Cele mai multe probleme cu antigelul în circuitele de încălzire nu apar atunci când sunt utilizate într-o manieră țintită. Provocarea mult mai mare în acest domeniu apare de obicei doar atunci când sunt reportate sume mici. Acest articol tehnic va arăta de ce este cazul și ce soluții sunt disponibile.

În timp ce cauza valorilor pH-ului prea mari ale apei de încălzire poate fi de obicei găsită rapid – auto-alcalinizarea apei de umplere puternic înmuiată trebuie menționată aici în special – există mai multe posibilități pentru valorile pH-ului care sunt semnificativ prea mult scăzut. În cazuri extreme, aici sunt măsurate valori până la pH 4. Astfel de ape arată ca „suc de multivitamine” – cel mai târziu după umplerea unei probe și reacția cu oxigenul atmosferic. Această colorare este cauzată de produse de coroziune a fierului proaspăt, suspendate. Cum apare această reacție, în special coroziunea acidă?

Procesul de coroziune

Practic, oțelul negru are tendința de a se dizolva în mediu apos (conform Fe Fe2+ + 2 e-) așa cum se arată schematic în Figura 1. Sarcina (e-) rămasă pe metal este oferită unui agent oxidant – de obicei oxigen dizolvat în apă – în imediata apropiere a punctului de ieșire, cu ioni de hidroxid formându-se conform ½ O 2 + 2e- ₊ H ₂forma O2OH-. La valori scăzute ale pH-ului în apă din sistem – de la pH < 5 – ionii H+ ai acidului, care sunt acum prezenți într-o concentrație semnificativă, înlocuiesc agentul oxidant oxigen, are loc coroziunea acidă, care apare și în sistemele închise. împotriva coroziunii cu formarea hidrogenului (2 H+ + 2e- H2). Egalizarea sarcinii „electrice” trece peste apă și este din ce în ce mai favorizată de conductivitatea sa electrică.

Valoarea pH-ului apei de încălzire

Valoarea pH-ului apei de încălzire determină dacă pe metalele instalate în circuitul de încălzire se poate forma sau nu un strat de acoperire. Figura 2 prezintă intervalele de pH pentru materialele fier, cupru și aluminiu în care se formează un așa-numit strat pasiv de produse de coroziune, care limitează cel puțin masiv coroziunea la suprafață. Reglementările relevante, în special Ghidul VDI 2035, necesită un interval de pH de 8,2 până la 9,0 ca cel mai bun compromis posibil pentru metalele instalate în circuitul de încălzire. Pentru sistemele fără componente din aluminiu, totuși, valoarea pH-ului ar trebui să fie între 9,3 și 10,0, deoarece o valoare ridicată a pH-ului încetinește în general coroziunea oxigenului.

Interesante în acest context sunt rezultatele investigațiilor efectuate de Siemens Building Technologies AT din perioada 1997-2007, conform cărora toate analizele de apă din „sisteme cu probleme” au arătat o valoare a pH-ului prea scăzută. Au fost luate în considerare în special supapele de control

Valori pH vizibil scăzute în apa de încălzire

Există mai multe motive pentru valorile scăzute ale pH-ului în apa de încălzire:

• Acizi organici formați din reziduuri degradate de antigel. Aici apar valori surprinzător de scăzute ale pH-ului, de până la aproximativ 4. Introducerea neintenționată a antigelului este cauza principală a valorilor pH foarte scăzute în apa din sistem.
• Reziduuri de agenți de curățare acizi, de obicei pe bază de acid din fructe, care sunt utilizate pentru îndepărtarea nămolului sau înainte de utilizarea așa-numiților agenți de protecție complete
• Umplerea cu apă dintr-o osmoză inversă, care conține încă cantități mari de acid carbonic negazat
• Acidificarea apei de plante cu un conținut ridicat de fier cu pătrundere de oxigen ca urmare a formării de produse de coroziune acide

Probleme de coroziune cu reziduuri de antigel

Adăugarea țintită de antigel de obicei nu reprezintă o problemă, deoarece se acordă atenție concentrațiilor minime, iar amestecurile gata conțin și substanțe de protecție adecvate, cum ar fi inhibitori de coroziune și agenți de tamponare. Dimpotrivă, cantități mici introduse neintenționat în intervalul < 0,5% se dovedesc a fi problematice. Sursele primare pentru aceasta sunt pompele și furtunurile de spălare, care sunt, de asemenea, folosite pentru umplerea sistemelor solare termice. În plus, unele agregate, de ex. B. pompe de căldură, glicoli folosiți, care ar trebui spălate înainte de instalare. Etilenglicolul sau propilenglicolul, care sunt mai puțin periculoase din punct de vedere al sănătății, sunt inițial neutre din punct de vedere al pH-ului. Cu toate acestea, atunci când acești alcooli dihidroxilici intră în contact cu puțin oxigen în prezența ionilor de fier, se descompun în acizi organici. Ionii de fier accelerează considerabil degradarea, în timp ce cuprul, alama și aluminiul nu prezintă niciun efect de promovare a îmbătrânirii, așa cum este descris de Stichel (vezi referințele 4/5 de mai jos). Acidul acetic în special, dar și acidul oxalic, lactic și glicolic sunt detectabili ca produși finali ai reacției, care reduc foarte mult valoarea pH-ului. Actualul ghid VDI 2035 are și acest lucru în Capitolul 10/Tab. 2 și denumește acizii organici din antigel care au fost transportați și deja degradați ca fiind cauza apei de încălzire de culoare portocalie cu o valoare scăzută a pH-ului. Urmează recomandarea componentelor care au fost deja folosite pentru umpluturi cu apă-antigel Reziduurile de antigel sunt o sursă de carbon organic și, prin urmare, un parametru relevant al apei care permite procesele microbiologice. Printre altele, carbonul organic este necesar și pentru reducerea sulfatului; B. foarte corosiv pentru oțel. Conținutul de COT (carbon organic total) trebuie menționat aici ca o variabilă măsurată, reglementări precum BTGA 3.003 sau SWKI BT102 elvețian specificând valori orientative de < 25 sau < 30 mg/l. Sistemele încărcate din câmp arată adesea valori de până la 2000 mg/l.

Ce variante de renovare există?

Sistemele încărcate într-un grad atât de mare ar trebui, dacă este posibil, mai întâi spălate cu apă de la robinet. Dacă apa din sistem nu poate fi pur și simplu drenată sau clătită în prealabil din motive operaționale sau din cauza valorilor limită de descărcare corespunzătoare, tratamentul cu debit parțial poate fi utilizat și direct pentru curățarea apei din sistem.

În acest caz, apa din sistem ar trebui să fie desalinizată în mare măsură (conductivitate < 60 µS/cm) pentru a reduce tamponarea și, de asemenea, pentru a elimina fierul dizolvat. Dacă o astfel de desalinizare nu are loc, o mulțime de oxid de fier (III) hidrat (FeOOH) va precipita sub formă de nămol și, eventual, va bloca filtrul atunci când pH-ul este corectat în sus cel mai târziu. Într-o etapă ulterioară, reziduurile degradate ale glicolului, de ex. B. prin filtrare intensivă în flux parțial peste cărbune activ, pentru a elimina cât mai bine posibil. În caz contrar, se poate presupune că valoarea pH-ului va scădea din nou în timp. În cele din urmă, se introduce un stabilizator alcalin de pH. De exemplu, toate etapele de lucru pot fi efectuate foarte ușor cu unitatea de desalinizare cu debit parțial, multifuncțională, compactă „permaLine mobil”.

Concluzie

Reziduurile de antigel introduse neintenționat provoacă o reducere surprinzător de semnificativă a calității apei de încălzire. Cu toate acestea, igienizarea poate fi efectuată cu ușurință și fără întreruperea operațiunilor folosind metode inteligente cu flux parțial. Cu toate acestea, numai cu condiția ca întregul volum al sistemului să fie înregistrat.