Die Lochfraßkorrosion (engl. pitting corrosion) ist eine örtlich begrenzte, punktförmige Form des korrosiven Angriffs auf passivierte Metalle wie Edelstahl oder Aluminium. Sie gehört im Rohrleitungsbau zu den tückischsten Korrosionsarten, da das Material nach außen hin weitgehend intakt erscheint, sich die Schädigung jedoch nach und nach in die Tiefe frisst.
Die Lochfraßkorrosion ist dabei zu unterscheiden von anderen Korrosionsarten, wie etwa der Spannungsrisskorrosion oder der Spaltkorrosion, welche teilweise auf ähnliche chemische Vorgänge beruhen, aber andere Ursachen haben.
Zu beachten ist, dass hauptsächlich Medien mit Chlorid-Ionen zu einer Lochfraßkorrosion führen. Chloridhaltige Medien sind z. B. Meerwasser, Sole, Prozesswasser in der Chemieindustrie, Beizbäder, Enteisungsmittel (Streusalz), aber auch in geringerem Ausmaß normales Leitungswasser/Trinkwasser, Abwasser, Kühlwasser und Poolwasser (durch Desinfektionsmittel). Beim Transport von anderen Medien, wie etwa Ölen ist eine Lochfraßkorrosion nicht anzutreffen.
Ablauf und Mechanismus
- Passivschichtdurchbruch: Die mikroskopisch dünne Chromoxidschicht (Passivschicht) des Edelstahls oder die Oxidschicht des Aluminiums wird an einer Schwachstelle (z. B. Materialunreinheit, Kratzer oder Erwärmungszone durch Schweißen) lokal zerstört.
- Anodenbildung: An dieser stecknadelkopfgroßen Stelle wird das bloßliegende Metall zur Anode (Lösungsbereich). Die große, intakte restliche Oberfläche wirkt als Kathode.
- Selbstverstärkender Effekt (Autokatalyse): Im Loch lösen sich Metall-Ionen auf. Um die Ladung auszugleichen, wandern positiv geladene Chlorid-Ionen in die Vertiefung. Dort bilden sie mit Wasser Salzsäure, was den pH-Wert im Loch drastisch absenkt. Die Säure verhindert, dass sich die Passivschicht (z. B. Oxidschicht) neu bildet, und beschleunigt den Abtrag nach innen.
Auslöser im Rohrleitungsbau
- High-Chlorid-Medien wie Meerwasser, Sole, Prozesswasser oder chloriertes Trinkwasser.
- Stagnierende Medien (geringe Strömungsgeschwindigkeiten begünstigen die Anlagerung von Chloriden).
- Höhere Temperaturen (beschleunigen die elektrochemische Reaktion).
Relevanz & Vermeidung
Im Rohrleitungsbau führt Lochfraß schnell zu plötzlichen Leckagen und Stecknadel-Durchbrüchen (Perforation) ohne vorherigen spürbaren Wanddickenverlust des Rohrs. Vorbeugen lässt sich durch die Wahl höher legierter Werkstoffe mit Molybdän-Zusatz wie V4A (1.4404), 1.4408 (CF8M) oder Duplex-Stählen (hohe Wirksumme/PREN-Wert) sowie durch das Einhalten ausreichender Strömungsgeschwindigkeiten. Hierzu gehören z. B. Gewindefittings und Ventile aus V4A Edelstahl.