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Zum Ende der Seite springen Korrosionsmechanismen des Stahls in einer Geothermieanlage
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veritas veritas ist weiblich
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:greubel: Korrosionsmechanismen des Stahls in einer Geothermieanlage Auf diesen Beitrag antworten Zitatantwort auf diesen Beitrag erstellen Diesen Beitrag editieren/löschen Diesen Beitrag einem Moderator melden       Zum Anfang der Seite springen

Hallo Leute!

Es geht hierbei um eine Korrosionsfrage in der Geothermieanlage.
Und zwar, werden beim Filtertausch ca. 1 m3 Luft in die Anlage mit dem Geothermwasser reinfliessen. Die Luft gelangt dann in das 2 km langes C-Stahl Rohr 9 5/8".

Die erste Frage ist, wie genau Luft sich im Geothermalwasser löst?
Und die zweite Frage: zu wie viel Korrosion des C-Stahls kann das führen?

Ich bin wie folgt vorgegangen:
Mit den Henry Law Konstanten (O2= 756,7 amt/(mol/l); 21 % O2 in der Luft) kann man das gelöste Sauerstoff in der wässrigen Lösung berechnen:
Co= 1 atm* 0,21 / 756,1 atm.(mol/l) * 31,9988 g/mol = 0,0089 g/l ~ 0,0089 g/kg = 8,9 g pro 1 m3

Aus der kathodischen und anodischen Reaktion während der Korrosion (Eisen des Stahls mit dem Sauerstoff in der wässr. Lsg.) folgt (et Bardal 2003, Corrosion and protection):

Fe -> Fe2+ + 2 e-
Bei ½ O2 + H2O +2e- -> 2OH-
(Fe3+ kann auch entstehen, aber das habe ich bei der Berechnung weggelassen, es geht schliesslich ums Prinzip)

Aus den Reaktionsgleichungen heisst es für mich: ½ mol O2 kann 1 mol Fe aus dem Stahl rauslösen, d.h. dann
O2 = 8,9 g pro 1 m3 *31, 99 g/mol = 0,2781 mol pro 1 m3 Luft löst 0,5562 mol Fe,
das entspricht 31,06 g Fe.

Ich bin mir aber nicht wirklich sicher, ob meine Schlussfolgerungen korrekt sind und ob ich den Korrosionsmechanismus richtig verstanden habe. Ich weiss nicht genau, ob das gelöste Eisen flächenunanhängig ist, ober wie soll man dies auf 2 km 9 5/8" langes Rohr berechnen ....
Fläche des 9 5/8" Rohres, 2 km lang: 2pi r(r+h)= 2pi *0,12 ( + 2000m) = 1508 m3

Für jede Hilfe/ Anregung oder besseres Lösungsansatz bin ich auf jeden Fall sehr dankbar!
:anbeten:
10.04.2019 14:48 veritas ist offline E-Mail an veritas senden Beiträge von veritas suchen Nehmen Sie veritas in Ihre Freundesliste auf

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