Galvanische Korrosion in Flanschverbindungen — warum Mischmetalle Leck- und Ausfallrisiko schaffen

Der Mechanismus

Bei elektrischem Kontakt und einem gemeinsamen Elektrolyten können Metalle mit unterschiedlichem elektrochemischem Potenzial eine galvanische Zelle bilden: Das unedlere Metall wird zur Anode und korrodiert bevorzugt, das edlere wird zur Kathode. Wie stark, hängt von der Potenzialdifferenz, der Leitfähigkeit des Elektrolyten, der Temperatur und dem Flächenverhältnis ab.

Warum die Schrauben zählen

Schrauben, Muttern und Scheiben verbinden die Flansche metallisch; ein anderes Material bringt weitere Paarungen. Eine große Kathode an einer kleinen Anode konzentriert den Angriff auf die kleine Fläche.

Was die Korrosion begünstigt

• Potenzialdifferenz: Die galvanische Reihe hängt vom Elektrolyten ab. Werte für Meerwasser gelten nicht ohne Weiteres für andere Medien.
• Leitfähiger Elektrolyt: Gelöste Salze können die Leitfähigkeit eines Wasserfilms erhöhen. Auch Kondensat oder Feuchtefilme auf den Oberflächen können als Elektrolyt wirken.
• Flächenverhältnis: Ein kleines unedles Teil an einer großen edlen Fläche ist besonders gefährdet.
• Temperatur und Umgebung: Wärme, wiederkehrendes Kondensat, Meeresumgebung, Erdreich und aggressive Chemie können den Angriff verstärken.

Isoliersets — was sie leisten

Ein Flansch-Isolierset besteht aus einer Isolierdichtung zwischen den Flanschen, Isolierhülsen für die Schrauben und Isolierscheiben. Stützscheiben aus Metall liegen nach Setvorgabe zwischen Kopf beziehungsweise Mutter und Isolierscheibe. Ein richtig ausgelegtes und montiertes Isolierset unterbricht den vorgesehenen metallischen Strompfad an der Verbindung.

• Nicht die Dichtung allein: Verbinden die Schrauben beide Flansche metallisch, bleibt der Strompfad trotz Isolierdichtung bestehen.
• Kein Reparaturmittel: Ein Isolierset macht bestehenden Schaden nicht rückgängig; eine beschädigte Hülse kann den metallischen Strompfad wiederherstellen.
• Kein Ersatz durch eine Faserdichtung: Die Isolierdichtung eines Sets ist für die elektrische Isolation ausgewählt. Eine normale Faserdichtung ist dafür kein Ersatz; Teile nur nach Herstellerangabe des Sets tauschen.

Woran der Angriff erkennbar sein kann

• Eine Seite stärker korrodiert: Die stärker angegriffene Fläche kann die Anode sein.
• Narben in der Dichtzone: Sie können die vollflächige Auflage der Dichtung verhindern.
• Festgefressene Schrauben: Werkstoffpaarung von Schrauben und Flansch prüfen.
• Wiederholte Lecks nach Dichtungstausch: Ein fortschreitender Flächenschaden kann beteiligt sein.

Für kritische Anwendungen gehören Werkstoffpaarung, Beschichtung und Isolierung in die Auslegung, abgestimmt mit einer Fachperson für Korrosionsschutz.