Die Wechselstromkorrosionsgeschwindigkeit: Relevante Einflussgrößen sowie deren Bedeutung für die Dauerhaftigkeit von kathodisch geschützten Rohrleitungen

Mithilfe von Modellrechnungen konnten die bei Wechselstromkorrosion ablaufenden Prozesse dargestellt werden. Dabei zeigte sich, dass die Korrosionsangriffstiefe einen wesentlichen Einfluss auf die Korrosionsgeschwindigkeit hat. Aufgrund dieser Betrachtungen muss geschlossen werden, dass die Wechselstromkorrosion zunächst mit Geschwindigkeiten von mehr als 1 mm/Jahr erfolgt und mit zunehmendem Abtrag schließlich zum Stillstand kommt. Die relevanten Einflussgrößen werden diskutiert und ein neuer Ansatz für die Bewertung der Korrosionsgefährdung wird vorgestellt.

Im Rahmen der DVGW-Forschungsprojekte G 2/01/10 und G 2/01/08 „Feldversuche Wechselstromkorrosion“ konnten die in Laborversuchen ermittelten Stromdichtegrenzwerte in Bezug auf Wechselstromkorrosion bestätigt werden. Die aufgrund dieser DVGW Forschungsvorhaben erarbeiteten Grundlagen und Anforderungen sind in die AfK 11, die EN 15280 und die ISO 18086 eingeflossen und stellen heute die Basis für die Bewertung der Wechselstromkorrosionsgefährdung dar.

Das Problem besteht nun darin, dass sowohl die für den Schutz vor Wechselstromkorrosion erforderlichen Stromdichte- als auch die Potenzialgrenzwerte nicht ohne Weiteres auf allen Rohrleitungen umgesetzt werden können. Deren Einhaltung ist besonders bei erhöhten Wechselspannungen, hohem Schutzstrombedarf, hohem Bodenwiderstand oder Gleichstrombeeinflussung schwierig. Dies liegt in den erforderlichen wenig negativen Einschaltpotenzialen begründet, die kaum Spielraum bei der Einstellung des Schutzstromgeräts zulassen. So kann zwar die Gefahr von Wechselstromkorrosion eliminiert werden, es besteht aber in gewissen Fällen die Gefahr, dass die Schutzkriterien gemäß EN 12954 nicht eingehalten werden können. Der Schutz der Leitung vor Wechselstromkorrosion könnte somit konkret auf Kosten der Wirksamkeit
des kathodischen Schutzes gehen.

Im Rahmen des DVGW-Projektes G 2/01/08 wurden an Probeblechen Korrosionsgeschwindigkeiten von mehr als 100 mm/Jahr beobachtet. Dem Schutz der Leitung vor Wechselstromkorrosion kommt somit höchste Priorität zu. Allerdings wurde im Rahmen der Untersuchungen auch deutlich, dass derart hohe Abtragsraten an der entsprechenden Rohrleitung nie über längere Zeiträume vorgelegen haben können, da diese sonst längst zu Perforationen geführt hätten. Diese Problematik wurde schon im entsprechenden Schlussbericht diskutiert. Trotz verschiedenster Anstrengungen konnte damals aber keine Erklärung für diesen in der betrieblichen Umsetzung
zentralen Effekt gefunden werden.

Erst neuere Untersuchungen mit numerischer Beschreibung der beim KKS (kathodischer Korrosionsschutz) ablaufenden Prozesse führten zu einer schlüssigen Erklärung für die beobachtete Diskrepanz zwischen den Korrosionsgeschwindigkeiten an Probeblechen und Rohrleitungen.



Copyright: © wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH
Quelle: Heft 04 - 2016 (April 2016)
Seiten: 13
Preis: € 4,00
Autor: Dr. Markus Büchler
David Joos

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