Was ist Rillenkorrosion?
Rillenkorrosion ist eine Art lokaler Korrosion, die typischerweise in Bereichen auftritt, in denen sich Rillen oder Vertiefungen auf einer Metalloberfläche bilden. Diese Rillen oder Vertiefungen können durch Herstellungsprozesse, mechanische Beschädigungen oder langfristige Abnutzung verursacht werden. Rillenkorrosion tritt normalerweise in korrosiven Umgebungen auf, in denen die Metalloberfläche nicht gleichmäßig freiliegt, was in bestimmten Bereichen zu beschleunigter Korrosion führt.
Häufige Ursachen für Nutkorrosion
- Einwirkung ätzender Flüssigkeiten: Auf der Oberfläche der Nut sammeln sich häufig ätzende Flüssigkeiten oder Verunreinigungen an, was die Korrosion beschleunigt.
- Mangelnder Durchfluss: Flüssigkeiten fließen schlecht in der Nut, was zu einer örtlichen Konzentration führt und die Korrosionsreaktion weiter verstärkt.
- Spannungskonzentration: Lokale Defekte oder Spannungskonzentrationen auf der Metalloberfläche können zu stärkeren Korrosionseffekten führen.
Fall von Rillenkorrosion
Bei elektrisch widerstandsgeschweißten (ERW) Rohren aus Kohlenstoffstahl und niedriglegiertem Stahl kann die Einwirkung von neutralem Salzwasser zu bevorzugter Korrosion im Bereich der Schweißnaht führen, was zu vorzeitiger Leckage führt. Selektive lokale Korrosion tritt wahrscheinlich in der Schweißnaht auf, insbesondere in der Nähe der Schmelzlinie. ERW-Verbindungen, die korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind, neigen eher zu bevorzugter Korrosion an der Schmelzlinie.
Eine seit langem in Betrieb befindliche 24-Zoll-Ölpipeline der API 5L-Klasse X-42 in einem Wüstengebiet litt aufgrund lokaler elektrochemischer Korrosionszellen (Effekte kleiner Anoden/großer Kathoden) in diesen nicht geschmolzenen Rillen unter Korrosion. Die Korrosion breitete sich rasch aus und führte zu einer übermäßigen Verdünnung der Metalldicke innerhalb der Schweißnaht, die einen kritischen Wert erreichte. Die Wandstärke des Stahlrohrs fiel unter die kritische Dicke, die erforderlich ist, um Betriebsspannungen standzuhalten, was zu einem duktilen Versagen der Pipeline führte.
Vermeidung von Nutkorrosion
Nutkorrosion kann durch eine Optimierung des Designs, die Auswahl korrosionsbeständiger Materialien, die Verbesserung der Oberflächenglätte, die Minimierung der Belastung durch korrosive Umgebungen sowie die Kontrolle von Temperatur und Durchflussrate verhindert werden.
Zu den spezifischen Maßnahmen gehören das Entfernen von Oberflächenfehlern, die Auswahl korrosionsbeständiger Legierungen oder Beschichtungen, das Vermeiden von Totzonen und rillenartigen Strukturen, die Durchführung regelmäßiger Inspektionen und Wartungen, die Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Entwässerung zur Vermeidung von Flüssigkeitsansammlungen und die Kontrolle des Vorhandenseins korrosiver Substanzen in der Umgebung.
Durch die Implementierung dieser Methoden kann die Nutkorrosion verringert und die Lebensdauer der Geräte verlängert werden.
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