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Reinigung / Passivierung der Nichtrostenden Stähle:
Nichtrostende Stähle (STNR) mit einem Chromgehalt von ca. 12 % sind in der Lage an der Luftfeuchtigkeit spontan eine Passivschicht
aufzubauen. Stabile passive Legierungen zeichnen sich dann dadurch aus, dass sie beim Einsatz nur eine sehr geringe Korrosionsstromdichte
zeigen und es damit zu keiner nennenswerten Korrosion kommen kann.
Der Werkstoff bildet in diesem Moment an seiner Oberfläche eine
resistente, schützende aber sehr dünne Chromoxidschicht aus. Diese Barriere sorgt dann dafür, dass der äussere Stromfluss mit dem
umgebenden Medium praktisch zum Erliegen kommt. Damit verhält sich der Werkstoff ähnlich einem Edelmetall.
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Rouging:
Das Phänomen des Rougings, dass nach dem Rouge der Frauen benannt ist, tritt bevorzugt in heissen Reinstwasser- und
Reindampfsystemen auf. Es ist dabei davon auszugehen, dass die sehr ionenarmen Wässer eine starke „Saugwirkung” auf
Ionen aus der Legierung haben und damit ihre Ionenarmut verringern möchten.
Diese Eigenschaft macht letztendlich auch
die Aggressivität dieser reinen Wässer aus. Auch Ozonbehandlungen fördern die Bildung von dünnen Rougingbelägen. Aber
auch in Vorratsbehältern für CIP-Lösungen (NaOH- oder KOH-Lösungen) werden Verfärbungen in der Passivschicht beobachtet.
Wird z. B. in Reindampfsystemen das Rouging dann nicht von Zeit zu Zeit entfernt, so kann daraus auch Blacking entstehen
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Blacking:
Mit Blacking werden die doch deutlich dickeren Beläge bezeichnet, die sich in Reinstdampfsystemen mit zunehmender
Betriebszeit bilden können. Bei diesen matt-schwarzen Belägen handelt es sich grösstenteils um fest haftende Magnetitschichten,
Fe3O4.
Diese sind zu Beginn noch leicht transparent und können dann bis zu kreidigen Oberflächestrukturen aufwachsen. Die
hohen Temperaturen des Dampfes begünstigen die Bildung dieser Beläge. Auch im Fall des Blacking spielt die Oxidation des
Eisens die entscheidende Rolle. Fehlerhafte Cr-Oxidschichten begünstigen die Bildung der Beläge. Fremdverunreinigungen stellen
hier ebenso eine Quelle für die Belagsbildung dar, s. Kapitel Reinigung/Passivierung. Im fortgeschrittenem Stadium sind
dann morbide Oberflächenbeläge festzustellen und es kann vermehrt zu Partikelablösungen kommen.
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Kalkbildungen / Korrosion in Heizungssystemen:
In Rohwässern, welche nicht gesondert aufbereitet werden, können je nach Anteil von Calciumsalzen (Härtegrad) und Temperatur mehr oder weniger starke Kalkausfällungen auftreten. Diese Kalkausfällungen, auch Kesselstein genannt, treten in der Regel oberhalb von Temperaturen von 70°C auf und hängen mit dem entweichen von Kohlendioxid und der nachfolgenden Überschreitung der Löslichkeitsgrenze der Kalklösungen zusammen. Kalkausfällungen sind in der Regel nicht erwünscht und können folgende Auswirkungen nach sich ziehen:
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Korrosionsarten / Korrosionsentfernung
Aufgrund der in der Thermodynamik beschriebenen chemischen freien Enthalpie ist es das Bestreben eines jeden Werkstoffs in
seinen ungeordneten regellosen Zustand über zu gehen. Das heisst, er möchte sich gerne wieder in seine Einzelbestandteile
zerlegen.
Beim unlegierten Stahl bedeutet dies, dass er wieder in Eisenoxide überführt wird, woraus er mit viel Energie
ursprünglich entstanden ist. Lässt man einen unlegierten Stahl ohne Schutz über eine längere Zeitperiode einem feuchten
Klima ausgesetzt, so wird am Ende das Eisen völlig aufgelöst sein.
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Werkstoffeinsatz / Werkstoffwahl
Die richtige Auswahl und der Einsatz des geeigneten Werkstoffs sind Grundvoraussetzung für einen bestimmungsgemässen
Gebrauch eines Bauteils. Bei dieser Auswahl ist es zu Anfang sehr wichtig die Betriebsparameter, wie z. B. Temperatur,
Strömungsgeschwindigkeit, pH-Wert und Druck, so genau wie möglich zu erfassen.
Nach der Aufstellung aller denkbaren
Betriebsparameter ist der geeignete Werkstoff zu evaluieren. Liegen nicht genügend Praxiserfahrungen aus ähnlichen
Anwendungen vor und lässt sich auch aus der Literatur keine vollständige Tauglichkeit bescheinigen, dann ist es
notwendig, entsprechende Laborversuche unter möglichst praxisnahen Bedingungen durchzuführen. Es muss jedoch bewusst
sein, dass in den meisten Fällen eine exakte Simulation der Praxis im Labor nicht möglich ist.
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Behandlungstechniken / Reinigungsverfahren
Neben der optimalen Auswahl der chemischen Behandlungslösung, müssen auch die Behandlungstechnik und das
Verfahren optimal auf das zu behandelnde System abgestimmt werden. So wurden in den letzten Jahrzehnten
innerhalb der Beratherm AG spezielle Zirkulations-/ Spültechniken entwickelt und stetig verfeinert.
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