Prakt. Met. Sonderband 50 (2016) 143
Spannungsrisskorrosion an einem Behilter aus nichtrostendem Stahl,
ausgelost durch die Alterung einer Polyurethanisolierung
Susanne Strobl", Roland Haubner", Thomas Partlic?, Paul Linhardt"
1) Technische Universitit Wien, Institut fiir chemische Technologien und Analytik, Wien, Osterreich
2) Vana Anlagenbau GmbH&CoKG, A-1210 Wien, Osterreich
ff einer verbrann-
1 Einführung
An einem mit Wasser beheizten und thermisch isolierten Behälter aus rostfreiem Stahl der Qualität
1.4301 trat nach etwa 25 Betriebsjahren ein Schadensfall in der Form von Leckagen durch Rissbil-
Vielzahl von dung auf. Es handelte sich dabei um einen Doppelmantel-Behälter, dessen äußerer Mantel mit Iso-
rätes können lierschaum auf Basis von Polyurethan (PU) gefüllt war. Wie sich zeigte, waren jene Stahloberflä-
chlimmsten Fall chen von Rissbildung betroffen, die mit dem Isolierschaum in Kontakt waren, und das Erschei-
eter Umgebung nungsbild ließ klar auf Spannungsrisskorrosion schließen. Dies war vorerst verwunderlich, da dieser
(wändige Feh- Mantelbereich dicht verschlossen und somit kein Zutritt von externen Medien möglich war. Aller-
Fraunhofer dings wurde auch festgestellt, dass der PU-Schaum sich verändert hatte. Die ursprüngliche Braun-
ıchenermittlung färbung war in ein Dunkelbraun bis Schwarz übergegangen und das Material war hart und spröde
geworden. Aufgrund des eindeutigen Aussehens der Risse und auch wegen vereinzelter Stellen mit
Lochkorrosion musste eine Halogenidquelle als korrosives Agens angenommen werden. Im Fol-
genden wird über die Ergebnisse der schadensanalytischen Untersuchungen berichtet und der Schä-
digungsmechanismus beschrieben.
2 Proben, Probenpräparation und Untersuchungsmethoden
Nach dem Öffnen des Behälters und Entfernen der Polyurethanisolierung (Bild 1a, b) wurde mittels
ur“ Farbeindringprüfung das Schadensausmaß festgestellt (Bild 1c, d). Verteilt über die Oberfläche sind
zahlreiche Risse und auch Löcher zu erkennen.
Eine Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) der Polyurethanisolierung ergab folgende Elementkonzent-
rationen (Gew. %): C1 0,28; Na 0,06; Si 0,05; Al 0,03; Fe 0,02; Cr 0,01; Ca 0,01.Es wurde eine ge-
ringe, aber signifikante Konzentration an Chlor gefunden.
Fiir die werkstoffkundlichen Untersuchungen wurden zwei Metallproben unterschiedlicher Dicke
entnommen.
Die korrodierten Oberflächen wurden zuerst mittels Digitalmikroskop im 3D - Modus charakteri-
siert. Für metallographische Untersuchungen erfolgte die Probenentnahme mit einer Trennmaschi-
ne. Nach dem Warmeinbetten und Planschleifen der zerkleinerten Teile wurden sie stufenweise bis
1 um Diamant geschliffen bzw. poliert. Die Proben wurden im polierten sowie geätzten Zustand
mittels Lichtmikroskop (LOM) untersucht. Als Ätzmittel diente eine Beraha - Lösung [1].
