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Vortrag

Spannungsrisskorrosion an einem Behälter aus nichtrostendem Stahl, ausgelöst durch die Alterung einer Polyurethanisolierung

Mittwoch (21.09.2016)
17:35 - 17:55 Uhr Hörsaal A
Bestandteil von:


An einem beheizten und thermisch isolierten Behälter aus rostfreiem Stahl der Qualität 1.4301 trat nach etwa 35 Betriebsjahren ein Schadensfall durch Rissbildung auf. Betroffen waren jene Stahloberflächen, die mit dem Isolierschaum in Kontakt waren und das Erscheinungsbild ließ klar auf Spannungsrisskorrosion schließen. Dies war vorerst verwunderlich, da in diesen Bereich kein Zutritt von externen Medien möglich war. Aufgrund des eindeutigen Aussehens der Risse und auch wegen vereinzelter Stellen mit Lochkorrosion musste eine Halogenquelle angenommen werden. Mittels Röntgenfluoreszenzanalyse konnte gezeigt werden, dass die Polyurethanisolierung geringe Mengen an Chlor enthielt. Dieses war ursprünglich im Polymer als Flammschutzmittel gebunden, wurde während der Alterung unter der Betriebstemperatur von etwa 120°C freigesetzt und hat schließlich Spannungsrisskorrosion und Lochkorrosion ausgelöst.

Die metallographische Präparation von Querschliffen zeigt nach einer Ätzung mit Beraha das typische Gefüge eines Stahls der Legierungsklasse 1.4301, mit Walzstruktur und Seigerungszeilen. Die Spannungsrisse sind teilweise stark verzweigt und laufen meist transkristallin durch das Gefüge. Da der Mechanismus der chloridinduzierten Lochkorrosion auch entlang der Spannungsrisse wirkt, werden im Inneren des Stahlblechs ebenfalls Korrosionsprodukte entlang der Seigerungszeilen beobachtet. Vereinzelt waren an der Stahloberfläche auch Löcher aufgrund beginnender Lochkorrosion zu sehen.

Dieser Schädigungsmechanismus von PU-Schaum war zum Zeitpunkt der Herstellung und Isolation des Behälters nicht bekannt. Um derartige Schadensfälle zu vermeiden, sollten halogenfreie Isoliermaterialien eingesetzt werden.

 

Sprecher/Referent:
Dr. Susanne Strobl
Technische Universität Wien
Weitere Autoren/Referenten:
  • Prof. Dr. Roland Haubner
    Technische Universität Wien
  • Thomas Partlitc
    Vana Anlagenbau GmbH&CoKG
  • Prof. Dr. Paul Linhardt
    Technische Universität Wien

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