ANWENDERWISSEN
Hervorragende Korrosionsbeständigkeit durch die Auswahl geeigneter Werkstoffe
Fluidsysteme in der Offshore-Öl- und Gasindustrie sind stark korrosionsanfällig . Unterschiedliche Korrosionsarten wie allgemeine , lokale und spannungsinduzierte Korrosion erfordern spezifisch angepasste Legierungen . Mit einer sorgfältigen Materialauswahl , Qualitätsprüfung und Komponentenspezifikation lassen sich Korrosionsrisiken sowie langfristige Kosten erheblich reduzieren .
Ein Gastbeitrag von Buddy Damm , Senior Scientist , Swagelok Company
Fluidsysteme für Offshore- Anlagen im Öl- und Gassektor können mitunter sehr komplex sein . Viele Systeme umfassen nahezu 15.000 Meter an Rohren , über 20.000 Fluidsystemkomponenten , 10.000 Verschraubungen und bis zu 8.000 mechanische Anschlüsse . Da die Instandhaltung industrieller Offshore- Fluidsysteme oft alles andere als einfach ist , muss man bei der Werkstoffauswahl für diese Anwendungen umfassende Abwägungen treffen . Einer der wichtigsten Faktoren in diesem Zusammenhang ist die Korrosionsbeständigkeit des Systems . Die im System verbauten Komponenten sollten nach Möglichkeit aus Werkstoffen bestehen , die verhindern , dass die Leistungsfähigkeit des
Systems durch Korrosionsschäden beeinträchtigt wird . Die Werkstoffe der Komponenten sind zwar nicht der einzige wichtige Faktor , aber sie spielen eine entscheidende Rolle . Anbieter sollten nicht nur die Werkstoffqualität und die Herstellung zertifizieren , sondern sie sollten auch über die nötige werkstoffwissenschaftliche Expertise verfügen , um Entscheidungen für die gesamte Systemlebensdauer treffen zu können . Diese Expertise und Beratungsleistungen können über den Erfolg oder Misserfolg des Systems entscheiden .
Langfristig hohe Qualität Angesichts der rauen Bedingungen auf Offshore-Plattformen ist Korrosion praktisch nicht vermeidbar . Aber wie
Komponenten aus Metallen mit höherem Chrom- und Nickelgehalt ( wie Edelstahl 316 ) können Korrosion besser standhalten als minderwertige Edelstähle .
Die Auslegung von korrosionsbeständigen industriellen Fluidsystemen beginnt mit der Werkstoffauswahl . Fotos und Grafiken : Swagelok Company
genau entsteht sie ? Korrosion tritt immer dann auf , wenn Metallatome oxidieren und dies zu einem Materialverlust auf der Metalloberfläche und zu einer Verringerung der Wandstärke des Bauteils führt . Das kann letzten Endes zu einem vorzeitigen mechanischen Versagen führen . Hierbei ist jedoch zu beachten , dass es viele unterschiedliche Arten von Korrosion mit verschiedenen Risiken gibt . Darüber hinaus kann auch die chemische Zusammensetzung der beförderten Fluide einen Einfluss auf die Korrosionsbeständigkeit von Komponenten haben . Aus diesem Grund muss bei jedem einzelnen Schritt die Qualität im Vordergrund stehen – von der Qualifizierung der Stangenmaterialien bis hin zur Endkontrolle der Komponenten .
Korrosionsmechanismen und Strategien zur Vermeidung Korrosion ist ein komplexer technischer Prozess . Für die Auslegung korrosionsbeständiger Systeme muss man daher die unterschiedlichen Korrosionsarten gut kennen . Korrosion lässt sich grob in allgemeine , lokale und spannungsinduzierte Korrosion unterteilen . Die allgemeine Korrosion tritt dann auf , wenn eine anfällige Legierung einer ausreichend korrosiven Umgebung ausgesetzt wird . Niedriglegierte Stähle korrodieren beispielsweise , wenn sie in feuchten oder nassen Umgebungen zum Einsatz kommen . In korrosiveren Umgebungen – z . B . bei Säuren – müssen Legierungen mit einer höheren Korrosionsbeständigkeit verwendet werden , wie Edelstähle oder Nickelbasislegierungen . Lokale Korrosion tritt auf , wenn die passive Oxidschicht beschädigt wird , die die darunter liegende Legierung vor Korrosion schützt . Zu den häufigsten Beispielen für diese Korrosionsart zählen Lochfraß und Spaltkorrosion . Mit zunehmendem Verlauf der Lochfraßund Spaltkorrosion wird die lokale Umgebung korrosiver und die Materialbeschädigung wird beschleunigt . Legierungen mit einem höheren Anteil an Chrom ( Cr ), Molybdän ( Mo ) und Stickstoff ( N ) weisen eine höhere Beständigkeit gegenüber Lochfraß- und Spaltkorrosion auf . Spannungsinduzierte Korrosion tritt dann in Erscheinung , wenn eine anfällige Legierung in einer korrosiven Umgebung statischen oder zyklischen Spannungen ausgesetzt ist . Häufige Beispiele umfassen Spannungsrisskorrosion durch Chloridionen ( Cl - ) oder durch Sulfide ( H 2
S ). In austenitischen Edelstählen und Nickellegierungen lässt sich die Bestän-
18 EDELSTAHL AKTUELL | AUSGABE 1 | FEBRUAR 2025