Mikrobielle Werkstoffzerstörung – Simulation, Schadensfälle und Gegenmaßnahmen für metallische Werkstoffe: Lochfraß an Flußwasser‐Rohrleitungen aus hochlegierten austenitischen Stählen durch mikrobielle Aktivität

Abstract

Werkstoffe uiid Korrosion 45,[87][88][89][90][91][92][93][94][95] 1 mhfral3 an FluB\~asser-Rohrlcitungen 87 Mikrobielle Werkstoffzerstorung -Simulation, Schadensfalle und GegenmaBnahmen fur metallische Werkstoffe: LochfraB an FluBwasser-Rohrleitungen aus hochlegierten austenitischen Stahlen durch mi krobielle Aktivitat Microbial deterioration of materialssimulation, case histories and countermeasures for metallic materials: Pitting corrosion caused by microbiological activity at austenitic stainless steel pipes used for river water J. Korkhaus, J.T.Titz, G. H. Wagner') Mit FluBwasser BUS dem Rhein fur Kiihlzwecke beaufschlagtc Rohrlcitungcn aus hochlcgierten austenitischen Stahlen (Werkstoff Nr. 1.4541, aber auch 1.4571) werdcn ncucrdings im Bereich dcr RundschweiRnBhte verstarkt durch LochfraB geschadigt. Diese Korrosion tritt schon bei Umgebungstemperattir. bzw. in einern Bereich von 35-5s "C auf.Temperaturen. bei dene ti die Werkstoffc bislang als bcstiindig galtcn. Die Schadensuntersuchungen und insbesondere die daran anschlieReiidcn Laborund Tcchnikumsversuche in einem FluRwasserkreislaul ergaben, dal3 die Werkstoffe infolge einer mikrobiologisch induzicrtcn Potcn tialveriinderung in einen Bereich ,.labiler LochfraRbestandigkeit" polarisiert werden. Sclbst an anlauffarbenfrei geschweil3ten Rundnahten konncn daher Keimstellen der Lokalkorrosion weiterwachsen. Das bislang fur die Kiihlwasserleitungen giiltige Werkstoffkonzcpt muR deshalb ncu iibcrdacht werden.Rhinc Rivcr water used for cooling purposes increasingly causex pitting at circumferential welds in type 321 and 316Ti stainless steel piping. Type 321 is attacked even at ambient temperature, type 316Ti at 35 to 55 "C. At these temperatures both materials did not show pitting i n the past. Failure analysis and corrosion tests, both in the laboratory and in a pilot pl;int (river water circuit), showed that the open circuit potential ol stainless steels is shilted into a region of instahle pitting resistance by a microbiological effect. Thus, pi1 nuclei arc ablc t o grow even a1 circumferential joints welded without any visible annealing colours. The actual concept 10 select cooling water pipe materials, therefore, has to be reconsidered. EinleitungFluBwasser aus dcm Khein dieiit den anliegenden chemischcn Produktionsbetriebei als Kuhlmedium. Voraussetzung fur diese Verwendung ist, da13 die Zusammensetzung des Wassers bei der Nutzung nicht verandert wird, d. h. das FluBwasser mu13 bzgl. seiner Iiihaltsstoffe so dem Rhein zuruckgegcben werden, wie es entnommen wurde. Die maximale Kuckfuhrungstemperatur darf 30 "C nicht iiberschreiten. Nach der Entnahme aus dem Rhein wird das Wasser in einer Kiesschuttung (Kiesbettfilter) inechanisch gereinigt. Das fiir die Kuhlprozesse verwendete Wasser wird direkt wieder in den Rhein zuruckgeleitet, ohne dal3 eine vorgeschaltete Bchandlung in Klaranlagen erfolgt. Um die Entnahmemenge aus dem Rhein zu begrenzen, wird ein Teil des erwarmten Wassers in offenen Ruckkuhl-Dr. J. Korkhuus, Dr. J.

Comparison of the microbiological influence on the electro-chemical potential of stainless steel between macro- and micro-areas of specimens

“…It has been discovered during the past 20 years, that microorganisms can play a role in the attack of metals [4][5][6][7][8][9][10][11][12]. It is assumed, that in up to 20% of all corrosion damages, microorganisms initiate or at least intensify the process.…”

Betrachtungen über den Zusammenhang zwischen bakteriellem Wachstum und der mikrobiell induzierten Potentialverschiebung bei nichtrostenden Stählen

“…In einem Ku Èhlsystem, das mit Fluûwasser (¹Rheinwasserª) arbeitet, traten an Ku Èhlwas-serrohrleitungen aus den rostfreien Sta Èhlen 1.4541 und 1.4571 im Temperaturbereich zwischen 35 8C und 50 8C unerwartet Korrosionsscha Èden auf. Es wurde weiter beobachtet, daû oberhalb dieser Temperaturen die Rohrleitungen intakt blieben [1]. Schadensanalysen und Laboruntersuchungen ergaben, daû die Werkstoffe aufgrund einer mikrobiell induzierten Potentialverschiebung in den Bereich der labilen Lochfraûbesta Èndigkeit polarisiert wurden.…”