TÜV-Süd-Korrosionsschnelltest für nichtrostende Stähle sichert Werkstoffauswahl

Werkstoffe sicher auswählen

TÜV-Süd-Korrosionsschnelltest für nichtrostende Stähle

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Die Oberflächen nichtrostender Stähle sind durch eine Passivschicht geschützt. Ist diese beschädigt oder unvollständig ausgebildet, sind Anlagenkomponenten in Gefahr, durch Korrosionsangriffe zerstört zu werden. KorroPads liefern ein valides Prüfergebnis zum Zustand der Passivschicht. Der Schnelltest dauert nur 15 min.

Dr. Helga Leonhard, Prüfingenieurin Materials Eng. & Testing, TÜV Süd Chemie Service GmbH, Frankfurt/Main; Jens Lehmann, wissenschaftlicher Mitarbeiter, Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Berlin

In Produktionsanlagen herrschen oft raue Bedingungen. Die Oberflächen der meist aus Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl gefertigten Rohre und Behälter müssen einiges aushalten: Die Werkstoffe haben zum Teil direkten Kontakt mit Säuren, korrosiven Gasen oder anderen aggressiven Medien. Von entscheidender Bedeutung ist der Zustand der aus Chromoxid bestehenden Passivschicht auf den Stahloberflächen. Sie hat großen Einfluss auf den sicheren und wirtschaftlichen Betrieb der Anlage. Denn die nur wenige Atomlagen dünne, nicht sichtbare Schicht ist Schutzschild und Achillesferse zugleich: Besitzt sie Fehlstellen oder Beschädigungen, beispielsweise aufgrund ungünstiger oder falscher Bedingungen bei der Werkstoffherstellung, der Bearbeitung, dem Transport oder der Lagerung, drohen örtliche Korrosionserscheinungen bis hin zu Lochkorrosion. Stoffaustritte, Gefahren für Mensch und Umwelt, Produktionsausfälle und aufwendige Reparaturen können die Folge sein.

TÜV Süd Chemie Service verwendet zur Überprüfung des Passivschichtzustandes routinemäßig elektrochemische Messmethoden. In Labormesszellen oder an Bauteilen werden dazu beispielsweise Stromdichte-Potenzial-Kurven für die Ermittlung des Lochkorrosionspotenzials aufgenommen. Interessant war daher, einen Vergleich zu ziehen zwischen den Ergebnissen elektrochemischer Messungen und den Prüfungen mit dem KorroPad-Verfahren. Der von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) entwickelte Schnelltest sollte bewertet werden, um bei Eignung den Anwendern eine Vor-Ort-Methode mit einfacher Handhabung und kurzen Prüfzeiten zur Verfügung zu stellen.

Leichte Anwendung – schnelles Ergebnis

KorroPads bieten eine ökonomische und vor allem schnelle Alternative zu bisher angewandten Prüfmethoden. Fehlt die schützende Chromoxidschicht auf der Stahloberfläche, verlassen Eisenionen an diesen Stellen den Werkstoff. Hier setzt das Prüfverfahren an. Die gelartigen KorroPads bestehen aus Wasser mit geringen Mengen an Natriumchlorid und einem Indikator für Eisenionen. Der in wässriger Lösung gelblich-transparente Indikator Kaliumhexacyanoferrat(III) zeigt bei Kontakt mit den heraustretenden Eisenionen einen Farbumschlag zu Berliner Blau. Auf den schwachgelben Pads erscheinen gut sichtbare blaue Punkte als Anzeigen. An diesen Stellen ist die schützende Passivschicht auf der Stahloberfläche nicht vorhanden bzw. konnte sich nicht ausbilden.

Das KorroPad-Verfahren ist eine zerstörungsfreie Prüfung. Rohre und Behälter können bereits vor dem Einbau in eine Produktionsanlage zur Qualitätskontrolle auf Korrosionsgefahr hin untersucht werden. Ein weiterer Vorteil: Es sind keinerlei Vorkenntnisse auf dem Gebiet der Korrosion oder der Elektrochemie notwendig. Die Pads besitzen etwa die Größe einer Fünf-Cent-Münze. Pro Prüfung werden drei Pads benötigt, die auf die Stahloberfläche aufgelegt werden. Nach 15 min werden die Pads mit einem Kunststoffspatel abgelöst und auf eine Trägerfolie gelegt. Zur Auswertung und Dokumentation kann das Prüfergebnis eingescannt oder fotografiert werden. Wird Korrosionsgefahr entdeckt, beraten die Werkstoffexperten zusammen mit dem Anlagenbetreiber die nächsten Schritte. Im Fokus stehen dabei immer die Anlagensicherheit und der Schutz der Produktionsmitarbeiter.

Mehr Transparenz beim Korrosionsschutz

Makellos sehen die Werkstoffoberflächen zu Beginn fast immer aus. Eine blanke und saubere Oberfläche ist kein Kriterium für die sichere Werkstoffauswahl im Anlagenbau. In der Praxis entscheiden viele Einflussfaktoren darüber, ob die schützende Passivschicht vollständig ausgebildet bzw. intakt ist. Wie wurden die Oberflächen bearbeitet? Wie die Schweißnähte nachbehandelt? Wurden die Anlauffarben nach dem Schweißen vollständig entfernt? Gewissheit bringt die Anwendung des KorroPad-Verfahrens, das den Passivschichtzustand charakterisiert. Das sorgt von Anfang an für mehr Transparenz beim Korrosionsschutz. Die KorroPad-Prüfungen leisten in der täglichen Praxis einen entscheidenden Beitrag für den sicheren und störungsfreien Anlagenbetrieb. Die Ergebnisse der Tests bei TÜV Süd Chemie Service bestätigten die Wirksamkeit des Prüfverfahrens. Zudem wurde eine gute Korrelation mit den Ergebnissen elektrochemischer Messungen festgestellt. bec

www.tuev-sued.de/chemieservice

www.bam.de

Mehr Informationen zu Korrosion, Metallografie und mechanisch-technologischen Prüfungen:

hier.pro/Nf4NQ

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