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- 3.2 Gefahrguttanks und Unfallmechanik (7)
- 6 Materialchemie (5)
- 6.1 Oberflächen- und Dünnschichtanalyse (4)
- 5.6 Glas (3)
- 1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien (1)
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BAM, IKS Dresden und ThyssenKrupp VDM haben ein umfangreiches Versuchsprogramm mit geschweißten Werkstoffprüfblechen durchgeführt, um neue Erkenntnisse über das Korrosionsverhalten der Superaustenite und der Nickelbasislegierung zu gewinnen und um diese Bewertungen im Abschnitt 5 der BAM-Liste zu berücksichtigen. Das Versuchsprogramm umfasste Korrosionsbeständigkeitsbewertungen der drei höherlegierten Werkstoffe in Stoffen aus 12 Gruppen von korrosiven Gefahrgütern, wie z. B. anorganische Halogenide, organische Säurehalogenide, Halogencarbonsäuren, Chlorsilane, Chlorate, Perchlorate, Chlorite, Hypochlorite, Hydrogensulfate und Nitriersäuren.
In der Bundesrepublik Deutschland ist die „BAM-Liste - Anforderungen an Tanks für die Beförderung gefährlicher Güter” die Grundlage für die stoffbezogenen Baumusterzulassungen für Tankcontainer und ortsbewegliche Tanks zur Beförderung gefährlicher Güter durch die BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung. Beständigkeitsbewertungen sowohl von ausgewählten metallischen Werkstoffgruppen als auch von polymeren Dichtungs- und Beschichtungswerkstoffen unter dem Einfluss von Gefahrgütern und wassergefährdenden Stoffen sind in der BAM-Liste enthalten. Sofern nicht anders angegeben, gelten die Werkstoffbeständigkeitsbewertungen für Betriebstemperaturen bis max. 50 °C und für handelsüblich technisch reine Stoffe. Entsprechend den gültigen Gefahrgutverordnungen für den Transport von Gefahrgütern auf der Straße, derSchiene und zur See wird eine innere Besichtigung der Tanks nach einer vorgegebenen Prüffrist der Tanks gefordert. Für die Dauer der Prüfintervalle ist die Werkstoffbeständigkeit zu gewährleisten. Unter den über 7000 in der BAM-Liste enthaltenen Stoffen ist ein großer Anteil von Gefahrgütern und wassergefährdenden Stoffen mit hohem Transportaufkommen enthalten, die nicht korrosiv auf die meisten metallischen Werkstoffe wirken und somit bestehen keine Unterschiede in der Bewertung der Beständigkeit zwischen den häufig im Tankbau eingesetzten austenitischen CrNi- oder CrNiMo-Stählen 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2), 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2) und 1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2) und dem Duplexstahl 1.4362 (X2CrNiN23-4, UNS S 32304). Es gibt nur eine sehr geringe Anzahl von Ergebnissen von Korrosionsversuchen mit diesem Werkstoff unter dem Einfluss von korrosiven Gefahrgütern. Zur Gewinnung von Korrosionsdaten wurden in Absprache mit dem Auftraggeber relevante Stoffe aus der BAMListe ausgewählt, in denen die im Transporttankbau gebräuchlichen CrNiMo-Werkstoffe unter Berücksichtigung stoffspezifischer und betrieblicher Auflagen einsetzbar sind. Die Korrosionstests sollen zeigen, inwieweit der betrachtete Duplexstahl in Analogie zu den austenitischen CrNiMo-Stählen bewertet werden kann. Aus den Versuchsergebnissen kann die Schlussfolgerung gezogen werden, dass der untersuchte Duplexstahl in alkalischen Medien eine Alternative zu austenitischen Stählen für den Transport von Gefahrgütern darstellt. Aufgrund des verringerten Legierungsgehaltes, insbesondere an Nickel (3,7 %) und Molybdän (0,15 %), wurde eine geringere Korrosionsbeständigkeit des untersuchten Duplexstahls 1.4362 im Vergleich zu den austenitischen CrNiMo-Stählen, insbesondere in „sauren“ Medien beobachtet. Die Beständigkeitsbewertungen dieses Werkstoffes werden in der 10. Auflage der BAM-Liste veröffentlicht und dem interessierten Anwenderkreis auch in Form von Beständigkeitslisten zur Verfügung gestellt.
During a Brite/Euram Project several European partners developed and produced an integrated monitoring system. So the inspection and maintenance costs and the traffic impairments can be reduced.
One part of this project was related to portable techniques for evaluation of reinforcement corrosion. During this work a newly developed, hand held, easily to handle, portable equipment based on the galvanostatic pulse method (GPM) was tested.
This paper deals with the results and analysis of the GPM measurements performed on a highway-bridge exposed to de-icing salts as well as the results of laboratory tests. Results of average corrosion rates determined by weight loss and galvanostatic pulse technique were compared. Special attention was paid to the comparability of instrument readings to real behavior. Finally the necessary precautions which need to be taken when the on site data are used for life prediction of structures are discussed.
Use of Embeddable Sensors in an Integrated Monitoring System for Reinforced Concrete Structures
(2003)
Use of Corrosion Resistant High-Alloyed Metallic Materials for Transport Tanks of Dangerous Goods
(2005)
In Germany the BAM-List Requirements for Tanks for the Transport of Dangerous
Goods is the basis for substance-related prototype approvals for tank containers designed for
the carriage of dangerous goods. Such approval is undertaken by the Federal Institute for
Materials Research and Testing (BAM). Compatibility evaluations of selected metallic
material groups as well as of polymeric gasket and lining materials under the influence of
dangerous goods and water-polluting substances are published in section 5 of the BAM-List.
According to the relevant regulations for rail, road and sea transportation a compulsory
internal inspection after certain intervals is required. The required corrosion resistance
depends on the length of the inspection interval.
There is a large number of dangerous goods with a high corrosivity to metals, where the standard
steels are not corrosion resistant. Chemical companies, transportation providers and tank
producers need tanks made of corrosion-resistant materials in order to protect the tank shell
and prevent contamination of high-value cargo as well as the environment. One solution is to
line the tank with a polymeric material, an alternative solution to corrosion problems is the
application of high-alloyed materials.
Only a narrow limited number of corrosion test results of these high-alloyed materials under
the influence of corrosive dangerous goods are available. In order to change this situation and
include the superaustenitic steels X1NiCrMoCuN25-20-7 (Alloy 926), X1NiCrMoCu32-28-7
(Alloy 31) and the nickel-based alloy NiCr23Mo16Al (Alloy 59) in the BAM-List, BAM,
IKS Dresden and ThyssenKrupp VDM started an comprehensive test program with welded
specimens made. The program comprises corrosion resistance evaluations of the high-alloyed
materials in substances representing 12 major groups of corrosive dangerous goods (e.g.
inorganic halogenides, organic acidic halogenides, halogenic carbonic acids, chlorosilanes,
chlorates, perchlorates, chlorites, hypochlorites and hydrogen sulphates).
The test results, presented in this paper, will be included in the upcoming 8th edition of the
BAM-List and therefore available for the costumer.
Use of mbeddable sensors in an integrated minitoring system for concrete structures, Paper 03436
(2003)
In the last years geothermal power has become a reliable and significant energy source. Because service conditions in geothermal facilities from deeply located aquifers are critical in terms of corrosion, materials selection is a very important issue. Preliminary evaluation of the materials suitability represents therefore a valuable strategy to ensure a secure and reliable operation of the facilities. In geothermal applications, the use of high-alloyed materials such as superaustenitic stainless steels, and nickel-based alloys has been considered as a good alternative because of their remarkable corrosion resistance and appropriate mechanical properties. Nevertheless, the corrosion behavior of those metallic materials in geothermal fluids at service conditions has not been determined in many cases. In this work, laboratory tests including electrochemical investigations and exposure tests at 100 °C and 150 °C (1,500 kPa) showed the limits of suitability concerning localized corrosion of three different, corrosion-resistant alloys in the highly saline fluid of the North German Basin.
In Germany the “BAM-List - Requirements for Tanks for the Transport of Dangerous Goods” is the basis for substance-related prototype approvals for tank Containers undertaken by the BAM1 - Federal Institute for Materials Research and Testing. Compatibility evaluations of selected metallic materials as well as of polymeric gasket and lining materials under the influence of approximately 7200 dangerous goods have been published in the BAM-List since 1989.
The ferritic Steel UNS S44400 (X2CrMoTil8-10, 1.4521) was originally developed as alternative for the austenitic grade AISI316L (X2CrNiMo 17-12-2, 1.4404). Due to its characteristic profile this Steel was qualified for applications requiring high strength values at concomitant adequate corrosion resistance. Because of the lack of Nickel this Steel is a cost-efficient alternative to the Ni-containing austenites. No corrosion test results of UNS S44400 under the influence of dangerous goods were published in the BAM-List so far. Only data on the behavior of AISI 316L are listed. Therefore test specimens of this Steel were exposed to selected corrosive substances in order to compare both steels.
Due to the reduced alloy content a reduced corrosion resistance of the Steel UNS S44400 in acidic substances, such as formic acid, acetic acid and sulfuric acid, in comparison to the austenitic CrNiMosteels was expected but not observed. Tests in an alkaline medium showed sufficient resistance.
Korrosionsbeständigkeit von hochlegierten Stählen für die CO2-Injektion in tiefen Aquiferfluiden
(2011)
Use of higher-alloyed metallic materials and duplex steels for transport tanks of dangerous goods
(2011)
Compatibility evaluations of selected metallic materials under the influence of dangerous goods are published in the BAM-List - Requirements for Tanks for the Transport of Dangerous Goods” as basis for substance-related prototype approvals for tank Containers designed for the carriage of dangerous goods.
There is a request of the tank manufacturing industry and transportation Companies to incorporate additional materials into the BAM-List, especially corrosion-resistant materials because of the large number of corrosive dangerous goods. One solution to solve corrosion Problems is to line the tank with a polymer, an alternative solution is the application of high-alloyed stainless steels and nickel-based alloys as there are 1.4529 (XINiCrMoCu 25-20-7, alloy 926), 1.4562 (X1NiCrMoCu32-28-7, alloy 31) and 2.4605 (NiCr23Mo16AI, alloy 59).
There is an interest to use cost-efficient steels with high strength values and concomitant adequate corrosion resistance such as duplex steel 1.4362 (X2CrNiN23-4).
This steel grade was originally developed as a substitute for the austenitic grades 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2) and 1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2). Due to the lower content of the alloy elements nickel and molybdenum this duplex steel is a cost-efficient alternative to molybdenum containing austenite.
Due to the limited number of corrosion test results with welded test samples of these high-alloyed materials and the duplex steel under the influence of corrosive dangerous goods a comprehensive test Programme was performed with these materials in Cooperation with ThyssenKrupp VDM and Deutsche Edelstahlwerke GmbH. It can be concluded from the test results that the superaustenitic steels 1.4529 and 1.4562 as well as the nickel-based alloy 2.4605 are a really good alternative as tank materials for the transport of dangerous goods in comparison to the lining of the tanks. The nickel-based alloy 2.4605 shows the best resistance and is suitable as material for tanks transporting all tested corrosive substances. One exception is the temperature limit during the transport of hydrochloric acid.
The superaustenit 1.4562 is a resistant material with a wide ränge of application. Exceptions for use are: ammonium bifluoride, brine, 34 % calcium Chloride solution, hydrochloric acid, perchloric acid, 90 % 2-chloropropionic acid, nitrating acid with nitric acid content > 50 % and molten monochloroacetic acid. The alloy is limited suitable for allyl Chloride, aluminum Chloride, copper (II) -Chloride and ferric Chloride. The superaustenit 1.4529 showed the lowest resistance compared to the other two materials. This steel is not resistant in hydrochloric acid, perchloric acid, sodium Chlorite and sodium hypochlorite. The application is limited in the concentration ränge of aqueous Solutions of aluminum Chloride, copper (II) Chloride and ferric Chloride. Due to the reduced alloying content of the duplex steel 1.4362 (X2CrNiN23-4) compared to the austenitic CrNiMo-steels, a lower resistance especially in acidic media like formic, acetic or sulfuric acid was observed. Within the more than 7.000 substances contained in the BAM-List there is a large amount of dangerous goods such as hydrocarbons, alcohols, aldehydes, ketones, ethers, esters, and inorganic alkaline substances which have a large transport volume and do not corrode the duplex steel 1.4362 (X2CrNiN23-4).
The test results are included in the actual 11th edition of the BAM-List and therefore available for the costumer.
Für den sicheren und zuverlässigen Betrieb von Geothermieanlagen ist, aufgrund der extremen Betriebsbedingungen, die Werkstoffauswahl für bohr- und verfahrenstechnische Einrichtungen entscheidend. Es werden die im Rahmen der Werkstoffqualifizierung für zwei hochlegierte Stähle durch elektrochemische Untersuchungen und klassische Auslagerungsversuche ermittelten Einsatzgrenzen im Bereich geothermischer Tiefenbohrungen für die Förderung des hochsalinen Aquiferfluids von Groß Schönbeck dargestellt.
Aufgrund der extremen Betriebsbedingungen in Geothermieanlagen des Norddeutschen Beckens ist die Werkstoffauswahl für ober- und untertägige Komponenten entscheidend für einen sicheren und zuverlässigen Betrieb. Im Rahmen der Werkstoffqualifizierung wurden mittels klassischer Auslagerung und elektrochemischen Untersuchungen an zwei hochlegierten Stählen deren Einsatzgrenzen für die Förderung von hochsalinarem Aquiferfluid der geothermischen Tiefbohrung in Groß Schönebeck ermittelt. Die Ergebnisse und daraus resultierende Schlussfolgerungen werden hier vorgestellt.