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Stahl

Steigender H2S-Anteil in Öl und Gas erfordert besondere Rohrstähle

| Autor/ Redakteur: Lutz Hollenberg / Josef-Martin Kraus

Weil künftig geförderte Öl- und Gasreserven mehr Schwefelwasserstoff haben werden, benötigt der Pipelinebau immer häufiger sogenannte HIC-Grade-Stähle: Rohrstähle mit extremer Korrosionsbeständigkeit. Die Festigkeit dieser sauergasbeständigen Güten zu steigern, ist jedoch eine Herausforderung.

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Bild 1: Die Förderung von Öl und Gas mit hohem Schwefelwasserstoff- und Kohlenstoffdioxidanteil erfordert Rohrstähle mit extremer Korrosionsbeständigkeit. Bild: Thyssen-Krupp Steel
Bild 1: Die Förderung von Öl und Gas mit hohem Schwefelwasserstoff- und Kohlenstoffdioxidanteil erfordert Rohrstähle mit extremer Korrosionsbeständigkeit. Bild: Thyssen-Krupp Steel
( Archiv: Vogel Business Media )

Abnehmende Öl- und Gasressourcen verschärfen den Wettbewerb um die noch verbliebenen fossilen Brennstoffe. Daher müssen künftig in zunehmend größeren Tiefen liegende Lagerstätten mit Brennstoffen niedrigerer Qualität ausgebeutet werden. Diese Energieträger beinhalten zum Teil jedoch hohe Anteile an Schwefelwasserstoffen (H2S) und Kohlendioxid (CO2).

Besonders Korrosionsbeständiger Stahl gefragt

Damit stellen sie extreme Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit der beim Bau von Transportleitungen verwendeten Werkstoffe. Zugleich stellen Pipelinebetreiber immer höhere Ansprüche an die Festigkeit der verwendeten Stähle. Ziel ist es, größere Gas- und Ölmengen mit höherem Druck transportieren zu können (Bilder 1 und 2 – siehe Bildergalerie).

Beim Transport von schwefelwasserstoffhaltigem Öl oder Gas bildet der Schwefelwasserstoff mit dem im Öl oder Gas enthaltenen Wasser beziehungsweise Wasserdampf schwefelige Säure, die korrosiv auf die Pipelinewand wirkt. Bei dem Korrosionsprozess entsteht Wasserstoff, der in den Stahl diffundieren und zu Rissen führen kann.

Stahl mit sehr hohem Reinheitsgrad benötigt

Solche Hydrogen Induced Cracking (HIC) genannten Schäden lassen sich nur durch die Verwendung von Stählen mit sehr hohem Reinheitsgrad und äußerst gleichmäßiger Gefügestruktur verhindern. Deshalb muss der Schwefelgehalt der Stähle für HIC-beständige Rohre in einem aufwendigen metallurgischen Verfahren auf weniger als 0,0015% gesenkt werden (Bild 3). Zusätzlich behandelt man die Schmelze mit Kalzium.

Die Thyssen-Krupp Steel Europe AG ist einer von weltweit nur fünf Anbietern, die solche Güten großtechnisch sicher produzieren können. Seit den 1980er-Jahren produziert das Unternehmen sauergasbeständige Rohrstähle. Bei den Standard-Rohrstählen hat Thyssen-Krupp Steel Europe sein Portfolio bereits um Bänder mit Festigkeiten von X70 und höher in Breiten bis 2000 mm und Dicken bis 25,4 mm erweitert. Am Standort Duisburg wurden 2009 die Produktionsanlagen durch drei neue Haspel mit einer Antriebsleistung von jeweils 1300 kW für die Verarbeitung von hochfestem, dickem Rohrband ertüchtigt (Bild 4).

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