Auszug | eb - Elektrische Bahnen 4 | 2019

146 Fachwissen Rückstromführung 117 (2019) Heft 4 Wechselstromkorrosion bei Rohr- leitungen hervorgerufen durch Bahnen Markus Büchler, Zürich (CH); Stefan Nydegger, Thun (CH) Vor rund 30 Jahren wurde die Wechselstromkorrosion „entdeckt“, nachdem Schäden auf Rohrleitun- gen, hervorgerufen durch induzierte Spannungen von Wechselstrombahnen, aufgetreten waren. Forschungsarbeiten der Schweizerischen Gesellschaft für Korrosionsschutz SGK und anderer haben nun gezeigt, unter welchen Bedingungen Wechselstromkorrosion bei kathodisch geschützten Rohr- leitungen entstehen kann. ENOTRAC hat die von Bahnen induzierten Spannungen für verschiedene Rohrleitungskonfigurationen mittels Simulation berechnet und beurteilt. AC corrosion on piplines caused by railways After damages caused by induced voltages from AC traction systems on pipelines, AC-corrosion was “discovered” about 30 years ago. Research work by SGK and others has now shown under which conditions AC-corrosion can occur in cathodic protected pipelines. ENOTRAC has calculated and eva- luated such induced voltages from railways for various pipeline configurations using their simulation tools. Corrosion due aux courants alternatifs de chemins de fer La corrosion par courant alternatif, causée par les tensions induites par des systèmes ferroviaires, a été découverte il y a près de 30ans par les dégâts qu’elle provoque dans les canalisations. Des recher- ches, menées entre autres par la SGK, ont désormais permis de démontrer dans quelles conditions la corrosion par courant alternatif peut apparaître sur des ouvrages avec protection cathodique. ENO- TRAC a calculé par simulations et analysé ces tensions induites dans différentes configurations de conduites. 1 Einführung Transportleitungen für Erdgas und Erdöl müssen in den meisten Ländern aufgrund der gesetzlichen Vor- gaben mit einem Kathodischen Korrosionsschutz (KKS) ausgerüstet sein. Dieser KKS verhindert nach- weislich das Auftreten von Leckagen und gewährleis- tet so die Sicherheit für Umwelt und Bevölkerung. Voraussetzung für diesen KKS ist eine hochwertige elektrisch isolierende Umhüllung sowie die galvani- sche Trennung der Rohrleitung von Erdungsanlagen. Diese Maßnahmen führen dazu, dass Wechselspan- nungen von Energieversorgungssystemen sowie von Wechselstrombahnen in diese Rohrleitungen indu- ziert werden. Diese Spannungen sind aus Gründen des Berührungsschutzes kritisch und müssen durch geeignete Erdungsmaßnahmen gemäß EN50443 [1] über Abgrenzeinheiten auf zulässige Werte redu- ziert werden [2]. In Europa kam es aber trotz der An- wendung eines wirksamen KKS und trotz Einhaltung der Vorgaben in Bezug auf den Personenschutz wie- derholt zu Leckagen an Erdgas-Hochdruckrohrlei- tungen aufgrund von Wechselstromkorrosion. Cha- rakteristisch für diese Wechselstromkorrosion ist eine stark erhöhte Korrosionsgeschwindigkeit. Insbeson- dere wurden Werte im Bereich von 1mm und mehr pro Jahr beobachtet. Angesichts der typischen Wandstärken von Rohrleitungen von 5mm bis 10mm wird die Relevanz dieser Effekte für die Integ- rität der Anlagen deutlich. Die normativen Randbe- dingungen, die betriebliche Umsetzung und die neusten planerischen Möglichkeiten werden im Fol- genden dargelegt. 2 Normative Voraussetzungen In umfangreichen Labor- und Feldversuchen der letzten Jahre im Auftrag des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches DVGW [3-6] wurde ein um- fassendes Verständnis für die bei Wechselstromkorro- sion ablaufenden Prozesse erarbeitet. Dabei wurde deutlich, dass Korrosion in erster Linie eine Folge von Überpolarisation durch KKS ist. Gerade ein sehr wirk- samer KKS führt zu stark beschleunigten Korrosions- angriffen. Die ersten Schäden sind daher in Deutsch- land [7] und in der Schweiz [8] bei Bahnbeeinflussung aufgetreten, da diese Länder traditionell sehr viel Wert auf einen effizienten Korrosionsschutz auf den Hochdruckrohrleitungssystemen gelegt hatten. Es war folglich gerade dieser wirksame KKS, welcher zu den Schäden geführt hat. In den Bildern 1 bis 3 ist ein typisches Beispiel für das Erscheinungsbild von Wechselstromkorrosion dargestellt, welches in künst-