Korrosionsschutz von perlitischen Spannstahldrähten für Windkraftanlagen
Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und Habilitationsschriften › Masterarbeit
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Abstract
Im Zuge dieser Masterarbeit wird eine neue Beschichtung für hochfeste, feinperlitische Spannstähle, die in Windkraftanlagen Einsatz finden, auf ihre gegen Korrosion schützende Wirkung getestet. Diese Spannstahldrähte werden in Onshore-Windtürmen verwendet. Aufgrund der hohen Zugkräfte, die auf ihnen lasten und den herrschenden Umgebungsbedingungen kann es zum Versagen durch Wasserstoffversprödung kommen. State of the Art Beschichtungen der Industrie sind auf Öl-, Fett- oder Wachsbasis und haben große Nachteile in der Verarbeitung und Langzeitbeständigkeit. Aus diesem Grund weisen die aus den Spannstahldrähten gefertigten Spannglieder nur eine begrenzte Lebensdauer von bis zu 20 Jahren auf. Eine neue Korrosionsschutzformulierung auf Lackbasis soll die Lebensdauer dieser Stähle verbessern und den Ressourceneinsatz minimieren. Um eine Aussage über den verbesserten Schutzeffekt der neuen Korrosionsschutzformulierung treffen zu können, wurden verschiedene Tests sowohl an Referenzproben mit der Schutzschicht auf Wachsbasis als auch an Proben mit der neuen Schutzschicht auf Lackbasis durchgeführt. Der statische Lastfall, der an den Spannstählen durch die Vorspannung bei Errichtung der Windkraftanlagen erzeugt wird, wurde durch constant load tests mit kontinuierlicher in-situ Wasserstoffbeladung in schwefelsaurer Lösung getestet. Der dynamische Lastfall, der in den Windkraftwerken durch die vorherrschenden Windverhältnisse ausgelöst wird, sollte mit der Durchführung von ripple load tests bei kontinuierlicher in-situ Wasserstoffbeladung in schwefelsaurer Lösung simuliert werden. Die Wirksamkeit der Beschichtung gegen korrosive Medien wurde durch Wasserstoffbeladungen getestet. Um einen Trend des Wasserstoffgehaltes über die Beladungsdauer zu erhalten, wurden Proben für unterschiedliche Zeiten mit Wasserstoff beladen. Anschließend wurde über eine Trägergasheißextraktion der Wasserstoffgehalt in der Probe bestimmt. Die Auswertung der einzelnen Prüfungen hat ergeben, dass die neuartige Korrosionsschutzbeschichtung die Entstehung und Aufnahme von Wasserstoff bei deutlich geringerer Schichtdicke in gleichem Ausmaß verhindert wie das bestehende System auf Wachs-Basis.
Details
Titel in Übersetzung | Corrosion protection of pearlitic prestressing steel wires |
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Originalsprache | Deutsch |
Qualifikation | Dipl.-Ing. |
Gradverleihende Hochschule | |
Betreuer/-in / Berater/-in |
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Datum der Bewilligung | 20 Okt. 2023 |
DOIs | |
Status | Veröffentlicht - 2023 |