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Oral-Poster-Präsentation

Leckage an einem Durchlauferhitzer durch unsachgemäße Manipulation durch den Kunden

Mittwoch (16.09.2020)
17:54 - 17:58 Uhr Metallographie

Ein Durchlauferhitzer wurde nach Einsatz vom Kunden reklamiert. Der Durchlauferhitzer besteht aus 36 Rohrheizkörpern, deren Enden sich jeweils in einem Kühlstreckenrohr befinden, das an einem Flansch angeschweißt ist. Der Rohrheizkörper besteht aus einem Mantelrohr, in dem sich der von Magnesiumoxid umgebene Heizleiterdraht befindet. Mantelrohr und Kühlstreckenrohre bestehen aus 1.4571, der Flansch aus 1.0460.

An einem der Kühlstreckenrohre, in das der Rohrheizkörper eingeschoben wird, war direkt neben dem Flansch, eine etwa 5 cm lange Leckage aufgetreten. Der verwendete Werkstoff zeigt in den meisten Wässern bei geringer bis mittlerer Konzentration von Chloriden und Salz eine gute Korrosionsbeständigkeit, ist mit den üblichen Verfahren schweißbar und bedarf nach dem Schweißen keine Wärmebehandlung.

Bei der metallographischen Untersuchung und den EDX-Analysen vom schadhaften Rohrheizkörper und Kühlstreckenrohr wurde festgestellt, dass für das Kühlstreckenrohr und den Rohrheizkörper unterschiedliche Werkstoffe eingesetzt wurden. Bei den beiden Werkstoffen handelt es sich um 1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2) für das Kühlstreckenrohr und 1.4541 (X6CrNiTi18-10) für den Rohrheizkörper. Bei einer vergleichenden Untersuchung an intakten Bauteilen, die an der gleichen Stelle zwischen Flansch und elektrischem Anschluss entnommen wurden, wurden keine unterschiedlichen Werkstoffe für Kühlstreckenrohr und Rohrheizkörper nachgewiesen.

Der vorliegende Schaden an dem Wärmetauscher entstand durch unsachgemäße Eingriff durch den Kunden. Dabei wurde nicht nur ein anderer Werkstoff für Rohrheizkörper eingesetzt sondern auch das Mantelrohr beschädigt. Durch die entstandene Undichtigkeit konnte das zwischen Kühlstreckenrohr und Rohrheizkörper befindliche Wasser in den Rohrheizkörper eindringen. Das als Füllmaterial hochverdichtete MgO veränderte die Zusammensetzung des Wassers, wodurch es zur Korrosion der fehlerhaften Stelle kommen konnte. Bei Kontakt mit Wasser wandelt MgO zu Mg(OH)2 um, welches eine geringere Dichte als MgO besitzt. In Folge dessen kam es außerdem zu einem Aufreißen des Rohrheizkörpers, was dann zur weiteren Schädigung des Kühlstreckenrohres führte.

Sprecher/Referent:
Prof. Dr. Danka Katrakova-Krüger
Technische Hochschule Köln
Weitere Autoren/Referenten:
  • Ines Schulz
    Technische Hochschule Köln
  • Sabine Weichert
    Technische Hochschule Köln
  • Reiner Bischof
    Kleinesdar Wärmetechnik