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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. 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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