Betriebskosten senken

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Korrosionsüberwachung - Das Auslagern von Korrosionsproben ist eine leicht einsetzbare Prüfmethode der Anlagenüberwachung. Kritische Bedingungen für die Werkstoffe und drohende Schäden werden frühzeitig erkannt.

11. September 2018
Montage von Korrosionsproben in der Anlage. Korrosionsproben sollten immer an kritischen Stellen montiert werden. Quelle: TÜV Süd
Bild 1: Betriebskosten senken (Montage von Korrosionsproben in der Anlage. Korrosionsproben sollten immer an kritischen Stellen montiert werden. Quelle: TÜV Süd )

Korrosionsbedingte Schäden an Bauteilen schränken die Verfügbarkeit von Produktionsanlagen ein, können Sicherheitsprobleme auslösen und verursachen zum Teil erhebliche Kosten durch aufwendige Instandsetzungen. Wichtig ist deshalb, Korrosion rechtzeitig zu erkennen, diese zu vermeiden oder zu kontrollieren. Das Auslagern von Korrosionsproben ist eine relativ preisgünstige und universell einsetzbare Methode zur Überwachung von Bauteilzuständen. Sämtliche Werkstoffe können im laufenden Betrieb geprüft und Alternativen getestet werden.

In Produktionsanlagen nehmen Werkstoffbelastungen zu. In der chemischen Industrie beispielsweise gelangen die aus nicht rostendem Stahl gefertigten Rohre und Behälter durch eine zunehmende Chloridbelastung an die Grenze ihrer Beständigkeit. Verstärkt durch niedrige pH-Werte kann diese Loch-, Spalt- oder Spannungsrisskorrosion auslösen.

Aber auch verfahrenstechnische Optimierungen für mehr Produktivität erhöhen die Werkstoffbelastung. Denn die größere Ausbeute wird oft erst möglich durch die Anhebung von Temperatur und Druck im Prozess. Ein weiterer Trend kommt hinzu: Wechselnde, sehr unterschiedliche Prozessparameter – wie sie in Mehrprodukt-Anlagen anzutreffen sind – fordern die Korrosionsbeständigkeit der Werkstoffe zusätzlich heraus.

Leichte Montage

TÜV Süd Chemie Service befestigt gewogene und gekennzeichnete Korrosionsproben elektrisch isoliert auf einem Halter. Diese werden in die Anlage eingebracht und für ein festgelegtes Zeitintervall den Bedingungen an der Auslagerungsstelle ausgesetzt.

Für das Betriebspersonal ist der Aufwand auf den Ein- und Ausbau des Probenhalters begrenzt. Zur Erleichterung der Montage beziehungsweise Demontage liefert TÜV Süd Chemie Service fertig konfigurierte Basisprobenhalter, auf denen Korrosionsproben nach Kundenanforderungen montiert werden.

Diese sind mit einer mitgelieferten korrosionsbeständigen Schraube an einem im Betrieb angeschweißten Adapter zu befestigen.

Korrosionsproben sollten immer an kritischen Stellen montiert werden. Das sind Orte mit der stärksten zu erwartenden Werkstoffbelastung, etwa dem höchsten Chloridgehalt, der höchsten Temperatur oder der größten Strömungsgeschwindigkeit.

Für das Einbringen der Korrosionsproben gibt es Erfahrungen mit verschiedensten Standardkonstruktionen: Probenmontagen auf Blindflanschen, Zwischenflanschmontagen im Rohr, Befestigungen mit einer Schelle auf einer Rührerwelle oder um ein Einleitrohr sowie Montagen auf rückziehbaren Systemen. Kundenspezifische Einzelkonstruktionen sind auf Anfrage möglich.

Auswahl der Proben

Dient die Korrosionsprobe allein der Überwachung, so muss der Werkstoff dem des Bauteils entsprechen. In der Regel ist es nicht nötig, die gleiche Werkstoffcharge zu benutzen. Alle Werkstoffe sind in Probenform herstellbar und für das Auslagern geeignet – auch Proben mit gehärteten Oberflächen, einer Beschichtung, Spaltproben, geschweißte Proben oder Emaille.

TÜV Süd Chemie Service verwendet ausschließlich Probenstreifen, deren Oberfläche auf mindestens einer Seite glatt genug ist. Denn das erleichtert erheblich das Auffinden kleinster lokaler Angriffe nach der Auslagerung. Zum Nachweis chloridbedingter Spannungsrisskorrosion muss die Oberfläche vor dem Auslagern scharf angeschliffen werden, um Zugspannungen einzubringen. Rechenförmige Probenhalter erlauben die Parallelbefestigung verschiedener Proben. So können alternative Werkstoffe unter Praxisbedingungen mitgetestet werden.

Nach einer Auslagerungszeit von mindestens zwei Wochen wird der Werkstoffprobenhalter vom Betrieb ausgebaut und an das TÜV-Süd-Korrosionslabor geschickt. Die Proben zeigen die Spuren der gesamten während der Auslagerungsperiode erlebten chemischen Belastung. Auf Basis des Masseverlustes der Probe kann nun die Korrosionsgeschwindigkeit des Werkstoffs berechnet werden.

Zudem ist lokale Korrosion in Form von Loch-, Spalt- oder Spannungsrisskorrosion visuell aufzufinden. Durch Messung der Tiefe des Angriffs wird das Ausmaß von Loch- und Spaltkorrosion ersichtlich. Um Spannungsrisskorrosion aufzudecken, werden die Probenstreifen gebogen. Bei der Auslagerung entstandene Risse weiten sich so auf und werden gut sichtbar. Auch Beläge und Korrosionsprodukte auf der Probe können analysiert werden.

Als Ergebnis wird ein Bericht oder Zertifikat erstellt. Die Experten von TÜV Süd Chemie Service verfügen über langjährige Erfahrung im Umgang mit Korrosion in Chemieanlagen. Sie unterstützen bei allen Fragen zur Werkstoffauswahl, übernehmen die Überwachung bis hin zur Schadensanalyse und die Erstellung von Gutachten.

Erschienen in Ausgabe: 02/2018

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