I metalli che si trovano in contatto diretto con il terreno o l’acqua (elettroliti), possono corrodersi a causa di correnti parassite, terreno aggressivo e formazione di elementi galvanici. Una protezione contro la corrosione attraverso un rivestimento continuo, cioè un isolamento dei metalli dal terreno, non è possibile con i dispersori, dal momento che tutti i rivestimenti normalmente utilizzati fino ad ora possedevano un’elevata resistenza elettrica e perciò l’azione del dispersore veniva neutralizzata.
I dispersori a materiale uniforme possono essere a rischio di corrosione a causa di un terreno aggressivo o a causa della formazione di elementi galvanici di concentrazione. Il pericolo di corrosione dipende dal materiale e dal tipo e composizione del terreno.
Sempre più spesso si osservano dei danni da corrosione dovuti alla formazione di elementi galvanici. Questa formazione di elementi tra diversi metalli con potenziali metallo/elettrolito molto diversi è già nota da molti anni. Per molti versi ancora sconosciuta è invece la nozione che anche le armature delle fondazioni in calcestruzzo possono diventare il catodo di un elemento e come tali provocare corrosioni su altri impianti.
Con l’evoluzione dei metodi di costruzione – strutture in cemento armato sempre più grandi e superfici metalliche libere nel terreno sempre più piccole – il rapporto tra le superfici anodiche e catodiche diventa sempre più sfavorevole e il pericolo di corrosione di metalli meno nobili aumenta inevitabilmente.
Solo in casi eccezionali è possibile realizzare un isolamento elettrico tra gli impianti che producono effetti anodici, per evitare la descritta formazione di elementi. Oggi si cerca di interconnettere tutti i dispersori, incluse le parti metalliche in contatto con il terreno, in modo da ottenere un collegamento equipotenziale e quindi la massima sicurezza contro tensioni di contatto troppo elevate in caso di guasto e di fulminazione.
Negli impianti ad alta tensione, i dispersori vengono sempre più spesso collegati ai dispersori dell’impianto di messa a terra funzionale per l’impianto in bassa tensione, secondo la norma IEC 60364 (EN 60364). Inoltre la normativa IEC 60364-4-41 (HD 60364-4-41)/IEC 60364-5-54 (HD 60364-5-54) richiede l’integrazione delle tubazioni e degli altri impianti nelle misure di protezione contro le fulminazioni. Pertanto, al fine di evitare o comunque ridurre i pericoli di corrosione, l’unica via potrebbe rimanere quindi la scelta dei materiali più idonei per i dispersori.
In Germania è disponibile dal giugno 1986 la norma DIN VDE 0151 (Materiali e dimensioni minime dei dispersori ai fini della protezione contro la corrosione). Esperienza decennale nella tecnica della messa a terra e ampi studi preliminari forniscono molti risultati interessanti, rilevanti per i dispersori, anche per quelli utilizzati negli impianti di protezione contro i fulmini. Di seguito vengono descritti i processi essenziali che portano alla corrosione. Da questi e in base ai materiali per dispersori finora elaborata dall’apposito gruppo di lavoro VDE, si possono ricavare misure pratiche per la protezione contro la corrosione, specialmente per quanto riguarda i dispersori per la protezione contro i fulmini.

Termini utilizzati nella protezione contro la corrosione e nelle misurazioni relative alla corrosione

Corrosione

È la reazione di un materiale metallico con il suo ambiente circostante, che degrada le caratteristiche del materiale metallico e/o il suo ambiente circostante. La reazione è nella maggior parte dei casi di carattere elettrochimico.

Corrosione elettrochimica

È una corrosione durante la quale si verificano dei processi elettrochimici. Si verificano esclusivamente in presenza di un elettrolito.

Elettrolito

È una sostanza corrosiva che conduce ioni (ad esempio terreno, acqua, sali disciolti).

Elettrodo

È un materiale in un elettrolito che conduce elettroni. Il sistema elettrodoelettrolito forma una semicella.

Anodo

È un elettrodo dal quale fluisce corrente continua verso l’elettrolito.

Catodo

È un elettrodo verso quale fluisce corrente continua dall’elettrolito.

Elettrodo di riferimento

È un elettrodo di misura usato per determinare il potenziale di un metallo nell’elettrolito.

Elettrodo in solfato di rame

È un elettrodo di riferimento quasi non polarizzato costituito da rame in una soluzione satura di solfato di rame.
L’elettrodo in solfato di rame è l’elettrodo di riferimento più comune per la misura del potenziale di oggetti metallici interrati (Figura 5.5.7.1.1).

Figura 5.5.7.1.1 Esempio di un elettrodo di misura non polarizzabile (elettrodo rame/solfato di rame) che fornisce un potenziale definito nell’elettrolito (disegno in sezione)

Elemento di corrosione

È un elemento galvanico con densità di corrente parziale localmente diverse per lo scioglimento dei metalli. Anodi e catodi dell’elemento di corrosione si possono formare:

  • sul materialea causa di metalli diversi (corrosione di contatto) o componenti diversi di un materiale (corrosione selettiva o intercristallina)
  • sull’elettrolitoa causa di concentrazioni diverse di determinate sostanze aventi caratteristiche atte a stimolare o inibire lo scioglimento dei metalli.

Potenziali

  • Potenziale di riferimentoPotenziale di un elettrodo di riferimento riferito all’elettrodo di idrogeno standard.
  • Potenziale elettricoÈ il potenziale elettrico di un metallo o di un corpo solido che conduce elettroni in un elettrolito.