Werkstoffauswahl für schwefelsäureführende Rohrleitungen bei Anwendung des anodischen Korrosionsschutzes

• Published in: Materials and corrosion 1985-11, Vol.36 (11), p.489-501
• Main Authors: Kuron, D., Paulekat, F., Gräfen, H., Horn, E.‐M.
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0947-5117; 1521-4176
• DOI: 10.1002/maco.19850361104

Im Rahmen eines gemeinsamen Forschungsvorhabens sollten für die nichtrostenden austenitischen Stähle 1.4541 und 1.4571, die als Konstruktionswerkstoffe bei der Schwefelsäure‐Produktion, der Aufarbeitung von Abfallschwefelsäure und der Wärmerückgewinnung eingesetzt werden, die Grenzbedingungen für den anodischen Korrosionsschutz hinsichtlich der Schwefelsäurekonzentration, der Temperatur und der Strömungsgeschwindigkeit ermittelt werden. Mittels gravimetrischer, elektrochemischer und oberflächenanalytischer Untersuchungen in Schwefelsäure mit 67 bis 98 Massenanteilen in Prozent konnte an Streifen‐ und rotierenden Scheibenproben nachgewiesen werden, daß beim Freien Korrosionspotential in Schwefelsäuren ≥ 90 Mass‐% ab einer „kritischen”︁ Temperatur Strom‐ und Potentialoszillationen auftreten. Durch die Anwendung des anodischen Schutzes können die schädlichen Oszillationen verhindert werden. Bei Anwendung des anodischen Schutzes lassen sich beide Stähle in konzentrierten Schwefelsäuren bis 140 °C einsetzen. Die Mo‐freien Werkstoffe verhalten sich hierbei günstiger als Mo‐haltige. Es gibt in Abhängigkeit von der Konzentration und der Temperatur für beide Werkstoffe optimale Schutzpotentialbereiche. Die oberflächenanalytischen Untersuchungen zeigten u.a., daß sich je nach Werkstoff unterschiedlich dicke Salzdeckschichten und in Abhängigkeit vom Potential unterschiedlich dicke oxidische Deckschichten ausbilden. Durch die Anwendung des anodischen Korrosionsschutzes lassen sich somit preiswerte Werkstoffe in konzentrierter Schwefelsäure bis 140°C sicher einsetzen. Material selection for sulphuric acid pipes under condition of anodic corrosion protection The limit condition for anodic corrosion protection with regard to sulphuric acid concentration, temperature and flow velocity were to be determined within the framework of a joint project for the stainless austenitic steel grades 1.4541 and 1.4571 which are used as structural materials in sulphuric acid production, re‐processing waste sulphuric acid and heat recuperation. Using gravimetric, electrochemical and surface analysis methods in sulphuric acid of 67 to 98% by mass it was possible to demonstrate on flat and rotating disks specimens that current and potential oscillations occur at open‐circuit potential above a certain critical temperature in sulphuric acids of more than 90% by mass. These harmful oscillations were prevented by the use of anodic protection. If anodic protection is applied, both steel grades