Häufig gepumpte Flüssigkeiten
Sauberes Wasser
Um alle Pumpenprüfkurven auf eine gemeinsame Basis zu bringen, basieren die Pumpenkennlinien auf klarem Wasser bei Umgebungstemperatur (im Allgemeinen 15℃) mit einer Dichte von 1000 kg/m³.
Das gebräuchlichste Konstruktionsmaterial für Reinwasser ist Vollguss oder Gusseisengehäuse mit Bronzeeinsätzen. Beim Pumpen von Reinwasser, oder Wasser, das besser als neutral mit einem spezifischen Gewicht von 1 und ohne Feststoffe definiert wird,Endansaugpumpenund horizontalgeteilte GehäusepumpenSie werden am häufigsten verwendet. Wenn hohe Förderhöhen erforderlich sind, kommen mehrstufige Pumpen zum Einsatz.
Wenn der Platz im Pumpenhaus begrenzt ist, werden vertikale Pumpen vom Typ Mischstrom-, Axial- oder Turbinenpumpen eingesetzt.
Meerwasser als korrosives Medium
Meerwasser hat einen Gesamtsalzgehalt von etwa 25 g/l. Davon sind etwa 75 % Natriumchlorid (NaCl). Der pH-Wert von Meerwasser liegt üblicherweise zwischen 7,5 und 8,3. Im Gleichgewicht mit der Atmosphäre beträgt der Sauerstoffgehalt bei 15 °C etwa 8 mg/l.
Entgastes Meerwasser
In bestimmten Fällen wird Meerwasser chemisch oder physikalisch entgast. Dadurch verringert sich seine Aggressivität erheblich. Bei der chemischen Entgasung ist zu beachten, dass der Entgasungsprozess Zeit benötigt. Daher ist es sehr wichtig, dass die Entgasung, d. h. die Entfernung des Sauerstoffs, vollständig abgeschlossen ist, bevor das Meerwasser in die Pumpe gelangt.
Beim Betrieb ist Vorsicht geboten, da es durch Lufteintritt zu Belüftung kommen kann. Auch wenn diese Lufteintritte zeitlich begrenzt sind, können die Materialien unter bestimmten Umständen schnell beschädigt werden, wenn das Vorhandensein von Sauerstoff bei der Materialauswahl nicht berücksichtigt wird. Lässt sich ein Sauerstoffeintritt während des Pumpenbetriebs nicht ausschließen, ist grundsätzlich davon auszugehen, dass das Meerwasser Sauerstoff enthält.
Brackwasser
Der Begriff „Brackwasser“ bezeichnet Süßwasser, das stark mit Meerwasser verunreinigt ist. Hinsichtlich der Materialauswahl gelten für den Transport von Brackwasser dieselben Richtlinien wie für Meerwasser. Darüber hinaus enthält Brackwasser häufig Ammoniak und/oder Schwefelwasserstoff. Bereits geringe Schwefelwasserstoffkonzentrationen, d. h. im Bereich von wenigen Milligramm pro Liter, führen zu einer deutlichen Erhöhung der Aggressivität.
Meerwasser aus unterirdischen Quellen
Salzwasser aus unterirdischen Quellen weist häufig einen deutlich höheren Salzgehalt als Meerwasser auf, oft liegt er bei etwa 30 %, also knapp unterhalb der Löslichkeitsgrenze. Auch hier ist Kochsalz der Hauptbestandteil. Der pH-Wert ist üblicherweise vergleichsweise niedrig (bis zu etwa 4), das Wasser ist also sauer. Während der Sauerstoffgehalt sehr gering oder sogar nicht vorhanden ist, kann der Schwefelwasserstoffgehalt einige hundert Milligramm pro Liter betragen.
Derartige saure Salzlösungen, die H₂S enthalten, sind stark korrosiv und erfordern spezielle Materialien.
Aufgrund des hohen Salzgehalts und abhängig von den Betriebsbedingungen ist mit einer gewissen Salzausfällung zu rechnen. In solchen Fällen müssen geeignete Gegenmaßnahmen hinsichtlich Konstruktion, Betrieb und Materialauswahl getroffen werden.
Korrosion im Meerwasser
Die verwendeten Werkstoffe müssen nicht nur eine ausreichend hohe Beständigkeit gegen gleichmäßige Korrosion, sondern auch gegen lokale Korrosion, insbesondere Lochfraß und Spaltkorrosion, aufweisen. Solche Korrosionsphänomene treten vor allem bei selbstpassivierenden Ferrolegierungen (Edelstählen) auf. Sogenannte Standby-Pumpen, die nur intermittierend betrieben werden, bergen die Gefahr der Stillstandskorrosion; das Spülen mit Frischwasser vor einer Abschaltphase oder einem periodischen Anlauf ist daher vorteilhaft.
Die verschiedenenMeerwasserpumpeUm galvanische Korrosion zu vermeiden, sollten Bauteile aus Werkstoffen desselben Typs gefertigt sein. Die Potenzialdifferenz zwischen den einzelnen Werkstoffen sollte so gering wie möglich sein. Müssen aus konstruktionsbedingten Gründen unterschiedliche Werkstoffe verwendet werden, müssen die mit dem Wasser in Kontakt kommenden Oberflächen des unedleren Metalls im Vergleich zu denen des edleren Metalls groß sein. Abbildung 5 veranschaulicht die Gefahr galvanischer Korrosion bei der Kombination unterschiedlicher Werkstoffe.
Hohe Strömungsgeschwindigkeiten können zu Erosionskorrosion führen. Die Folgen werden umso gravierender, je aggressiver das Medium und je höher seine Geschwindigkeit ist. Während die Strömungsgeschwindigkeit das Verhalten von Edelstählen und Nickellegierungen nur geringfügig beeinflusst, verhält es sich bei unlegierten Eisenwerkstoffen und Kupferlegierungen genau umgekehrt. Abbildung 6 liefert qualitative Informationen zum Einfluss der Strömungsgeschwindigkeit. Dabei muss berücksichtigt werden, ob das Medium Sauerstoff oder Schwefelwasserstoff (H₂S) enthält. Große Mengen an H₂S verdrängen tendenziell Sauerstoff; in solchen Fällen ist das Medium leicht sauer, bis zu einem pH-Wert von 4.
Materialverhalten
Tabelle 1 enthält Empfehlungen für Pumpenwerkstoffe oder deren Kombinationen. Sofern nicht anders angegeben, gelten die folgenden Informationen für Meerwasser ohne H₂S-Gehalt.
Unlegierter Stahl und Gusseisen
Unlegierter Stahl ist für Meerwasser ungeeignet, sofern er nicht mit einer geeigneten Schutzbeschichtung versehen ist. Gusseisen sollte nur bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten (z. B. für Gehäuse) verwendet werden; in diesem Fall ist ein normaler kathodischer Korrosionsschutz für die übrigen Einbauten anzuwenden.
Austenitische Nickelgussteile
Ni-Resist 1 und 2 eignen sich nur für mittlere Geschwindigkeiten (bis ca. 20 m/s).
Galvanische Korrosion in Meerwasser bei 5-30℃
Veröffentlichungsdatum: 11. März 2025