Wiederkehrende Prüfkonzepte im Hinblick auf Schädigungen durch dehnungsinduzierte Risskorrosion (DRK)

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1 G. Lüdenbach et al. Wiederkehrende Prüfkonzepte im Hinblick auf Schädigungen durch dehnungsinduzierte Risskorrosion (DRK) G. Lüdenbach, H.-H. Reichel, D. Küster VGB-Geschäftsstelle, Essen Kurzfassung Die von der mediumberührten Innenoberfläche von Kesselbauteilen ausgehende rissartigen Korrosionen sind seit Jahrzehnten bekannt und im wesentlichen auf kritische Dehngeschwindigkeiten, Dehnwechselbeanspruchung und schlechter Konservierung, d.h. hoher Sauerstoffgehalte während Stillstandsphasen zurückzuführen. Die Anrissbildung ist verbunden mit einer Verletzung der Magnetitschutzschicht, die auf unterschiedliche Ursachen zurückgeführt werden kann. Meist handelt es sich um ein mechanisches Aufreißen. In gleicher Weise kann aber auch ein chemischer Angriff (Lochfraß) oder ein thermisch bedingtes Abplatzen der Schicht wirken. In Abhängigkeit der Beanspruchung bilden sich unterschiedliche Rissufergeometrien aus, die für die Auffindbarkeit mit zerstörungsfreien Prüfverfahren von besonderer Bedeutung sind. 1. Einleitung Die an Bauteilen des Dampferzeugers sowie der warmgehenden Kraftwerksrohrleitungen auftretenden betriebsbedingten Schädigungen sind auf unterschiedliche Schadensmechanismen zurückzuführen. Nur eine systematische Untersuchung der jeweiligen Schadensursachen ermöglicht die Formulierung von Anforderungen an die Konstruktion, die Werkstoffwahl, die Bau- und Montageüberwachung und nicht zuletzt an die wiederkehrenden Prüfungen um zukünftige Schäden zu vermeiden. Die hohe Sicherheit und Verfügbarkeit von Kraftwerksanlagen kann vor dem Hintergrund der seit der Liberalisierung des europäischen Strommarktes veränderten Instandhaltungskonzepte nur durch eine konsequente Fortführung und Verbesserung der bestehenden Prüfpraxis Rechnung getragen werden. Bei der Bewertung von Prüfbefunden ist es für das weitere Vorgehen (Erhöhung des Prüfumfanges, Festlegung der Prüfintervalle, Austauschmaßnahmen) wichtig zu wissen, ob die festge- 1

2 G. Lüdenbach et al. stellte Schädigung auf den Herstellungsprozess oder die Betriebsbeanspruchung zurückzuführen ist. Bei den durch Betriebsbeanspruchung herbei geführten Schädigungen kann jedoch nicht grundsätzlich ausgeschlossen werden, dass die eigentliche Schadensursache häufig auch auf Mängel der Konstruktion, der Herstellung oder der Montage zurückzuführen ist. Bei den üblichen Schädigungen an Bauteilen des Dampferzeugers und der warmgehenden Rohrleitungen sind zu nennen: - Zeitstandschädigung - Thermoschock / Thermowechselspannungsrisse - Dehnungsinduzierte Risskorrosion (DRK) - Dehnungswechselermüdung - Spannungsinduzierte Risskorrosion (SpRK) - Abzehrungen durch Hochtemperaturkorrosion - Erosionskorrosion / Kavitation - Abrasion Im Rahmen der Schadensanalyse gelingt meist eine Rekonstruktion des jeweiligen Schadensmechanismus und daraus resultierend die Klärung der jeweiligen Schadensursache. Die Erkenntnisse aus den Schadensanalysen führen neben einer stetigen Verbesserung der Konstruktion, der Werkstoffe und der Herstellungsverfahren auch zu systematischen Konzepten für das Vorgehen im Rahmen wiederkehrender Prüfung. Beispielhaft sind die TRD 508 Zusätzliche Prüfungen an Bauteilen, berechnet mit zeitabhängigen Festigkeitswerten, die VGB Richtlinie R 509 L Wiederkehrende Prüfungen an Rohrleitungsanlagen in fossil befeuerten Wärmekraftwerken und das VdTÜV Merkblatt /2 Prüfung von Rohren in nicht zugänglichen Räumen bei wiederkehrenden Prüfungen von Wasserrohrkesseln genannt, in denen Vorschläge für die Prüfungen an Bauteilen aus Rohrleitungsanlagen dargestellt werden, die auf den Erfahrungen von Betreibern, Herstellern, Prüffirmen und Überwachungsorganisationen beruhen. 2

3 G. Lüdenbach et al. 2. Schadensmechanismus: Dehnungsinduzierte Risskorrosion (DRK) Immer wieder treten Schäden an wasserberührten Kesselbauteilen auf, deren Schadensmechanismus mit dehnungsinduzierter Risskorrosion (DRK) beschrieben wird. Dieser Schadenstyp ist seit vielen Jahrzehnten bekannt und lässt sich anhand des charakteristischen Schadensbildes gut von anderen Mechanismen abgrenzen. Die für die Rissbildung kritischen Einflussgrößen sind unter Laborbedingungen eingehend untersucht und beschrieben worden. Sie führen zur Schädigung bestimmter Bauteile und oft eng begrenzter sowie weitestgehend vorhersagbarer Schadensorte. Der vorliegende Beitrag wiederholt kurz die wichtigsten Erkenntnisse aus den Untersuchungen vergangener Schadensfälle sowie den im Nachgang durchgeführten Laborversuchen. Es werden die typischen Merkmale beschrieben, an denen der Schadensmechanismus erkannt werden kann. Über die ersten Schädigungen dieser Art wurde seit Beginn der sechziger Jahre berichtet [1, 2, 3, 4, 5, 6] nachdem Anrisse im Lochfeldbereich auf der mediumberührten Innenoberfläche von Kesseltrommeln entdeckt wurden, die vornehmlich im wasserbenetzten Teil, seltener im Dampfraum auftraten. Diese Risse verliefen an den Rohrlochkanten und in den Lochleibungen senkrecht zur Hauptnormalspannungsrichtung und wiesen eine Länge von bis zu 50 mm und eine maximale Tiefe von 10 mm auf [7]. Vom Grundsatz her vergleichbare Schädigungen wurden auf der mediumberührten Innenoberfläche in den neutralen Fasern von Rohrbögen beobachtet. Im Rahmen der Untersuchungen an den geschädigten Rohrbögen wurden stets größere Unrundheiten festgestellt. Aufgrund der Bruchflächencharakteristika und der Wechselbeanspruchung, denen die Bauteile z.b. bei An- und Abfahrprozessen ausgesetzt waren, wurden zunächst diese Erscheinungen als Ermüdungskorrosion bezeichnet. Die im Bereich der Lochleibungen und den neutralen Fasern unrunder Rohrbogenquerschnitte vorliegenden Spannungsüberhöhungen veranlassten aber auch zu der Bezeichnung dieser Erscheinungen als spannungsinduzierte Korrosion. Von allen Autoren wird der Schädigungsmechanismus wie folgt beschrieben. Ausgehend von einer Verletzung der Magnetitschutzschicht entsteht ein Riss durch überwiegend mechanische Ermüdung aufgrund von Betriebsbeanspruchung, der sich in einer anschließenden Stillstandsphase im Bereich der Rissspitze die Ausbildung einer Korrosionsmulde anschließt. In den folgenden Betriebszyklen wiederholen sich Risswachstum und Stillstandskorrosion (Bild 1). Grundlegende Experimente unter Laborbedingungen untersuchten systematisch den Einfluss von Dehnrate, Mediumtemperatur, Sauerstoffgehalt, Strömungsgeschwindigkeit, Frequenz und Werkstoff beziehungsweise Werkstoffzustand auf die Anfälligkeit für die genannte Rissbildung [8]. In diesen Untersuchungen wurde festgestellt, dass ein wesentlicher Einflussparameter der Anfälligkeit für DRK die Dehnrate ist, die letztendlich zu der heute gebräuchlichen Bezeichnung dehnungsinduzierte Riskorrosion (DRK) geführt hat. Mit abnehmender Dehnrate (dε/dt= l/l 0 x t) nimmt zunächst die Anfälligkeit für DRK zu und erreicht bei ca. dε/dt=10-6 s -1 ein Maximum. In den 3

4 G. Lüdenbach et al. Zugversuchen, die unter konstanten Dehngeschwindigkeiten durchgeführt wurden (CERT, Constant Extension Rate Test) wurde weiterhin eine Temperatur von 240 C für die maximale DRK- Anfälligkeit festgestellt. Sauerstoffgehalte im Hochtemperaturwasser kleiner als 5 ppb führen zu keiner und Gehalte größer als 50 ppb führen zu Anfälligkeit für DRK. Eine zusammenfassende Darstellung der DRK-Anfälligkeit in Abhängigkeit von den genannten Einflussgrößen gibt Bild 2 wieder. Der eigentliche Mechanismus der Werkstofftrennung an der Rissspitze ist noch mehrdeutig. Nach [8] sind Gleitvorgänge in Verbindung mit sowohl anodischer Metallauflösung als auch kathodischer Wasserstoffversprödung denkbar. Ausschlaggebend für die Rissinitiierung sind jedoch lokale Schutzschichtzerstörungen, die auf mechanische, chemische und thermische Weise erfolgen können [9]. Sowohl für die Auswahl der zu prüfenden Bauteile beziehungsweise Prüfstellen als auch der in Frage kommenden Prüfmethoden und Prüfparameter kann die Art der Rissinitiierung und des Rissfortschritts von erheblicher Bedeutung sein. In [10] wurden bereits detaillierte Untersuchungen an DRK-geschädigten Bauteilen vorgestellt. Von den Autoren wurde versucht geeignete Prüfverfahren zu qualifizieren, die es gestatten, die von der Innenoberfläche ausgehenden Schädigungen bereits im Frühstadium sicher zu detektieren. Hierbei wurde auf die Durchstrahlungsprüfung besonderes Augenmerk gelegt, da nach Ansicht der Autoren die Ultraschalltechnik nicht das geeignete Verfahren darstellt um Korrosionsanrisse mit hoher Aussagekraft von ungefährlichem leichtem Lochfraßkorrosion zu unterscheiden. 3. Schadensbeispiele Anhand der folgenden Schadensbeispiele soll gezeigt werden in welch unterschiedlicher Ausbildung dehnungsinduzierte Risskorrosion auftreten kann und in welcher Weise dem im Rahmen wiederkehrender Prüfungen Rechnung getragen werden muss. Die Ergebnisse sind im Rahmen der üblichen werkstoffkundlichen Schadensuntersuchungen durch Prüfung der Schadensbauteile mit Hilfe der Durchstrahlungs- (Röntgenröhre und Isotope) als auch der Ultraschalltechnik (Miniaturprüfkopf) erhalten worden. Hierbei wurde die Durchstrahlungsprüfung dahingehend untersucht, inwieweit sich unterschiedliche Prüfparameter auf die Fehlererkennbarkeit auswirken. Bei den variierten Parametern handelt es sich im wesentlichen um: - Strahlenquelle (Röntgenröhre, Iridium 192, Selen 75) - Film-/Fehler-Abstand (mit und ohne Isolierung) - Aufnahmetechnik (Einfach- und Doppelwanddurchstrahlung) 4

5 G. Lüdenbach et al. 3.1 Schadensbeispiel: Mechanische Schutzschichtzerstörung In einem steinkohlebefeuerten Kraftwerk sind an den Zuleitungen der Brennerkühlung außerhalb des Feuerraums an den Rohrbögen zwei zeitlich dicht aufeinander folgende Schäden aufgetreten. Die metallografische Untersuchung des ersten Schadens wies als Schadensursache eindeutig dehnungsinduzierte Risskorrosion (DRK) entlang der neutralen Faser des Rohrbogens auf (Bild 3). Bei dem Rohrbogen handelte es sich um eine Kaltbiegung ohne nachträgliche Wärmebehandlung aus dem Werkstoff 15 Mo 3 mit den Abmessungen ä 45,5 x 4,5 Wd. Im längs aufgeschnittenen Rohrbogen erkennt man auf der Innenoberfläche der gegenüberliegenden Hälfte (Bild 3, rechts) nach der Oberflächenrissprüfung mittels magnetischem Streuflussverfahren (schwarz/weiß) ebenfalls eine Rissanzeige entlang der neutralen Faser. Die metallografische Untersuchung im Querschliff zeigt die für DRK typischen Rissverläufe. Neben dem Hauptriss existieren in der Regel noch weitere parallel verlaufende Nebenanrisse (Bild 4). Der zweite Schaden an einem benachbarten Rohrbogen des gleichen Brenners trat einige Wochen später auf, wobei der Rissfortschritt, ebenfalls infolge DRK in den beiden neutralen Fasern bereits soweit fortgeschritten war, das ein etwa handflächengroßes Rohrsegment des Bogenrückens abriss (Bild 5). In Bild 5 erkennt man weiterhin die für DRK typischen Bruchstrukturen, die durch ihre grau-schwarze Magnetitbelegung den Rissausgang eindeutig von der mediumberührten Innenoberfläche markieren. Die hellgraue kristalline Gewaltbruchfläche weist in den meisten Fällen nur wenige Zehntel Millimeter Restwanddicke auf. Die Durchstrahlungsprüfung mit Iridium 192 benachbarter Rohrbögen an insgesamt vier Brennern ergab zunächst keinen Befund, worauf hin diese Prüfung mit empfindlicheren Prüfparametern (Selen 75 als Präparat) wiederholt wurde. Anhand der hieraus resultierenden Ergebnisse konnte lediglich in einigen Fällen ein Rissverdacht vermutet werden. Daraufhin wurden vier der geprüften Bögen vorsorglich ausgebaut und weiteren zerstörungsfreien Prüfungen (Durchstrahlungsprüfung mittels Röntgenröhre sowie Ultraschallprüfung mittels Miniaturprüfköpfen) unterzogen (Bild 6). Erst mit Hilfe des Einsatzes der Röntgenröhre gelang eine Detektierung der vorhandenen Fehler, die bereits eine Risslänge von ca. 25% der Wanddicke aufwiesen. Der Einsatz der Röntgenröhre ist jedoch in meisten Fällen aufgrund der örtlichen Platzverhältnisse nicht möglich beziehungsweise nicht wirtschaftlich. Aus diesem Grunde wird schon seit vielen Jahren erfolgreich die Ultraschallprüfung angewendet. Die Prüfung mit Miniaturprüfköpfen bietet eine sichere Prüfaussage selbst bei geringen Wanddicken (Grenze ca. 3,5 mm). Die Ursache der hier vorgestellten Schädigung beruht also im wesentlichen auf einer mechanischen Schutzschichtzerstörung, die bei hohen Unrundheiten der dünnwandigen Rohrbögen infolge des Kaltbiegevorganges auftreten können. Infolge des herrschenden Innendruckes oder besser gesagt verursacht durch Druckänderungen versuchen unrunde Rohrquerschnitte die 5

6 G. Lüdenbach et al. ideale Kreisform anzunehmen. Die hieraus resultierenden Verformungen hängen insbesondere von den Abmessungen des Rohres ab und können zum Aufreißen oder Abplatzen der Schutzschicht führen, da diese nach [11] eine wesentliche geringere Bruchdehnung aufweist. Umfangreiche Untersuchungen [11] ergaben eine effektive Bruchdehnung von ca. 0,8% o. Effektive Bruchdehnung bedeutet in diesem Zusammenhang, das die Stauchung, denen die Magnetitschichten aufgrund ihrer Bildungsbedingungen (durch Innendruck und thermischer Ausdehnung aufgeweitetes Rohr) unterliegen, berücksichtigt werden. Fazit: Zur Vermeidung derartiger Schäden sollten die Unrundheiten, die sich infolge der Herstellungsmethode ergeben so gering wie möglich gehalten werden. In Abhängigkeit des Biegeradius zu Wanddicken Verhältnisses sollten maximale Unrundheiten gemäß Bild 7 eingehalten werden. Im Rahmen wiederkehrender Prüfungen ist als erste Kontrolle eine Ovalitätsmessung entsprechender Rohrbögen eine sehr effektive Prüfung um eine potentielle DRK-Anfälligkeit zu ermitteln. Bei der zerstörungsfreien Prüfung auf Anrisse sollte in jedem Falle der Ultraschallmethode mit entsprechendem Equipment (Miniaturprüfköpfe mit Vorsatzkeil) vor der Durchstrahlungsprüfung der Vorzug gegeben werden. 3.2 Schadensbeispiel: Thermische Schutzschichtzerstörung An der Mindestmengenleitung der Kesselumwälzung des gleichen Kraftwerkes wurde nach ca Bh während der Wasserdruckprüfung eine Durchfeuchtung der Isolierung festgestellt, die auf eine Leckage in der Mindestmengenleitung zurückgeführt werden konnte. Bei der Leckagestelle handelte es sich um eine ca. 3-4 mm lange auf der Rohraußenoberfläche erkennbare und in Rohrlängsachse verlaufende Materialtrennung (Bild 8, Links). Auf der Rohraußenoberfläche konnten keine Besonderheiten wie z. B. mechanische Einwirkungen oder stattgefundene Korrosionsprozesse nachgewiesen werden. Die Untersuchung der Rohrinnenoberfläche ergab über den gesamten Umfang regellos verteilt ausgeprägte in Rohrlängsachse verlaufende Korrosionsfurchen (Bild 8, Mitte). Auffallend hierbei sind ebenfalls parallel zu den bestehenden "Korrosionsfurchen" verlaufende Bereiche mit abgeplatzter Magnetschutzschicht, in denen jedoch noch keine Korrosion stattgefunden hat. Die Orte der Korrosionsfurchen korrespondieren nur teilweise mit gewissen "Unregelmäßigkeiten" in Bezug auf die ideale Kreisform des Rohres. Ansonsten ist jedoch die Geometrie und die Oberflächenbeschaffenheit in Bezug auf den Herstellungsprozess in keiner Weise zu beanstanden. Die Darstellung des Rissverlaufs im metallografischen Querschiff (Bild 8, Rechts) zeigt die charakteristischen Merkmale einer dehnungsinduzierten Risskorrosion (DRK), jedoch mit einer ausgeprägten korrosiven Auskolkung der Rissufer im Rissanfang. 6

7 G. Lüdenbach et al. Aufgrund zu großer Temperaturänderungsgeschwindigkeiten im Medium entsteht aufgrund des langsameren Temperaturausgleiches innerhalb der Bauteilwandung ein Temperaturgradient und demzufolge ein inhomogener Spannungszustand. Im Vergleich zum Rohrwerkstoff besitzt die Oxidschicht eine deutlich niedrigere Bruchdehnung, einen niedrigeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten sowie eine niedrigere thermische Leitfähigkeit. Mit zunehmender Oxidschichtdicke (abhängig von der Betriebsdauer) steigt die Diskrepanz im thermischen und mechanischen Verhalten zwischen Schicht und Grundwerkstoff, wodurch es insbesondere bei An- und Abfahrten zu lokalen Abplatzungen kommt. Diese treten dann bevorzugt an Stellen auf, an denen "geometrische" Abweichungen von der idealen Kreisform des Rohres vorliegen. Ein am ausgebauten Rohrsegment durchgeführter Vergleich der Durchstrahlungsprüfung mit unterschiedlichen Aufnahmetechniken zeigte, dass es möglich ist aufgrund der extremen Korrosion der Rissufer auch mit der Isotopentechnik die Schädigungen festzustellen. Fazit: Dieser Schadensfall zeigt, dass auch durch thermische Prozesse (hohe Temperaturänderungsgeschwindigkeiten) Schutzschichtverletzungen verursacht werden können, die als Ausgangsorte für eine nachfolgende DRK-Schädigung wirken. Solche Prozesse werden begünstigt durch entsprechend dicke Oxidschichten sowie geometrische Unstetigkeiten wie z. B. schroffe Wanddickenübergänge. 4 Zusammenfassung In die Konzeption von wiederkehrenden Prüfungen sollten vor allem die Ergebnisse der werkstoffkundlichen Schadensuntersuchungen als auch die im Nachgang aufgetretener Schäden durchgeführten weitergehenden Prüfmaßnahmen an vergleichbaren Bauteilen und Komponenten einfließen. Werden mit dem angewendeten Prüfverfahren Schädigungen in entsprechender Größe detektiert führt dies in der Regel zum Austausch des Bauteils. Wenn möglich sollte auch anhand des ausgebauten Bauteils der zfp-befund verifiziert werden, um für die Fehlerbewertung betrieblich bedingter Schädigungen im Rahmen zukünftiger zerstörungsfreier Prüfungen eine größere Beurteilungssicherheit zu bekommen. Dies ist notwendig, da sich die Anforderungen der zerstörungsfreien Prüftechnik weitestgehend auf Fehler beschränken, die aus der Herstellung oder Montage herrühren und für Schädigungen, die auf Betriebsbeanspruchungen zurückzuführen sind, oft besondere Prüfparameter berücksichtigt werden müssen. 7

8 G. Lüdenbach et al. Literatur [1] Bachmaier, A.; Kaes, H.: Ausgewählte Korrosionsfälle aus dem Kraftwerksbetrieb Mitt. VGB, Dezember 1961 [2] Schoch, W.: Bericht über die aufgetretenen Schäden an Kesseltrommeln Mitt. VGB, April 1966 [3] Wellinger, K.; Lehr, K.: Zur spannungsinduzierten Korrosion wasserberührter Kesselteile Mitt. VGB, Juni 1969 [4] Schoch. W.; Spähn. H.; Kaes, H.: Über die Rolle der spannungsinduzierten Korrosion und der Schwingungsrisskorrosion bei der Rissbildung an wasserberührten Kesselteilen [5] Düren, C.; Müsch, H.; Pöpperling, R. und Schwenk W.: Schäden an Kesseltrommeln aus warmfestem Feinkornbaustahl Schweißen und Schneiden, November 1970 [6] Spähn, H.; Kaes, H.: Schäden an wasserberührten Kesselbauteilen im Spiegel des Schadensgeschehens und des Regelwerks, dargestellt am Beispiel der Kesseltrommeln VGB Ehrenkolloquium Werkstofftechnik und Betriebserfahrungen, Juni 1985 [7] Lenz, E.; Wieling N.: Mediumseitige Einflußgrößen bei der dehnungsinduzierten Risskorrosion und Beispiele für anwendungsbezogene Fälle VGB Kraftwerkstechnik 66, Heft 5, Mai 1986 [8] Hickling, J.: Dehnungsinduzierte Risskorrosion: Spannungsrisskorrosion oder Schwingugnsrißkorrosion? Der Maschinenschaden 55 (1982) Heft 2 [9] Tietz, H.; Werner, M.: Korrosionsprobleme im Dampf- und Wasserraum von Dampfkesseln Mitt. VGB, Heft 45, Dez [11] Adamsky, F.-J.; B. Kempkes,. Ernst: Dehnungsinduzierte Riskorrosion in Rohrsystemen von konventionellen Kraftwerksanlagen VGB Kraftwerkstechnik 80, Heft 10, Oktober 2000 [10] Kussmaul, K.; M. Navab-Motlagh: Verhalten der Magnetitschutzschicht unter kesselbedingungen VGB Kraftwerkstechnik 63, Heft 2, Februar

9 Labor Werkstofftechnik Dehnungsinduzierte Risskorrosion Bild 1: Schematische Darstellung des Schadensablaufs der DRK nach Lenz, E.; Wieling N.: Mediumseitige Einflußgrößen bei der dehnungsinduzierten Risskorrosion und Beispiele für anwendungsbezogene Fälle VGB Kraftwerkstechnik 66, Heft 5, Mai 1986 Und Düren, C.; Müsch, H.; Pöpperling, R. und Schwenk W.: Schäden an Kesseltrommeln aus warmfestem Feinkornbaustahl Schweißen und Schneiden, November

10 Labor Werkstofftechnik Dehnungsinduzierte Risskorrosion Bild 1 und 2: Schematische Darstellung der Einflußgrößen Dehnrate, Temperatur und =2-Gehalt auf DRK-Anfälligkeit nach Lenz, E.; Wieling N.: Mediumseitige Einflußgrößen bei der dehnungsinduzierten Risskorrosion und Beispiele für anwendungsbezogene Fälle VGB Kraftwerkstechnik 66, Heft 5, Mai

11 Labor Werkstofftechnik Dehnungsinduzierte Risskorrosion Schliffprobe Bild 3: Entlang der neutralen Faser von innen aufgerissener Rohrbogen Links: Rohraußenoberfläche Rechts: längs aufgetrennter Rohrbogen. Rohrinnenoberfläche nach der Oberflächenrissprüfung (MT-Verfahren) 3

12 Labor Werkstofftechnik Dehnungsinduzierte Risskorrosion Bild 4: Darstellung der Risse auf der Rohrinnenseite im metallografischen Querschliff (geätzt) 4

13 Labor Werkstofftechnik Dehnungsinduzierte Risskorrosion Bild 5: Abgerissene Rohrbogenhalbschale Links: Einbausituation Rechts: für DRK typische mit Magnetit (grau-schwarz) belegter Bruchfläche 5

14 Labor Werkstofftechnik Dehnungsinduzierte Risskorrosion Bild 6: Ultraschallprüftechnik Links: Miniaturprüfkopf mit Plexiglasvorsatzkeil Rechts: DRK-geschädigtes Segment aus einem Rohrbogen 6

15 Labor Werkstofftechnik Dehnungsinduzierte Risskorrosion Unrundheit [%] max 20 Rm / da d Unrundheit = 2 d a max a max Rm = mittlere Biegeradius da = äußerer Rohrdurchmesser d + d amin a min 100% Rm/da Bild 7: Zulässige Unrundheit von dünnwandigen Rohrbögen gemäß VGB R 501 H Richtlinie für die Herstellung und Bauüberwachung von Hochleistungsdampferzeugern 7

16 Labor Werkstofftechnik Dehnungsinduzierte Risskorrosion Bereich 2 Bereich 1 Bild 8: Geschädigte Mindestmengenleitung der Kesselumwälzung Links: Bereich der Leckagestelle auf der Rohraußenoberfläche (rot markiert) Mitte: Rohrinnenoberfläche mit grabenartigen Korrosionsfurchen (Bereich 1) und Bereichen mit abgeplatzter Magnetitschutzschicht (Bereich 2) Rechts: Rohrwand mit Korrosionsfurche im Querschliff 8