Korrosionsschutz in geschlossenen Systemen

Korrosionsgeschwindigkeiten, die in offenen Kühlkreisläufen noch ausreichend gering sind, können in geschlossenen Systemen aufgrund des Verbleibens der Korrosionsprodukte nicht toleriert werden. Da andererseits keine oder nur geringe Wasserverluste auftreten, ist ein erhöhter Aufwand an Korrosionsschutzmaßnahmen gerechtfertigt. Dies bezieht sich auf äußere und innere Wasseraufbereitungsverfahren.

An inneren Aufbereitungsmaßnahmen kommen zwei grundsätzlich verschiedene Techniken in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen zur Anwendung: Sauerstofffreie Betriebsweise und Inhibierung in Gegenwart gelösten Sauerstoffs.

Eine sauerstofffreie Betriebsweise bietet sich für geschlossene Heißwasserkreisläufe an, bei denen eine Belastung mit Luftsauerstoff etwa über Zwischen- und Ausgleichsbehäufe an, bei denen eine Belastung mit

Die erforderlichen Maßnahmen der inneren Aufbereitung beschränken sich dann auf die Dosierung von sogenannten Sauerstoffbindemitteln (auf Hydazin- oder Sulfitbasis), Einstellen und Puffern eines bestimmten pH-Wert-Bereiches im schwach basischen sowie einer vorsorglichen Passivierung von Stahl und Buntmetallen für den Fall, dass ein unvorhergesehener Sauerstoffeinbruch stattfindet.

Zweckmäßigerweise wird ein Kombinationsprodukt dosiert, das all diesen Erfordernissen gerecht wird. Grundsätzlich kann als Speisewasser für Heißwasserkreisläufe sowohl erdalkalihaltiges Wasser, als auch enthärtetes oder entmineralisiertes Wasser verwendet werden, jedoch sind hierbei unbedingt die VdTÜV-Richtlinien für den Betrieb von Heißwassererzeugern zu beachten.

Richtwerte für die Wasserbeschaffenheit in Heißwasseranlagen enthält die VDI 2035.

Als Kontrollparameter für die Beschaffenheit des Umlaufwassers sind der Gehalt an Sauerstoffbindemittel, der pH-Wert und gegebenenfalls der Phosphatgehalt zu erfassen. Geschlossene Kreisläufe, die als Werkstoff Aluminiumlegierungen enthalten, erfordern besondere Aufbereitungsmaßnahmen, auf die nachfolgend vertieft eingegangen wird.

Geschlossene Kreisläufe, bei denen von einer Belastung mit Luftsauerstoff auszugehen ist - z.B. Primärkreisläufe in Kühlsystemen, Heizungskreisläufe mit niedrigen Vorlauftemperaturen, Anlagen mit Fußbodenheizungen - erfordern eine nahezu vollständige und sichere wasserseitige Passivierung sämtlicher nicht-korrosionsbeständiger Anlagenteile. Im Allgemeinen bestehen diese aus unlegiertem Stahl und Buntmetallen.

Von großer Bedeutung ist bereits der Zustand des Speisewassers bei der Erstbefüllung, also während der Spülung und Inbetriebnahme. Systeme mit bereits fortgeschrittenen Korrosionserscheinungen müssen vor einer inneren Aufbereitung saniert werden.

Bestandteil von Sanierungsmaßnahmen ist eine gründliche Reinigung des Systems. Hierbei müssen stärkere Inkrustierungen und schlammartige Ablagerungen aus dem System entfernt werden.

Der Speisewasserbeschaffenheit kommt in geschlossenen, sauerstoffhaltigen Kreisläufen besondere Bedeutung zu. Günstig ist ein mineralsalzhaltiges Wasser, nachteilig sind höhere Chlorid- und Sulfatgehalte. Ideal ist die Verwendung von entmineralisiertem Wasser.

Vollständig enthärtetes, salzhaltiges Wasser darf nicht verwendet werden. Maßnahmen zur äußeren und inneren Wasseraufbereitung müssen aufeinander abgestimmt sein, wobei Anlagen-spezifische und wirtschaftliche Gegebenheiten zu berücksichtigen sind.

Produktlinie für geschlossene Systeme

Die wichtigsten Produktlinien zur inneren Aufbereitung sollen zusammenfassend beschrieben werden:

1)         - Phophat / Borat / Triazol

Diese mittlerweile bereits klassische Kombination ermöglicht eine preisgünstige Behandlung, wenn entmineralisiertes oder weiches Wasser mit geringem Salzgehalt zur Verfügung steht. Da erdalkalihaltiges Wasser Calciumphosphatablagerungen bildet, ist in diesem Fall die Anwendung auf Anlagen mit nur geringen Wasserverlusten beschränkt. Schwankungen in der Produktkonzentration sind unkritisch.

2)         - Nitrit / Borat / Triazol oder

3)         - Nitrit / Benzorat / Triazol

Diese, ebenfalls bereits seit vielen Jahren verwendeten Kombinationen, bewirken einen hervorragenden Schutz von Stahl, jedoch ist auf die Einhaltung gewisser Parameter Acht zu geben: Das System muss frei von schlammartigen Ablagerungen sein; bei älteren Systemen kann der Zusatz geeigneter Dispergatoren, verbunden mit einer Teilstromfiltration, Abhilfe schaffen.

Eine Überdosierung beinhaltet die Gefahr lokaler Korrosion und ist gesundheitsgefährdent. Da in Systemen mit größeren Mengen an Korrosionsrückständen, aber auch durch bakteriologische Aktivität, ein beträchtlicher Nitritschwund eintreten kann, ist eine regelmäßige analytische Überwachung unbedingt erforderlich. Nitrit fördert in geringem Maße die Korrosion von Buntmetallen, so dass auf eine ausreichende Triazolkonzentration zu achten ist. Da nitrithaltiges Wasser eine beträchtliche Toxizität hat, ist die Anwendung auf Systeme mit geringen Wasserverlusten beschränkt.

Bei der Entleerung des Systems muss das Wasser aufgefangen und aufgrund der Nitritgehalte behandelt werden - Nitritformulierungen verlieren dadurch immer mehr an Brdeutung.

4)         - Molybdatprodukte

Die Molybdataufbereitung stellt eine neuere Entwicklung dar, deren Optimierung noch keineswegs abgeschlossen ist. Molybdat ist für sich ein wirksamer Inhibitor für Stahl, hat aber obendrein die Eigenschaft, mit einer Vielzahl von Komponenten einen starken Synergismus einzugehen. So haben sich Kombinationen mit geringen Mengen an Phosphat, speziellen Phosphinocarboxylaten, oder Nitrit durchgesetzt.

Molybdatprodukte können sehr vielseitig formuliert werden und damit einen breiten Bereich spezieller Problemstellungen abdecken. Beim Einsatz von Molybdatprodukten ist darauf zu achten, dass im Umlaufwasser keine reduzierenden Bedingungen vorliegen und die Aktivität von Schwefelwasserstoffbildenden Mikroorganismen (Desulfurikanten) unterdrückt wird. Dies kann mit einfachen Maßnahmen erreicht werden. Spezielle Molybdatformulierungen sind besonders zur Aufbereitung von Systemen geeignet, die Aluminiumwerkstoffe enthalten, z.B. für die in neuerer Zeit häufiger installierten Fassadenheizungen. Diese können auch bei vorhandener Mischinstallation zuverlässig geschützt werden.


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