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Lochfraß

November 13, 2025
admin

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Lochfraßkorrosion zählt    zu den zerstörerischsten und gefährlichsten Formen der Lochkorrosion und ist durch die Bildung kleiner, tiefer Vertiefungen auf Metalloberflächen gekennzeichnet. Aufgrund ihres lokalisierten Auftretens und der Schwierigkeit, sie zu erkennen, kann diese Korrosionsart zu plötzlichen Ausfällen von Anlagen und Metallkonstruktionen führen. Dieser Artikel bietet einen umfassenden Überblick über ihre Entstehungsmechanismen, Einflussfaktoren und Bekämpfungsmethoden.

Stachelmechanismus

Der Prozess der Zahnbildung und des Zahnwachstums

  1. Zerstörung der Schutzschicht    : Die schützende Oxidschicht ist in bestimmten Bereichen beschädigt.

  2. Bildung von Hohlzellen    :

    • Anodenbereich (innerhalb des Hohlraums)    : Fe → Fe²⁺ + 2e⁻

    • Kathodenbereich (um die Pore herum)    : O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻

  3. Ansäuerung des Hohlraummilieus    : Zersetzung von Metallionen und pH-Wert-Senkung

  4. Erhöhte Korrosion    : Schaffung einer sich selbst verstärkenden Umgebung

Hauptmerkmale

  • Großes Verhältnis von Tiefe zu Durchmesser (in der Regel größer als 1:1)

  • Schnelles vertikales Wachstum

  • Die Oberfläche macht einen relativ gesunden Eindruck.

  • Die Diagnose im Frühstadium ist schwierig.

Faktoren, die die Lochfraßkorrosion beeinflussen

1. Mineralische Faktoren

  • Oberflächenverunreinigungen und Unregelmäßigkeiten

  • strukturelle Defekte

  • verbleibende Anstrengungen

  • Chemische Zusammensetzung von Legierungen

2. Umweltfaktoren

  • Ätzende Ionen (insbesondere Chloridionen) sind vorhanden.

  • Hohe Temperatur

  • Der pH-Wert sinkt.

  • Sauerstoffkonzentration

  • Strömungsgeschwindigkeit

3. Oberflächenparameter

  • Oberflächenrauheit

  • Kratzer und mechanische  Defekte

  • Oberflächenverunreinigung

  • Unfertige Farbe

empfindliche Metalle und Legierungen

1. Edelstahl (insbesondere die Serie 300)

  • Hohe Empfindlichkeit gegenüber Chloridionen

  • Kavitation tritt bei Temperaturen über 60 Grad Celsius auf.

2. Aluminium und seine Legierungen

  • Empfindlich gegenüber Halogenidionen

  • Das Phänomen der Kavitation bei neutralen und alkalischen pH-Werten

3. Kupferlegierungen

  • Empfindlich gegenüber Ammoniak und Sulfiden

  • Hohlraum im Meerwasser

4. Kohlenstoffstahl

  • In einer salzhaltigen Umgebung

  • In Meerwasserentsalzungsanlagen

Diagnose- und Beurteilungsmethoden

1. Optische und mikroskopische Methoden

  • Lichtmikroskop

  • Rasterelektronenmikroskop (REM)

  • faseroptische Sonde

2. Elektrochemische Methoden

  • Zirkulare Polarisation

  • Messung der Ausfallwahrscheinlichkeit

  • Elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS)

3. Standardisierte Tests

  • ASTM G48 – Punktuelle Abriebfestigkeitsprüfung

  • ASTM G61 – Zyklische Polarisationsprüfung

  • ISO 11463 – Leitfaden zur Beurteilung der Lochkorrosion

Präventions- und Kontrollprogramme

1. Geeignete Materialien auswählen.

  • Verwenden Sie hochmolybdänhaltigen Edelstahl (316, 317).

  •  Es werden korrosionsbeständige Legierungen wie Hastelloy und Inconel verwendet .

  • Verwendung von Titan in chlorierten Umgebungen

2. Umweltkontrolle

  • Verringerung der Konzentration angreifender Ionen

  • Anpassung des pH-Werts der Umgebung

  • Korrosionsinhibitoren verwenden

  • Temperaturregelung

3. Oberflächliche Methoden

4. Technischer Entwurf

  • Vermeiden Sie Flüssigkeitsansammlungen.

  • Hygiene

  • Reduzierung der Druckkonzentration

  • Einfache Inspektion

Standard für die Beständigkeit gegen fossile Korrosion

1. Kavitätenresistenzindex (PREN)

Für Edelstahl:

PREN = %Cr + 3,3×%Mo + 16×%N

2. Branchenstandards

  • NACE MR0175/ISO 15156 – Werkstoffe für den Einsatz in schwefelwasserstoffhaltigen Umgebungen

  • ASTM A923 – Punktkorrosionsprüfung für Duplexstahl

  • API 571 – Korrosionspathologie in der Erdöl- und Erdgasindustrie

Praxisorientierte Forschung und Erfahrung

1. Öl- und Gasindustrie

  • Problem: Es gab ein Leck in der Ölpipeline.

  • Lösung: Verwenden Sie hochwertigen Edelstahl PREN 316L.

2. Maritime Industrie

  • Problem: Lochfraßkorrosion an der Struktur

  • Lösung: Korrosionsschutzbeschichtungen mit Zink verwenden.

3. Chemische Industrie

  • Problem: Verschleiß des Wärmetauschers

  • Lösung: Titan der Güteklasse 2 verwenden.

Neue Methoden zur Bekämpfung von Insektenstichen

1. Nanobeschichtung

2. Moderne Legierungen

  • Doppelstahl

  • Hochfeste Legierung (superustenitisch)

3. Intelligentes Überwachungssystem

  • Elektrochemische Sensoren

  • Online-Überwachungssystem

Schlussfolgerungen und praktische Vorschläge

Lochfraßkorrosion    zählt aufgrund ihrer lokalisierten Natur und schnellen Ausbreitung zu den gefährlichsten Korrosionsarten. Ein umfassendes Verständnis ihrer Mechanismen und beschleunigenden Faktoren ermöglicht die Entwicklung wirksamer Methoden zu ihrer Vorbeugung und Bekämpfung.

Pumpen und Anlagen für Öl und Gas

Wichtigste Empfehlungen:

  1. In chlorierten Umgebungen sollten Materialien mit einem hohen PREN-Wert verwendet werden.

  2. Umsetzung bewährter Verfahren für die Durchführung periodischer Inspektionspläne.

  3. Verhindert die Ansammlung abgestorbener Flüssigkeiten im Körper.

  4. Die Beschichtung muss vollständig und gleichmäßig aufgetragen werden.

  5. Bei der Planung muss das gesamte Entwässerungssystem berücksichtigt werden.

Durch die Umsetzung dieser Lösungen können Sie die Lebensdauer Ihrer Geräte verlängern und unerwartete und kostspielige Ausfälle vermeiden.