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Effizienter Korrosionsschutz: Warum die Wahl des richtigen Werkstoffs so wichtig ist

Effizienter Korrosionsschutz: Warum die Wahl des richtigen Werkstoffs so wichtig ist

Eine Offshore-Plattform kann aus nahezu 15.000 Metern an 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 die Metalle korrosionsbeständig sind.

Bei der Bekämpfung von Korrosion sind mehrere Aspekte wichtig. Es geht dabei nicht allein um den Werkstoff selbst. Neben dessen Qualität spielen auch Expertise und Support eine entscheidende Rolle.

Qualitätskontrollmaßnahmen

general (uniform) corrosion

Nahezu jedes Metall korrodiert, wenn bestimmte Bedingungen vorliegen (Abbildung 1). 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. Es gibt viele Arten von Korrosion, jeweils mit ganz eigenen Risiken. Diese sollten Sie abwägen, um den korrosionsbeständigen Werkstoff zu finden, der für Ihre Anwendung am besten geeigneten ist.

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 Materialfehlern zu vermeiden. Angefangen bei der Qualitätsprüfung des Stangenmaterials bis hin zur finalen Abnahmeprüfung der Bauteile sollte die Qualität bei jedem Vorgang eine Rolle spielen.

Prozesskontrollen und Werkstoffprüfungen

ASTM-spcification

Am effizientesten lässt sich ein Problem vermeiden, wenn man es direkt an der Wurzel packt. Eine Möglichkeit, die Eignung eines Werkstoffs sicherzustellen, besteht darin, sich vom Hersteller bestätigen zu lassen, dass dieser strenge Qualitätskontrollmaßnahmen für einen wirksamen Korrosionsschutz einsetzt – von der Prozesskontrolle bis zur Prüfung beim Warenausgang. Es gibt verschiedene Wege, die Qualität eines Werkstoffs zu prüfen. Mit Sichtkontrollen wird z. B. die Oberfläche auf Mängel untersucht, mit spezielleren Tests lässt sich die Korrosionsanfälligkeit bestimmen.

Eine andere Möglichkeit ist, sich die einzelnen Bestandteile der Werkstoffzusammensetzung genauer anzusehen. So wirken sich optimierte Legierungen auf die Korrosionsbeständigkeit, Beanspruchbarkeit, Schweißbarkeit und Dehnfestigkeit des Werkstoffs aus. Ein höherer Nickel (Ni)- und Chrom (Cr)-Anteil in Edelstahl 316 als in den Normen der ASTM International vorgeschrieben verbessert etwa die Korrosionsbeständigkeit von Werkstoffen. 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 veröffentlichten Normen hinweisen (Abbildung 2).

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Herstellung

Idealerweise prüfen Hersteller ihre Bauteile in jedem Produktionsschritt. Zunächst einmal sollte geprüft werden, ob einschlägige Arbeitsanweisungen bei der Herstellung 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.

Expertise im Bereich Werkstoffwissenschaften

Steht fest, dass die Werkstoffe und die daraus gefertigten Bauteile die in den veröffentlichten Normen geforderten Leistungsmerkmale aufweisen bzw. übertreffen, geht es im nächsten Schritt darum, eine für Ihre Betriebsumgebung geeignete Wahl zu treffen. Hier bewährt sich in der Regel ein zuverlässiger Hersteller mit fundiertem Know-how im Bereich Werkstoffwissenschaften. 

Denn die Einschätzung eines kompetenten Ingenieurs zu Faktoren wie den mechanischen Eigenschaften und der Beständigkeit des Werkstoffs ist bei der Auswahl durchaus eine wertvolle Unterstützung.

Mechanische Eigenschaften

Zu den mechanischen Eigenschaften eines Werkstoffs zählen seine Streckgrenze sowie seine Dehnfestigkeit (Abbildung 3). Stark beanspruchbare Werkstoffe eigenen sich beispielsweise für die Fertigung von Bauteilen, die anschließend in Hochdruckanwendungen eingesetzt werden.

Werkstoffbeständigkeit

Korrosion kann teuer werden. Die National Association of Corrosion Engineers (NACE) schätzt die Kosten für Korrosionsschäden in der Öl- und Gasindustrie auf insgesamt 1,3 Milliarden US-Dollar pro Jahr. Weiß man jedoch, wie man Korrosion visuell erkennt und welche Stellen anfällig sind, lässt sich das Korrosionsrisiko erheblich reduzieren. Wenn Ingenieure Korrosion gar antizipieren und auf dieser Basis die optimalen Werkstoffe auswählen, wirkt sich das positiv auf die Systemintegrität, Lebensdauer der Anlagen, Leistung und Sicherheit aus.

Gehen Sie wie folgt vor, um das Korrosionsrisiko in Ihren Anwendungen auf ein Minimum zu reduzieren:

  • Lernen Sie, welche Arten von Korrosion es gibt – machen Sie sich mit den unterschiedlichen Erscheinungsbildern, den gefährdeten Bereichen und den Ursachen vertraut.
  • Wählen Sie korrosionsbeständige Werkstoffe aus. 
  • Reduzieren Sie Stellen, die anfällig für Spaltkorrosion sind, und vermeiden Sie den Einsatz nicht beständiger Metalle.
  • Spezifizieren Sie alle verbauten Komponenten – von den Halterungen über die Klemmen bis hin zu den Rohren. Das senkt das Korrosionsrisiko.

Kompetenter Support

Mit der Installation von Fluidsystemen aus hochwertigen Werkstoffen alleine ist es nicht getan. Um eine hohe Lebensdauer Ihrer Anlagen zu erreichen, sollten Sie auch nach dem Kauf kompetenten Support in Anspruch nehmen. Wählen Sie unbedingt einen Hersteller, der Ihre Anwendung kennt und passende Empfehlungen sowie Lösungen zum Schutz Ihrer Anlagen bereitstellen kann.

Wenden Sie sich an Ihr Vertriebs- und Servicezentrum