148 Prakt. Met. Sonderband 50 (2016)
4 Schadensablauf
Nach dem Zusammenbau des Behälters war die thermische PU-Schaumisolierung zwischen den
Wänden des Doppelmantels dicht eingeschlossen. Kommerziellen PU-Schaumprodukten werden als
Flammschutzmittel häufig Chlorverbindungen zugesetzt [4, 5] und Chlor wurde in diesem Fall auch
nachgewiesen. Dieses Chlor ist zunächst organisch gebunden. Im Laufe der Betriebsjahre kommt es
aber durch die thermische Belastung, bei der Betriebstemperatur von etwa 120°C, zu Zersetzungs-
reaktionen, was durch die Verfärbung und Strukturveränderung des PU-Schaums leicht zu erkennen
ist. Mit diesem Alterungsprozess ist eine Freisetzung von Chlorid verbunden, das hinlänglich dafür
bekannt ist, Loch- und Spannungsrisskorrosion an nichtrostenden Stählen zu bewirken. Speziell
unter erhöhten Temperaturen reichen bereits relativ geringe Chloridkonzentrationen für diese Schä-
digungsprozesse [5]. Vermutlich verlief dieser Schädigungsvorgang zunächst sehr langsam, weil
nur wenig Wasser und damit wenig Elektrolyt für die Korrosionsvorgänge zur Verfügung stand.
Aber nach rund 25 Betriebsjahren dürfte irgendwo im Reaktor ein erstes Loch oder ein erster Riss
in der Trennwand zum Heizwasser entstanden sein. In der Folge konnte Wasser in die thermische
Isolierschicht eindringen und die Korrosionsprozesse fanden in vollem Umfang statt.
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5 Zusammenfassung Ko rr
An einem mit Polyurethan thermisch isolierten Behälter aus rostfreiem Stahl der Qualität 1.4301
trat nach etwa 25 Betriebsjahren ein Schadensfall durch Rissbildung auf. Als Ursache für beobach-
tete Loch- und Spannungsrisskorrosion wurde Chlor identifiziert, welches in PU-Schaum im
Flammschutzmittel gebunden enthalten sein kann. Im Laufe der Zeit wurde Chlorid freigesetzt, das
die beobachteten Korrosionsarten an nichtrostenden Stählen auslösen kann.
Dieser Schädigungsmechanismus durch PU-Schaum war zum Zeitpunkt der Herstellung des Behäl-
ters nicht bekannt.
Um derartige Schadensfälle zu vermeiden, sollten jedenfalls halogenfreie Isoliermaterialien einge-
setzt werden. An alten, mit PU-Schaum isolierten und bei erhöhten Temperaturen betriebenen Re-
aktoren aus nichtrostendem Stahl wäre eine Kontrolle auf entsprechende Materialschädigung sinn-
voll, um unvorhergesehene Schäden zu vermeiden.
6 Literatur
[1] G.F. Vander Voort: Metallography. ASM International, 3" printing, 2004.
[2] DIN EN 10088-1: Nichtrostende Stdhle — Teil 1: Verzeichnis der nichtrostenden Stähle, Aus-
gabedatum: Jänner 2012.
[3] E. Wendler-Kalsch, H. Gräfen, Korrosionsschadenkunde, Springer Verlag, 1998.
[41 T.Haumann, Versteckte Schadstoffe im Baualltag - Bau- und Montageschäume, Vortrag
beim 3. Deutsches Forum Innenraumhygiene, 15. + 16.02.2011, Essen (D).
http://www.baubiologie.net/fileadmin/_migrated/content_uploads/VDB_Vortrag_zum_Thema
Flammschutzmittel - Versteckte Schadstoffe im_Baualltag - Bau-
und _Montagesch%C3%A4ume.pdf
[5] https://de.wikipedia.org/wiki/Polyurethane (17.5.2016)
