Nickel im Trinkwasser analysieren

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Technische Universität Chemnitz Fakultät für Maschinenbau Inst.f. Strukturleichtbau

Prüfanlage und Prüflinge

Der Aufbau der Prüfanlage erfolgte nach DIN EN 15664-1, Bild A.2 für Formstücke. Die normgerechten Formstücke (s. Abb. 1) mit einer Länge von 100 mm und einem Innendurchmesser von 17 ± 0,3 mm sind pro Prüfstrecke (insgesamt drei je Probe) zu je fünf Stück nacheinander anzuordnen (s. Abb. 2). Als Referenz kam der Werkstoff 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2) zum Einsatz. Dieser weicht von dem in der DIN EN 15664-1 vorgesehenen Referenzwerkstoff 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2) aufgrund der vorzunehmenden Schweißungen ab (s. Abb. 2). Die Innenseite der Formstücke wurde mit dem jeweiligen Lotwerkstoff belotet/beschichtet. Dies erfolgte durch eine gleichmäßige Applikation einer Lotpaste auf den Innendurchmesser und anschließender Lötung der Formstücke chargenweise in einem Vakuumlötprozess bei geeigneter Arbeitstemperatur. Als Lotwerkstoffe wurden in Zusammenarbeit mit einem Konsortium der betroffenen Industrien die Nickelbasisstandardlote NI105, NI107 und B-Ni60CrPSi ausgewählt (s. Tab. 1).

Die Prüfanlage wird mittels einer speicherprogrammierbaren Steuerung überwacht und geregelt, die einen kontinuierlichen Betrieb nach dem in der DIN EN 15664-1 vorgegebenem 24h-Zyklus garantiert. Dieser repräsentiert den Wasserdurchfluss in einem durchschnittlichen Haushalt mit Stagnationszeiten zwischen 0,5 und acht Stunden. Aufgrund der derzeitigen Gültigkeit beider Normen wurden die Entnahmezyklen kombiniert, um eine flexible Auswertung zu ermöglichen (s. Tab. 2). Da neben dem regulären 24h-Zyklus auch längere Stagnationszeiten beispielsweise während der Urlaubszeit auftreten können, wurden gemäß DIN 50931-1 Analysen nach 48 und 72 Stunden in den Wochen vier und zwölf geprüft. Die Gesamtversuchsdauer beträgt 26 Wochen. Die Anbindung der Prüfanlage an die städtische Trinkwasserversorgung Chemnitz erfolgte mittels einer handelsüblichen Trinkwasserinstallation (Zuleitungswerkstoff Kupfer). Die Temperatur im Versuchsraum betrug etwa 20 °C. Die Wassertemperatur differierte entsprechend der Jahreszeiten. Alle Proben wurden durch das zertifizierte Labor der Südsachsen Wasser GmbH analysiert. Das Probenvolumen je Prüfleitung und Probennahme betrug etwa 50 ml. Die Messungenauigkeit der Nickel-ionenanalyse lag bei 15,9 Prozent.

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