Neben der wasserstoffinduzierten Rissbildung kann auch der Vorgang der Ausdiffusion (Effusion) des aufgenommenen Wasserstoffs bei einseitiger Wasserstoffbeladung zur Schädigung von Stählen führen. Der erste Teil der vorliegenden Arbeit beschäftigt sich mit dem Einfluss metallischer Überzüge auf die Wasserstoffeffusion des Pipelinesstahls X65. Hierbei wird den verschiedenen Überzügen einen Bewertungskennwert zugeordnet, mit dem sich in der Praxis die Effekte von Metallüberzügen auf der Wasserstoffaustrittsseite einer Stahlwand in quantifizierender Art beurteilen lassen. Einen erwartet starken Hemmeffekt auf die H-Effusion zeigten galvanische Zn- und Cu-Überzüge. Ein unerwarteter Hemmeffekt fiel bei einem 50 Mikrometer dicken galvanischen Pd-Überzug, bei einer Fe-Oxidschicht und bei der Inkorporation von Phosphor in Nickelüberzügen auf. Dagegen zeigte der zinnhaltige Ni-Sn2-P9-Überzug keine Hemmung. Im zweiten Teil der Arbeit zum Einfluss der Strömung auf die Wasserstoffaufnahme in Gegenwart von Schwefelwasserstoff und der durch sie ausgelösten strömungsinduzierten Lokalkorrosion (SILK) ergaben die Untersuchungen, dass die Massenverlustrate mit zunehmender Wandschubspannung zunimmt. Dies gilt auch für die Abhängigkeit der Massenverlustrate vom H2S-Paritialdruck bei vergleichbarer Wandschubspannung. Entsprechend steigen die H-Permeation sowie die H-Permeationsrate mit zunehmender Wandschubspannung. Aus den H-Permeationsdaten wird die Lage kritischer Wandschubspannung abgeschätzt. Sie liegt beim H2S-Partialdruck von 1 bar im Bereich von 200-250 N/mm(exp2) und nimmt beim H2S-Partialdruck vom 16 bar auf den Bereich unter 160 N/mm(exp2) ab. Bei den Untersuchungen zum Temperatureinfluss bei 16 bar H2S-Partialdruck wurde festgestellt, dass die Stabilität und Schutzwirkung der im untersuchten Korrosionssystem gebildeten Eisensulfidschichten im Bereich 20-90 Grad C zunimmt. Dies steht im Einklang mit dem Befund, dass der Metallabtrag im unteren Temperaturbereich (20-40 Grad C) zunächst zunimmt und dann ab 90 Grad C wieder signifikant abnimmt. Wandschubspannungen um 100 Pa reichen aus, um katastrophale Lokalkorrosion ab etwa 40 Grad C Systemtemperatur auszulösen. Die H-Permeationsmessung an angeströmter Probe erlaubt Aussagen über die Systemkorrosivität nicht nur mit Sicht auf die Metallauflösung, sondern auch in Bezug auf die H-Aufnahme des Metalls. Damit liegt eine Methode zur umfassenden Prüfung des Eigenschaftsprofils der Korrosionsinhibitoren unter Strömungsbedingungen vor.


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    Title :

    Zur Wasserstoffaufnahme von Stahl bei Hemmung der Wasserstoffeffusion durch Metallüberzüge sowie unter kritischen Strömungsintensitäten in Gegenwart von Schwefelwasserstoff


    Contributors:

    Publication date :

    2005


    Size :

    142 Seiten, 88 Bilder, 15 Tabellen, 98 Quellen



    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    German




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