Bauteile einer Fasspumpe

Korrosion von Metallachsen bei Kontakt mit Chemikalien

September 16, 2025
admin

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Die Korrosion von Metallsäulen in chemischen Umgebungen ist ein ernstes Problem für Prozessleitsysteme, die Petrochemie, die Lebensmittel- und die Pharmaindustrie. Dieses Phänomen verursacht jährlich direkte und indirekte Verluste in Millionenhöhe. In diesem ausführlichen Artikel betrachten wir die Mechanismen der Korrosion von Metallsäulen, die sie beeinflussenden Faktoren, Präventionsmethoden und moderne Schutztechnologien im Detail.

Teil 1: Grundlagen der Korrosion von Metallstützen

1.1 Definition der chemischen Korrosion

Korrosion ist der allmähliche Zerfall eines Materials aufgrund chemischer oder elektrochemischer Reaktionen mit der Umgebung. Bei Metallachsen wird dieses Phänomen häufig durch den Kontakt mit Chemikalien, Feuchtigkeit oder Elektrolyten verschlimmert.

1.2 Hauptmechanismen der Säulenkorrosion

  • Gleichmäßiger Verschleiß    : Verschleiß einer Oberfläche, der gleichmäßig über die gesamte Oberfläche auftritt.

  • Elektrochemische Korrosion    : Wenn zwei verschiedene Metalle in Kontakt kommen

  • Bisse    : Bilden tiefe, lokalisierte Bisse.

  • Spaltkorrosion    : an schwer zugänglichen Stellen, beispielsweise unter Dichtungen.

  • Spannungsrisskorrosion    : eine Kombination aus chemischem Angriff und mechanischer Belastung.

  • Korrosion und Abrieb    : eine Kombination aus chemischem Angriff und mechanischer Abnutzung.

Standard-Fasspumpen für die LebensmittelindustrieTeil Zwei: Faktoren, die den Achsverschleiß beeinflussen

2.1 Umweltfaktoren

  • Chemischer Typ    : Säure, Base, Salz, Lösungsmittel

  • chemische Konzentration

  • Betriebstemperatur

  • Flüssigkeitsdurchflussrate

  • Vorhandensein von Feststoffpartikeln in Suspension

2.2 Mineralische Faktoren

  • Schaftmaterial    : Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Nickellegierung.

  • Oberflächenbeschichtung    : Chrom, Nickel, Keramikbeschichtung.

  • Oberflächenhärte

  • Oberflächenmikrorisse

2.3 Designfaktoren

  • Spannungskonzentration bei sich änderndem Querschnitt

  • Qualität der endgültigen Oberfläche

  • Art der verwendeten Marken

  • Es entsteht eine Stagnation oder tote Zone.

Teil III: Chemikalien und ätzende Wirkungen

3.1    Säure

  • Schwefelsäure    : In mäßigen Konzentrationen eine sehr ätzende Substanz.

  • Salzsäure    : Ätzend, insbesondere bei hohen Temperaturen.

  • Salpetersäure    : unterschiedliches Verhalten je nach Konzentration und Temperatur

  • Organische Säuren    : Lokale Korrosion von Edelstahl

3.2 Grundlegende Konzepte

  • Ätznatron    : Eine ätzende Substanz in hohen Konzentrationen und bei hohen Temperaturen.

  • Ammoniak    : Gefahr    von Spannungsrissen    bei Kupfer und seinen Legierungen.

3.3 Salz

  • Chloride    : Verursachen Korrosion in Spalten und Rissen.

  • Sulfate    : Korrosion    unter anaeroben Bedingungen

  • Halogenide    : Bei hohen Temperaturen nimmt die Korrosion zu.

3.4 Lösungsmittel

  • Chlorierte Verbindungen    : zerstören einige Schutzpolymere.

  • Kohlenwasserstoffe    : werden von einigen Dichtungsmitteln absorbiert

Teil vier: Methoden zur Korrosionsbewertung und -überwachung

4.1 Destruktive Methoden

  • Mineralogische Analyse    : mikroskopische Untersuchung

  • Beschleunigte Korrosionsprüfung

  • Messung des Gewichtsverlusts

4.2 Zerstörungsfreie Verfahren

  • Ultraschall    : Restdickenmessung

  • Wirbelstromprüfung    : Erkennung von Oberflächenfehlern

  • Wärmebildgebung    : Erkennen von Bereichen mit aktiver Korrosion

  • Überwachung des Korrosionspotenzials

4.3 Labormethoden

  • Lineare Polarisation

  • Elektrochemische Impedanzspektroskopie

  • Elektronenmikroskop

Abschnitt 5. Präventions- und Kontrollstrategien

5.1 Auswahl geeigneter Materialien

  • Edelstahl    : Serie 300 und 400

  • Nickellegierungen    : Inconel, Hastelloy

  • Titanlegierungen    : Beständigkeit gegen Chloride.

  • Polymerverbindungen    : in einigen Anwendungen

5.2 Schutzbeschichtung

  • Metallbeschichtung    : Hartchrom und Nickel.

  • Keramikbeschichtung    : Metalloxid

  • Polymerbeschichtung    : Epoxidharz, Polyurethan.

  • Verbundboden    : eine Kombination aus mehreren Materialien

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5.3 Elektrochemische Methoden

  • Kathodischer Schutz    : Verwendung von Opferanoden

  • Anodischer Schutz    : Oberflächenpassivierung

  • Korrosionsinhibitoren    : chemische  Zusätze

5.4 Änderung des Designs

  • Technische Verbesserungen zur Reduzierung von Spannungskonzentrationen

  • Verbessertes Dichtungssystem

  • Verwenden Sie in kritischen Bereichen Schutzabdeckungen  .

  • Wartungsfreundliches Design

Teil 6: Neue Technologien für Korrosionsbeständigkeit

6.1 Nanobeschichtung

  • Nanobeschichtungen    : erhöhte Haftung und Haltbarkeit

  • Nanomaterialien    : Kombination der Eigenschaften mehrerer Materialien

  • Intelligente Beschichtungen    : Die Fähigkeit zur Selbstheilung

6.2 Hybridlack

  • Eine Mischung aus Polymer und Keramik

  • Mehrschichtbeschichtung

  • Phasenwechselbeschichtung

6.3 Neue Versiegelungsmethode

Teil Sieben: Industriestandards und Richtlinien

7.1 Werkstoffnormen

  • ASTM A276    : Standard für Edelstahl

  • ISO 15156    : Materialien zur Verwendung in H2S-haltigen Umgebungen

  • NACE MR0175    : Korrosionsbeständigkeit in der Öl- und Gasindustrie

7.2 Prüfnormen für die Korrosionsbeständigkeit

  • ASTM G48    : Lochfraß- und Spaltabriebtest

  • ASTM G31    : Immersionstest zur Korrosionsbewertung

  • ISO 9227    : Salzsprühnebelprüfung**

7.3 Abdeckungskriterien

  • ISO 12944    : Schutzbeschichtungen für Stahlkonstruktionen

  • ASTM D1654    : Bewertung von metallorganischen Beschichtungen

  • NACE SP0169    : Korrosionsschutz durch kathodischen Korrosionsschutz

Achter Teil: Praktische Forschung und Erfahrung

8.1 Pumpenwellenverschleiß in der chemischen Industrie

  • Ursache    : Kombination aus Säuren und Verwitterung.

  • Lösung    : Verwenden Sie binäre Legierungen.

8.2 Korrosionsprobleme bei Mischern in der Lebensmittelindustrie

  • Problem    : Häufige Reinigung und chlorhaltige Umgebung

  • Fehlerbehebung    : Epoxidharzbeschichtungen

8.3 Erfolgreiche Erfahrungen in der Schifffahrtsbranche

  • Bedingungen    : Meerwasser mit hohem Chloridgehalt.

  • Lösung    : Kombination aus kathodischem Schutz und Hybridbeschichtungen.

Endlich

Chemisch induzierte Korrosion von Metallsäulen ist ein komplexes Phänomen, das einen systematischen und umfassenden Ansatz zur Prävention und Kontrolle erfordert. Die Auswahl geeigneter Materialien, optimiertes Design, der Einsatz moderner Beschichtungen und die Implementierung effektiver Überwachungsprogramme können die Lebensdauer von Metallsäulen deutlich verlängern. Das Aufkommen neuer Technologien wie Nanobeschichtungen und intelligenter Materialien eröffnet neue Möglichkeiten, diese industrielle Herausforderung zu bewältigen. Investitionen in Forschung und Entwicklung sowie die Schulung von technischem Personal sind entscheidend für die erfolgreiche Bekämpfung der Korrosion von Metallsäulen in aggressiven chemischen Umgebungen.