Ein Industriepark oder Chemiestandort kommt schnell auf mehrere Tausend Kilometer Rohrleitungen, durch die die unterschiedlichsten Substanzen fließen: Von den Versorgungsleitungen für Wasser, Gas oder Dampf bis zu den Rohren in den Anlagen, die Lösungsmittel, Säuren oder andere Chemikalien transportieren. Gerade bei diesen speziellen Anwendungen ist die richtige Werkstoffauswahl wichtig, sonst kann es teuer und gefährlich werden.

Unter Umständen genügt es dabei nicht, nur transportiertes Medium und Werkstoff zu betrachten. Auch die Temperatur kann eine entscheidende Rolle spielen, wie das folgende Beispiel belegt:

Die Abbildung zeigt eine zerstörte Rohrleitung aus austenitischem Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl nach nur vier Monaten im Einsatz. Die Rohrleitung wurde zum Durchleiten 75%iger Phosphorsäure verwendet.

Abb. 1: Rohrleitung aus austenitischem Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl, Werkstoff-Nr. 1.4401 mit Korrosionsschaden.

Dieser Werkstoff wird in der Lebensmittel- und Chemie-Industrie vielfach eingesetzt und auch in säurehaltigen Medien wird seine Korrosionsbeständigkeit als gut bewertet. Was also ist hier passiert?

Bei der Erklärung hilft ein Blick in die DECHEMA-Werkstoff-Tabelle. Sie enthält ein Isokorrosionsdiagramm dieses Werkstoffes in Phosphorsäure:

Das Isokorrosionsdiagramm zeigt den Materialabtrag in Abhängigkeit von der Säurekonzentration und der Temperatur. Und schnell wird ersichtlich: Bei Zimmertemperatur wäre die Nutzung des Werkstoffs mit Phosphorsäure unproblematisch. Bei einer Temperatur von 110°C jedoch unterliegt der Werkstoff einem erhöhten Materialabtrag im Bereich von 0,25-1,25 mm/a. Das führt letztlich zur Zerstörung des Rohres; der ausgewählte Werkstoff ist unter diesen Arbeitsbedingungen nicht einsetzbar.

Das Beispiel zeigt, dass eine sorgfältige Prüfung bei der Werkstoffauswahl sinnvoll ist. Datenwerke wie die DECHEMA-Werkstoff-Tabelle bieten dabei mehr als nur qualitative Einschätzungen; sie erlauben Vorhersagen auch in Abhängigkeit von den äußeren Bedingungen. Das ist dann besonders wichtig, wenn Anlagen eventuell im Laufe ihrer Lebensdauer unter wechselnden Randbedingungen betrieben werden. Werden Prozessparameter verändert, sollte geprüft werden, ob ein bisher eingesetzter Werkstoff den neuen Bedingungen standhält.

Angesichts der teuren Alternativen im Schadensfall ist das ein Aufwand, der sich lohnt.

 

 

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