Тепловые аккумуляторы в системах отопления предназначены для накопления тепловой энергии с последующей её отдачей.Предупреждение коррозии в тепловых аккумуляторах
для систем отопления.
Ранее мной проработана тема предупреждения коррозии в водяных тепловых аккумуляторах для систем отопления методом электрохимической защиты: Катодная защита бойлеров и тепловых аккумуляторов от коррозии.
Кстати, здесь описан Расчет водяного теплоаккумулятора систем отопления.
Однако, думаю, все понимают, что лучше бороться с причиной, а не со следствием. Т.е., лучше сделать такую систему отопления, чтобы тепловой аккумулятор в ней попросту не ржавел. И это сделать вполне возможно.
Первая главная мысль: скорость коррозии стальных водяных тепловых аккумуляторов изнутри определяется, в основном, количеством окислителя - кислорода в воде, находящейся в нём.
Правда, теоретически также имеет значение содержание различных примесей в воде, но, практически их влияние очень слабое, т.к. в тепловых аккумуляторах вода обычно не сменяемая и поэтому эти примеси, "отработав" один раз больше не участвуют в процессе коррозии.
Вторая главная мысль: вода поглощает воздух (и, главное, кислород в нём!), как при снижении температуры, так и при повышении давления. Причем при достаточной площади контакта воздуха с водой он проникает в воду за считанные минуты. Подтверждение этих мыслей я привел ниже - в Примечаниях 1 и 2.
Кстати, действует, естественно, и обратный процесс: вода выделяет воздух, как при нагреве, так и при снижении давления.
В зависимости от конструкции теплоаккумулятора и схемы системы отопления кислород (как и весь воздух) вполне может постоянно проникать в воду из окружающей среды и, тем самым, определять высокую скорость коррозии стали.
С точки зрения предупреждения возможности проникновения кислорода в воду теплового аккумулятора я вижу три варианта схем систем отопления:
1. Полностью закрытая система отопления с водой, в которую свежий воздух не проникает вообще. При такой схеме кислород вступит в реакцию всего один раз, после чего он банально заканчивается и поэтому дальнейшей коррозии в тепловом аккумуляторе практически не будет. Этому есть немало подтверждений из "жизни" старых советских систем отопления, где вода не менялась много лет и поэтому коррозия при разборке системы не обнаруживается. Т.е., при закрытой схеме системы отопления коррозии в тепловом аккумуляторе практически нет.
2. Почти закрытая система отопления (с расширительным бачком). Формально она - открытая и давление в тепловом аккумуляторе - атмосферное, но свежий воздух в воду проникает крайне медленно, т.к. он плохо проходит из расширительного бачка в тепловой аккумулятор через тонкие трубы. Да и небольшая площадь контакта воды с атмосферой в расширительном бачке тоже способствует этому ограничению. Например, такая схема реализована у нашего коллеги форумчанина alex641 и ржавчина у него практически не обнаружена (нет оснований ему не доверять):
Да и другие люди с подобной схемой на коррозию не жалуются по указанной мной причине. Т.е., при такой схеме системы отопления коррозия в тепловом аккумуляторе довольно слабая.
3. Открытая система отопления - с тепловым аккумулятором без расширительного бачка. В ней у свежего воздуха (содержащего кислород) есть доступ ко всей поверхности воды, находящейся в тепловом аккумуляторе. Даже если полость теплового аккумулятора соединена с атмосферой через маленькое отверстие, то все равно свежий воздух легко проникает ко всей поверхности теплового аккумулятора. Происходит это так:
При нагреве воды, во-первых, из неё выделяется часть воздуха, уже обеднённого кислородом, а, во-вторых, вода расширяется и выдавливает этот воздух из теплового аккумулятора. При остывании же вода, уменьшаясь в объёме, затягивает в воздушную прослойку, находящуюся сверху теплового аккумулятора свежий, обогащенный кислородом воздух, который уже буквально через несколько минут проникает в воду и кислород из него возобновляет процесс коррозии. Т.е., в схеме открытого теплового аккумулятора коррозия в нём - высокая.
Примечания:
1. Растворимость воздуха в воде_при различных давлениях и температуре:
Здесь Q — количество растворенного воздуха, мг/кг (на графике - опечатка: правильно - миллиграмм на килограмм) воды; t — температура воды, °С; Р — давление в кПа/100, т.е. в барах.
2. Скорость растворения воздуха в воде:
Обозначения видны на картинке.
3. Просто, к сведению:
ПРИЛОЖЕНИЕ Б из "РД 153-34.1-17.465-00".
АНТИКОРРОЗИОННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ
Для уменьшения агрессивности сетевой воды, понижения уровня концентрации железа в ней и уменьшения повреждаемости трубопроводов теплосети рекомендуются следующие мероприятия, для выбора и проведения которых желательно привлекать специализированные организации:
Б.1 Поддержание концентрации кислорода в подпиточной воде не более 50 мкг/кг в соответствии с нормами ПТЭ.
Б.2 Предотвращение кратковременных повышений концентрации кислорода в подпиточной воде, превышающих установленную норму.
Б.3 Уменьшение присосов недеаэрированной воды (закрытые системы), исключение подачи ее на теплоисточнике.
Б.4 Предотвращение завоздушивания обратных магистралей.
Б.5 Предотвращение аэрации воды в баках-аккумуляторах (с помощью применения герметиков АГ-4 и АГ-4И или шариков вспенивающегося полистирола ПСП, ПСВ-С для закрытых систем и ПСВ-П - для открытых).
Б.6 Снижение концентрации кислорода в подпиточной воде до значений, значительно меньше установленной нормы, например, 20 мкг/кг.
Б.7 Повышение рН сетевой воды (до 9,0 - для открытых, до 10,5 - для закрытых систем).
Б.8 Применение ингибиторов коррозии для систем закрытого и открытого типов.