Inhibitory korozji są to substancje pozwalające na znaczne zmniejszenie szybkości procesów korozyjnych metali stykających się z środowiskiem korozyjnym. Za środowisko korozyjne możemy uważać każdą instalację ogrzewczą, której nośnikiem ciepła jest woda, ponieważ to jej skład ma decydujący wpływ na przebieg procesów korozji.

W ostatnim artykule mojego autorstwa pt. „Walka ze skamieliną” zwróciłem uwagę na wpływ korozji na jakość wody w instalacjach grzewczych, których nośnikiem ciepła jest woda. Do redakcji „Magazynu Instalatora” wpłynęła sugestia od jednego z czytelników dotycząca zastosowania produktów jakimi są inhibitory korozji: „nieporuszony został w artykule temat stosowania inhibitorów korozji w układach centralnego ogrzewania, a jest to też chyba jedna z metod w walce z odkładaniem się kamienia w instalacji oraz korozją – poprzez wiązanie tlenu przez inhibitor”.

Tematykę korozji w instalacji, a raczej zabezpieczenia systemów grzewczych i chłodniczych, nie sposób opisać w jednym artykule, stąd chętnie dodam kilka dodatkowych zdań w tym zagadnieniu również o zastosowaniu inhibitorów korozji.

Inhibitory korozji – zastosowanie

Inhibitory korozji są to substancje pozwalające na znaczne zmniejszenie szybkości procesów korozyjnych metali stykających się z środowiskiem korozyjnym. Za środowisko korozyjne możemy uważać każdą instalację ogrzewczą, której nośnikiem ciepła jest woda, ponieważ to jej skład ma decydujący wpływ na przebieg procesów korozji. Proces korozji składa się z dwóch reakcji składowych które przebiegają równocześnie. Na anodzie na skutek rozpuszczenia metalu powstają jony, uwalniają się elektrony, które w dalszym etapie biorą udział w reakcji przebiegającej na katodzie i prowadzą do wiązania tlenu lub rozkładu wody.

Tlen zawarty w powietrzu lub wodzie uzupełniającej stosunkowo szybko zostanie związany w procesach korozyjnych, jednak jego wytrącanie się, związane np. z powstawaniem lokalnego podciśnienia lub częstym uzupełnianiem wody, spowoduje, iż ilość wnikającego tlenu będzie tak duża, że szkody spowodowane korozją zaczną być odczuwalne dla użytkowników instalacji. Normalna zawartość tlenu wody sieciowej, którą uzupełniamy instalację, wynosi od 8 do 11 mg tlenu/litr wody. Jest to stosunkowo nieduża zawartość tlenu, który może zostać rozpuszczony w wodzie przy zapewnieniu odpowiedniego nadciśnienia zależnie od temperatury.

Inhibitory korozji  - zanieczyszczony wirnik pompy
Inhibitory korozji – piasek jako efekt wytrącenia się minerałów z wody. Zatarte łożyskowania w pompach.

Przy stałym ciśnieniu i przy wzrastającej temperaturze zmniejsza się rozpuszczalność powietrza w wodzie, co oznacza powstawanie pęcherzyków powietrza. Jako przykład możemy wziąć sytuację, zbiornik, w którym panuje stałe ciśnienie 1 bara. W takich warunkach w 1 m3 wody przy temperaturze 10°C może rozpuścić się aż 23 litry powietrza. Podgrzewanie wody do temperatur 90°C spowoduje, że przy tym samym ciśnieniu w wodzie rozpuszczone pozostaną tylko 3 litry powietrza, a pozostałe zostaną wytrącone w formie wolnych pęcherzyków gazów gotowych do przeprowadzania reakcji korozyjnych.

Zastosowanie inhibitorów korozji do wody grzewczej jest konieczne tylko w tych systemach, w których wnikanie tlenu do instalacji jest stałe i nie można jemu zapobiec. Taka sytuacja może mieć miejsce np. w instalacjach w kotłami stałopalnymi w układzie otwartym przy jednoczesnym niskim napływie ciśnienia z otwartego naczynia wzbiorczego. Inhibitory wytwarzają warstwę ochroną na powierzchni metalu, której zadaniem jest zahamowanie korozji.

Inhibitory korozji – korzyści

Korzyści podawane przez producentów inhibitorów związane są z zatrzymaniem procesów korozji oddziaływujących szkodliwie na instalację. Dlatego też zastosowanie ich w instalacji:

  • przeciwdziała korozji zaworów, grzejników, kotłów oraz rur,
  • nie dopuszcza do odkładania się kamienia, tworzenia zgorzeliny oraz zapobiega głośnej pracy kotła,
  • zabezpiecza przed zapowietrzaniem, a także wyklucza niedogrzane miejsca w grzejnikach,
  • powoduje zmniejszenie zużycia paliwa,
  • zabezpiecza pompy przed zatarciem.

Wnikanie tlenu do instalacji

Wymagania podstawowe, które należy spełnić, aby zredukować ryzyko powstawania szkód związanych z korozją, to ograniczenie zawartości tlenu, który może wnikać do instalacji poprzez:

  • lokalne spadki ciśnienia (tlen rozpuszczony w wodzie ulega uwolnieniu),
  • powietrze podczas procesów napełniania i uzupełniania instalacji,
  • bezpośredni kontakt wody z powietrzem, dyfuzja powietrza przez nieszczelności, systemy otwarte, uszczelki, przepony.

Tlen a metal w instalacji

W wodzie o małej zawartości tlenu szybkość procesów korozji miedzi i jej stopów oraz żelaza czy aluminium stosowanych do budowy źródeł ciepła, a także odbiorników, jest pomijalnie mała. W instalacjach wykonanych ze stali nierdzewnej bardziej niż na zawartość tlenu należy zwrócić uwagę na zawartość chlorków i innych substancji wywołujących korozję stali nierdzewnej.

Aluminium: w wyniku kontaktu wody z powierzchnią aluminium powstaje warstwa tlenku aluminium, która przy zachowaniu odpowiedniego pH wody (6,5 do 8,5) stanowi warstwę ochronną. Jeżeli jednak w wodzie pojawi się odczyn kwasowy bądź zasadowy warstwa ta ulega rozpuszczeniu. Przedostanie się tlenu do wody grzewczej zawierającej sód i wodorowęglany może prowadzić do powstawania glinianów (wodorotlenek glinu) osadzających się następnie w formie mułu na poszczególnych elementach instalacji.

Napełnianie instalacji

Zgodnie z wytycznymi VDI2035 w całym okresie użytkowania instalacji ilość wody wykorzystywana do napełniania oraz uzupełniania braków nie powinna przekraczać trzykrotności pojemności całkowitej instalacji. Tym samym niezbędne jest zachowanie wody w instalacji, redukowanie ilości procesów płukań oraz niwelowanie przyczyn powstawania ubytków w instalacjach wodnych.

Inhibitory korozji – dozowanie

Zbyt mała dawka inhibitorów może doprowadzić do powstawania lokalnych ogniw korozji. Zbyt duża zawartość inhibitorów może być przyczyną nieprawidłowej pracy poszczególnych podzespołów systemu, np. wpływają one na awarię elementów wykonanych z materiałów elastomerowych, takich jak przepony w naczyniach wyrównawczych, powstawanie osadów i zatorów związanych z przyrostem gęstości wody w instalacji, uszkodzeniem pierścieni uszczelnień ślizgowych w pompach, czy też powstawaniem biofilmu. Dlatego też należy bardzo uważać, aby z dobrych chęci nie zaszkodzić swojej instalacji.

Podsumowanie

Inhibitory korozji znajdują zastosowanie w instalacjach ogrzewczych. I jest to jak najbardziej wskazane! Dzięki tym działaniom znacznie spowolnione jest powstawanie ogniw korozyjnych w instalacjach, co nie oznacza, iż zostają one całkowicie zahamowane. W dalszym ciągu niezbędne jest zastosowanie odpowiedniego nadciśnienia w instalacji, tak aby zniwelować miejsca lokalnego spadku ciśnienia poniżej wartości minimalnej (NPSH instalacji) i możliwość wnikania powietrza do instalacji lub wyodrębniania zawartych w wodzie rozpuszczonych pęcherzyków gazów.

Zastosowanie inhibitorów, pomimo swoich bardzo dobrych właściwości wiązania tlenu, bakteriobójczych czy przeciwzamarzaniowych, powinno być stosowane tylko tam, gdzie jest ono konieczne. Pamiętając, iż im mniej skomplikowana instalacja, wykonana zgodnie ze sztuką inżynierską, tym łatwiejszy proces jej utrzymania i dłuższa skala wysokosprawnej pracy.

Bartosz Tywonek

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij