1. Причины появления коррозии в трубах
Причинами коррозийных отложений в трубах является контакт их с водой, с повышенным содержанием примесей. В основном это соли, кислоты и щелочи. Такая ситуация возникает и в системах отопления. Разрушение металла происходит из-за химических или электрохимических производств. Кислород коррозия.
Несмотря что во многих местах давно используются пластиковые трубы, в системах водоснабжения продолжают устанавливать стальные. Это обусловлено их техническими характеристиками и низкой стоимости. Но именно такой трубопровод подвергается коррозийным отложениям. Одна из причин – наличие кислорода. Влияние в основном обусловлено скоростью реакций. Образуются электрохимические ячейки неравномерной аэрации, которые провоцируют приток кислорода к металлу неровно. Начинается катодный процесс. В местах наименьшего скопления кислорода процесс анодный. Коррозия металла определяется окислением и преобразованием в оксиды.
4Fe + 3O2 + 2H2О = 2Fe2O3·H2О.
Следуя уравнению можно понять, что на 1 мг кислорода в воде приходится 2,33 мг железа. Учитывается не свободный кислород, а вступивший в реакцию. Регламентом разработаны нормативы воды, поступающей в трубопровод:
- соли кальция и магния от 100 до 200 мг/л.
- кислотно-щелочной баланс от 5,8 до 6,8.
- общая жесткость от 0,5 мг-экв/л.
- хлориды от 65 до 120 мг/л.
- сульфаты не больше 2 мг/л.
- кальций до 2 мг/л.
- железо от 0,06 до 0,08 мг/л.
- щелочность воды до 0,2 мг-экв/л.
- индекс Ланжелье 2,4-4
- индекс Ризнера от 12 до 14,2.
Доказано, что при росте температуры воды способность к коррозийным отложения возрастает. Цифры повышаются с каждым увеличением на 10 градусов. При этом снижается умение растворять соли жесткости, что провоцирует образование накипи. Вещества оседают и прикрепляются к стенкам труб. Все эти химические процессы провоцируют появление коррозии в отопительных системах.
2. Проблемы которые вызывает коррозия труб
Самые распространенные проблемы коррозийности труб – свищи, питтинг. Потери воды совсем ничтожны, именно поэтому их так сложно обнаружить. Вода, которая выходит через отверстия распространяется по внешней стороне трубы и происходит разрушение теплоизоляции. Металл становится тоньше и в итоге приводит к большим потерям жидкости. Потому первопричиной разрушения трубопровода является именно внутренние коррозийные отложения, а не внешние.
Сложность при выявлении причин при коррозийном отложении – множество факторов влияния. То есть изменение одного условия повлечет за собой торможение или наоборот ускорение процесса. К примеру, при одновременном наличии карбонатов кальция, магния и натрия в сочетании с углекислым газом может вызвать образование гомогенной защитной пленки по всей трубе и притормозить коррозию. А может образовывать нестабильные осадки и ускорять. То же касается и растворенного кислорода. Он деполяризует катодные места и ускоряет коррозию. Но при этом может оказывать пассивное влияние и замедлять процесс. Коррозийные отложения в горячей воде чаще приводят к появлению сквозных язв.
Ускоренную коррозию вызывают такие факторы как низкое содержание солей, щелочности и pH. Дополнительными причинами выступают высокая концентрация кислорода и температура. Чаще всего свищи появляются в местах, где установлены задвижки, отводы, сварные соединения, врезки трубопровода. Так как в этих местах изменяется давление из-за смены скорости потока. Выделяется кислород и другие газы. Что приводит к образованию макроячеек.
Что касается горячей воды, то в этом случае происходит столкновение нескольких факторов. С одной стороны, для защиты от коррозийных отложений температура воды должна быть не выше 50 градусов. С другой стороны, при такой температуре могут размножаться бактерии Legionella. Поэтому минимальный нагрев происходит до 60 градусов. Кроме того, может происходить биокоррозия. В воде появляются активные бактерии при маленькой скорости потока или застоях. Один из таких видов железобатерии Gallionella. Они образуют слизистую пленку высокой прочности, которая не смывается потоком. Другой тип – сульфатредуцирующие. Они восстанавливают сульфат ионы до сероводорода, которые вызывают коррозию. Еще известны бактерии, окисляющие серу – тионовые.
3. Способы защиты труб от коррозии
Самый оптимальный способ защиты труб – добавление ингибиторов. Их можно разделить на несколько подтипов для использования:
Ингибиторы, в зависимости от типа, могут защищать все виды металлов, препятствовать образованию осадков. Они должны работать при высоких температурах, не содержать вредных присадок и устранять органические соединения. Находящиеся в составе присадки очень влияют на эффективность защиты.
Рис. 1 Применение ингибиторов
Ортофосфат. При высокой жесткости воды вызывает выпадение осадка и образует пленку на поверхности. Количество добавляемого вещества от 10 до 20 мг на 1 литр.
Условия применения:
- Концентрация хлора меньше 300 мг/л.
- pH 7,5
При увеличении показателей хлористых соединений наоборот провоцирует образованию коррозии. Применяется для защиты труб из черных металлов.
Полифосфаты. Используются так же для предотвращения коррозии в трубах из черных металлов.
Условия применения:
- pH 7,5
Концентрация хлора значения не имеет, удаление солей жесткости не требуется. Увеличение качества обработки осуществляется путем добавления цинка. Расход 10-20 мг на 1 литр.
Фосфонаты. Используются только совместно с цинком или полифосфатами.
Условия применения:
- pH от 7 до 9 единиц.
Реагент подается дозировано из расчета 10-20 мг/л.
Молибдат. Защищает изделия из черных металлов и алюминия. Добавляется от 75 до 150 мг/л.
Условия применения:
- pH от 5,5 до 8,5 единиц.
Не рекомендуется использовать в жесткой воде, так как реагент выпадает в осадок. Высокая концентрация хлора и сернистых примесей уменьшает эффективность, но без образования свищей.
Силикат. Применяются для труб из черных металлов и медных сплавов. Добавляется из расчета 10-20 мг/л.
Условия применения:
- pH от 7 единиц и выше
Позволяет создать пленку, которая будет защищать до 14 дней.
Цинк. Используется как добавочный элемент совместно с полифосфатами, ортофосфатами и другими.
Условия применения:
- pH до 7,5
Применяется для усиления защитных свойств и позволяет снизить расход ингибитора.
Хлор и бром. Используются для обеззараживания.
Условия применения:
- pH 8
Если уровень pH выше условий применения, то добавляют бром. Добавляют от 0,1 – 0,5 мг/л.
Нитрит. Образовывает пленку окиси железа.
Условия применения:
- pH от 9 до 9,5
Концентрация вещества составляет 250 – 1000 мг/л. Совместим с молибдатом. При этом уменьшается расход. Нитриты уничтожаются бактериями. Поэтому требуется добавлять ингибиторы коррозии.
Способ применения. Добавление ингибитора происходит с помощью насоса и импульсного датчика в систему водоснабжения. Система устанавливается после деаэрации и умягчения воды.
4. Рекомендации
При выборе ингибитора необходимо узнать состав исходной воды, сравнить показатели с условиями применения. Рассчитать расход вещества. Если полученная цифра слишком велика, практически всегда есть возможность комбинирования веществ. При этом улучшается их эффективность и снижается потребление.
Выбирается ингибитор, основываясь на некоторых факторах.
Для изменения технических характеристик воды используются дополнительные реагенты. Щелочь для повышения pH.Цеолиты для умягчения воды. Ортофосфат кальция предотвращает прилипание осадков, при концентрации от 10 до 15 мг/л. Бензотриазол – для защиты медных сплавов. При бактериальном загрязнении добавляются полиакрилаты, акрилатовые элементы и другие. Концентрация таких веществ составляет от 2 до 3 мг на 1 литр.
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |