DANSK FJERNVARME. Glykol systemer korrosion m.m.

Transkript

1 DANSK FJERNVARME Glykol systemer korrosion m.m.

2 OVERSIGT Korrosion Betingelser for korrosion Korrosionsformer Glycol Nedbrydning Inhibitorer Analyser Hvad analyseres der for Tolkning af analyser

3 VANDKVALITETSKRAV Anbefalinger ved stål Iltfrit miljø (Ilt < 0,02 mg/l) ph = 9,8 ± 0,2 dannelse af beskyttende magnetitlag Minimering af salte for at undgå belægninger, aflejringer og biofilm minimering af salte betyder i praksis: Afsaltet vand Leverandør kravene til systemet med en 33 % glycol opløsning er ph 7,5 8,5 (det er sat lavt for at beskytte zink og aluminium. Reservealkalinitet 20 ml ( 0,1 N HCl)

4 PROBLEM STOFFER I VAND Ca, Mg Hårdheder Anioner Salte O2, CO2 luft

5 DE 3 VÆSENTLIGE ELEMENTER TIL KORROSION

6 VANDKVALITETER Råvand Kationer Calcium, Ca Magnesium, Mg Natrium, Na Anioner Klorider, Cl Sulfater, SO 4 Nitrater, NO 3 Silicium, SiO 2 Blødgjort vand Kationer Natrium, Na Anioner Klorider, Cl Sulfater, SO 4 Nitrter, NO 3 Silicium, SiO 2 Afsaltet vand kun spor tilbage

7 KOROSIONSTYPER Fladekorrosion ( Jævn, generel korrosion Pitting korrosion ( grubetæring) Spaltekorrosion Galvanisk korrosion Spændingskorrosion Mikrobiel korrosion

8 GALVANISK KORROSION Galvanisk korrosion opstår når et ædelt og et mindre ædelt metal får kontakt. Et metal lag med beskyttelse( oxideret) har et andet potentiale end et ubeskyttet område, hvilket også resulterer i korrosion rust O2 Anode Katode Korrosionsstrøm

9 LOKAL KORROSION Pitting også kaldet grubetæring er meget lokal og, vanskelig at opdage og sker relativ hurtigt. Klorid er ofte involveret Spaltekorrosion kommer i sprækker mellem to materialer og ligner pitting Ustabile forhold i rustfrit stål ved T > 80 C og Cl-koncentration > 5 mg/l er der risiko for opkoncentration af klorid risiko for pitting og spaltekorrosion

10 MIKROBIEL KORROSION Bakterier findes oftest i kolonier på overfladen (biofilm) Organiske stoffer og sulfat vækst af biofilm Lokal korrosion Minimering af tilførsel af organiske stoffer og næringssalte. ph og ilt regulering Anvendelse af biocid anbefales ikke, da bakterier i biofilm kan være resistente over for biocider effektivitetsnedsættelse

11 PÅVIRKNING AF METALLER Kobber og kobberlegeringer Høj ph, ilt og klorid afzinkning af messing Høj Sulflid og ilt sulfidkorrosion Galvaniserede rør Glycol opløser zink i galvanisering og danner slam Aluminium Er ikke korrosionsresistent over ph 8,6

12 SPECIELLE FORHOLD VED GLYCOL Trænger ud alle vegne bedre end vand Lille overfladespænding Teflon tape i stedet for almindelig rørtætning eller eventuel begge dele Har anden densitet og varmefylde end vand Pas på ved beregninger

13 GLYCOLOPLØSNINGER Propylene glycol, (propane-1,2-diol) Tilsætning af korrosionsinhibitorer H-O-CH2-CH2-CH2-O-H

14 ILT I GLYCOLSYSTEMER Ilt reagerer med glykol og danner mælkesyre samt mindre mængder myresyre, eddikesyre og oxalsyre. Mælkesyrer og andre syrer resulterer i ph sænkning Kobber og i mindre grad aluminium øger nedbrydningshastigheden Systemet skal derfor optimeres og indbygges med ilt barrierer. Tanke skal være lukkede til omgivelserne Eventuelle korrosionsprodukter skal fjernes

15 RENSNING AF SYSTEMET INDEN IDRIFTSÆTTELSE OG VALG AF VANDKVALITET Skylleprocedure Inden idriftsættelse, er det en fordel at rense systemet igennem, så løse rustskaller og snavsfjernes. Som minimum bør systemet skylles med vand med høj hastighed evt trinatrium fosfat til rensning ved meget snavsede systemer. Der fastholdes normal driftstemperatur i et par timer. Der kan evt. isættes partikelfilter til at fjerne urenheder Vand kvalitet Blødgjort vand bør som minimum anvendes for at fjern kalcium og magnesium fra vandet. Afsaltet vand giver endnu bedre korrosionsbeskyttelse

16 ANVENDTE INHIBITORER FRA LITTERATUREN Fosfat anses for en god korrosionsinhibitor for jern, stål bly, tin og de fleste aluminiumsforbindelser. Der skal bruges afsaltet vand for at undgå udfældning af calcium og hårdt vand. Tolyltriazol er en effektiv og almindelig inhibitor for kobber og messing Mercaptobenzothiazol kan også anvendes men er ikke så effektiv som tolyltriazol Nitrit er også blevet anvendt som inhibitor over for jern, men må i dag anses for uanvendelig på grund af den miljøskadelige effekt. Silikat er hyppig anvendt. Ulemperne er at der kan dannes tykke belægninger i systemet med metallerne. Tilbagemelding fra LC GLAD, vil ikke nævne hvilke de bruger, men siger det ikke er fosfat, aminer eller silicium. Det kan lige så godt være Natrium carbonat, der giver en buffervirkning, dvs øger alkaliniteten

17 ANALYSER Der skal udtages en prøve ved idriftsættelsen, så der er en reference tilstand. Der er mulighed for egenkontrol som supplement og det er væsentlig at lugte og se på glycolblandingen. Mikrobiel korrosion giver lugt. Korrosion giver uklarheder. Undersøge koncentrationen af glycol ved densitet eller lysimeter Ingen analyse er bedre end den prøve, der er udtaget. Prøven skal tages fra en løbende strøm og ledningen skal være skyllet igennem inden prøven bliver udtaget

18 LEVERANDØRKRAV - TYPISKE ph 7,5 8,5 (det er sat lavt for at beskytte zink og aluminium. Jern skal helst have højere ph Reservealkalinitet neutralisere syrer 20 ml ( 0,1 N HCl) sikkerhed for at Densiteten/ vægtfylde. Fastlægger glycol koncentrationen og dermed frostsikkerhed. (helst >20% af hensyn til microbiel korrosion) Urenheder. Korrosionsprodukter Ledningsevne ved afsaltet vand.

19 DRIFT OG VEDLIGEHOLD AF SYSTEMET For at opretholde et rent system kan det være nødvendigt at have delstrømsrenseanlæg eller fuldflow rensning for at fjerne partikler og urenheder herunder korrosionsprodukter

20 FILTRE TIL RENSNING AF PARTIKLER Hovedstrømsfiltre grove filtre med minimalt trykfald fokus på servicevenlighed, ingen afbrydelser af hovedstrøm Delstrømsfiltre til 5-10 % af hovedstrøm fine filtre til 5-10 µm partikler pose- eller kertefiltre bekvemt skifte af filterenhed

21 Generelt om vandbehandling

22 FOR YDERLIGERE INFORMATIONER Kontakt Kate Wieck-Hansen på telefon eller mail Dansk Fjernvarme Fjernvarmens Hus Merkurvej Kolding Tlf Fax mail@danskfjernvarme.dk