Korrosion

Ein allgegenwärtiges Problem speziell in Kraftwerken

Turbine

Korrosion ist ein natürlicher Vorgang, der enorme Kosten verursacht. NACE International, ein weltweit anerkannter Fachverband auf dem Gebiet der Korrosion, initiierte 2002 eine Studie, um die Kosten durch Korrosionsschäden und Aufwendungen für den Korrosionsschutz abzuschätzen. Die Studie kam zu dem Ergebnis, dass sich die jährlichen Kosten auf 276 Mrd. US-Dollar belaufen. (mehr dazu hier).

In Kraftwerken ist Korrosion die Hauptursache für hohe Kosten und kritische Ausfallzeiten. Die Wasser-Dampf-Kreisläufe in Kohle- und Kernkraftwerken sind von Natur aus anfällig für Korrosion, da sich Komponenten aus Metall permanent in Kontakt mit Wasser befinden. Maßnahmen zur Überwachung oder Vermeidung von Korrosion sind in diesem Kontext deshalb unerlässlich.

Metrohm bietet eine Reihe von Geräten und Methoden, um korrosionsrelevante Parameter zu messen.

Erfüllung gesetzlicher Auflagen

Da Korrosion aufgrund des permanenten Kontakts zwischen metallischen Bauteilen und Wasser jederzeit auftreten kann, muss sie in Kraftwerken streng überwacht werden. Dazu gehören verschiedene Parameter und Indikatoren.

Der Ablauf dieser Überwachung wird durch verschiedene DIN- und ASTM-Normen bestimmt. Die Normen beschreiben u.a. ausführlich, wie die Korrosionsgeschwindigkeit berechnet und die elektrochemischen Tests durchgeführt werden sollten.

> Korrosionsbezogene Normen in der Übersicht


Ursachen und Arten von Korrosion

Auf einer metallischen Oberfläche ist Korrosion ein elektrochemischer Prozess, der sowohl eine Oxidation, also die Auflösung von Metall, als auch eine Reduktion, nämlich die von Sauerstoff, umfasst. In diesem Prozess baut sich das korrodierende Metall ab.

Die Korrosion selbst äußert sich in verschiedenen Formen und Arten. Abhängig von der Umwelt und den physikalischen Rahmenbedingungen kann Folgendes beobachtet werden:
  • gleichmäßige Korrosion, 
  • Lochfraß (verursacht z. B. örtliche begrenzte Schadstellen oder Löcher im Material),
  • Spaltkorrosion (d.h. eine Korrosion verursachende Flüssigkeit befindet sich permanent auf der Metallfläche),
  • galvanische Korrosion (zwischen zwei unterschiedlichen Metallen in einem korrosiven Elektrolyt) oder
  • mikrobiologisch induzierte Korrosion.
> Metrohm verfügt über eine Reihe von Application Notes zum Thema Korrosion. Lesen Sie hier mehr ... 

Ursache und Unterdrückung von Korrosion

Unabhängig von der Art der Korrosion müssen Kraftwerke sicherstellen, dass sie so wenig wie möglich oder gar nicht auftritt.

Um das zu erreichen, können sie einerseits Substanzen und Parameter, die Korrosion anzeigen und zu denen u.a. Leitfähigkeit, pH-Wert oder die Anwesenheit von korrodierenden Anionen und Kationen gehören, überwachen.

Andererseits können sie aber auch gewährleisten, dass hinzugefügte Korrosionshemmer in ausreichender Menge vorhanden sind (z. B. Zinkionen, Phosphat oder Phosphonate für Stahl und Stahllegierungen oder auch Triazole für Kupfer und Kupferlegierungen).

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Korrosionsüberwachung durch Elektrochemie: Lösungen von Metrohm Autolab

Der einfachste und direkteste Weg zur Messung der Korrosion ist die Bestimmung des Gewichtsverlusts einer metallischen Probe in einem Testmedium über eine gewisse Zeit. Allerdings ist diese Art der Messung sehr zeit- und arbeitsaufwändig. Außerdem ist die Ableitung dieses Gewichtsverlusts für eine zuverlässige Vorhersage der Lebensdauer eines Systems nicht so einfach, insbesondere bei Lochfrass.

Elektrochemische Testmethoden wie lineare Polarisation (LP) und elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) bieten eine praktikable Alternative zur Messung des Gewichtsverlusts. Diese Methoden ermöglichen eine schnelle Charakterisierung elektrochemischer Systeme und liefern detailliertere Informationen über die auftretenden Korrosionsphänomene.

> Erfahren Sie mehr über die elektrochemische Impedanzspektroskopie

> Erfahren Sie mehr über Geräte für die Elektrochemie von Metrohm Autolab

Weitere Applikationen und Produkte

Überwachung von pH-Wert und Leitfähigkeit

Der Prozessanalysator ADI 2045TI von Metrohm Process Analytics ist in der Lage, verschiedene Parameter in Mehrfachprobenströmen zu bestimmen.

Erfahren Sie mehr über den ADI 2045TI

ASTM D8045: Säurezahl in Rohöl

Säure begünstigt Korrosion. Die Überwachung der Säurezahl in Rohstoffen hilft daher, Korrosion zu verhindern und somit die Wartungskosten niedrig zu halten. ASTM D8045 beschreibt die Überwachung der Säurezahl in Rohöl und Erdölprodukten.

Erfahre mehr ....

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