllt, wenn die Strömungsgeschwindigkeit größer 0,1 m/s beträgt.

Da in der Trinkwasserinstallation die Strömungsgeschwindigkeit stark schwankt und ausserdem das Wasser zu bestimmten Zeiten stagniert, können sich keine schützenden Deckschichten aufbauen. Für die Trinkwasserinstallation sind daher ungeschützte un- und niedriglegierte Eisenwerkstoffe nicht einzusetzen. In Versorgungsgebieten, in denen ständiger Durchfluss gegeben ist, sind dagegen unter der Voraussetzung, dass die wasserseitigen Bedingungen eingehalten werden, ungeschützte, un- und niedriglegierte Eisenwerkstoffe einsetzbar.

Zur Ausbildung schützender Deckschichten müssen wasserseitig folgende Bedingungen gleichzeitig erfüllt sein:

• O₂  > 3 g/m³
• K_S4,3 >= 2,0 mol/m³
• pH-Wert > 7
• c(Ca)  > 0,5 mol/m³

8.7 Werkstoffe für Armaturen und Rohrverbindungen

Für die Werkstoffe von Armaturen und Rohrverbindungen werden konkrete Anforderungen gestellt, bei denen uneingeschränkter Einsatz erfolgen kann, wenn diese Anforderungen eingehalten werden. Dies betrifft die Werkstoffe Kupfer-Zink-Legierungen (Messing) und Kupfer-Zinn-Zink-Legierungen (Rotguss). In den Legierungen treten unvermeidbare Spuren von Schwermetallen auf (Arsen, Blei, Nickel, Eisen, Mangan, Aluminium), die die Anteile in Massenprozent nicht überschreiten dürfen.

9. Schutzmaßnahmen

Werkstoffe für neue Installationen müssen grundsätzlich so ausgewählt werden, dass Schutzmaßnahmen nicht erforderlich sind. Schutzmaßnahen können Schäden vermeiden, die als Folge einer unvollständigen Wasseraufbereitung oder einer nicht normgerechten Werkstoffauswahl zu erwarten sind. Eine Veränderung der Trinkwasserbeschaffenheit darf nur mit den in der Trinkwasserverordnung aufgeführten Zusatzstoffen erfolgen. Die in der TrinkwV angegebenen Parameterwerte dürfen nicht überschritten werden.

Beschichtungen und Überzüge als Korrosionsschutzmaßnahmen nach DIN 50902 sind nicht Gegenstand dieser Norm.

Durch den Zusatz von Korrosionsinhibitoren kann die Abgabe von Korrosionsprodukten verringert werden. Die Zugabe von Inhibitoren kann durch Dosierung von Chemikalien oder durch Elektrolyseverfahren erfolgen. Bei Nickelüberzügen gibt es keine Hinweise darauf, dass der Eintrag von Nickel-Korrosionsprodukten durch Zugabe von Inhibitoren beeinflusst wird.