Den Herausforderungen von Salzwasser trotzen: Richtige Wahl des geeigneten Stahls

Die Auswahl des Materials von Teilen und Komponenten ist fast immer ein Kompromiss zwischen Leistung und Kosten. Dieser Artikel beschreibt einige Überlegungen bei der Auswahl eines geeigneten Drucktransmitters für Anwendungen in Salzwasser, z. B. Ballastwassermanagementsystemen oder Entsalzungsanlagen.

Die beste Lösung für Anwendungen mit korrosiven Medien ist – aus leistungstechnischer Sicht – der Einsatz von Titan, da es eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aufweist Der große Nachteil des Materials liegt in den sehr hohen Anschaffungs- und Bearbeitungskosten. Ingenieure suchen daher nach kostengünstigeren Lösungen, die ebenfalls die Anwendungsanforderungen erfüllen.Häufig wird 1.4404 (AISI316L) verwendet, da es eine angemessene Korrosionsbeständigkeit bei einem relativ niedrigen Preis bietet, die nur unwesentlich über der von Edelstahl wie 1.4305 liegt. Die praktische Erfahrung hat jedoch gezeigt, dass Drucktransmitter aus diesem durchaus häufig verwendeten Material aufgrund von Korrosion vorzeitig ausfallen können. In der Regel gilt: Je höher die Temperatur und / oder je höher der Salz- oder Korrosionsgehalt, desto schneller fallen die Drucktransmitter aus.

Ein Trafag-Kunde verwendete Drucktransmitter aus 1.4404 (AISI316L) für Entsalzungsanlagen, die in den meisten Fällen einwandfrei funktionierten. Dahingegen korrodierten einige der von ihm in tropischen Gegenden verwendeten Transmitter bereits nach kürzester Zeit. Er suchte nach einer besseren Alternative zu AISI316L; aus Kostengründen kam Titan dabei nicht in Frage. Trafag bietet für solche Anwendungen Drucktransmitter mit Keramiksensoren und Prozessanschluss und Gehäuse aus Duplexstahl 1.4462 an. Dies erwies sich als die optimale Lösung für alle kritischen Anlagen dieses Kunden; diese sind nun schon seit mehreren Jahren mit Drucktransmittern aus Duplex-Stahl ausgestattet und funktionieren auch bei erhöhten Temperaturen oder hohem Salzgehalt problemlos.

Umkehrosmoseanlage für eine Trinkwasseranlage.Umkehrosmoseanlage für eine Trinkwasseranlage.
Umkehrosmoseanlage für eine Trinkwasseranlage.

Ein Drucktransmitter aus Duplexstahl 1.4462 wäre für alle Anwendungsfälle eine ideale Lösung, allerdings sind die Kosten für Duplexstahl etwas höher, und die Bearbeitung ist sehr kostspielig. Aufgrund seiner mechanischen Eigenschaften führt es zu übermäßigem Werkzeugverschleiß und verlangsamt die Bearbeitungsgeschwindigkeit, wodurch die Teile relativ teuer werden und kostenseitig etwa in der Mitte zwischen AISI316L und Titan liegen. Auch in diesem Fall müssen die Ingenieure also die Risiken der Anwendung sorgfältig abwägen und ein Gleichgewicht zwischen den höheren Kosten und der verbesserten Leistung, in diesem Fall in Bezug auf die Korrosionsbeständigkeit, finden. Für höhere Temperaturen, eine hohe Salzkonzentration oder andere korrosive Inhaltsstoffe von Flüssigkeiten gibt es jedoch nur eine verlässliche Wahl: Titan.

Proben nach Salzsprühnebeltest IEC 60068-2-52, Schweregrad 1; Standardstahl 1.4305, 1.4404 (AISI316L), Duplexstahl 1.4462 (von links nach rechts). Der ECTN 8477 von Trafag ist je nach Anwendung in verschiedenen Stählen erhältlich.