Korrosionsgefahr auf nichtrostendem Stahl erkennen

Anlagenkomponenten aus nichtrostendem Stahl sind durch eine Passivschicht auf der Oberfläche vor Korrosion geschützt. Ist diese unvollständig oder beschädigt, geht der Schutz verloren. Das Korro-Pad-Verfahren ist ein Schnelltest zur Überprüfung der Passivschicht. Der Zeitaufwand beträgt nur 15 Minuten.

09. August 2017
Das Korro-Pad-Verfahren ist ein Schnelltest zur Überprüfung der Passivschicht. Der Zeitaufwand beträgt nur 15 Minuten. Bild: TÜV Süd
Bild 1: Korrosionsgefahr auf nichtrostendem Stahl erkennen (Das Korro-Pad-Verfahren ist ein Schnelltest zur Überprüfung der Passivschicht. Der Zeitaufwand beträgt nur 15 Minuten. Bild: TÜV Süd)

Der Zustand der schützenden Passivschicht auf Oberflächen nichtrostender Stähle nimmt entscheidenden Einfluss auf die Sicherheit und Wirtschaftlichkeit einer Produktionsanlage. Bedingt durch fehlerhafte oder ungünstige Bedingungen bei Herstellung, Bearbeitung, Transport oder Lagerung kann der Oberflächenschutz unvollständig oder beschädigt sein. Mit bloßem Auge ist aber nicht auszumachen, an welchen Stellen die Passivierung nicht durchgängig ist. Hinzu kommt, dass nichtrostende Stähle extremen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sein können. In Anlagen der chemischen Industrie haben beispielsweise die Stahloberflächen von Rohrsystemen und Behältern direkten Kontakt mit Säuren, korrosiven Gasen oder anderen aggressiven Medien. Im Falle eines Defektes in der Passivschicht können hier besonders schnell Schadensereignisse durch Materialauflösung eintreten.

Hauchdünne Schutzschicht

Korrosionsschutz ist durch die Ausbildung einer Chromoxidschicht gegeben. Sie bildet sich in Anwesenheit von Wasser und Sauerstoff auf der Oberfläche nichtrostender Stahlsorten. Aber: Die Schicht ist nur wenige Atomlagen dünn und sehr empfindlich. Ist der Oberflächenschutz gestört oder unvollständig, kann es zu Korrosionserscheinungen kommen. Bei Beschädigung kann sich die Passivschicht bei Zutritt von Sauerstoff und Feuchtigkeit wieder neu ausbilden. Ein dauerhafter Schutz ist aber nur dann sichergestellt, wenn die Umgebungsbedingungen für eine Neubildung der Schicht gegeben sind. Dazu gehören eine ausreichende Sauerstoffkonzentration, Feuchtigkeit, eine geringe Chlorid-Ionen-Konzentration sowie metallisch blanke Oberflächen.

Oberflächen-Detektive im Einsatz

Bei nicht durchgängiger Passivschicht treten Eisenionen aus den Fehlstellen heraus und gehen in Lösung. Mit dem KorroPad-Verfahren ist es möglich, die den Metallverbund verlassenen Eisenionen zu detektieren. Die gelartigen Pads enthalten leicht chloridhaltiges Wasser und einen Indikator. Fehlt die schützende Chromoxidschicht auf der Stahloberfläche, zeigt der in wässriger Lösung gelblich-transparente Indikator Kaliumhexacyanoferrat(III) bei Kontakt mit den austretenden zweiwertigen Eisenionen einen Farbumschlag zu ‚Berliner Blau‘. Die Testergebnisse sind optisch sehr gut wahrzunehmen: Auf den hellgelben Pads erscheinen nun blaue Punkte als Anzeigen. An diesen Stellen ist die schützende Passivschicht auf der Stahloberfläche nicht vorhanden beziehungsweise konnte sich nicht vollständig ausbilden.  

 

Testergebnis in nur 15 Minuten

Die Tests sind sehr einfach durchzuführen. Besondere Fachkenntnisse auf dem Gebiet des Korrosionsschutzes oder der Elektrochemie sind nicht erforderlich. TÜV Süd Chemie Service konnte in zahlreichen Vergleichsmessungen mit herkömmlichen Methoden die Wirksamkeit der Korro-Pads nachweisen. Die Pads besitzen etwa die Größe einer Fünf-Cent-Münze. Zunächst wird die Oberfläche gereinigt. Dann werden die Pads auf die zu prüfende Oberfläche gelegt und leicht angedrückt. Bereits nach 15 Minuten können sie abgelöst, auf eine Kunststoffträgerfolie gelegt und für die Auswertung und zu Dokumentationszwecken eingescannt oder fotografiert werden. Die Ergebnisse stimmen gut überein mit Resultaten anderer Tests auf Korrosionsgefahr. Hierzu zählen beispielsweise Salzsprühnebelprüfungen oder elektrochemische Messungen. Diese Tests sind aber deutlich aufwendiger und erfordern wesentlich längere Prüfzeiten.

Klarheit und Sicherheit von Anfang an

Mit Hilfe der Korro-Pads kann man einfach und schnell die Oberfläche nichtrostender Stähle prüfen – sowohl im Lieferzustand als auch nach der Verarbeitung. Rohrkomponenten oder Behälter können daher bereits vor dem Einbau in die Produktionsanlage geprüft werden. Das schafft von Anfang an Klarheit in Sachen Korrosionsschutz. Handwerksbetriebe werden so in die Lage versetzt, sich vor kostenintensiven Gewährleistungsansprüchen zu schützen. Aber auch für Anlagenbetreiber ergibt sich ein deutliches Plus: Die Strategien und Maßnahmen zur Instandhaltung sind viel besser zu planen und auch umzusetzen. Zu berücksichtigen ist auch, dass nichtrostende Stähle das Ausgangsmaterial bilden für die Herstellung von Ankern und Dübeln, Behältern für Gefahrgüter oder – wie bereits erwähnt – komplex aufgebauten Produktionsanlagen in der chemischen Industrie. Die Anwendung des Korro-Pad-Verfahrens dient damit vor allem auch der technischen Sicherheit.