Korozja instalacji a jakość wody

Popraw jakość powietrza w swoim domu. Sprawdź ofertę OxyShop.pl:

Oczyszczacz i nawilżacz powietrza SHARP UA-HD60EL Kup teraz

Oczyszczacz powietrza Airdog X5 Kup teraz

Klimatyzator przenośny NOXA NXP-35APO1-CA Kup teraz

Wszystkie produkty znajdziesz w ofercie sklepu Oxyshop.pl

Woda do użytku domowego i przemysłowego jest poddawana, w zależności od jej jakości, różnym procesom uzdatniania. Skuteczność stosowanych metod ma znaczący wpływ na procesy zachodzące w systemie dystrybucji. Korozja jest jednym z takich niepożądanych procesów, które mogą prowadzić do zniszczenia systemów wodnych i wtórnego pogorszenia jakości wody. Jaki jest związek między korozją systemu a wodą?

Czym jest korozja?

Pisząc o korozji metalowych elementów instalacji wodnej, mam na myśli zjawisko korozji elektrochemicznej. Korozja tych materiałów jest spowodowana reakcją między metalem (przewodnikiem elektryczności) a wodą, w której zachodzi korozja. Ważne jest, aby pamiętać, że woda w systemie nie jest czystą H2O, ale mieszaniną elektrolitów o przewodnictwie jonowym.

Ogniwo korozyjne (ogniwo galwaniczne) powstaje, gdy na powierzchni metalu występuje różnica potencjałów. Na fragmentach anodowych zachodzą reakcje utleniania, podczas gdy na powierzchniach katodowych zachodzą reakcje redukcji. Najczęściej redukowany jest rozpuszczony tlen cząsteczkowy (depolaryzacja tlenowa) lub jony wodorowe (depolaryzacja wodorowa). Depolaryzacja tlenu zachodzi w środowisku obojętnym lub zasadowym, podczas gdy redukcja jonów wodorowych zachodzi w środowisku kwaśnym.

Poniżej opisałem w kilku zdaniach najczęstsze rodzaje korozji w systemach wodnych. Metale te są wykorzystywane do budowy rur i urządzeń wodociągowych. Należą do nich stal galwanizowana i miedź.

Korozja ogólna

Ten rodzaj korozji występuje na styku metali i wody. Najbardziej podatne na korozję ogólną są stale ocynkowane. Wynika to z faktu, że powstają na niej głębokie wżery i wytrawienia, prowadzące do perforacji. W przypadku, gdy używana jest miedziana instalacja wodno-kanalizacyjna, korozja ogólna skutkuje wyższym stężeniem jonów miedzi.

Korozja lokalna

Korozja lokalna występuje tylko w określonych punktach na powierzchni metalu, które mają kontakt z wodą. Metale chronione pasywną warstwą tlenku w normalnych warunkach pracy są najbardziej podatne na korozję lokalną. Korozja lokalna dotyczy praktycznie wszystkich metali wykorzystywanych do produkcji elementów instalacji wodnej. Korozję miejscową można podzielić na trzy rodzaje:

Korozja wżerowa
Korozja selektywna
Korozja spawalnicza
Korozja naprężeniowa
Korozja selektywna
Korozja wodna

Kryteria doboru rur metalowych opierają się na normie PN-EN 806, która ma zastosowanie do projektowania i budowy systemów zaopatrzenia w wodę. Stopień korozyjności jest określany przez jakość i wskaźniki wody dla każdego metalu i dla każdego typu w ramach tego metalu. Norma PN-EN 12502 dotycząca wytycznych do badania korozji w systemach magazynowania i dystrybucji wody podaje wartości graniczne określające zagrożenie korozyjne metalu. Zgodnie z powyższymi dokumentami woda zasilająca system powinna spełniać następujące wymagania:

pH większe niż 7,5
Całkowita zasadowość > 1,5 mmol/l
Wskaźnik ryzyka korozji wżerowej poniżej 0,5
CCa2+ > 0,5 mmol/l

Wpływ składu chemicznego na korozję instalacji

Każde badanie fizykochemiczne powinno obejmować dokładną ocenę korozyjnego charakteru wody. Jest to ważne dla ochrony struktur wodnych i instalacji sanitarnych przed uszkodzeniem. W atmosferze wodnej większość metali staje się termodynamicznie niestabilna. Jest to determinowane przez pewne składniki chemiczne w wodzie, które określają wartości wskaźników takich jak:

Stężenie rozpuszczonego tlenu lub innych utleniaczy
Stopień mineralizacji (zazwyczaj stężenie chlorków i siarczanów)
Stężenie agresywnego CO2 i jego wartość pH
Stężenie jonów Ca2+ lub Mg2+, które określa twardość wody.

W celu zbadania składu i poszczególnych parametrów wody warto udać się do akredytowanego laboratorium. Profesjonalna analiza wody pomoże dobrać najlepsze metody zapobiegania korozji, niezależnie od tego, czy jest to woda z kranu, czy z własnego ujęcia. Przeczytaj o analizie wody lub obejrzyj film, aby dowiedzieć się więcej o znaczeniu tego badania dla uzyskania wody o pożądanej jakości.

Kwaśne wody zawierające rozpuszczony tlen są najbardziej agresywne dla metali. Przy pH 4,0 rozpuszczony tlen staje się głównym akceptorem elektronów wytwarzanych podczas procesu utleniania metalu. Szybkość korozji metali wzrasta liniowo wraz ze wzrostem stężenia tlenu w wodzie. Krytyczne stężenie tlenu zależy od rodzaju metalu i wzrasta wraz ze wzrostem temperatury, zasolenia wody i wartości pH. Intensywność korozji tlenowej osiąga maksymalną wartość w temperaturach od 60 do 70 stopni Celsjusza.

W kontekście korozyjności wody za najbardziej szkodliwe uważa się jony siarczanowe i chlorkowe. Ważne jest, aby pamiętać, że w tym przypadku jony chlorkowe są najbardziej szkodliwe, ponieważ siarczan staje się aktywny tylko w obecności jonów chlorkowych.

Reakcje chemiczne lub przekroczenie temperatury nasycenia mogą powodować wytrącanie się zanieczyszczeń. Kamień jest wynikiem osadzania się nierozpuszczalnych soli wapnia i magnezu. Ma on tendencję do szybkiego gromadzenia się. Im większa twardość wody, tym bardziej naturalnie kamień osadza się w rurach.

Wartość pH określa rodzaj i nasilenie korozji. Przy pH 6,5 występuje korozja jednorodna. Przy pH = 6,5-8,0 częściej występuje korozja wżerowa. Twardość węglanowa jest również ważna w tym przypadku - im wyższa wartość, tym niższe wymagane pH. Z tego powodu problemy z korozją są powszechne w przypadku wody o niskim pH i wysokim stężeniu rozpuszczonego CO2 i rozpuszczonego tlenu. W wodach o niskiej twardości węglanowej obecny jest dwutlenek węgla, który przekształca produkty korozji w kwaśne węglany, które są łatwo rozpuszczalne.

Zasolenie to kolejny parametr, który może mieć duży wpływ na korozyjność. Wyższe stężenia rozpuszczonych substancji rozpuszczonych zwiększają przewodność właściwą i mogą modyfikować strukturę wytrąconej warstwy ochronnej. Zwiększa to ich porowatość. Szybkość korozji w środowisku wodnym zmienia się ze względu na zmianę przewodności właściwej.

Kiedy wymagana jest ochrona antykorozyjna?

Ochrona antykorozyjna ma ogromny wpływ na trwałość każdego systemu wodnego. Przemysł wymaga również składu fizycznego i chemicznego, który jest odpowiedni do zamierzonego zastosowania wody.

Na przykład woda zasilająca kocioł podlega określonym wymaganiom. Zazwyczaj są one definiowane przez samych producentów sprzętu. Zakłada się jednak, że woda używana do zasilania kotłów nie będzie się pienić ani powodować korozji. Wytrącający się kamień zmniejsza przewodność cieplną kotła, co obniża jego sprawność. Może być również przyczyną jego awarii. Woda kotłowa musi być stabilna i niekorozyjna oraz nie powinna zawierać substancji takich jak:

Zawieszone ciała stałe i oleje
Tlen rozpuszczony
Jony żelaza i manganu
Jony wapnia i magnezu
Zanieczyszczenia organiczne
Chlorki i siarczany

Skład wody chłodzącej jest bardzo ważny. W tym sektorze powszechnie stosowane są zarówno skraplacze powietrzne, jak i wodne lub natryskowo-wyparne. Skraplacze wodne są dostępne z zamkniętymi lub otwartymi obiegami wody chłodzącej. Norma VDI 3803 reguluje wytyczne dotyczące jakości i bezpieczeństwa wody obiegowej. Nie może ona uszkadzać elementów układu chłodzenia. Istnieje wiele powodów, dla których należy uzdatniać wodę w wieżach chłodniczych lub klimatyzatorach. Zanieczyszczona woda może prowadzić do korozji układu chłodzenia i urządzeń. W niektórych przypadkach może również dojść do zanieczyszczenia układu wody chłodzącej. Temat ten został szczegółowo omówiony w moim artykule Uzdatnianie wody w układach chłodzenia i klimatyzacji. Zachęcam do zapoznania się z jego treścią.

Środki chemiczne do ochrony wody przed korozją

Zimna i ciepła woda są niemal w równym stopniu odpowiedzialne za korozję instalacji wodno-kanalizacyjnych. Można przeciwdziałać temu zjawisku pamiętając, że korozja rur jest zjawiskiem złożonym i zależy od wielu czynników. Należą do nich skład chemiczny wody, rodzaj i jakość materiałów użytych w instalacji, warunki hydrauliczne oraz przebieg sieci.

Uzdatniając wodę, można rozwiązać problem korozji tlenowej. Na rynku dostępne są trzy rodzaje produktów pozwalających osiągnąć ten cel:

Inhibitory korozji
Antysedymentanty (w tym antyskalanty dla stacji odwróconej osmozy).
Biocydy, środki czyszczące i inne środki czyszczące

Dlaczego uzdatnianie wody się opłaca?

Chemiczne środki antykorozyjne to najlepszy sposób na ochronę instalacji. Nawet wstępne uzdatnianie może być niewystarczające do ochrony przed korozją i problemami powodowanymi przez kamień, jeśli woda surowa jest niskiej jakości. Przeczytaj: Co to jest dozowanie chemiczne wody i jak działa?

Uzdatnianie wody pozwala kontrolować najbardziej wrażliwe parametry wody, które mogą uszkodzić instalację. Ważne jest, aby wybierając preparaty do chemicznej korekty wody wybrać renomowanego producenta. Polecam preparaty austriackiej marki Transhelsa. Firma ta ma ponad 40-letnie doświadczenie w branży uzdatniania wody i niedawno otworzyła oddział w Polsce.

Firma ta oferuje reduktory tlenu resztkowego, a także produkty łączone, które zawierają substancje ograniczające odkładanie się na ściankach elementów instalacji. Wieloskładnikowe inhibitory korozji chronią elementy metalowe, tworząc jednorodną powłokę, która nie wpływa na ich przewodność cieplną. Ważne jest, aby decydując się na uzdatnianie wody, wybierać preparaty, które mają właściwości stabilizujące i dyspergujące, a także są odporne na hydrolizę. Produkt pozostanie skuteczny nawet w wysokich temperaturach.

Specjaliści pomogą uporać się z korozją w instalacji wodnej.

Uzdatnianie wody to złożony proces, który wymaga wiedzy i doświadczenia. Zalecam skorzystanie z pomocy profesjonalistów, którzy mogą znaleźć najlepsze rozwiązanie dla Twojej instalacji. Skontaktuj się ze mną, jeśli nie masz pewności, z kim się skontaktować i od czego zacząć. Wspólnie możemy stworzyć plan.