Korrosionsbeständige Werkstoffe
Korrosionsbeständigkeit und Prüfung von Werkstoffen
Eine Offshore-Plattform kann aus nahezu 15.000 m Rohren, über 20.000 Fluidsystemkomponenten, 10.000 Verschraubungen und 8.000 mechanischen Anschlüssen bestehen. Daher sollte bei der Wahl des Werkstoffs unbedingt darauf geachtet werden, dass diese korrosionsbeständig sind.
Bei der Bekämpfung von Korrosion sind mehrere Aspekte wichtig. Es geht dabei nicht allein um den Werkstoff selbst. Für die Langlebigkeit von Komponenten eines Fluidsystems spielen die Qualität der Werkstoffe und der Fertigung zwar eine große Rolle. Doch auch die Wahl eines Anbieters mit entsprechender Expertise im Bereich Werkstoffwissenschaften kann entscheidend sein, damit Sie bei der Auswahl geeigneter korrosionsbeständiger Werkstoffe für Ihre Systemanforderungen die richtige Entscheidung treffen können.
Was sind die Ursachen für Korrosion?
Korrosion entsteht, wenn ein Metallatom durch ein Fluid oxidiert, was zu einem Materialverlust auf der Metalloberfläche führt. Dadurch reduziert sich die Wandstärke des Bauteils (z. B. des Rohrs) und das Risiko eines mechanischen Versagens steigt. Nahezu jedes Metall ist unter bestimmten Voraussetzungen anfällig für Korrosion. Die Auswahl der geeigneten korrosionsbeständigen Werkstoffe für eine bestimmte Anwendung erfordert eine sorgfältige Bewertung der potenziellen Risiken, die durch unterschiedliche Korrosionsarten entstehen können.
Neben der chemischen Zusammensetzung eines Werkstoffs, die sich unmittelbar auf die Korrosionsbeständigkeit auswirkt, kommt es auch auf die Gesamtqualität des eingesetzten Werkstoffs an, um Schäden aufgrund von Materialversagen zu vermeiden. Angefangen bei der Qualitätsprüfung des Stangenmaterials bis hin zur finalen Abnahmeprüfung der Bauteile sollte die Qualität bei jedem Vorgang eine Rolle spielen.
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Qualitative Prüfung korrosionsbeständiger Werkstoffe
Am effizientesten lässt sich ein Problem vermeiden, wenn man es direkt an der Wurzel packt. Der Werkstoffprüfung kommt hier eine wichtige Rolle zu. Man kann sich zum Beispiel vom Hersteller bestätigen lassen, dass dieser strenge Qualitätskontrollmaßnahmen für einen wirksamen Korrosionsschutz einsetzt – von der Prozesskontrolle bis zur Prüfung des Stangenmaterials. Es gibt verschiedene Wege, die Qualität eines Werkstoffs zu prüfen. Mit Sichtkontrollen wird z. B. die Oberfläche auf Mängel untersucht, mit speziellen zerstörungsfreien Prüfverfahren lässt sich die Korrosionsanfälligkeit bestimmen.
Rundgang durch unsere Anlage für Rohmaterialien: Warum die Prüfung der Werkstoffqualität so wichtig ist.
Eine andere Möglichkeit ist, sich die einzelnen Bestandteile der Werkstoffzusammensetzung genauer anzusehen. So wirken sich optimierte Legierungen positiv auf die Korrosionsbeständigkeit, Beanspruchbarkeit, Schweißbarkeit und Dehnfestigkeit des Werkstoffs aus. Ein höherer Nickel- und Chrom-Anteil (Ni/Cr) in Edelstahl 316 als in den Normen der ASTM International vorgeschrieben sorgt etwa dafür, dass Werkstoffe widerstandsfähiger gegenüber Korrosion sind. Hersteller sollten daher stets die chemische Zusammensetzung ihrer Werkstoffe angeben und auf die Einhaltung der von der ISO (Internationale Organisation für Normung) und der ASTM International veröffentlichten Normen hinweisen.
Warum sind Werkstoffprüfungen so wichtig?
Hersteller sollten ihre Bauteile in jedem Produktionsschritt einer Qualitätsprüfung unterziehen. Dabei sollte zunächst geprüft werden, ob die einschlägigen Vorgaben für die Fertigung befolgt wurden. Nach Fertigstellung der Bauteile sollte mit entsprechenden Tests untersucht werden, ob die Teile ordnungsgemäß gefertigt und frei von sichtbaren Mängeln bzw. Fehlstellen sind, die ihre Leistungsfähigkeit beeinträchtigen könnten. Abschließend sollte anhand zusätzlicher Tests die beabsichtigte Funktionstüchtigkeit und Leckagedichtheit geprüft werden.
Wie wichtig ist es, dass Anbieter im Hinblick auf Korrosionsbeständigkeit über umfassende Expertise im Bereich der Materialwissenschaften verfügen?
Neben der Gewissheit, dass die Werkstoffe und die daraus gefertigten Bauteile die geforderten Leistungsmerkmale aufweisen bzw. übertreffen, können Anbieter mit entsprechend fundierter Expertise im Bereich Werkstoffwissenschaften Ihnen die nötige Unterstützung bieten, eine für Ihre Betriebsumgebung geeignete Wahl zu treffen. Ein Anbieter, der Sie zum Thema Korrosionsbeständigkeit von Werkstoffen kompetent beraten kann, kann den Auswahlprozess erleichtern.
Denn die Berücksichtigung der mechanischen Eigenschaften und der Beständigkeit des Werkstoffs lässt Sie letztlich fundierte Entscheidungen treffen.
Welche mechanischen Eigenschaften sollten bei der Auswahl korrosionsbeständiger Werkstoffe berücksichtigt werden?
Streckgrenze, Zugfestigkeit und Dehnfestigkeit beschreiben die mechanischen Eigenschaften eines Werkstoffs. Im Hinblick auf die Korrosionsbeständigkeit spielen diese eine wichtige Rolle. Stark beanspruchbare Werkstoffe eignen sich beispielsweise für die Fertigung von Bauteilen, die auch einer hohen Druckbeaufschlagung zuverlässig standhalten müssen.
Warum ist die Auswahl korrosionsbeständiger Werkstoffe von Bedeutung?
Durch die Auswahl korrosionsbeständiger Werkstoffe können unnötig hohe Kosten vermieden werden. Denn nach Angaben von NACE International entfallen in der gesamten Öl- und Gasindustrie jährlich Kosten in Höhe von 1,4 Milliarden US-Dollar auf Korrosionsschäden. Weiß man jedoch, wie man Korrosion visuell erkennt und welche Stellen anfällig sind, lässt sich das Korrosionsrisiko erheblich reduzieren. Durch die Auswahl korrosionsbeständiger Werkstoffe für die jeweilige Anwendung kann Korrosionsschäden vorgebeugt und die Integrität, Lebensdauer, Leistung und Sicherheit der betriebenen Systeme verbessert werden.
Mit diesen Schritten lässt sich das Korrosionsrisiko in Anwendungen auf ein Minimum reduzieren:
- Ermittlung verschiedener Korrosionsarten – wie sieht Korrosion aus, wo tritt sie auf und was sind die Ursachen
- Auswahl korrosionsbeständiger Werkstoffe
- Reduzierung der Anzahl an korrosionsanfälligen Stellen und Verringerung der Kontakte mit inkompatiblen Metallen
- Spezifikation aller verbauten Komponenten, von den Halterungen über die Klemmen bis hin zu den Rohren, um Korrosionsrisiken zu minimieren
Wie wichtig ist eine langfristige Unterstützung durch Ihren Anbieter?
Um eine hohe Lebensdauer Ihrer Anlagen zu erreichen, sollten Sie auch nach dem Kauf kompetente Unterstützung in Anspruch nehmen. Denn letztlich ist die Auswahl hochwertiger korrosionsbeständiger Fluidsystemkomponenten zwar ein erster wichtiger Schritt, allerdings ist es mindestens genauso entscheidend, dass Sie einen Anbieter wählen, der Ihre Anwendung kennt und passende Empfehlungen sowie Lösungen zum langfristigen Schutz Ihrer Anlagen bereitstellen kann.
Wir bieten beispielsweise ausführliche Werkstoffschulungen von hochqualifizierten Experten für Werkstoffwissenschaften und Metallurgie. Mit diesen Schulungen werden Fluidsystembetreiber dabei unterstützt, die geeigneten Werkstoffe für ihre Komponenten auszuwählen, um auch in anspruchsvollen Anwendungsumgebungen einen langfristigen Systembetrieb zu gewährleisten. Klicken Sie auf den untenstehenden Link, um sich für eine Schulung anzumelden oder um mehr über das Thema Korrosionsbeständigkeit zu erfahren.
Die Ingenieure von Swagelok stehen Ihnen für alle Fragen zum Thema Korrosion auch vor Ort zur Verfügung.
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