Test af korrosionsegenskaber af udviklede kølemidler fraa Aqua Tech Vandbehandling Afrapportering af aktiviteter i projekt under forsknings og o innovationsstyrelsen Udvikling af kølemiddel med forbedrede korrosionsbeskyttende egenskaber 1.okt.2012 v4 B.Malmgren Hansen Indledning Begrænsning af korrosion i køleanlæg med glucol/vandblandinger er en vigtig for at begrænse driftsomkostningerne til vedligehold/udskiftningg af rør i køleanlæg. Der tilsættes normalt en korrosionsinhibitor, men effekten af denne har betydning for levetiden af anlægget.. Aqua Tech Vandbehandling har i nærværende projekt arbejdet med udvikling af nye midler til at beskytte køleanlæg. Anlæg findes som åbne anlæg med adgang til luft via ekspansionsbeholder og lukkede anlæg uden mulighed for ilttilførsel. De forskellige midler er derfor testet i ved 2 ekstremer henholdsvis i luftatmosfære og i kvælstofatmosfære. Der er udført 2 typer af test med forskellige kølemidler leveret af Aqua Tech T 1:Galvanisk korrosion 2:Polarisationstest Udstyr Electrokemisk måleudstyr af typen Princeton Applied Research PARSTAT 2273 Termostateret målekammer med modelektrode, sølv/sølvkloridd ref. elektrode med membranfritte til særlig lav afgivelse af reference elektrolyt og adgangshuller til testelektrode, luft/kvælstoftilførsel og temperaturmåling. Fremstilling af elektroder Fe Der er fremstillet jern elektroder fra stål 37 stænger som er skåret ud aff stænger i ø10 mm i 1 cm længde Hul er boret til eksisterende test stand og elektroder er slebet Frit areal ca. 4 cm 2 1
Figur 1 Fe elektroder Cu Der er fremstillet prøveelektroder af Cuu rør (hård type) ved at lodde en ledning på og lakere med benzinfast lak på indersidenn af rør og hen over loddested. Arealet af den ikke lakerede del af den ydre cylinder er ca. 4 cm 2 Al Der er fremstillet prøveelektroder af Al rør AW60600 ved at fastklemme en ledning på og lakere med benzinfast lak på indersidenn af rør og hen over klemsted. Arealet af den ikkee lakerede del af den ydre cylinder er ca. 4 cm 2 Figur 2 Cu og Al elektroder 2
Galvanisk korrosion Der er udført forsøg med galvanisk korrosion med Teknologisk Instituts elektrokemiske udstyr i ZRA mode (nul modstand amperometri) som er en særlig målemetode hvor strømmen mellem to elektroder eksempelviss jern og kobber kan måles uden at påvirke systemet med enn ohms belastning. Herved måles den faktiske korrosionsstrøm. Målingen er i de fleste forsøg foretaget i 12001 sekunder (20 minutter) hvor spænding og strøm er nogenlunde stabiliseret. s Endvidere er udført ekstra forsøg med testtid på 2 3 timer. Der er foretaget kobling af Jern mod kobber (hvor jern vil blive oxideret), Jern mod aluminium (hvor aluminium vil blive oxideret) og kobber mod aluminium (hvor aluminiumm vil blive oxideret) idet kobber er mere ædel end jern som er mere ædel end aluminium som det ses af potentialerne for reaktionerne nedenfor i spændingsrækken. Cu=Cu 2+ +2e, E=0,33V Fe=Fe 2+ +2e, E= 0,44V Al=Al 3+ +3e, E= 1,66V Figur 3 Test af galvanisk korrosion Ledningsevnen af nogle saltblandinger og de 2 midler Glad Long Life og Supreme Protection er vist i Tabel 1 Tabel 1 ledningsevner Emne 5e 4M NaCl 0,01M NaCl Glad long life 35/65 Supreme prot. 35/65 us/cm 25 C 63,3 1172,2 990,2 27,5 3
Der er udført kontrol af om test elektroderne har god elektrisk forbindelse. Således er der indenn og efter hvert forsøg målt impedans. Ved impedansmålingen kan sess om der er god g elektriskk kontakt. Et multimeter er endvidere blevet anvendt til at konstatere om alumniumselektroden har god elektrisk forbindelse da der er benyttet en klem samling. Der er ikke konstateret væsentlige ændringer før/efterr forsøgene i impedans/modstand. I et tilfælde blev en afkopling af elektrisk forbindelse i en Al elektrode dog afsløret ved modstandsmåling inden et forsøg hvorefterr forbindelsen blev forbedret. Inden test er ventet i 15 minutter under tilførsel af luft eller kvælstof hvilket sikrer at systemet er i nogenlunde ligevægt. Forsøgene er udført ved ca 21ºC. 4
Polarisationstest Ved en polarisationstest testes en elektrode ad gangen. Der benyttes enn modelektrode og en reference elektrode. Der benyttes en særlig Ag/AgCl reference elektrode som ikke afgiver nævneværdige mængder elektrolyt til testvæsken. (testen her er en variant af ASTM G5 94) I testen måles det åbne potential overfor reference elektroden og der påtrykkes derefter en spænding på 250 mv til + 250 mv med given fastsat scan hastighed så der herved trækkes strøm. Der er anvendt en lidt hurtigere scanhastighed på 1mV/s end i korrosions standarder. Den lidt højere hastighed giver brugbare resultater til sammenligning men kan ikke direkte sammenlignes med typisk anvendte hastigheder til test af korrosion på 0,166 mv/ /s. Inden alle korrosionstest blev Fe cylindre og Cu/ /Al rør afsprittede, tørrede og slebet t med korn 600 samt derefter genafsprittet for at sikre rene elektrodeoverflader. Ved test måles først det åbne potential i ca. 15 minutter for at væske skal nå i ligevægt. Dernæst køres en impedansmåling hvorfra elektrolytmodstanden mellem referenceelektrode og testelektrode bestemmes. Hernæst køres polarisationstesten og endelig enn afsluttendee impedanstest for at sikre at elektrodeforbindelsernee er intakte. 5
Forsøg I Tabel 2 er vist en oversigt over alle forsøg medd test af galvanisk korrosion. Tabel 2 test med galvanisk korrosion Forsøg Medium Fe Cu Al Luft 1 supreme prot. Fe1 Cu1 N2 ca 200 ml/min, N2 3cmm sænket bobl. 2 supreme prot. 3 Glad longlife Fe1 Fe1 Al1 Al1 N2 ca 200 ml/min N2 3cm sænket bobl. N2 ca 200 ml/min N2 3cm sænket bobl. 4 Glad longlife 5 Glad longlife Fe1 Fe2 Cu1 Cu1 N2 ca 200 ml/min N2 3cm sænket bobl. N2 ca 200 ml/min N2 3cm sænket bobl. 6 Glad longlife Fe2 Al1 N2 ca 200 ml/min N2 3cm sænket bobl. 7 Glad longlife 8 Glad longlife 9 0.01M NaCl Fe2 Fe2 Fe2 Cu1 Cu1 Cu1 N2 ca 200 ml/min N2 3cm sænket bobl. N2 ca 200 ml/min N2 3cm sænket bobl. N2 ca 200 ml/min N2 3cm sænket bobl. 10 0.01M NaCl Fe2 Al1 N2 ca 200 ml/min N2 3cm sænket bobl. 43 supreme prot. Fe Cu Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 44 supreme prot. Fe Al Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 45 supreme prot. Cu Al Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 46 Glad longlife Fe Cu Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 47 Glad longlife Fe Al Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 48 Glad longlife Cu Al Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 49 MPG 35 u inhib Fe Cu Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 50 MPG 35 u inhib Fe Al Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 51 MPG 35 u inhib Cu Al Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 52 High prop gluc Fe Cu Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 53 High prop gluc Fe Al Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 54 High prop gluc Cu Al Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 55 5e 4 M NaCl Fe Cu Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 56 5e 4 M NaCl Fe Al Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 57 5e 4 M NaCl Cu Al Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 58 supreme prot. Fe Cu Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 59 supreme prot. Fe Al Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 60 supreme prot. Cu Al Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 61 supreme prot. 60C Fe Cu Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 62 supreme prot. 60C Fe Al Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 63 supreme prot. 60C Cu Al Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 64 Glad longlife 60C Fe Cu Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 65 Glad longlife 60C Fe Al Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 66 Glad longlife 60C Cu Al Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 67 Glad longlife Fe Cu Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 68 Glad longlife Fe Al Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 69 Glad longlife Cu Al Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 71 Supreme prot. 72 Glad Longlife Fe Fe Al Al Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. Air 200 ml/ min Luft 3 cm sænket s bobl. 73 Supreme prot. 74 Glad Longlife Cu Cu Al Al Air 200 ml/ min varierendee beluftning under forsøg Air 200 ml/ min varierendee beluftning under forsøg 75 Supreme prot. 76 Glad Longlife Fe Fe Al Al Air 200 ml/ min omrøring, luft 1 cm over væske Air 200 ml/ min omrøring, luft 1 cm over væske 77 Supreme prot. 78 Glad Longlife Cu Cu Al Al Air 200 ml/ min omrøring, luft 1 cm over væske Air 200 ml/ min omrøring, luft 1 cm over væske 79 Supreme prot. 80 Glad Longlife Fe Fe Cu Cu Air 200 ml/ min omrøring, luft 1 cm over væske Air 200 ml/ min omrøring, luft 1 cm over væske I Tabel 3 er vist en oversigt over alle forsøg medd polarisationstest 6
Tabel 3 Polarisationstest Forsøg Medium arbejsel. gastilsætning R el. 11 5e 4M NaCl 12 5e 4M NaCl 13 Glad longlife 35/65 14 Glad longlife 35/65 15 Glad longlife 35/65 16 Sup. prot 35/65 MPG 17 Sup. prot 35/65 18 Sup. prot 35/65 19 Sup. prot 35/65 20 Sup. prot 35/65 21 Sup. prot 35/65 22 Glad longlife 35/65 23 Glad longlife 35/65 24 5e 4M NaCl 25 5e 4M NaCl 26 5e 4M NaCl 27 5e 4M NaCl 28 Glad longlife 35/65 kont 29 Glad longlife 35/65 kont 30 Glad longlife 35/65 kont Fe Cu 3 Fe 3 Cu 3 Al 3 Fe 3 Cu 3 Al 3 Al 3 Al 1 Fe 4 Fe 4 Al 3 Al 3 Fe 4 Cu Al Fe Cu Al N2 ca. 200 ml/min N2 ca. 200 ml/min N2 ca. 200 ml/min N2 ca. 200 ml/min N2 ca. 200 ml/min N2 ca. 200 ml/min N2 ca. 200 ml/min N2 ca. 200 ml/min N2 ca. 200 ml/min N2 ca. 200 ml/min N2 ca. 200 ml/min N2 ca. 200 ml/min N2 ca. 200 ml/min N2 ca. 200 ml/min 1800 1650 130 110 120 4000 3800 dårlig forb rep. 7500 3500 4000 120 90 1800 2000 1800 1850 92 120 134 31 Sup. prot. 35/65 ("supreme") Fe 4700 32 Sup. prot. 35/65 33 Sup. prot. 35/65 Cu Al 7000 6800 34 Sup. prot. 35/65 ("supreme") Fe 3800 35 Sup. prot. 35/65 36 Sup. prot. 35/65 37 High prot propylen gl. 38 High prot propylen gl. 39 High prot propylen gl. 40 MPG 35/65 u.inhib 41 MPG 35/65 u.inhib 42 MPG 35/65 u.inhib Cu Al Fe Cu Al Fe Cu Al 5000 5000 350 600 500 9500 12500 10000 OCP mv 392 63 228 6 910 227 135 889 778 352 190 792 548 284 10 448 356 155 831 221 49 535 217 83 442 273 22 433 229 29 427 Tabellen viser den målte elektrolytmodstand bestemt udfra impedansmåling (realdelen af impedancen ved frekvenser fra ca.100 10000 Hz), samt det åbne potential OCP. 7
Figur 4 Impedanmåling for test 11.Elektrolytmodstandenn mellem ref.el og testelektroder kan bestemmes til ca. 1800 ohm ved 1000 Hz. Polarisationsforsøg med kvælstoftilførsel (forsøg 11 24) På nedenstående kurver er vist tafelkurver for test med Fe, Cu og Al. Kurverne viser log af den absolutte værdi af strømmen på x aksen og potentialet påå y aksen (det åbne potential er fratrukket) Hvis kurven er forskudt mod højre er der således en højere korrosionsstrøm for et givet potential 8
Figur 5 Polarisationsest Fe i kvælstof Figuren viser en høj korrosionsstrøm for 5*10 4M NaCl (med efter følgende brunsværtning af stål) mens der var en lavere korrosionsstrøm for Glad long life og Supreme protection og ingenn brunfarvning af prøverne som følge af rust. Figur 6 Polarisationstest Fe ekstra 9
Figuren er en repetition med en anden Fe klods. Her er de 2 midler nogenlunde enss Figur 7 Polarisationstest Cu kvælstof Figuen viser en god korrosionsbeskyttelse af begge midler for Cu i forhold til 5e 4M NaCl 10
Figur 8 Polarisationstest Al Figuren viser en lidt bedre beskyttelse over for Al af supreme protectionn end glad long life Figur 9 Polarisationstest Al ekstra Figuren er en ekstra test for aluminium. Der sess en lidt bedre beskyttelse overfor corrosion af All af Supremee protection end af Glad Long Life Galvanisk korrosion med kvælstoftilførsel (forsøg 1 10): Forsøgene er udført i kvælstofatmosfære (anaerobt) ved at tilføre en lille strøm af kvælstof i toppen af målekammeret. 5e 4M NaCl benyttes til sammenligning af korrosion i væske uden inhibitor med supreme protection mens 0,01M NaCl benyttes til sammenligning af korrosion uden inhibitor med Glad long life. Forsøgene viser korrosionsstrømme på under 1 ua ved opkobling af Fe mod m Cu for Glad long life og supreme protection hvor test i 0,01M NaCl viserr en strøm på ca. 25 ua. 11
Polarisationsforsøg med lufttilførsel (forsøg 25 42) Nedenfor er vist polarisationkurver (tafelkurver) for jern, kobber og aluminium af Supreme Protection sammenlignet med 1e 4 M NaCl og Glad Longlife. Figur 10 Polarisationstest Fe, luft 12
Figur 11 Polarisationstest Cu,luft Figur 12 Polarisationstest Al,,luft 13
Af figurernee ses at Supreme protection viser de laveste strømme for givne potentialer, dernæst følger en ren saltvæske med 5e 4M NaCl men Glad long life ligger på et højere gennemsnitligtt niveau men med pulserende strømme. På de næste figurer er to andre midler fra Aqua tech (MPG 35/65 uden inhibitor i og High Protection propylene glucol) sammenlignet med Supreme protection Figur 13 Polarisationstest Fe,luft 14
Figur 14 Polarisationstest Cu,luft Figur 15 Polarisationstest Al,,luft Figurerne viser sammenlignelige korrosionsstrømme for jern men lavere strømme for supreme protection ved aluminium og kobber. 15
Galvanisk korrosion med lufttilførsel (forsøg 43 57): I figurerne nedenfor er vist resultater af galvaniske korrosionsforsøg Udover Supreme Protection, Glad Longlife er vist data for andre test kølemidler (MPG 35/65 uden inhibitor og high propylen glucol). Figur 16 galvanisk korrosion Fe vs Cu 1200 sek. Figur 17 galvanisk korrosion Fe vs Al 1200 sek. s 16
Figur 18 galvanisk korrosion Cu vs Al 1200 sek. s Figurerne viser en bedree beskyttelsee mod galvanisk korrosion for alle additiver end korrosion ved lav ledningsevne 5e 4M NaCl (Det svarer ca. til 5 10% af ledningsevnen i postevand). Supreme protection viser den laveste korrosion ved jern mod kobber og kobber mod aluminium. Ved V jern modd aluminiumm er Supreme protection lidt bedre end glad longlife. For jern mod kobber err korrosionsstrømmen mere end en faktor 11 lavere med Glad Longlife og en faktor 34 med Supreme Protection end vedd korrosion i 5e 4M saltvand. 17
Strestest af kølemidler Der er foretaget en kort stress test over 22 dagee for at lave en kort vurdering af holdbarheden af Supreme Protection overfor referencen Glad Longlife Tests blev udført i 1 l PE beholdere som blev fyldt med 700 ml væske med tætlukket prop og placeret i varmeskab ved 60ºC. Der blev gennembobleg et 400 ml luft over 2 min 5 gange i løbet af perioden. Derr var kun et lille væsketab i testperioden udmålt bedømt ud fra f påfyldningsmærke (<3 mm/100 mm=3%). Figur 19 test i PE beholdere Ledningsevnen er ændret en anelsee hvilket delvis kan skyldes fordampning og usikkerhed på målingen idet målingen er foretaget på 60ºC væsker efter brugg (for supreme protection er usikkerheden +/ 1 us/cm og der kan være væsken vil være en anelse påvirket af salt fra referenceele ektroden i målingen) mens ændringen for Glad long Life er inden for det mulige tab ved fordampning. Tabel 4 ledningsevne Væske Supreme Protection Supreme Protection varmebeh. 60ºC Glad Long Life Glad Long Life varmebeh. 60ºC Ledningsevne us/ /cm 19 23 998 1031 Der er efterfølgende kørt galvaniske korrosionstests af midlerne (test 58 69). Se Figur 20 til Figur 22 18
Figur 20 galvanisk korrosion Fe vs Cu 1200 sek. Figur 21 galvanisk korrosion Fe vs Al 1200 sek. s 19
Figur 22 galvanisk korrosion Cu vs Al 1200 sek. s Figurerne viser at Supreme Protection er bedre end Glad Longlife ved Jern mod kobber (2 3 gange lavere korrosionsstrøm) mens effekten ved Cu mod Al varierer mellem forsøgsdage. Hvis man sammenligner individuellee forsøgsdage er supremee protection i alle tests bedre end Glad long life ved beskyttelse af kobber mod aluminium. For jern mod aluminiumm varierer billedet ligeledes mellem forskellige forsøgsdage mens sammenligning af test på individuelle forsøgsdage viser at supreme protection er bedre i alle a tests bedre end Glad long life ved beskyttelse af kobber mod aluminium. Der kan ikke observeress en øget korrosion ved de 3 ugers behandling med luft ved 60C hvilket tyder på at korrosionsbeskyttelsesmidlerne ikke er mærkbart nedbrudt. Det skal bemærkes at opholdstiden i et køleanlæg af kølemidlerne er megett længere (år). 20
Galvanisk korrosion med lufttilførsel over længere tid (forsøg 71 80): På Figur 23 er vist galvanisk korrosions test for Supreme protect og referencen Glad long life ved jern mod kobber. Der ses en lavere korrosionsstrøm for Supreme protect end referencen På Figur 24 er en tilsvarende kurve vist for Cu vs. Al. Supreme Protect viser bedre egenskaber de første 20 min. Men Glad long Lifes korrosionsstrøm er dog på vej ned i slutningen af kurven. For at undersøge effekten over lidt længere tid er der kørt forsøg over 2 32 timer (opp til 180 min). Figur 23 polarisationstest 61/64 Fe vs Cu 60ºC 21
Figur 24 polarisationstest 63/66 Cu vs Al 60ºC På Figur 25 er vist et forsøg over 3 timer med Fee mod Al. Ved 1200 sek aflæses a ca 3 ma/cm2 for Glad Long Life og 1 ma/cm2 for supreme protection hvilket er sammenligneligt med resultaterr på Figur 21. Figur 25 polarisationstest 71/72 Fe vs Al. Forsøget er kørtt med omrøring og luft 1 cm over o væske Strømkurverne er fittet til en eksponentielt aftagende function y =a exp( b*t) +c på Figur 26. 22
Figur 26 fit af test 71 (supreme prot.) /72(Glad long life) Fe vs Al I selve fittett fratrækkes konstanten c som svarer til korrosionsstrømmenn ved uendelig tid Fit Supremee protect ua/cm2= 0,31+ 2.431592e Fit Glad Longlife ua/cm2= 0,66+ 0,8 e 0,000259 t 841483e 0,0003 327 t Korrosionsstrømmene efter uendelig tid er således bestemtt til 0,31 ua/cm 2 for supreme protectt og 0,66 ua/cm 2 for Glad Long Life. Forhold mellem galvaniske korrosionsstrømme Glad Long life/supreme Protect: 2,1 Fra 1200 sekunder til 10800 sekunder er forholdet mellem korrosionsstrømmene ca. 2,4 2,8 dvs at en relativ sammenligning ved 1200 sekunder ser udd til at give nogenlunde samme s resultat som en ekstrapolation til uendelig efter 3 timer. Forholdene mellem korrosionsstrømme af jern mod aluminium for samme forsøgsdag giver for de 4 gennemførte forsøg mellem 1,4 6 gange mindree korrosionsstrøm for Supreme Protection i forhold til Glad long life (se Tabel 5) Tabel 5 Forhold korrosionsstrømme ved jern mod aluminium ved 1200 sekunder. Forsøg Korrosionsstrøm 1200 s Gladd long life/supreme protection 8/6 12 1, 4 4/7 12 5, 9 4/7 12 60C 1, 6 6/9 12 (langtids) 2, 4 23
Selve strømniveauerne varierer mellem forsøgsdagene hvilket kan skyldes forskelle i selve forsøgsbetingelserne herunder forskel i temperatur +/ 2 grader, beluftning over væske eller lidt nedsænket, samt med/uden omrøring. På Figur 27 er vist et forsøg over 2 timer med Cuu mod Al. Ved 1200 sek aflæses a ca 5 ua/cm 2 for Glad Long Life og 1 ua/cm 2 for supreme protection hvilkett kan sammenlignes med Figur 22. Figur 27 polarisationstest 7t/ /78 Cu vs Al. Forsøget F er kørtt med omrøring og luft 1 cm over o væske Strømkurverne er fittet til en eksponentielt aftagende function y =a exp( b*t) +c på Figur 28. 24
Figur 28 Fit af test 77/78 Cu vs Al I selve fittett fratrækkes konstanten c som svarer til korrosionsstrømmenn ved uendelig tid Fit Supremee protect ua/cm 2 = 0,19+ 0.88647e 0, Fit Glad Longlife ua/cm 2 = 1,85+ 4,20 000371 t 07675e 0,0003 56 t Forholdet mellem korrosionsstrømme for Glad Long life/supreme Protect: 9,7 Fra 1200 sekunder til 7200 sekunder er forholdet mellem korrosionsstrømmene ca. 5 8,5 dvs at en relativ sammenligning ved 1200 sekunder ikke ser ud til at overestimere forholdet mellem korrosionsstrømme i forhold en ekstrapolation til uendelig efter 2 timer. Forholdene mellem korrosionsstrømme af kobber mod aluminium for samme forsøgsdag giver for f de 4 gennemførte forsøg mellem 2,5 7 gange mindree korrosionsstrøm for supreme protection i forhold til Glad long life Tabel 6 Forhold korrosionsstrømme ved kobber mod aluminium ved 1200 sekunder. Forsøg Korrosionsstrøm 1200 s Gladd long life/supreme protection 8/6 12 2, 5 4/7 12 7 4/7 12 60C 2, 8 6/9 12 (langtids) 5 Selve strømniveauerne varierer mellem forsøgsdagene hvilket kan skyldes forskelle i selve forsøgsbetingelserne herunder forskel i temperatur +/ 2 grader, beluftning over væske eller lidt nedsænket, samt med/uden omrøring. 25
På Figur 29 er vist et forsøg over 2,5 timer med Fe mod Cu. Ved 1200 sek aflæses enn lav korrosionsstrøm på ca. 0,14 ua/ /cm2 for Glad Long Life og 0,12 ua/cm2 for Supreme Protection hvilket er sammenligneligt med resultater på Figur 20 (dog lidt lavere for Glad long life). Efter ca. 2000 s ender Supreme Protection med en ca. 2 gange lavere korrosionsstrøm end Glad long life. Figur 29 polarisationstest 79/80 Fe vs Cu. Forsøget F er kørt med omrøring og luft 1 cm over o væske Strømkurverne er fittet til en eksponentielt aftagende function y =a exp( b*t) +c på Figur 30. Figur 30 Fit af test 79/80 Fe vs Cu 26
I selve fittett fratrækkes konstanten c som svarer til korrosionsstrømmenn ved uendelig tid Fit Supremee protect ua/cm 2 = 0,0415+ 0.060779 Fit Glad Longlife ua/cm 2 = 0,0805+ 0,091009e 0,0 9e 0,000263 t 000304 t Korrosionsstrømmene efter uendelig tid er således bestemtt til 0,0415 ua/cm 2 for supreme protect og 0,0805 ua/cm 2 for Glad Long Life. Forhold mellem galvaniske korrosionsstrømme Glad Long life/supreme Protect: 1,944 Fra 1200 sekunder til 9000 sekunder er stiger forholdet mellem korrosionsstrømmene dvs at en relativ sammenligning ved 1200 sekunder ikke ser ud til at overestimere forholdet mellem korrosionsstrømme i forhold en ekstrapolation til uendelig efter 2,5 timer. Forholdene mellem korrosionsstrømme af kobber mod aluminium for samme forsøgsdag giver for f de 4 gennemførte forsøg mellem 2 3 gange mindre korrosionsstrøm for Supreme Protection i forhold til Glad long life. Korrosionsstrømmene er dog generelt lave. Tabel 7 Forhold korrosionsstrømme ved jern mod kobberr ved 1200 sekunder Forsøg Korrosionsstrøm 1200 s Gladd long life/supreme protection 8/6 12 3, 0 4/7 12 3, 1 4/7 12 60C 3, 2 1 10 12 (langtids) 2 Selve strømniveauerne varierer lidt mellem forsøgsdagene hvilket kan skyldes forskelle i selve forsøgsbetingelserne herunder forskel i temperatur +/ 2 grader, beluftning over væske eller lidt nedsænket, samt med/uden omrøring. 27
Konklusion Det i projektet udviklede kølemiddel Supreme Protection fra firmaet Aqua Tech Vandbehandling udviser forbedrede egenskaber med henblik på en lav galvanisk korrosion i forhold til et referencemiddel som Glad Long life. Under forhold med adgang til luft svarende til et delvist åbent anlæg med ekspansionsbeholder er den galvaniske korrosionsrate sænket med følgendee omtrentligee faktorer jern mod kobber jern mod aluminium kobber mod aluminium 2,5 gange (2 3,2) 2 gange (1,4 6) 4 gange (2,5 7) Bestemmelsen af galvanisk korrosionsrate er udført ved ZRA eksperimenter med en varighed på ca 20 min suppleret med længere forsøg på op til 3 timer per forsøg Den Lave ledningsevne i kølemidlet vurderes at give en særlig ekstra beskyttelse da galvaniske korrosionsstrømme kræver at der er ledningsevne i systemet for at kunne forløbe. En 3 ugers test med regelmæssig lufttilførsel ved gennembobling ved 60ºC viser ikkee nogen målbar negativ ændring i korrosionsegenskaberne af hverken Supreme Protection eller Glad Long Life. 28