TY - CONF A1 - Pfennig, Anja A1 - Kranzmann, Axel T1 - Einfluss der Wärmebehandlung auf die Korrosionsbeständigkeit von hochlegierten chromhaltigen Stählen unter CCS-Bedingungen N2 - Proben unterschiedlich wärmebehandelter, hochlegierter, rostfreier Stahlqualitäten, die potenziell als Injektionsrohr-Stähle eingesetzt werden können - AISI 420 X46Cr13, AISI 420J X20Cr13 und AISI 630 X5CrNICuNb16-4 - wurden bei 60 °C sowohl bei Normaldruck als auch bei 100 bar für 700 bis 8.000 Stunden in einem C02-gesättigtem, synthetisch hergestellten Laboraquiferwasser ausgelagert. Dieses Laboraquiferwasser entspricht der erwarteten Zusammensetzung des Aquiferwassers des norddeutschen Beckens, in das im CCS- Versuchsfeld von Ketzin (CCS Carbon Capture and Storage) über zwei Jahre hinweg technisch reines C02 injiziert wurde. Die Korrosionsraten und Schichtwachstumsraten auf den Stählen sind am niedrigsten für Stähle, die vor der Langzeitauslagerung gehärtet und anschließend zwischen 600 °C und 670 °C angelassen wurden. Lokale Korrosion (Lochfraß) zeigt sich in Form von kleinsten Löchern auf der Stahloberfläche. Der Durchmesser dieser Löcher nimmt mit steigendem Kohlenstoffgehalt des Stahls ab. Gleichzeitig nimmt die Anzahl der gezählten Löcher auf der Oberfläche zu. Insgesamt wird festgestellt, dass Stähle mit einer martensitischen Gefügestruktur in dieser nachempfundenen CCS-Atmosphäre die beste Korrosionsbeständigkeit gegenüber dem C02-gesättigten, salinen Aquifer bietet. T2 - 47. Kraftwerktechnisches Kolloquium CY - Dresden, Germany DA - 13.10.2015 PY - 2015 SN - 978-3-934409-70-5 SP - 926 EP - 936 PB - SAXONIA CY - Freiberg AN - OPUS4-35008 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kranzmann, Axel A1 - Hünert, Daniela T1 - Technologien für den Klimaschutz und ihre Anforderungen an Werkstoffe N2 - Der Klimaschutz erfordert die Reduzierung des Ausstoßes von Kohlendioxid. Neue Kraftwerke mit Sauerstoffverbrennung und möglicherweise CO2-Abscheidung sollen eine Reduktion des CO2 im Bereich der Energietechnik ermöglichen. Die heute üblichen Hochtemperaturwerkstoffe werden anderen Umgebungsbedingungen ausgesetzt, und es sind andere Korrosionsraten und Korrosionsreaktionen zu erwarten. In diesem Beitrag werden die Kraftwerkstechnologien kurz vorgestellt und an einem Beispiel erläutert, dass die Oxidation an Luft mit der Oxidation in Wasser nicht direkt vergleichbar ist. KW - Klimaschutz KW - CO2-arme Kraftwerke KW - Werkstoffe PY - 2006 DO - https://doi.org/10.1002/cite.200600030 SN - 0009-286X SN - 1522-2640 VL - 78 IS - 12 SP - 1809 EP - 1817 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-19040 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kranzmann, Axel T1 - COORETEC - technischer Überblick T2 - Fachkongress "Innovative Technologien zur Stromerzeugung - auf dem Weg zu CO2-freien Kohle- und Gaskraftwerken" CY - Berlin, Germany DA - 2004-05-10 PY - 2004 AN - OPUS4-7077 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Ritter, Martin A1 - Dziomba, T. A1 - Xu, M. A1 - Koenders, L. A1 - Kranzmann, Axel T1 - Eine neue 3D Kalibrierstrategie für Mikro- und Nanomessverfahren T2 - Tagung "Messtechnik für Mikro- und Nano-Engineering" CY - Erlangen, Deutschland DA - 29.11.2006 KW - 3D Kalibrierung KW - Rastermikroskopie KW - Nanomarker PY - 2006 SN - 3-18-091950-7 IS - 1950 SP - 15 EP - 24 AN - OPUS4-16359 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kranzmann, Axel A1 - Hünert, Daniela T1 - Influence of pressure and chromium content on corrosion reactions at 600 C in a CO2-H2O atmosphere T2 - NACE CORROSION 2008 Conference and Expo CY - New Orleans, LA, USA DA - 2008-03-16 PY - 2008 AN - OPUS4-16450 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kranzmann, Axel T1 - Transport von CO2 in Pipelines - Anforderungen an das CO2 in Rauchgasen T2 - DBI-Fachforum CO2 - Carbon Capture and Storage CY - Berlin, Germany DA - 2011-05-10 PY - 2011 AN - OPUS4-24634 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schulz, Wencke A1 - Nofz, Marianne A1 - Dörfel, Ilona A1 - Saliwan Neumann, Romeo A1 - Kranzmann, Axel T1 - Aluminiumoxid als Schutzschicht für kommerzielle Kraftwerksstähle (Teil 1) N2 - In Kohlekraftwerken mit Oxyfuel-Technologie erfolgt die Verbrennung unter Zufuhr von reinem Sauerstoff. Damit steht für die Abscheidung und Speicherung von CO2 ein Rauchgas mit hohem CO2-Anteil zur Verfügung (CCS-Technologie). Aufgrund dieses Verbrennungsprozesses ändert sich im Wesentlichen die Rauchgaszusammensetzung hin zu hohem H2O- und SO2 -Anteil. Deshalb wurden in verschiedenen Laboratorien kommerzielle Kraftwerksstähle unter den entsprechenden korrosiven Bedingungen getestet. Im Vergleich zur herkömmlichen Verbrennungsmethode zeigten die ferritisch-martensitischen Stähle schon nach 1000 h Auslagerungszeit unter Oxyfuel-Bedingungen eine durch einen deutlich erhöhten Materialverlust gekennzeichnete Korrosion. Eine Möglichkeit um dennoch die Lebensdauer dieser Stähle zu gewährleisten, besteht im Aufbringen geeigneter Schutzschichten auf die Stahloberfläche. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Herstellung und Bewertung von Sol-Gel-Aluminiumoxidschichten als Schutz vor Korrosion in Oxyfuel-Rauchgas-Atmosphäre. Diese wurden auf den warmfesten Stahl X20CrMoV12-1 (X20) mittels der Tauchmethode aufgebracht. Anschließend erfolgte eine Auslagerung der beschichteten Proben für 1000 h bei 600 °C in einer H2O-CO2-O2-SO2 -Atmosphäre. Im Vergleich zum unbeschichteten Stahl X20 war der Materialverlust des beschichteten Stahls deutlich geringer. Insbesondere konnte durch die Aluminiumoxidschicht der Transport von CO2 und SO2 zur Stahloberfläche verhindert werden. KW - Stahl KW - Korrosion KW - Aluminiumoxid KW - Sol-Gel PY - 2016 SN - 0016-4232 VL - 107 IS - 9 SP - 1900 EP - 1903 PB - Leuze Verlag CY - Bad Saulgau AN - OPUS4-38148 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kranzmann, Axel T1 - Ageing and Corrosion of steels in CO2 rich flue gases T2 - 1st Oxyfuel Combustion Conference CY - Cottbus, Germany DA - 2009-09-08 PY - 2009 AN - OPUS4-24463 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schulz, Wencke A1 - Nofz, Marianne A1 - Dörfel, Ilona A1 - Saliwan Neumann, Romeo A1 - Kranzmann, Axel ED - Leuze-Reichert, Sylvia T1 - Aluminiumoxid als Schutzschicht für kommerzielle Kraftwerksstähle (Teil 2) N2 - In Kohlekraftwerken mit Oxyfuel-Technologie erfolgt die Verbrennung unter Zufuhr von reinem Sauerstoff. Damit steht für die Abscheidung und Speicherung von CO2 ein Rauchgas mit hohem CO2-Anteil zur Verfügung (CCS-Technologie). Aufgrund dieses Verbrennungsprozesses ändert sich im Wesentlichen die Rauchgaszusammensetzung hin zu hohem H2O- und SO2 -Anteil. Deshalb wurden in verschiedenen Laboratorien kommerzielle Kraftwerksstähle unter den entsprechenden korrosiven Bedingungen getestet. Im Vergleich zur herkömmlichen Verbrennungsmethode zeigten die ferritisch-martensitischen Stähle schon nach 1000 h Auslagerungszeit unter Oxyfuel-Bedingungen eine durch einen deutlich erhöhten Materialverlust gekennzeichnete Korrosion. Eine Möglichkeit um dennoch die Lebensdauer dieser Stähle zu gewährleisten, besteht im Aufbringen geeigneter Schutzschichten auf die Stahloberfläche. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Herstellung und Bewertung von Sol-Gel-Aluminiumoxidschichten als Schutz vor Korrosion in Oxyfuel-Rauchgas-Atmosphäre. Diese wurden auf den warmfesten Stahl X20CrMoV12-1 (X20) mittels der Tauchmethode aufgebracht. Anschließend erfolgte eine Auslagerung der beschichteten Proben für 1000 h bei 600 °C in einer H2O-CO2-O2-SO2 -Atmosphäre. Im Vergleich zum unbeschichteten Stahl X20 war der Materialverlust des beschichteten Stahls deutlich geringer. Insbesondere konnte durch die Aluminiumoxidschicht der Transport von CO2 und SO2 zur Stahloberfläche verhindert werden. KW - Stahl KW - Korrosion KW - Aluminiumoxid KW - Sol-Gel PY - 2016 SN - 0016-4232 VL - 107 IS - 10 SP - 2098 EP - 2102 PB - Leuze-Verlag CY - Bad Saulgau AN - OPUS4-38149 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kranzmann, Axel T1 - Comparative Identification of Corrosion Products under CCD Conditions by Simulated Acid Droplet Corrosion T2 - IEA 2nd Oxyfuel Combustion Conference CY - Yeppoon, Australia DA - 2011-09-12 PY - 2011 AN - OPUS4-25499 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Bettge, Dirk A1 - Bäßler, Ralph A1 - Le, Quynh Hoa A1 - Kranzmann, Axel T1 - Abschlussbericht des Projektteils CLUSTER - BAM: Werkstoffauswahl und Festlegung von Obergrenzen für Verunreinigungen in variierenden CO2-Strömen auf Grund von realitätsnahen Korrosionsexperimenten - FKZ 03ET7031C - im Projektverbund CLUSTER: Auswirkungen der Begleitstoffe in den abgeschiedenen CO2‐Strömen unterschiedlicher Emittenten eines regionalen Clusters auf Transport, Injektion und Speicherung N2 - Nachdem im Verbundprojekt COORAL das Hauptaugenmerk auf überkritisches CO2 gelegt wurde, d. h. Transport über kurze Strecken bei erhöhter Temperatur, wurde in CLUSTER ein größeres lokales Transport-Netzwerk betrachtet, bei dem CO2 bei geringeren Temperaturen, also vorwiegend im flüssigen Zustand transportiert wird. Wurden in COORAL die CO2-Ströme von Kohlekraftwerken untersucht, ging es in CLUSTER zusätzlich um die Emissionen von relevanten Industrien, deren CO2-Emissionen nicht ohne Weiteres vermieden werden können. Aufgrund der Erfahrungen in COORAL konnte eine Auswahl von kommerziellen Werkstoffen getroffen werden, die für einen konkreten Einsatz für CCS zur Verfügung stünden. Die gemischten und fluktuierenden CO2-Zusammensetzungen sind bei geeigneten Begrenzungen der Begleit¬stoffe im CO2 bezüglich Korrosionsvorgänge beherrschbar. Die Machbarkeit eines lokalen CCS-Clusters erscheint daher gegeben, soweit dies die Anlagen für Kompression, Transport und Injektion betrifft. KW - CCS KW - Korrosion KW - CO2-Speicherung KW - Pipelines PY - 2019 SP - 1 EP - 67 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-50249 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bettge, Dirk A1 - Kranzmann, Axel A1 - Bäßler, Ralph T1 - Korrosion von Stählen in überkritischem CO2 unter realitätsnahen Bedingungen N2 - Kohlendioxid (C02), das z.B. aus dem Abgas von fossilgefeuerten Kraftwerken, Stahlwerken oder Zementwerken abgetrennt wird, enthält Verunreinigungen. Dies sind beispielsweise Wasserdampf, 02, S0X, NOx und H2S. Derartige Gasmischungen sind instabil und ihre Komponenten können zu weiteren Produkten reagieren. Wenn Wassermoleküle zur Verfügung stehen, können saure Lösungen kondensieren. Die Korrosion von Werkstoffen und Bauteilen in Kontakt mit den transportierten Gasmischungen wird an der BAM in Laborversuchen untersucht, Das wichtigste Ziel ist, sichere und bezahlbare Kombinationen von zugelassenen Konstruktionswerkstoffen und Grenzwerten für Verunreinigungen im C02-Strom vorzuschlagen. In den bisherigen Arbeiten hat sich herausgestellt, dass für eine verlässliche Aussage die Experimente möglichst realitätsnah durchgeführt werden sollten. Hierfür müssen die Parameter: hoher Druck (um 100 bar), Temperatur (um 60 °C), Strömungsverhältnisse (laminar oder turbulent) sowie mechanische Spannung kombiniert werden. Für diese Anforderungen wurden Prüfstände entwickelt und Experimente durchgeführt. T2 - 47. Kraftwerktechnisches Kolloquium CY - Dresden, Germany DA - 13.10.2015 KW - Hochtemperaturkorrosion KW - CCS KW - Kraftwerkstechnik PY - 2015 SN - 978-3-934409-70-5 SP - 959 EP - 970 PB - SAXONIA CY - Freiberg AN - OPUS4-35038 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -