A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
Neuartige Schäden durch Lochkorrosion in Warmwasser-Zirkulationsleitungen aus Kupfer
Als Haupteinflussfaktoren für Lochkorrosion an Kupfer im Warmwasserbereich gelten die Wasserbeschaffenheit und die Wassertemperatur. Die Wahrscheinlichkeit für Lochkorrosion steigt bei Wässern, die niedrige pH-Werte (< 7), niedrige Hydrogencarbonatgehalte (< 1,5 mmol/l) und gleichzeitig hohe Sulfatgehalte aufweisen. Die Korrosionswahrscheinlichkeit ist groß, wenn das Verhältnis der molaren Konzentrationen von Hydrogencarbonat- zu Sulfat-Ionen kleiner ist als 1,5. Die kritische Wassertemperatur liegt bei Temperaturen größer 60 Grad C. Trinkwasseranalysen zeigen, dass nach dem derzeitigen Verständnis der Lochkorrosionsvorgänge im Warmwasserbereich wasserseitig sehr geringe lochkorrosionsfördernde Eigenschaften zu erkennen sind, wobei der ausschlaggebende Faktor die vergleichsweise geringe Pufferungsintensität des Wassers sein dürfte. Eine solche Lochkorrosion wird entscheidend durch die Bedingungen für die kathodische Teilreaktion des Korrosionsprozesses bestimmt. Diese wird sowohl durch die mit zunehmender Temperatur zunehmende Leitfähigkeit des Halbleiters Kupferoxid als auch durch die Minimierung der bei turbulenter Anströmung von Sauerstoff zu überwindende Diffusionsgrenzschicht begünstigt. Deckschichtanalysen zeigen, dass unter bestimmten Bedingungen die Ausbildung von oxidischen Kupferdeckschichten und eines amorphen Silikatfilmes präferiert werden. Dieser Silikatfilm wirkt nicht schützend, da unterhalb dieses Films ein massiver unterhöhlender Lochfraß zu verzeichnen ist. Die Auswertungen zeigen ebenfalls, dass auch Inhomogenitäten der Werkstoffoberfläche (Defekte der Oxidschicht, stärker ausgeprägte Ziehriefen) Einfluss auf die Anfälligkeit gegen Lochkorrosion haben können. Aufgrund der beobachteten Effekte ist davon auszugehen, dass wesentliche Anschauungen über die entsprechenden Einflussfaktoren revidiert bzw. erweitert werden müssen. Wasserseitige Abhilfemaßnahmen können aufgrund der fehlenden Erfahrungen und Untersuchungen momentan nicht gegeben werden, so dass nur der Austausch geschädigter Rohrleitungsteile bleibt. Bei den betriebsseitigen Maßnahmen kann unter gewissen Randbedingungen die Senkung der Wassertemperatur auf ca. 55 Grad C zielführend sein.
Neuartige Schäden durch Lochkorrosion in Warmwasser-Zirkulationsleitungen aus Kupfer
Als Haupteinflussfaktoren für Lochkorrosion an Kupfer im Warmwasserbereich gelten die Wasserbeschaffenheit und die Wassertemperatur. Die Wahrscheinlichkeit für Lochkorrosion steigt bei Wässern, die niedrige pH-Werte (< 7), niedrige Hydrogencarbonatgehalte (< 1,5 mmol/l) und gleichzeitig hohe Sulfatgehalte aufweisen. Die Korrosionswahrscheinlichkeit ist groß, wenn das Verhältnis der molaren Konzentrationen von Hydrogencarbonat- zu Sulfat-Ionen kleiner ist als 1,5. Die kritische Wassertemperatur liegt bei Temperaturen größer 60 Grad C. Trinkwasseranalysen zeigen, dass nach dem derzeitigen Verständnis der Lochkorrosionsvorgänge im Warmwasserbereich wasserseitig sehr geringe lochkorrosionsfördernde Eigenschaften zu erkennen sind, wobei der ausschlaggebende Faktor die vergleichsweise geringe Pufferungsintensität des Wassers sein dürfte. Eine solche Lochkorrosion wird entscheidend durch die Bedingungen für die kathodische Teilreaktion des Korrosionsprozesses bestimmt. Diese wird sowohl durch die mit zunehmender Temperatur zunehmende Leitfähigkeit des Halbleiters Kupferoxid als auch durch die Minimierung der bei turbulenter Anströmung von Sauerstoff zu überwindende Diffusionsgrenzschicht begünstigt. Deckschichtanalysen zeigen, dass unter bestimmten Bedingungen die Ausbildung von oxidischen Kupferdeckschichten und eines amorphen Silikatfilmes präferiert werden. Dieser Silikatfilm wirkt nicht schützend, da unterhalb dieses Films ein massiver unterhöhlender Lochfraß zu verzeichnen ist. Die Auswertungen zeigen ebenfalls, dass auch Inhomogenitäten der Werkstoffoberfläche (Defekte der Oxidschicht, stärker ausgeprägte Ziehriefen) Einfluss auf die Anfälligkeit gegen Lochkorrosion haben können. Aufgrund der beobachteten Effekte ist davon auszugehen, dass wesentliche Anschauungen über die entsprechenden Einflussfaktoren revidiert bzw. erweitert werden müssen. Wasserseitige Abhilfemaßnahmen können aufgrund der fehlenden Erfahrungen und Untersuchungen momentan nicht gegeben werden, so dass nur der Austausch geschädigter Rohrleitungsteile bleibt. Bei den betriebsseitigen Maßnahmen kann unter gewissen Randbedingungen die Senkung der Wassertemperatur auf ca. 55 Grad C zielführend sein.
Neuartige Schäden durch Lochkorrosion in Warmwasser-Zirkulationsleitungen aus Kupfer
Becker, Angelika (author)
2006
9 Seiten, 3 Bilder, 2 Tabellen, 12 Quellen
Conference paper
German
Vermeldung von Schäden in Warmwasser-Heizanlagen
| Online Contents | 1999
Warmwasser-Zirkulationsprobleme Schäden - Ursachen - Hintergründe
| Tema Archive | 1991