Reaktionen von Wasserstoff mit Metallen

Einfluss von Herstellung und Verarbeitung auf das Bauteilverhalten bei der betrieblichen Anwendung

Veranstaltungstyp: Seminar

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Den Teilnehmern wird die Schlüsselrolle des Wasserstoffes bei Korrosionsprozessen in der... mehr
Informationen "Wasserstoff – Reaktionen mit Metallen"
Den Teilnehmern wird die Schlüsselrolle des Wasserstoffes bei Korrosionsprozessen in der chemischen und petrochemischen Industrie vorgestellt. Bauteilgefährdung und geeignete Abhilfemaßnahmen werden behandelt.

Zielsetzung

Wegen der überaus großen praktischen Bedeutung wird den Teilnehmern die Schlüsselrolle des Wasserstoffes bei Korrosionsprozessen in der chemischen und petrochemischen Industrie, bei Förderung, Lagerung und Transport von Erdgas und Erdöl sowie der Erzeugung und der Verteilung von Wasserstoffgas selbst deutlich gemacht werden.

Zur Beurteilung von Korrosionsgefährdungen und zur Ergreifung geeigneter Schutzmaßnahmen ist die Kenntnis der Wechselwirkung Wasserstoff/Metall eine notwendige Voraussetzung.

Inhalt

1. Tag 

  • Wasserstoff als Reaktionspartner mit Metallen
    • Entstehung von atomarem Wasserstoff aus elektrochemischen, thermischen und physikalischen Reaktionen
    • Ad- und Absorption atomaren Wasserstoffes
    • Löslichkeit, Diffusion und Wechselwirkung mit Metallen
    • Metallphysikalische Schadensmechanismen

Dr. rer. nat. Peter Drodten 

  • Einfluss des Wasserstoffs bei der Verarbeitung metallischer Werkstoffe
    • Entstehung und Vermeidung von Fehlern beim Abkühlen, bei der Wärmebehandlung, beim Schweißen und Beizen

Dipl.-Ing. Wolfgang Drodten, Schiller Apparatenbau GmbH, Essen 

  • Wechselwirkung Wasserstoff/Stahl bei hohen Drücken und Temperaturen
    • Chemische Reaktionen (Entkohlung)
    • Zeiteinfluss
    • Wirkung von Legierungselementen
    • Wasserstoffangriff in Heißwasser

Dr. rer. nat. Peter Drodten 

  • Wasserstoffschäden an hydridbildenden Metallen
    • Wasserstoffabsorption bei Einwirkung flüssiger und gasförmiger Phasen
    • Verhalten von Ti, Ta, Nb, Zr, V, Pb

Dipl.-Ing. Wolfgang Drodten

 

2. Tag 

  • Druckwasserstoffschädigung an ferritischen Stählen bei Umgebungstemperaturen
    • Einfluss von Oberflächenzustand, Gasreinheit und Beanspruchungsart auf Ermüdungsrisswachstum
    • Schutzmaßnahmen

Dr. rer. nat. Peter Drodten 

  • Wasserstoffinduzierte Rissbildung in wässrigen Lösungen
    • Blasen
    • Innere Werkstofftrennungen (HIC)
    • Spannungsrisskorrosion
    • Schäden an Spannbetonbauwerken
    • Verzögerter Bruch
    • Schutzmaßnahmen

Dr. rer. nat. Peter Drodten 

  • Prüfmethoden der Wasserstoffschädigung
    • Standardlösungen
    • Zeitstandversuche
    • Wasserstoffnachweis
    • Versprödungsnachweis

Dr. rer. nat. Peter Drodten 

  • Abschlussdiskussion


Zum Thema

Wasserstoffinduzierte Vorgänge stellen einen Oberbegriff für eine Reihe von Phänomenen dar, die durch Wechselwirkung von Wasserstoff mit metallischen Werkstoffen hervorgerufen werden, unabhängig davon, in welcher Form der Wasserstoff zunächst dem Werkstoff von außen angeboten wird und unabhängig davon, welche Schadensart als Folge auftritt. Elektrolytisch entwickelter oder gasförmiger Wasserstoff kann je nach seiner Aktivität chemische und metallphysikalische Vorgänge hervorrufen (Hydridbildung, Entkohlung, Versprödung, Rissbildung). Die Werkstoffoberflächenbeschaffenheit, mechanische Belastungsart und Promotorwirkung sind dabei von besonderer Bedeutung.

Bereits bei der Verarbeitung metallischer Werkstoffe (Einfluss von Festigkeit, Wärmebehandlung und Gefüge), insbesondere beim Schweißen oder Beizen, können Bedingungen entstehen, welche die Wasserstoffaufnahme und damit die wasserstoffinduzierte Schädigung fördern.

Eine wesentliche Rolle spielt auch das bei örtlichen und rissbildenden Korrosionsprozessen (Lochkorrosion, Spaltkorrosion, Spannungsrisskorrosion) als hydrolytische Folgereaktion der anodischen Metallauflösung entstehende Wasserstoffangebot, welches nach heutigen Erkenntnissen sowohl für den Korrosionsfortschritt als auch für bestimmte Teilschritte der Rissausbreitung verantwortlich ist.

Teilnehmerkreis
Werkstoffingenieure, Apparate- und Anlagenbauer, Ingenieure der Betriebstechnik und Betriebssicherheit, Technische Überwachungsorganisationen, Schadenssachbearbeiter, Sachverständige und Korrosionsschutzingenieure
Leiter
Dr. rer. nat. Peter Drodten
Essen
Referent
Dipl.-Ing. Wolfgang Drodten
Schiller Apparatebau GmbH, Essen
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