Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
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Organisationseinheit der BAM
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- 7.6 Korrosion und Korrosionsschutz (105)
- 5 Werkstofftechnik (31)
- 5.1 Mikrostruktur Design und Degradation (30)
- 3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher (5)
- 3.2 Gefahrguttanks und Unfallmechanik (5)
- 6 Materialchemie (5)
- 5.6 Glas (3)
- 6.2 Material- und Oberflächentechnologien (3)
- 6.1 Oberflächen- und Dünnschichtanalyse (2)
- 1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien (1)
- 1.4 Prozessanalytik (1)
- 5.4 Multimateriale Fertigungsprozesse (1)
Eingeladener Vortrag
- nein (31)
Since geothermal wells are a feasible energy source to replace fossil fuel supply, many technologies have been developed to take advantage of geothermal energy. Nevertheless, service conditions in geothermal facilities are due to the chemical composition of hydrothermal fluids and temperatures, in many cases, extreme in terms of corrosion. Therefore, materials selection based on preliminary material qualification is essential to guarantee a secure and reliable operation of the facilities.
This contribution deals with the evaluation of the corrosion behavior of duplex steel S31803 (318LN, X2CrNiMoN22-5-3, 1.4462) conducted by electrochemical measurements and exposure tests in artificial geothermal waters simulating the conditions in different locations with geothermal potential in Germany.
The duplex steel S31803 shows limited suitability for applications in artificial geothermal waters due to its susceptibility to pitting and crevice corrosion.
For low saline geothermal waters it can be considered suitable at moderate temperatures. Slight crevice corrosion susceptibility needs to be considered.
Results are being incorporated into a materials catalogue for geothermal applications which shall provide basic information for designers and users of geothermal facilities.
Since geothermal wells are a feasible energy source to replace fossil fuel supply, many technologies have been developed to take advantage of geothermal energy. Nevertheless, service conditions in geothermal facilities are due to the chemical composition of hydrothermal fluids and temperatures, in many cases, extreme in terms of corrosion. Therefore, materials selection based on preliminary material qualification is essential to guarantee a secure and reliable operation of the facilities.
This contribution deals with the evaluation of the corrosion behavior of duplex steel S31803 (318LN, X2CrNiMoN22-5-3, 1.4462) conducted by electrochemical measurements and exposure tests in artificial geothermal waters simulating the conditions in different locations with geothermal potential in Germany.
The duplex steel S31803 shows limited suitability for applications in artificial geothermal waters due to its susceptibility to pitting and crevice corrosion.
For low saline geothermal waters it can be considered suitable at moderate temperatures. Slight crevice corrosion susceptibility needs to be considered.
Results are being incorporated into a materials catalogue for geothermal applications which shall provide basic information for designers and users of geothermal facilities.
Die Solarindustrie bietet Nickellegierungen breite Anwendungsfelder.
Aufgrund ihrer hohen insbesondere Lochkorrosionsbeständigkeit sind sie für Wärmeübertrager, Rohrleitungen und Tanks für Salzschmelzen, Kamine usw. geeignete Konstruktionswerkstoffe.
Erfahrungen aus dem Kraftwerksbetrieb sind für bestimmte Bereiche (Wasserdampf, Heißluft) nutzbar. Neu entwickelte Wärmeträgersubstanzen stellen die neue Herausforderung für die Konstruktionswerkstoffe dar. Al-haltige Ni-Legierungen zeigen derzeit ein großes Potential für diese Anwendungsfelder.
Within the last years the use of feasible alternative energy sources has risen and is going to replace fossil resources more and more. Nevertheless, service conditions in solar facilities are due to the chemical composition of heat transmission media and temperatures, in many cases, extreme in terms of corrosion. Since the construction of power plants shall be economical with maximum life service, materials selection based on preliminary material qualification is essential to guarantee a secure and reliable operation of those facilities.
The materials selection depends on the operation temperature of a power plant on the chemical composition of the transmission fluid used. In high corrosive environments Ni-based alloys are often used as an all-round solution for the construction of corrosion resistant parts, because of their good corrosion properties. However, there might be limits for their use regarding their corrosion behavior, with which this contribution deals.
By means of electrochemical measurements and exposure tests the suitability of two high alloyed materials X8NiCrSi38-18 and NiCr25FeAlYB in molten nitrate salt (60 % NaNO3/40 % KNO3) was characterized at 600 °C.
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.