DE2632254A1 - Verfahren zur korrosionsverhuetung - Google Patents
Verfahren zur korrosionsverhuetungInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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Description
PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH, Steindamm 94, 2000 Hamburg 1
Verfahren zur Korrosionsverhütung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrosionsverhütung in Wärmetransportsystemen aus Stahl, die Alkalimetall enthalten.
Unter Wärmetransportsystemen sind z.B. Wärmerohre (heat pipes)
zu verstehen, die Alkalimetalle, z.B. Kalium, Natrium und/oder Lithium, als Wärmetransportmittel enthalten, und die aus Stahl,
z.B. aus Edelstahl, insbesondere aus 18/8-Chrom-Nickel-Stahl,
als Wandmaterial bestehen.
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In derartigen Wärrnetransportsystemen herrschen Temperaturen von 500 bis '12000C. Dabei tritt eine starke Korrosion auf, die
durch Verunreinigungen, wie z.B. Sauerstoff, Oxide oder Hydroxide, hervorgerufen wird. Das Fernhalten solcher Verunreinigungen ist
äußerst schwierig und kostspielig. Bei den Untersuchungen, die zur Erfindung geführt haben, wurde festgestellt, daß bei dem
Angriff hauptsächlich Chrom, aber auch Nickel und Eisen, aus der Wand in Form von Oxiden oder Hydroxiden gelöst und an anderen
Stellen wieder abgelagert werden.
Nach der US-PS 37 26 642 werden zur Unterdrückung des Angriffes Chrom- oder Nickelpulver in das System gegeben. Es erfolgt dadurch
eine Sättigung des Transportmittels (flüssiges Metall) mit den Komponenten des Wandmaterials, ohne daß diese Metallmenge
aus der Wand gelöst werden müßte. Es kann also eine anfängliche Abtragung von Wandmaterial durch diese Maßnahmen unterdrückt
werden. Der langzeitige Angriff der Wände erfolgt aber durch chemischen Transport, und der wird durch die Maßnahme
nicht verhindert. Es wird also nach wie vor Material in oxidischer oder hydroxidischer Form bei einer Temperatur aus der
Wand gelöst und an einer anderen Stelle bei einer anderen Temperatur wieder abgesetzt, was bei längeren Betriebszeiten zur
Zerstörung der Wände führt. Der Zusatz von Chrom oder Nickel kommt also nur einer Vergrößerung der Wandstärke gleich und
kann den Angriff bestenfalls verzögern, nicht aber langzeitig verhindern. Dies wird auch durch die Versuchsergebnisse bestätigt,
die der US-PS 37 26 642 zu entnehmen sind.
PHD 76-119 709883/0545
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirksame Korrosionsverhütung
in Wärmetransportsystemen der zuvor definierten Art zu erzielen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs
genannten Art gelöst, bei dem man dem Alkalimetall metallisches Aluminium in einer Menge hinzufügt, die den korrosionsverursachenden
Verunreinigungen im Alkalimetall entspricht.
Es wird dem Fachmann nicht schwerfallen, die Menge an korrosionsverursachenden
Verunreinigungen vorher zu bestimmen. Es handelt sich dabei z.B. um Oxide und/oder Hydroxide der Alkalimetalle
und der Stahlkomponenten, die z.B. mittels bekannter analytischer Methoden bestimmt werden können, die aber auch
empirisch durch sukzessive Zugabe von Aluminium ermittelt werden können. Ein eventueller Überschuß von Aluminium sollte möglichst
klein gehalten werden und 0,5%, bezogen auf die Menge des Alkalimetalls, nicht übersteigen. Alle diese Verunreinigungen
werden durch das erfindungsgemäße Verfahren gegettert und in inertes Aluminiumoxid umgesetzt, welches chemisch stabiler ist
als es die Oxide des Natriums, Kaliums, Eisens, Nickels und Chroms sind.
Der Zusatz von Aluminium hat einen prinzipiell anderen Effekt als der bekannte Zusatz von Nickel oder Chrom. Wegen seiner
extrem hohen Affinität zu Sauerstoff reduziert Aluminium die oxidischen Verunreinigungen und bindet quantitativ den Sauer-
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stoff, der die Korrosion eigentlich bewirkt. Das erfindungsgemäße
Verfahren unterdrückt also nicht nur-temporär den Angriff des
Wandmaterials durch chemischen Transport über Oxide, sondern schließt einen solchen auch langfristig aus.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat u.a. die Vorteile, daß sich das Reinigen der Alkalimetalle und der Stahlgefäße (Rohre) wie
auch das Füllen unter Vakuum oder Schutzgas erübrigt.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In einem Wärmeleitrohr (2 cm Durchmesser, 40 cm Länge, 1mm Wandstärke)
mit 20 g Natrium als Transportmedium, dem 0,02 g Al zugesetzt worden war, konnte auch nach 4000 Stunden Betriebsdauer
bei einer Temperatur von 800 C keine Korrosion der Wände festgestellt v/erden. Rohre, die zum Vergleich bei denselben
Versuchsbedingungen, aber ohne Aluminiumzusatz, betrieben wurden, zeigten dagegen schon nach einigen Stunden starken Angriff
der Wände, der nach 100 bis 300 Stunden zur Zerstörung der Rohre führte.
Patentanspruch:
709883/054S
PHD 76.-119
PHD 76.-119
ORIGINAL INSPECTED
Claims (1)
- Patentanspruch:v Verfahren zur Korrosionsverhütung in Wärmetransportsystemen aus Stahl, die Alkalimetall enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Alkalimetall metallisches Aluminium in einer Menge hinzufügt, die den korrosionsverursachenden Verunreinigungen im
Alkalimetall entspricht.PHD 76-119709883/0545ORIGINAL INSSPECTED
Priority Applications (3)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19762632254 DE2632254A1 (de) | 1976-07-17 | 1976-07-17 | Verfahren zur korrosionsverhuetung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2632254A1 true DE2632254A1 (de) | 1978-01-19 |
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ID=5983276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19762632254 Withdrawn DE2632254A1 (de) | 1976-07-17 | 1976-07-17 | Verfahren zur korrosionsverhuetung |
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US3432254A (en) * | 1964-10-05 | 1969-03-11 | Shell Oil Co | Corrosion prevention |
US3745068A (en) * | 1971-09-21 | 1973-07-10 | Atomic Energy Commission | Process of preventing nitridation of steel submerged in liquid sodium |
US3726642A (en) * | 1971-12-29 | 1973-04-10 | Atomic Energy Commission | Suppression of corrosion of iron in sodium |
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Also Published As
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