03.07.2013, 12:34 Uhr | 0 |

Für längeren Korrosionsschutz Innenbeschichtungen von Erdölaufbereitungsanlagen im Labortest

Innenbeschichtungen in Erdölaufbereitungsanlagen sind künftig länger gegen Korrosion gefeit, wenn die Betreiber das Beschichtungsmaterial gezielter auswählen können. Noch liegen keine Analysen der verfügbaren Materialien vor. Aber bald: Fraunhofer-Forscher führen derzeit Labortests durch. 

Korrosionstest
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Durchgefallen beim Fitness-Test! Begutachtung einer entnommenen Schichtprobe nach Durchführung eines Beständigkeitstests in der Atlas-Zelle. 

Foto: Fraunhofer IWM

Aggressive chemische Substanzen, hohe Temperaturen und Drücke sowie Sand- und Gesteinspartikel in Erdölaufbereitungsanlagen führen nach einiger Zeit zur Korrosion der verbauten Materialien. Auch Salzlösungen, die bei der Förderung zusammen mit dem Rohöl aus dem Boden gepumpt werden, schaden der Anlagenbeschichtung. Aufgrund der hohen Belastungen müssen die Innenbeschichtungen von Behältern wie Tanks, Separatoren und Pipelines daher regelmäßig erneuert werden. Eine optimale auf die Anforderungen zugeschnittene Auswahl der Innenbeschichtung von Erdölaufbereitungsanlagen ist zurzeit noch nicht möglich, da es noch keine Vergleichsuntersuchungen zu den auf dem Markt befindlichen Materialien gibt.

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg wollen dies ändern und haben jetzt ein Testprogramm erarbeitet, das die Korrosionsbeständigkeit unter verschiedenen Belastungsszenarien untersucht. Realitätsnah wird in Labortests untersucht, wie lange Beschichtungen verschiedene „Stress“-Bedingungen aushalten können, bis Korrosionen auftreten. Die Materialien werden dabei verschiedenen Belastungen ausgesetzt, um Vergleiche ziehen zu können.

Atlas-Zellen mit zwei Kreisläufen im Einsatz

Für ihre Untersuchungen verwenden die Fraunhofer-Forscher sogenannte Atlas-Zellen. Dies sind Stahlrohre, an deren Ende eine Materialprobe aufgetragen wird. Die Enden hierbei sind offen. „Die Beschichtung wird dadurch zu einem Teil der Behälterwand“, erläutert Dr. Matthias Gurr vom IWM. Das Besondere der Atlas-Zellen ist, dass das Material im Zelleninneren angeheizt werden kann, während sich die Außentemperatur in einem zweiten Kreislauf nach unten hin regulieren lässt.

Einer der unterschiedlichen Tests ist der Autoklaventest, der jedoch nicht alle Bedingungen simulieren kann. Wichtig ist, dass bei der Auswahl der Beschichtung berücksichtigt wird, ob der Container eine Isolierung hat. Denn thermisch induzierte Spannungen und Kondensationseffekte führen zu Gefällen der Temperatur zwischen Innen- und Außenwand des Behälters. Dabei wird eine Probe mit einem anderen Material zusammengegeben. Die Forscher geben beispielsweise ein Öl-Salzlösungs-Gemisch in einen gasdichten Behälter und erhöhen die Temperatur auf 150 Grad Celsius. Die meisten Materialien korrodieren schon unter dieser Grenze.

Die Freiburger Forscher führen ihre Untersuchungen im Rahmen eines von der Deutschen Wissenschaftlichen Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle (DGMK) geförderten Projekts durch. Ihre Ergebnisse wollen sie in vergleichbaren Tabellen zusammenstellen. Anlagenbetreiber können sich dann künftig einen Überblick verschaffen über die Werte der spezifischen Belastungsparameter. 

Das Forscherteam führt aktuell auch Gespräche mit Partnern aus dem Projektkonsortium über Felduntersuchungen. Sie wollen die verschiedenen Beschichtungsmaterialien auch unter realen Bedingungen untersuchen. Gurr: „Die Korrelation zwischen unseren Labortests und den Feldversuchen wäre eine wichtige Grundlage, um zukünftig auch konkrete Vorhersagen über die Lebensdauer eines Beschichtungssystems treffen zu können.“

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Von Petra Funk
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