Wat is het verschil tussen verzinken en coaten van stalen buizen?

Wat is het verschil tussen verzinken en coaten?

Bij verzinken wordt een stalen buis voorzien van een metallische zinklaag die zowel als barrière als kathodische bescherming werkt. Bij coaten wordt meestal een verf-, epoxy-, poeder- of kunststoflaag aangebracht die het staal hoofdzakelijk afsluit van vocht, zuurstof, zouten en andere corrosieve stoffen.

Het belangrijkste verschil tussen verzinken en coaten van stalen buizen is dus het beschermingsprincipe. Zink kan bij een kleine beschadiging als opofferingsmetaal het aangrenzende staal blijven beschermen. Een conventionele coating beschermt vooral zolang de laag gesloten en goed gehecht blijft. Coatings met een zinkrijke primer kunnen eveneens kathodische bescherming bieden, maar dat geldt niet voor ieder coatingsysteem.

Verzinken en coaten zijn beide vormen van staalconservering. Conserveren is de verzamelnaam voor maatregelen die staal beschermen tegen corrosie en roestvorming. Andere gebruikte termen zijn oppervlaktebehandeling, corrosiebescherming, zinkcoating, beschermende deklaag en corrosiewerend coatingsysteem.

Hoe beschermt thermisch verzinken een stalen buis?

Bij thermisch verzinken wordt het staal eerst ontvet, gebeitst en gefluxt. Daarna wordt het onderdeel in een bad met gesmolten zink gedompeld. Het zink reageert met het staaloppervlak, waardoor metallurgisch gebonden zink-ijzerlegeringslagen ontstaan. Deze verbinding onderscheidt thermisch verzinken van beschermlagen die uitsluitend aan de ondergrond hechten.

De zinklaag vormt een fysieke barrière tussen het staal en de omgeving. Daarnaast is zink elektrochemisch minder edel dan staal. Wanneer door een kras of plaatselijke beschadiging blank staal zichtbaar wordt, corrodeert het omliggende zink bij voorkeur. Hierdoor blijft het staal kathodisch beschermd totdat voldoende zink is verbruikt.

Onder atmosferische omstandigheden ontstaat geleidelijk een zinkpatina. Deze laag van zinkcorrosieproducten vertraagt de verdere aantasting van de zinklaag. De levensduur van verzinkte stalen buizen wordt daarom bepaald door de laagdikte, vochtbelasting, hoeveelheid chloriden, industriële vervuiling, temperatuur en plaatselijke corrosiviteit.

Thermisch verzinkte buizen worden in de handel ook wel gegalvaniseerde buizen genoemd. Toch is het belangrijk om het toegepaste proces te specificeren. Thermisch verzinken na fabricage, geautomatiseerd dompelverzinken van buizen, continu verzinken van staalband, sendzimir verzinken en elektrolytisch verzinken leveren niet dezelfde laagdikte en corrosiebestendigheid op.

Hoe werkt een coating op stalen buizen?

Bij het coaten van stalen buizen wordt een beschermende laag op de buitenzijde, binnenzijde of beide zijden aangebracht. Deze laag voorkomt dat water, zuurstof, zouten, bodemstoffen of chemicaliën het koolstofstaal rechtstreeks bereiken. Daarmee wordt het elektrochemische corrosieproces vertraagd.

Een coatingsysteem kan uit meerdere lagen bestaan. Een primer zorgt voor hechting en kan corrosieremmende bestanddelen bevatten. Een tussenlaag levert extra laagdikte en barrièrewerking. De afwerklaag beschermt bijvoorbeeld tegen uv-straling, weersinvloeden, slijtage of chemicaliën.

Niet iedere beschermlaag voor staal heeft dezelfde eigenschappen. De keuze voor een coating hangt samen met de toepassing, blootstellingsduur, corrosieklasse, bedrijfstemperatuur, mechanische belasting en gewenste oppervlakteafwerking.

Poedercoaten, natlakken en kunststofcoatings

Bij poedercoaten wordt droog coatingpoeder elektrostatisch op het staal aangebracht. Vervolgens wordt het poeder in een oven uitgehard. Hierdoor ontstaat een gesloten afwerklaag met een gelijkmatige kleur en oppervlaktestructuur. Poedercoating wordt vaak gekozen voor zichtwerk, hekwerken, frames en bovengrondse constructies.

Natlakken gebeurt met vloeibare verf die door spuiten, rollen of kwasten wordt aangebracht. Een industrieel natlaksysteem kan uit een primer, tussenlaag en topcoat bestaan. Epoxy wordt regelmatig als primer of tussenlaag gebruikt vanwege de hechting en weerstand tegen vocht. Polyurethaan wordt vaak toegepast als afwerklaag wanneer uv-bestendigheid en kleurbehoud belangrijk zijn.

Voor ondergrondse of ondergedompelde stalen leidingen worden onder andere PE-coating, PP-coating en fusion-bonded epoxy toegepast. Polyethyleen biedt goede weerstand tegen vocht en bodeminvloeden. Polypropyleen is geschikt voor systemen waarbij ook een hogere gebruikstemperatuur een rol speelt. De geschiktheid hangt altijd af van de volledige laagopbouw en projectspecificatie.

Waarom is oppervlaktevoorbehandeling belangrijk?

Een corrosiewerende coating functioneert alleen goed wanneer het staaloppervlak correct is voorbereid. Roest, walshuid, vet, olie, stof en oplosbare zouten kunnen de hechting verminderen. Daardoor kunnen blaasvorming, delaminatie en onderroest ontstaan.

Stalen buizen worden daarom vaak gereinigd en gestraald voordat de coating wordt aangebracht. ISO 8501-1 beschrijft visuele roestgraden en voorbereidingsgraden van staaloppervlakken. In technische bestekken wordt bijvoorbeeld een straalreinheid zoals Sa 2½ vastgelegd. Ook het straalprofiel, de oppervlakteruwheid, restverontreiniging, staaltemperatuur en luchtvochtigheid beïnvloeden het eindresultaat.

Ook thermisch verzinken vereist een geschikte voorbereiding. Ontvetten, beitsen en fluxen zorgen ervoor dat het vloeibare zink met het staal kan reageren. Bij buizen en andere holle constructies zijn bovendien correct geplaatste ontluchtings- en afvoeropeningen nodig.

Wat beschermt beter tegen roest: verzinken of coaten?

Of verzinken of coaten beter beschermt tegen roest, hangt af van de omgeving en het gekozen systeem. Voor veel bovengrondse buitenconstructies biedt thermisch verzinken een robuuste corrosiebescherming. De combinatie van barrièrewerking, metallurgische hechting en kathodische bescherming beperkt het risico op roest bij kleine beschadigingen.

Een coating kan technisch beter aansluiten wanneer een stalen buis wordt blootgesteld aan specifieke chemicaliën, bodemstoffen, permanent watercontact of een hoge bedrijfstemperatuur. Het coatingsysteem kan dan worden afgestemd op de aanwezige stoffen en de vereiste mechanische, thermische of chemische bestendigheid.

De vergelijking tussen thermisch verzinken en poedercoaten draait daarom niet alleen om de verwachte levensduur. Ook beschadigingsrisico, onderhoud, bereikbaarheid, uitstraling en gebruiksomstandigheden zijn bepalend. Poedercoaten biedt bijvoorbeeld meer kleurmogelijkheden, terwijl verzinken bij kleine beschadigingen een aanvullend elektrochemisch beschermingsmechanisme heeft.

Wat gebeurt er bij beschadiging van de beschermlaag?

Wanneer een organische coating tot op het staal wordt beschadigd, kan op die plaats corrosie beginnen. Als vocht onder een slecht hechtende coating terechtkomt, kan de aantasting zich onder de beschermlaag verspreiden. De omvang hangt af van de schade, laagopbouw, hechting en blootstelling.

Een zinklaag kan kleine blootliggende plekken plaatselijk beschermen door de opofferende werking van het zink. Deze kathodische bescherming heeft echter een beperkt bereik. Grote beschadigingen, brede zaagsneden, geboorde gaten, onbehandelde buiseinden en laszones moeten worden beoordeeld en zo nodig met een geschikt reparatiesysteem worden behandeld.

Zagen, lassen, boren, transporteren of heien kan zowel verzinkte als gecoate stalen buizen beschadigen. Na verwerking worden kritieke plaatsen daarom gecontroleerd. Bij dikkere elektrisch isolerende coatings kan volgens de projectspecificatie een laagcontinuïteits- of vonktest worden uitgevoerd om poriën en beschadigingen op te sporen.

Verzinken of coaten voor buitengebruik

Voor constructiebuizen, hekwerken, relingen, montageframes, kasconstructies en andere bovengrondse buitentoepassingen is thermisch verzinken vaak een passende oplossing. Het systeem is vooral interessant wanneer regelmatig schilderonderhoud moeilijk uitvoerbaar is.

Een coating kan voor buitengebruik worden gekozen wanneer een specifieke RAL-kleur, glansgraad of architectonische afwerking nodig is. Het coatingsysteem moet dan geschikt zijn voor de atmosferische corrosiebelasting en uv-blootstelling. Een onvoldoende uv-bestendige coating kan na verloop van tijd verkleuren, verkrijten of glans verliezen.

Verzinken is niet automatisch geschikt voor iedere agressieve omgeving. Zuren, sterke logen, bepaalde zouten en bijzondere bodemcondities kunnen de zinklaag versneld aantasten. Bij de keuze moeten ook de afmetingen van de buis, capaciteit van het zinkbad, warmte-inbreng en mogelijke vervorming worden meegewogen.

Welke coating is geschikt voor ondergrondse stalen buizen?

Voor ondergrondse stalen buizen, mantelbuisconstructies en bepaalde leidingtoepassingen worden vaak gespecialiseerde kunststof- of epoxycoatings gebruikt. Een geschikte coating voor ondergrondse stalen buizen moet bestand zijn tegen vocht, grondwater, bodemstoffen, mechanische belasting en mogelijke beschadiging tijdens aanleg.

Bij pijpleidingsystemen kunnen drielaagse PE- of PP-systemen en fusion-bonded epoxy worden gebruikt. Afhankelijk van de functie kan de uitwendige coating worden gecombineerd met kathodische bescherming. De gekozen oplossing moet aansluiten op het medium, de bodemgesteldheid, temperatuur en toepasselijke leidingnorm.

Bij funderingsbuizen en stalen buispalen speelt het installatieproces een belangrijke rol. Heien, trillen en contact met grondlagen kunnen een beschermlaag mechanisch belasten. Een coating die onder normale atmosferische omstandigheden goed presteert, is daardoor niet automatisch geschikt voor een geheide buispaal.

Maakt de staalsoort verschil?

Constructiestaal zoals S235 en S355 kan in beginsel zowel worden verzinkt als gecoat. De sterkteklasse bepaalt niet zelfstandig welke oppervlaktebehandeling mogelijk is. Geometrie, wanddikte, chemische samenstelling, laswerk en oppervlaktegesteldheid zijn eveneens belangrijk.

Bij thermisch verzinken kunnen vooral het silicium- en fosforgehalte van het staal invloed hebben op de reactie tussen staal en zink. Daardoor kunnen verschillen ontstaan in laagdikte, structuur, kleur en oppervlaktebeeld. Een donkerder of minder egaal uiterlijk betekent niet automatisch dat de zinklaag technisch onvoldoende is.

Bij coaten zijn onder meer scherpe randen, lasnaden, lasspetters, poriën en moeilijk bereikbare plaatsen aandachtspunten. Deze delen moeten zo worden afgewerkt dat de vereiste laagdikte en continuïteit van het coatingsysteem kunnen worden bereikt.

Verschillen in levensduur en onderhoud

Er bestaat geen vaste levensduur die voor alle verzinkte of gecoate stalen buizen geldt. Bij verzinken wordt de gebruiksduur voornamelijk bepaald door de oorspronkelijke zinklaagdikte en de snelheid waarmee het zink in de betreffende omgeving wordt verbruikt.

Bij coatings spelen het aantal lagen, de droge laagdikte, hechting, porositeit, uv-belasting, chemische aantasting en mechanische beschadiging een rol. De kwaliteit van de applicatie en inspectie heeft daardoor rechtstreeks invloed op de onderhoudsinterval.

Verzinkte buizen vragen bij een geschikte atmosferische toepassing vaak weinig periodiek onderhoud. Gecoate buizen kunnen plaatselijk worden gerepareerd of opnieuw worden geconserveerd, maar vragen doorgaans om geplande inspecties. Een goede vergelijking kijkt daarom naar de totale levensduurkosten, inclusief controle, herstel, bereikbaarheid en eventuele stilstand.

Verzinken en coaten combineren in een duplexsysteem

Verzinken en coaten sluiten elkaar niet uit. Bij een duplexsysteem wordt een organische coating over thermisch verzinkt staal aangebracht. De coating beschermt de zinklaag tegen directe blootstelling, terwijl het zink bescherming kan bieden wanneer plaatselijk een kleine beschadiging ontstaat.

Een duplexcoating wordt toegepast wanneer een lange onderhoudsinterval, extra corrosiebescherming of een specifieke kleur nodig is. Dit kan bestaan uit thermisch verzinken met natlakken of thermisch verzinken met poedercoaten.

Het verzinkte oppervlak moet vóór het aanbrengen van de organische deklaag op de juiste manier worden voorbereid. Zonder geschikte reiniging en voorbehandeling kan verf of poedercoating onvoldoende op het zink hechten.

Welke normen gelden voor verzinken en coaten?

NEN-EN-ISO 1461 bevat eisen en beproevingsmethoden voor thermisch verzinkte deklagen op gefabriceerde ijzeren en stalen voorwerpen. Deze norm is niet van toepassing op buizen die in geautomatiseerde installaties worden verzinkt. Voor inwendig en/of uitwendig dompelverzinkte stalen buizen uit automatische installaties kan NEN-EN 10240 relevant zijn.

Voor corrosiebescherming van staalconstructies met verfsystemen wordt vaak de NEN-EN-ISO 12944-reeks gebruikt. Deze behandelt onder meer corrosiviteitscategorieën, oppervlaktevoorbehandeling, typen beschermende verfsystemen en verwachte duurzaamheid. De norm is niet zonder meer van toepassing op iedere kunststofbekleding of ondergrondse buis.

Voor fabrieksmatig aangebrachte uitwendige PE- en PP-coatings op ondergrondse of ondergedompelde transportleidingen in de olie- en gasindustrie kan ISO 21809-1 gelden. Andere delen van de ISO 21809-reeks behandelen onder meer fusion-bonded epoxy en reparaties van leidingcoatings. Deze normen gelden niet automatisch voor algemene constructiebuizen, funderingsbuizen of stalen buispalen.

Welke oppervlaktebehandeling past bij een stalen buis?

De technisch juiste keuze tussen verzinken en coaten wordt bepaald door de volledige gebruikssituatie. Belangrijke selectiecriteria zijn:

• bovengrondse, ondergrondse of ondergedompelde toepassing;
• atmosferische corrosiviteit en aanwezigheid van chloriden;
• bodemgesteldheid, grondwater en chemische belasting;
• uv-straling en bedrijfstemperatuur;
• risico op stoten, slijtage of installatieschade;
• gewenste ontwerpduur en onderhoudsstrategie;
• behandeling van de binnenzijde en buitenzijde;
• gewenste kleur, glansgraad en oppervlaktekwaliteit;
• toepasselijke normen, laagdikten en inspectie-eisen;
• bewerkingen zoals zagen, lassen, boren of heien.

Voor veel bovengrondse buitenconstructies biedt thermisch verzinken een sterke combinatie van barrière- en kathodische bescherming. Voor ondergrondse leidingen, specifieke chemicaliën of bijzondere eisen aan kleur en afwerking kan een afgestemd coatingsysteem beter aansluiten. Wanneer zowel langdurige corrosiebescherming als een gekleurde afwerking nodig is, kan een correct uitgevoerd duplexsysteem worden toegepast.

Advies over verzinken of coaten van stalen buizen

Wilt u bepalen welke corrosiebescherming het beste aansluit op uw toepassing? Solines denkt met u mee op basis van de omgeving, belasting en technische projecteisen.

📞 0168 – 35 66 55
✉️ sales@solines.nl