DE4035555C2 - Verfahren zum Korrosionsschutz von metallischen Werkstoffen in Wasser-Durchflußsystemen - Google Patents
Verfahren zum Korrosionsschutz von metallischen Werkstoffen in Wasser-DurchflußsystemenInfo
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- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
- C23F11/18—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using inorganic inhibitors
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- C23F11/188—Mixtures of inorganic inhibitors containing phosphates
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Korrosionsschutz von metallischen
Werkstoffen in Wasser-Durchflußsystemen, insbesondere in Trinkwasser-Durch
flußsystemen mit weichem Wasser, bei dem dem Wasser Phosphate und/oder Sili
kate zugegeben werden.
In wasserführenden Systemen finden chemische Wechselwirkungen zwischen dem
Wasser und den Werkstoffen des Systems statt. Die Größe dieser Wechselwirkun
gen hängt im wesentlichen von der Zusammensetzung des Wassers, vom verwende
ten Werkstoff und von den Betriebsbedingungen ab. Besondere Anforderungen
stellen wasserführende Systeme aus Eisen- und Kupferwerkstoffen. Übermäßige
Korrosionen zerstören den Werkstoff des wasserführenden Systems und beein
trächtigen die Wasserqualität durch die Korrosionsprodukte. Aus diesem Grun
de werden wasserführende Systeme durch Zusatz von Chemikalien
korrosionsgeschützt. Das ist bei im Kreislauf geführtem Wasser kein Problem,
wohl aber bei Durchflußsystemen. Insbesondere im Bereich der Trinkwasserver
sorgung ist dabei zu berücksichtigen, daß die Korrosionsschutzmittel den Vor
schriften für Trinkwasser entsprechen.
Grundlage der Korrosion von metallischen Werkstoffen in wasserführenden
Systemen ist die kathodische Reduktion des im Wasser gelösten Sauerstoffes.
Mit anderen Worten dient der Sauerstoff als Oxidationsmittel am metallischen
Werkstoff. Die am metallischen Werkstoff gebildeten Korrosionsprodukte kön
nen mit den Inhaltsstoffen des Wassers und mit Chemikalien, die dem Wasser
zu diesem Zweck zugegeben werden, schützende Deckschichten bilden. Die Ei
genschaften dieser Deckschichten beeinflussen die Erscheinungsformen und
das Ausmaß der Korrosion. In unbehandeltem Wasser ergeben sich nicht voll
ständige und nicht durchgehende Deckschichten, da einerseits der normaler
weise gelöste Sauerstoff nur zu einer langsamen Oxidationsreaktion führt, an
dererseits insbesondere in weichem Wasser zu wenig reaktionsbeschleunigen
de Carbonate und Hydrogencarbonate vorhanden sind. Man hat daher schon vor
geschlagen, dem Wasser neben den Phosphaten und/oder Silikaten Natrium- oder
Kaliumcarbonate oder Hydrogencarbonate in bestimmter Menge zuzusetzen (EP-B
0 102 587). Der Zusatz der zuvor genannten Chemikalien zum Wasser hat zwar
nicht die extrem problematischen ökologischen Auswirkungen, die Korrosions
inhibitoren haben würden, die bei geschlossenen Systemen ohne weiteres einge
setzt werden können, gleichwohl sind die ökologischen Auswirkungen dieser
Chemikalien bei Wasser-Durchflußsystemen in den Vorflutern und später im
Grundwasser bzw. in Gewässern nicht unproblematisch.
Es ist für sich bekannt, in Wasser-Durchflußsystemen, insbesondere in Trink
wassersystemen mit weichem Wasser, den Sauerstoffgehalt des Wassers künstlich
zu erhöhen, um dadurch den Korrosionsschutz der metallischen Werkstoffe zu
verbessern (DE-A 36 35 411). Dazu wird durch Querströmung von reinem Sau
erstoff in einer Belüftungskammer der Sauerstoffgehalt des durchfließenden
Wassers auf mindestens 6 mg/l angereichert. Ökologisch ist diese Erhöhung
des Sauerstoffgehaltes unproblematisch, wenn nicht gar positiv zu bewerten.
In einem geschlossenen wasserführenden System eines Kraftwerkes (JP-P-A
58-207-378 = Patent Abstracts of Japan C 213 March 9, 1984 Vol. 8/52) ist
es bekannt, den Korrosionsschutz durch Einspeisung von reinem Sauerstoff und/
oder von Wasserstoffperoxid sicherzustellen. Da dieses bekannte System al
lerdings einen abgeschlossenen Wasserkreislauf mit entsalztem und entgastem
Wasser aufweist, ist es mit dem Durchflußsystem der vorliegenden Erfindung
nicht vergleichbar.
Schließlich ist es aus der Trinkwasser-Aufbereitungs-Verordnung vom 19. De
zember 1959, Bundesgesetzblatt, Teil I, Seite 762-763, sowie den Änderungen
dazu von 1960, 1975, 1977 und 1979 bereits bekannt, daß Ozon ein gesetzlich
zugelassener Trinkwasserzusatz ist. Diese Verordnung betrifft jedoch ledig
lich die Aufbereitung von Trinkwasser, nicht aber den Korrosionsschutz ei
nes dafür notwendigen Leitungssystems.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Wasser-Durchflußsystemen für
einen ausreichenden Korrosionsschutz zu sorgen, dabei aber den erforderlichen
Chemikalieneinsatz zu verringern und so den Korrosionsschutz in ökologischer
Hinsicht zu verbessern.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist dadurch gelöst, daß dem Wasser zusätzlich
Peroxide zugegeben werden. Dabei empfiehlt es sich, dem Wasser 0,1 bis
20 g/m3 Peroxide, berechnet als H2O2, und 0,1 bis 7 g/m3 Phosphat, insbe
sondere Orthophosphat, berechnet als P2O5, und/oder 0,2 bis 50 g/m3 Sili
kate, berechnet als SiO2, zuzugeben.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß man Deckschichten hervor
ragender Qualität, die zu einem sehr guten Korrosionsschutz der metallischen
Werkstoffe führen, dadurch erzeugen kann, daß man in Verbindung mit der Zu
gabe von Phosphaten und/oder Silikaten den Oxidationsschritt künstlich be
schleunigt. Diese Erkenntnis stellt das Ergebnis von Versuchen dar, bei denen
festgestellt worden ist, daß durch die gemeinsame Verwendung von Phosphaten
und/oder Silikaten und von Peroxiden ein kombinatorischer Effekt auftritt,
der offensichtlich dafür verantwortlich ist, daß ein effektiver Korrosions
schutz innerhalb relativ kurzer Zeit erreicht werden kann. Dies geschieht
durch stärker als der im Wasser gelöste Sauerstoff wirkende Oxidationsmittel,
nämlich die angegebenen Peroxide, wozu auch Ozon, Wasserstoffperoxid usw.
zählen. Diese weisen Radikalgruppen auf, die insbesondere unbehandeltes Ei
sen direkt an der Anodenoberfläche oxidieren. Die Deckschicht aus Korrosions
produkten wächst sehr schnell und dicht, ein schneller und guter Korrosions
schutz der metallischen Werkstoffe des wasserführenden Systems ist gewähr
leistet. Gleichzeitig werden die Korrosionsprodukte an das Wasser in stark
verringertem Maße abgegeben, Loch- und Muldenfraß durch Ablagerung von Bio
masse werden vermindert bzw. verhindert und vorhandene, jedoch unvollständig
ausgebildete oder teilweise zerstörte Deckschichten werden schnell saniert.
Durch die Kombination von Phosphaten und/oder Silikaten und der erfindungs
gemäß eingesetzten Peroxide werden die insgesamt für einen ausreichenden
Korrosionsschutz erforderlichen Zugabemengen stark vermindert; insgesamt ist
ein ökologisch verbessertes Verfahren das Ergebnis der Erfindung. Insbeson
dere muß man natürlich bei den Zugabemengen die üblichen gesetzlichen Vor
schriften berücksichtigen. Soweit Trinkwasser betroffen ist, versteht es
sich, daß die geltenden Grenzen, d. h. die zulässigen Grenzwerte der Trink
wasser-Aufbereitungs-Verordnung, der Trinkwasserverordnung etc. beachtet wer
den, so daß die Zugabemengen entsprechend gesteuert und die zugelassenen Wer
te nicht überschritten werden.
In einem konkreten Beispiel (Fernwassersystem Ritterode) konnte durch Anwen
dung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein anfangs hoher Eisengehalt im Was
ser innerhalb von zehn Tagen erheblich reduziert werden.
Claims (2)
1. Verfahren zum Korrosionsschutz von metallischen Werkstoffen in Wasser-Durch
flußsystemen, insbesondere in Trinkwasser-Durchflußsystemen mit weichem Was
ser, bei dem dem Wasser Phosphate und/oder Silikate zugegeben werden, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Wasser zusätzlich Peroxide zugegeben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasser 0,1
bis 20 g/m3 Peroxide, berechnet als H2O2, und 0,1 bis 7 g/m3 Phosphat, ins
besondere Orthophosphat, berechnet als P2O5, und/oder 0,2 bis 50 g/m3 Sili
kate, berechnet als SiO2, zugegeben werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4035555A DE4035555C3 (de) | 1990-10-29 | 1990-11-08 | Verfahren zum Korrosionsschutz von metallischen Werkstoffen in Trinkwasser-Durchflußsystemen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4034439 | 1990-10-29 | ||
DE4035555A DE4035555C3 (de) | 1990-10-29 | 1990-11-08 | Verfahren zum Korrosionsschutz von metallischen Werkstoffen in Trinkwasser-Durchflußsystemen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE4035555A1 DE4035555A1 (de) | 1992-04-30 |
DE4035555C2 true DE4035555C2 (de) | 1994-06-30 |
DE4035555C3 DE4035555C3 (de) | 1998-07-23 |
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ID=6417287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4035555A Expired - Fee Related DE4035555C3 (de) | 1990-10-29 | 1990-11-08 | Verfahren zum Korrosionsschutz von metallischen Werkstoffen in Trinkwasser-Durchflußsystemen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1990
- 1990-11-08 DE DE4035555A patent/DE4035555C3/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
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