Alles über die verschiedenen Arten von Korrosion in Rohrleitungen

Korrosion von Stahlleitungen

Korrosion von Stahlleitungen ist ein häufiger Prozess, dem leider nur schwer entgegenzuwirken ist. Um den Zustand der Pipelines intakt zu halten, ist es notwendig, die Korrosion rechtzeitig zu entfernen. Bei hartnäckigerer Korrosion wird oft entschieden, die gesamte Pipeline zu ersetzen. Eine anspruchsvolle und auch teure Arbeit, die weltweit Milliarden von Dollar pro Jahr kostet.

Es gibt verschiedene Arten von Korrosion in Pipelines. Jeder Typ hat seine eigenen Eigenschaften und Möglichkeiten, ihn zu bekämpfen. Aber was genau ist Korrosion? Wie entsteht Korrosion in Pipelines? Und welche verschiedenen Arten von Korrosion können wir unterscheiden?

Was ist Korrosion?

Korrosion ist eine Verschlechterung von Metall infolge eines chemischen Prozesses. Diese chemische Reaktion wird durch den Kontakt mit verschiedenen Umweltfaktoren verursacht. Oft wird Korrosion mit Rost verwechselt. Korrosion ist jedoch ein umfassenderes Konzept als Rost. Bei Rost tritt die Verschlechterung der Oberfläche spezifisch durch eine Reaktion von Sauerstoff in Kombination mit Feuchtigkeit auf. Dadurch entsteht die bekannte sichtbare braune Schicht auf der Metalloberfläche. Bei Korrosion kann diese Verschlechterung durch eine chemische Reaktion mehrerer Faktoren verursacht werden. Es gibt verschiedene Formen von Korrosion in Pipelines. Aber was sind die häufigsten Arten von Korrosion in Pipelines, und was zeichnet diese Arten von Korrosion aus?

Sauerstoffkorrosion

Sauerstoffkorrosion ist der andere Name für den bereits erwähnten Rost. Es ist die häufigste und auch die sichtbarste Art von Korrosion in Pipelines. Wie erwähnt, wird Sauerstoffkorrosion durch eine chemische Reaktion zwischen Sauerstoff und Wasser oder einer anderen Form von Feuchtigkeit verursacht. Aus dieser Reaktion bildet sich eine sogenannte Oxidschicht, die wir besser als die braune Schicht kennen, die die Metalloberfläche angreift. Ein wichtiges Merkmal der Oxidschicht der Sauerstoffkorrosion ist die offene Struktur der Schicht. Dies stellt sicher, dass Sauerstoff und Wasser weiterhin leicht an die Oberfläche gelangen, sodass der Stahl langsam aber sicher vollständig korrodiert wird. Aus diesem Grund wird in verschiedenen Sektoren häufiger Edelstahl oder Aluminium verwendet; diese Materialien haben eine dichtere Oxidschicht, wodurch Sauerstoffkorrosion weniger wahrscheinlich auftritt.

Gleichmäßige Korrosion

Gleichmäßige Korrosion ist im Großen und Ganzen mit Sauerstoffkorrosion vergleichbar. Gleichmäßige Korrosion resultiert ebenfalls aus einer chemischen Reaktion zwischen Feuchtigkeit und Sauerstoff. Diese Form zeichnet sich durch die – der Name sagt es schon – gleichmäßige Verteilung der Korrosion über die gesamte Stahloberfläche aus. Gleichmäßige Korrosion wird von vielen als die am wenigsten gefährliche Form von Korrosion angesehen. Durch Messungen oder aus früheren Erfahrungen lässt sich die Geschwindigkeit und das Ausmaß der Korrosionsbildung oft gut vorhersagen. Dadurch können die Entwicklung und die Folgen gleichmäßiger Korrosion oft besser abgeschätzt werden als die anderer Korrosionsformen in Pipelines.

Säurekorrosion

Bei Säurekorrosion reagieren die Kombination aus Säure und Metall miteinander zu Wasserstoffgas und Metallsalz. Um dies besser zu verstehen, ist es gut, zuerst zu betrachten, was eigentlich mit Säure gemeint ist. Dies hat mit dem pH-Wert von Wasser zu tun. Normales Trinkwasser hat einen pH-Wert zwischen 7 und 9,5. Hat das Wasser einen pH-Wert unter 7? Dann sprechen wir von einer Säure. Wenn diese Säure mit Metall in Kontakt kommt, tritt Korrosion in Form von Wasserstoffgas und Metallsalz auf. Der Grad der Korrosion hängt von der Spannung des Materials ab. Jedes Material hat seine eigene Spannung, die einen Strom zwischen mehreren Materialien fließen lassen kann. Wenn die Spannung des Materials eine niedrigere Spannung als Wasserstoff hat, tritt Säurekorrosion auf.

Galvanische Korrosion

Die Spannung von Metallen, die im Fall von Säurekorrosion kurz besprochen wurde, spielt auch bei der galvanischen Korrosion eine große Rolle. Diese Art von Korrosion kann auftreten, wenn zwei verschiedene Metalle in unmittelbarer Nähe zueinander liegen. Wenn diese Metalle in Kombination mit Wasser oder einem ähnlichen Leiter eng zusammenkommen, führt die in Gang gesetzte Reaktion zu Korrosion. Dabei tritt an dem Metall mit geringerer Spannung mehr Korrosion auf als an dem Metall mit höherer Spannung.

Spannungsrisskorrosion

Im Gegensatz zur Sauerstoffkorrosion ist die Spannungsrisskorrosion sehr schwer vorherzusagen und erst in einem späten Stadium zu erkennen. Diese Korrosionsform tritt insbesondere bei inneren Spannungen auf, beispielsweise bei Dellen oder Schweißnähten. Dies ist jedoch nicht der einzige Faktor, der bei Spannungsrisskorrosion eine Rolle spielt. Wenn die Kombination von Chloriden, hohen Temperaturen und inneren Spannungen zusammenkommt, tritt Spannungsrisskorrosion auf, und das Material reißt. Während Sauerstoffkorrosion und gleichmäßige Korrosion bei Edelstahl weniger schnell und häufig auftreten, kommt Spannungsrisskorrosion bei Edelstahl häufiger vor.

Streustromkorrosion

Streustromkorrosion ist eine Form der Korrosion, die der galvanischen Korrosion ähnelt. Streustrom ist elektrischer Strom, der von einem Leiter zurück in den Boden oder die umgebende Umgebung fließt. Der Unterschied zur galvanischen Korrosion besteht darin, dass nicht das andere Metall, sondern der eigentliche Strom vom Leiter die Korrosion in der Stahlleitung verursacht.

Lochkorrosion

Lochkorrosion tritt in der Oxidschicht auf, die sich in der Stahlleitung gebildet haben kann. Diese Korrosionsform tritt hauptsächlich in Bereichen auf, in denen die Oxidschicht beschädigt ist. Darüber hinaus kann Lochkorrosion auch infolge des Einbaus von Chloridionen oder Metallpartikeln auftreten. Die in der Oxidschicht auftretende Korrosion führt zur Bildung kleiner Löcher im Stahl, die jedoch oft auf den ersten Blick kaum erkennbar sind.

Spaltkorrosion

Ähnlich der Lochkorrosion ist die Spaltkorrosion. In diesem Fall tritt die Korrosion nicht an beschädigten Oberflächen auf, sondern in Spalten. Wenn die Oberfläche mit einem Leiter in Kontakt kommt und auch elektrischen Kontakt mit dem Spalt herstellt, tritt Spaltkorrosion auf. Wie bei der Lochkorrosion wird sich die Korrosion immer stärker entwickeln und der Spalt wird immer tiefer.

Interkristalline Korrosion

Interkristalline Korrosion ist eine der heimtückischsten Korrosionsformen. Da diese Art von Korrosion molekular ist, ist sie mit bloßem Auge nicht oder kaum sichtbar. An der Oberfläche der Stahlleitung tritt wenig oder keine Korrosion auf, aber von innen wird das Material zunehmend korrodiert. Dies führt dazu, dass das Metall zunehmend spröder wird, was wiederum dazu führt, dass das Metall seine Kohäsion verliert und schließlich große Schäden verursachen kann.

Mikrobielle Korrosion

Mikrobielle Korrosion ist eine der unbekanntesten Korrosionsformen. Dennoch ist diese Form der Korrosion für Stahlrohre sehr relevant, da mikrobakterielle Korrosion besonders häufig in Pipelines vorkommt. Dies hängt damit zusammen, dass die Bakterien in den meisten Fällen in sauerstofffreien Räumen gedeihen. Die Korrosion wird durch die Ausscheidung einer Substanz durch die Bakterien verursacht, die eine korrosive Wirkung auf den Stahl hat. Mikrobakterielle Korrosion ist am ehesten mit Säurekorrosion vergleichbar, wobei in diesem Fall die Korrosion nicht durch eine Säure, sondern durch die Bakterien verursacht wird.