Zur Frage der Spannungsrißkorrosion durch flüssiges Ammoniak

Class, I.; Gering, K.

doi:10.1002/maco.19740250503

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“…Ende der 60er Jahre wurden auch in Deutschland an Kugeldruckbehaltern zur Lagerung von Ammoniak R i s e festgestellt, die als SpRK gedeutet wurden [2].…”

Section: Introductionunclassified

Spannungsrißkorrosion von unlegierten Stählen in flüssigem ammoniak

Gräfen

Hennecken

Horn

et al. 1985

Materials & Corrosion

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In dieser Arbeit wird über Untersuchungen zur SpRK von Stählen in flüssigem Ammoniak berichtet, deren Ziel es war, Einflußgrößen und ihre Wirkgrenzen zu bestimmen, Aufschluß über den Mechanismus der an Kugeldruckbehältern aufgetretenen Schäden zu erlangen und Schutzmaßnahmen zu ermitteln. Zu diesem Zweck wurden langzeitige Auslagerungsversuche mit geschweißten Jones‐Proben aus verschiedenen unlegierten und niedriglegierten Stählen unterschiedlicher Wärmebehandlungszustände in einer Ammoniakkugel durchgeführt. Für Laborversuche wurde eigens eine Apparatur entwickelt, mit der Untersuchungen in flüssigem Ammoniak an Rundzugstäben unter CERT ‐Bedingungen beim Freien Korrosionspotential und unter elektrochemischer Kontrolle durchgeführt werden konnten. Gezielt zugesetzte Verunreinigungen wurden hierbei mittels eines Gaschromatographen quantitativ bestimmt. Aus den Untersuchungen geht der entscheidende Einfluß des Sauerstoffgehalts im Ammoniak auf die Entstehung von Spannungsrißkorrosion an unlegierten Stählen hervor. Bereits geringe O2‐Mengen (ßß 2 ppm) bewirken eine Spannungsrißkorrosionsgefahr. Wassergehalte können die Spannungsrißkorrosion inhibieren. Hierbei werden bezüglich der erforderlichen Menge Unterschiede zwischen den einzelnen Werkstoffen sichtbar (StE 355: > 500 ppm, H I: > 650 ppm, StE 460: > 1000 ppm H2O). Eine werkstoffseitige Differenzierung wird auch in bezug auf den Einfluß von Eigen‐ und Betriebsspannungen deutlich. Lediglich Jones‐Proben aus StE 355 blieben ohne Spannungsarmglühung rißfrei. Versuche zur Potentialabhängigkeit der Rißbildung weisen aus, daß die Schädigung einem anodischen Rißbildungsmechanismus folgt, da sie anodisch verstärkt und kathodisch verhindert werden kann. Ebenso wird die inhibitive Wirkung des Wassers durch eine anodische Polarisation eingeschränkt. Jedoch ist durch anodische Polarisation allein, d.h. ohne Gegenwart von O2, Spannungsrißkorrosion nicht zu erzielen. Für die Praxis kann zusammengefaßt werden: Sauerstoffgehalte – auch in Spuren – sind zu vermeiden. Wasserzusatz inhibiert die Spannungsrißkorrosion; Zusätze von Wasser sind daher – soweit möglich – zu empfehlen. Behälter sollen aus StE 355 gebaut und spannungsarm geglüht werden. Kathodischer Schutz ist denkbar, sofern es gelingt, diesen in der Praxis zu verwirklichen.

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“…Ende der 60er Jahre wurden auch in Deutschland an Kugeldruckbehaltern zur Lagerung von Ammoniak R i s e festgestellt, die als SpRK gedeutet wurden [2].…”

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Spannungsrißkorrosion von unlegierten Stählen in flüssigem ammoniak

Gräfen

Hennecken

Horn

et al. 1985

Materials & Corrosion

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Ammonia

Appl¹

2006

Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry

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Ammonia, 1. Introduction

Appl¹

2011

Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry

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The article contains sections titled: 1. Occurrence and History 2. Physical Properties 3. Chemical Properties 4. Storage and Shipping 4.1. Storage 4.1.1. Pressure Storage 4.1.2. Low‐Temperature Storage 4.1.3. Underground Storage 4.1.4. Storage of Aqueous Ammonia 4.2. Transportation 5. Quality Specifications and Analysis 6. Environmental, Safety, and Health Aspects 6.1. Environmental Aspects of Ammonia Production and Handling 6.2. Safety Features 6.3. Health Aspects and Toxicity of Ammonia 7. Uses 8. Economic Aspects 9. Future Perspectives

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