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Korrosion bei zusätzlicher mechanischer Beanspruchung, z. B.

  • Spannungsrißkorrosion (verformungsarme Rißbildung, oft ohne sichtbare Korrosionsprodukte)
  • Schwingungsrißkorrosion (verformungsarme Rißbildung)
  • Erosionskorrosion (Zusammenwirken von mechanischer Oberflächenabtragung und Korrosion, wobei die Korrosion im allgemeinen durch Zerstörung der Schutzschichten als Folge der Erosion ausgelöst wird).

Da die Ursachen und Abläufe der Korrosion bei …

Diese Korrosionsart kann durch wechselseitige Beeinflussung (Werkstoffunverträglichkeit) zwischen

  • den Werkstoffen der Rohre bzw. Formstücke und
  • den Werkstoffen der Rohre bzw. Formstücke und den Dichtstoffen oder Dichtringen

auftreten.

Damit ist sie beschränkt auf Rohrverbindungsbereiche oder Übergänge zu anderen Leitungen oder Bauwerken. Es tritt dort eine Strukturveränderung des Rohrwerkstoffes oder der Dichtmaterialien mit der Folge von Undichtigkeiten …

Bei der Korrosion zementgebundener Bau-/Werkstoffe unterscheidet man nach [ATVM143-2:1999] zwischen der

  • Außenkorrosion und
  • Innenkorrosion.

Beide Korrosionserscheinungen können entweder örtlich begrenzt, abschnitts- oder haltungsweise und auch über den Querschnitt unterschiedlich verteilt auftreten (Bild 2.6.3) (Bild 2.6.3) (Bild 2.6.3) .

(Bild: Korrosion der gesamten Rohrinnenfläche eines Betonkanals - Kamerabild [FI-IfK]) (Bild: Korrosion der …

Alle natürlichen Böden sind durch chemische und physikalische Verwitterung der Gesteine entstanden. Das Reaktionsmedium "Erdboden" besteht seinen Komponenten nach aus wechselnden Anteilen der vier Verwitterungsprodukte: Sand, Ton, Kalk und Humus.

(Bild: Rohrverlegung im Boden mit Grundwassereinfluß in Anlehnung an [Irle84] [Bild: S&P GmbH])
(Bild: Rohrverlegung im Boden ohne Grundwassereinfluß in Anlehnung an [Irle84] [Bild: S&P GmbH])

In chemischer …

Innenkorrosion durch chemische Vorgänge wird durch die in den Abwässern vorhandenen oder sich in diesen während der Ableitung durch chemische Prozesse bildenden aggressiven Substanzen verursacht.

Entsprechende Konzentrationen der Substanzen und niedrige pH-Werte (Tabelle 2.6.3.2.1) , geringe Fließgeschwindigkeiten, lange Fließzeit, hohe Temperaturen, bakterielle Einflüsse und andere Parameter können die Aggressivität stark erhöhen (Bild 2.6.3.2.1)

(Bild: Biogene Schwefelsäure-Korrosion in einem Schacht [FI-Hermea])
(Bild: Prinzipieller Ablauf bei der Biogenen Schwefelsäure-Korrosion in Anlehnung an [Bock84] [Bild: S&P GmbH])

Eine besondere Art der Innenkorrosion stellt bei teilgefüllten Kanälen aus zementgebundenen Werkstoffen die Biogene Schwefelsäure-Korrosion (BSK), auch Sulfidkorrosion oder Biogene Säure-Korrosion genannt, dar.

Während bei der Korrosion infolge direkter Einwirkungen aggressiver …

Die möglichen Schadensfolgen aufgrund von Korrosion hängen im wesentlichen von Korrosionsart, - erscheinung und -umfang ab und sind nach [ATVM143-2:1999]

  • Undichtigkeiten,
  • Reduktion der Wanddicke und damit die Beeinträchtigung der Tragfähigkeit mit den möglichen Folgeschäden Risse, Deformation, Rohrbruch, Einsturz.

Die Innenkorrosion verursacht zusätzlich eine Erhöhung der Wandrauheit und dadurch bedingt eine Reduktion der hydraulischen Leistungsfähigkeit.

Gemäß der Definition des ATV-A 127, Abs. 9.1 [ATVA127:1988] bzw. der DIN 4033, Abs. 4.1.10 und 4.1.11 [DIN4033:1979] in Anlehnung an DIN EN 1610 [DINEN1610:1997] und DIN EN 1295 [DINEN1295] unterscheiden sich biegeweiche Abwasserrohre von biegesteifen Rohren wie folgt:

"Biegesteif sind Rohre, bei denen die Belastung keine wesentlichen Verformungen hervorruft und damit keine Auswirkungen auf die Druckverteilung hat."

"Biegeweich sind Rohre, deren Verformung …

Mögliche Schadensfolgen von Verformungen sind nach [ATVM143-2:1999] :

  • Reduzierung der hydraulischen Leistungsfähigkeit
  • Verstopfungen
  • Erhöhung des Wartungsaufwandes
  • Rißgefahr bei Formstücken an den Stellen, die durch angeformte Abzweige, Knicke usw. steifer sind als das unversteifte Rohr
  • Beulgefahr bei sehr großen Verformungen
  • Spannungsrißkorrosion
  • Undichtigkeiten
  • Risse
  • Rohrbruch
  • Einsturz.

Jede Abweichung von der hydraulisch idealen Form ist gleichbedeutend …

Die Schadensart "Risse" tritt überwiegend bei biegesteifen Rohren auf, wobei man zwischen drei Hauptrißformen unterscheidet, welche die Vorstufen für den Rohrbruch und schließlich für den Einsturz eines Kanals bilden können [ATVM143-2:1999] :

  • Längsrisse
  • Querrisse
  • Risse von einem Punkt ausgehend (in manchen Fällen mit Scherbenbildung).

Rißursache und Rißart stehen in einem engen Zusammenhang, wobei die Form eines Risses, seine Abmessungen und …

Von den angeführten Hauptrißformen kommen bei biegesteifen Rohren Längsrisse am häufigsten vor (Bild 2.8.1.1) .

(Bild: Längsrisse in den Viertelspunkten eines Kanals [FI-IfK]) (Bild: Längsrisse bei biegesteifen Rohren in Anlehnung an [Young84] [Bild: S&P GmbH])

In den meisten Fällen treten diese in den Viertelspunkten der Rohre auf (Bild 2.8.1.1) .

Die Scheitel- und Sohlenrisse öffnen sich auf der Innenseite; die Kämpferrisse auf der Außenseite …

Neben den oben angeführten Schadensursachen entstehen Längsrisse speziell durch [ATVM143-2:1999] :

  • Linienlagerung
  • Als Folge von Undichtigkeiten, Lageabweichungen, mechanischem Verschleiß, Korrosion oder Verformung.

Bei biegesteifen Rohren treten Längsrisse durch Überschreitung der Ringbiegezugfestigkeit z.B. bei Linienlagerung auf.

Zusätzlich können sie durch Lageabweichungen infolge Veränderung der Bettung durch Undichtigkeiten oder Bodenbewegungen

Querrisse verlaufen meist über den gesamten Rohrumfang (Bild 2.8.2.1) (Bild 2.8.2.1) .

(Bild: Querriss über den gesamten Rohrumfang [FI-KMG]) (Bild: Querriß über den gesamten Rohrumfang [FI-IfK]) (Bild: Bildung von Querrissen durch falsche Auflagerung des Rohres in Anlehnung an [Brenn76] [Bild: S&P GmbH])

Prädestinierte Stellen sind die Rohrmitte (Bild 2.8.2.1) , die Rohrverbindung oder Einbindungen in Schächte oder Bauwerke bzw. Übergänge zu …

Neben den Längs- und Querrissen, die einen relativ eindeutigen Rißverlauf aufweisen, gibt es in Kanälen Risse, die entweder von einem Punkt ausgehend, strahlenförmig verlaufen (Bild 2.8.3.1) oder solche mit einem völlig unregelmäßigen Verlauf (Bild 2.8.3.1) (Bild 2.8.3.1) .

(Bild: Risse von einem Punkt ausgehend in Anlehnung an [Young84] [Bild: S&P GmbH]) (Bild: Scherbenbildung in einem Steinzeugrohr; Scherben sind noch im Rohrverband [FI-IfK])…

Als Rohrbruch wird das Fehlen einzelner mehr oder weniger großer Stücke der Rohrwandung bezeichnet (Bild 2.8.4.1) (Bild 2.8.4.1) (Bild 2.8.4.1) (Bild 2.8.4.1) .

(Bild: Rohrbruch - Fehlen eines Rohrwandungsstückes [FI-IfK]) (Bild: Rohrbruch - Fehlen einer größeren Scherbe [FI-IfK])
(Bild: Rohrbruch - Fehlen einer größeren Scherbe [FI-IfK]) (Bild: Rohrbruch - Fehlen mehrerer Scherben [FI-KMG])

Einsturz:
Unter Einsturz versteht man den vollständigen Verlust der Tragfähigkeit verbunden mit einem Zusammenbruch des jeweiligen Bauteiles (Bild 2.8.5.1) (Bild 2.8.5.1) (Bild 2.8.5.1) .

(Bild: Einsturz - Betonkanal [FI-KMG]) (Bild: Einsturz - Betonkanal [FI-IfK]) (Bild: Einsturz - Steinzeugkanal [FI-IfK])

Die Schadensfolgen beim Auftreten von Rissen in Kanälen werden im wesentlichen beeinflußt von

  • Rißform (Längs-, Querriß, Riß von einem Punkt ausgehend bzw. Scherbenbildung)
  • Rißtiefe (oberflächlich oder durch die Bauteilwand gehend)
  • Rißbreite
  • Rohrwerkstoff (bewehrt oder unbewehrt)
  • Lage des Risses (im oder über dem wasserführenden Bereich) - Lage der Leitung (im oder über dem Grundwasser)
  • Zustand der Bettung (gut verdichtet, aufgelockert oder Hohlräume).

Inspektion:
Unter Inspektion versteht man nach ATV-M 143 Teil 1 [ATVM143-1:1989] Maßnahmen zur Feststellung und Beurteilung des Istzustandes.

Die Inspektion hat in der Instandhaltung eine zentrale Bedeutung. Ihre Aufgabe ist die Bereitstellung von Daten und Informationen über den Istzustand und den aktuellen Abnutzungsvorrat der jeweiligen Betrachtungseinheit bzw. Schäden und deren Ursachen frühzeitig zu erkennen, um mit möglichst geringem Aufwand …