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DGMK-Projekt 780: Entwicklung einer Prüfmethode zur Bewertung der Materialbeständigkeit von Bauteilen in Mitteldestillatanwendungen

  • Für Bauteile (Komponenten) von Versorgungsanlagen für flüssige Brenn- und Kraftstoffe muss die Beständigkeit der metallenen Werkstoffe und Polymere nachgewiesen werden. Im Anwendungsfall von Heizöl mit 20 % biogenen Anteilen in Form von Rapsölfettsäuremethylester (FAME, Biodiesel) ist es für eine konservative Beurteilung des Korrosionssystems Werkstoff/Medium/Umgebung wichtig, die Alterungseffekte des Mediums einzubeziehen. Entwicklung eines Prüfverfahrens für die Untersuchung der Beständigkeit von metallenen Werkstoffen und Polymeren in Heizöl und Heizöl-FAME-Blends, das für eine Vorauswahl der Werkstoffe und zum Nachweis der Beständigkeit im Hinblick auf die bauaufsichtlichen Zulassungsverfahren geeignet ist. Ein Schwerpunkt wird bei den metallenen Werkstoffen auf der Erprobung von Messmethoden liegen, mit denen sich in kurzer Versuchszeit ein Korrosionsangriff detektieren lässt. Die untersuchten Werkstoffe Aluminium, Stahl 1.0037, 1.4301, Kupfer, Messing (CuZn40Pb) und ZinkFür Bauteile (Komponenten) von Versorgungsanlagen für flüssige Brenn- und Kraftstoffe muss die Beständigkeit der metallenen Werkstoffe und Polymere nachgewiesen werden. Im Anwendungsfall von Heizöl mit 20 % biogenen Anteilen in Form von Rapsölfettsäuremethylester (FAME, Biodiesel) ist es für eine konservative Beurteilung des Korrosionssystems Werkstoff/Medium/Umgebung wichtig, die Alterungseffekte des Mediums einzubeziehen. Entwicklung eines Prüfverfahrens für die Untersuchung der Beständigkeit von metallenen Werkstoffen und Polymeren in Heizöl und Heizöl-FAME-Blends, das für eine Vorauswahl der Werkstoffe und zum Nachweis der Beständigkeit im Hinblick auf die bauaufsichtlichen Zulassungsverfahren geeignet ist. Ein Schwerpunkt wird bei den metallenen Werkstoffen auf der Erprobung von Messmethoden liegen, mit denen sich in kurzer Versuchszeit ein Korrosionsangriff detektieren lässt. Die untersuchten Werkstoffe Aluminium, Stahl 1.0037, 1.4301, Kupfer, Messing (CuZn40Pb) und Zink (ZP0410) sind in B0, B20, B100 und in 6 Jahre altem B100 beständig. Auch in einem Jahr alten B20 und in einem Jahr alten B100 sind die Werkstoffe beständig. Bei Kupfer blieb die Korrosionsrate in der Flüssigphase sowohl in B20 (0 μ m/ a) als auch in B100 (4 μ m/ a) nach einem Jahr unverändert. Für das 6 Jahre alte B100 stieg die Korrosionsrate des Kupfers an (16 μ m/a). Im Gegensatz dazu sank bei Messing die Korrosionsrate in der Flüssigphase mit dem Alter des Brennstoffs, nach einem Jahr für B20 von 4 μ m/ a auf 1 μ m/a und für B100 von 36 μ m/ a auf 6 μ m/ a, im 6 Jahre alten B100 lag die Korrosionsrate des Messings bei 0 μ m/ a. In 8 Jahre altem B10 trat bei Zink in der Flüssigphase Flächenkorrosion auf, es ist in dem Medium demnach nicht beständig. Messing zeigte örtliche Korrosion in der Gasphase, es ist folglich unbeständig und für den Einsatz in stark gealterten B10 nicht geeignet. Aluminium, 1.0037, 1.4301 und Kupfer sind in dem 8 Jahre alten B10 beständig. Die Änderung der Zugfestigkeit und der Reißdehnung von ACM, HNBR und FKM in Heizöl, B20 und gealterten B10 beträgt < 15 %. Diese Werkstoffe sind in Heizöl, B20 und in gealterten B10 unter Berücksichtigung des von der BAM zur Beurteilung der Beständigkeit festgelegten Grenzwertes von 15 % bei 40 °C als beständig zu bewerten. PUR ist bei 40 °C nicht beständig in B20 und in gealtertem B10. Bei 70 °C ist HNBR nicht in B20 beständig aufgrund der Verringerung der Zugfestigkeit (40 %) und der Reißdehnung (50 %). FKM ist bei 70 °C in Heizöl und in B20 beständig.zeige mehrzeige weniger

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Metadaten
Autoren/innen:Margit Weltschev
Koautoren/innen:Sina Pötzsch, Ralph Bäßler
Dokumenttyp:Vortrag
Veröffentlichungsform:Präsentation
Sprache:Deutsch
Jahr der Erstveröffentlichung:2019
Organisationseinheit der BAM:3 Gefahrgutumschließungen
3 Gefahrgutumschließungen / 3.2 Gefahrguttanks und Unfallmechanik
7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.6 Korrosion und Korrosionsschutz
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Beständigkeit; Heizöl mit 20% Biodiesel (B20); Metallene Werkstoffe; Polymere Werkstoffe; Shore-Härte; Zugeigenschaften
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Materialien und Stoffe
Veranstaltung:Sitzung AK Prüfstellen
Veranstaltungsort:Berlin, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:18.09.2019
Enddatum der Veranstaltung:18.09.2019
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:13.01.2020
Referierte Publikation:Nein