Новости технологий

Присадки для теплоносителей — это особые химические вещества, которые способны существенно изменить физические и химические свойства антифриза (теплопроводность, текучесть, температуру замерзания). Использование присадок позволяет расширить сферу использования климатических и инженерных систем. Сегодня поговорим о таком распространенном типе присадок для теплоносителя, как ингибиторы коррозии для отопительных систем.

Возможные риски и природа коррозионных процессов

Как известно, любая система отопления подвержена негативному действию коррозионных процессов. Особенно актуален этот вопрос для инженерных систем, в которых используется расширительный бак немембранного типа. Использование антикоррозионных присадок обязательно и для владельцев квартир в панельных домах, в которых теплоноситель (в данном случае — вода) сливается несколько раз в году.

Коррозия разрушает не только трубы и конструкции из черных металлов, но и алюминиевые соединения. Разница лишь в природе возникновения ржавчины: фактором риска становится не попадание воздуха, а взаимодействие алюминия с ионами меди.

Как показывают исследования, повышение температуры теплоносителя на 10 градусов увеличивает скорость коррозионных процессов вдвое. Вода в отопительной системе не успевает справляться с солями кальция (сульфаты и карбонаты), что влечет за собой ускоренное образование накипи.

Альтернативный способ борьбы с этой проблемой — замена воды на более совершенный антифриз. Специалисты рекомендуют не спешить, а довериться достижениям современных химиков и инженеров. Используемые ингибиторы коррозии доступны по цене, экологически безопасны и эффективны с точки зрения защиты теплоносителя и инженерной системы.

Классификация антикоррозионных присадок

Все присадки, используемые для борьбы с коррозией в системах отопления, можно классифицировать, исходя из следующих критериев и свойств:

• способ воздействия реагента на металл (пассивирующие ингибиторы наносятся на поверхность, а абсорбирующие вступают в химическую реакцию с верхним слоем металла и образуют защитную пленку);
• состав присадки (неорганический, органический или летучий);
• катодный, анодный или комбинированный состав.

Ведущие мировые производители постоянно совершенствуют ассортимент и свойства антикоррозионных присадок для теплоносителей. В зависимости от марки и стоимости эксплуатационные характеристики могут различаться, но общие требования к активному веществу остаются неизменными:

• защита от коррозии металла и сплава любого типа;
• уменьшение адгезии водорастворимых компонентов;
• минимальный риск возникновения осадка нерастворимых веществ в отопительной системе;
• возможность использования при температуре свыше 100 градусов;
• срок активной защиты — не менее 5 лет;
• относительно малое количество реагента по отношению к общему объему теплоносителя в системе (в среднем 2 %), что снижает эксплуатационные затраты на обогрев помещения;
• наличие в составе присадки летучих веществ, которые экологически безопасны, а их химический состав позволяет испаряться из воды при высокой температуре и создавать защитный слой на поверхности конструкций;
• надежная защита от возникновения грибка, плесени и других негативных бактериологических проявлений.

Как правильно выбрать: критерии и ассортимент антикоррозионных присадок

При выборе необходимой присадки для системы отопления специалисты рекомендуют ориентироваться не только на цену, но и на некоторые эксплуатационные характеристики:

• тип расширительного бачка (открытый или закрытый);
• используемые конструкционные материалы системы (черные металлы, алюминиевые или медные сплавы);
• жесткость теплоносителя (количество растворенных солей);
• показатель pH воды.

Исходя из показателей кислотности и жесткости теплоносителя, особенностей инженерных конструкций и других факторов, выбираются следующие типы антикоррозионных присадок:

• Ортофосфаты. Активное вещество вызывает выпадение солей при их высокой концентрации и образует защитную пленку на поверхности инженерных конструкций. Необходимая концентрация — от 10 до 20 миллиграммов на литр теплоносителя. Идеальный вариант для отопительных систем из черных металлов с показателей кислотности воды менее 7,5.
• Полифосфаты. Эффективный вариант защиты трубопроводов при кислотности теплоносителя менее 7,5. Существенное преимущество такой присадки — отсутствие необходимости умягчать воду, да и концентрация хлора в теплоносителе не оказывает влияние на химические свойства ингибитора. Необходимая концентрация — 10-20 мг на литр воды.
• Фосфонаты. Используются только в качестве комбинированной присадки с цинком, поли- или ортофосфатами. Необходимый диапазон кислотности теплоносителя — от 7 до 9.
• Молибдаты. Используются для защиты климатических систем из черных металлов и сплавов алюминия. Требуемая концентрация — от 75 до 150 мг активного вещества на литр теплоносителя. Диапазон кислотности воды — от 5,5 до 8,5.

Статья подготовлена специалистами компании ТЕХНОФОРМ.
Подробнее узнать о компании и познакомиться с брендом Hot Stream можно на сайте.

Антикоррозионная присадка

Антикоррозийная присадка – комплекс химических соединений, который защищает металлическую поверхность от коррозии, возникающей при комбинированном воздействии воды, кислорода, оксидов металлов и прочих коррозионно-активных веществ на поверхность металлов. Распространенные присадки:

• Неорганические: дву- и три замещённые фосфаты щелочных металлов, силикаты, нитритные комплексы и т.д.
• Органические: соли моно-, ди-, трикарбоновых кислот (карбоксилаты), азольные соединения, амины и т.д.

Целесообразность использования

Увеличение температуры на каждые 10 градусов ускоряет протекание коррозионных процессов в 2-4 раза. Параллельно снижается способность воды растворять сульфаты и карбонаты щелочных металлов. Это приводит к ускоренному образованию накипи и шламовых отложений, засорению трубопроводов, ухудшению пропускной способности.

Ингибитор коррозии сам по себе не в состоянии защитить от образования налета в системе охлаждения, так как процесс образования налета зависит от «чистоты» применяемой воды (жесткости, содержания карбонатов, сульфатов и т.д.). Противокоррозионная присадка в зависимости от своего состава может частично или полностью удалить образованные отложения (путем перевода их в жидкое состояние – в этом случае раствор мутнеет), но эффект будет временный.

Критерии выбора присадок для систем отопления

• Механизм действия антикоррозийной присадки на металлическую поверхность: пассивирующий или абсорбирующий. Пассивирующие присадки для системы отопления образуют на поверхности защитный слой, абсорбирующие вступают в электрохимическую реакцию с верхними слоями металла и активно взаимодействуют на очаг коррозии блокируя их развитие.
• Химические типы присадкок: неорганическая, органическая.

Разработанные производителями ингибиторы коррозии для систем отопления имеют схожие свойства:

• Защищают от коррозии все типы металлических поверхностей;
• Снижают адгезию водорастворимых компонентов в теплоносителе;
• Сохраняют первоначальные рабочие характеристики при нагреве до температуры до 100 градусов;
• Обеспечивают защиту трубопроводов и элементов отопительных систем до 10 лет;

Виды антикоррозийных присадок по составу

При выборе ингибитора коррозии учитывается кислотность и жесткость теплоносителя, инженерные особенности системы отопления. В зависимости от основы антикоррозийные присадки делятся на:

• Фосфатные. Группа неорганических присадок объединяет ортофосфатные, полифосфатные и фосфонатные ингибиторы коррозии. Используются в отопительных системах из черных металлов. Оптимальная концентрация – 10-20 мг вещества на литр теплоносителя.
• Молибдатные. Используются для защиты инженерных систем из черных металлов и алюминия. Оптимальная концентрация – 75-150 мг на литр теплоносителя. Для экономии присадок без ухудшения эксплуатационных свойств допустимо добавление фосфорных компонентов. Повышенная жесткость воды вызывает выпадение молибдатов в осадок, а хлор и сернистые примеси в составе теплоносителя снижают защитные свойства.
• Силикатные. Используются в системах отопления, в которых теплоноситель – мягкая дистиллированная вода. Обеспечивает защитное покрытие на поверхности из черных металлов и меди на протяжении нескольких недель. Бензотриазольные и толитриазольные. Используются для защиты от коррозии медных сплавов.
• Полиакриоатные, полималеатные и их производные. Защищают системы отопления от биологических загрязнений.
• Нитритные. Применяются в закрытых системах отопления. Защитный эффект обеспечивается образованием на поверхности устойчивой пленки из оксида железа. Оптимальная коцентрация – 250-1000 мг на литр теплоносителя. Нитриты и прочие соединения азота неустойчивы к биологическому воздействию, поэтому в состав вводятся неокисляющиеся бактерициды и полимерные диспергаторы.
• Карбоксилатные. Альтернативная замена неорганических ингибиторов коррозии. Соли органических карбоновых кислот избирательно воздействуют на поверхность металла. На ней не образуется пассивирующая пленка, антикоррозийная присадка воздействует только на очаг коррозии. Эта особенность снижает расход ингибитора, не ухудшает свойства теплоносителя, продлевает рекомендуемый срок эксплуатации до 5 и более лет.

Какие присадки защитят трубы отопления от коррозии

Система отопления жилых домов подвержена действию процессов коррозии. Особенно активно её разрушительное действие проявляется в открытых в системах, где применяется открытый не мембранный расширительный бак, а также в многоквартирных домах, так как вода сливается несколько раз в год.

Кроме конструкций из чёрного металла, коррозии подвержены и алюминиевые элементы. Но их химическое разрушение связано не с попаданием воздуха, а с взаимодействием с ионами меди.

Как появляется и к чему приводит коррозия в трубах

С повышением температуры воды на каждые 10 °C её способность вызывать коррозию увеличивается в два раза и уменьшается способность растворять соли CaCO₃ и CaSO₄, что приводит к ускоренному образованию накипи.

Однако вред системам отопления наносит не только реакции между различными химическими элементами. Вещества, которые растворены в любой воде, имеют способность оседать и прикрепляться к стенкам водотоков.

Эти химические процессы способствуют образованию ржавчины и накипи в системе отопления, которые уменьшает просвет труб и их теплоотдачу.

Одним из альтернативных вариантов избежать этих негативных факторов является замена воды в системе на антифриз, но можно не заменять теплоноситель, а подобрать подходящий ингибитор коррозии. Он имеет полный набор защитных химических элементов, экологически безвреден и доступный по цене.

Ингибитор коррозии применяется, чтобы предотвратить или замедлить процессы коррозии в системах отопления. Для уменьшения образования накипи применяют различные присадки и реагенты.

Защита систем отопления

Ингибиторы можно разделить на несколько классов в зависимости от таких факторов:

1. Каким способом реагент действует на металл: пассивирующий ингибитор покрывает поверхность, а абсорбирующий вступает во взаимодействие с верхним слоем металла;
2. От какой агрессивной среды нужно защитить металл: кислотной, сероводородной или нейтральной;
3. Какой химический состав имеет реагент: органический, неорганический или летучий;
4. Какие особенности имеет присадка: анодные составы, катодные или комбинированные.

Особенности применения ингибиторов

Специально разработанные реагенты для систем отопления имеют такие особенности:

• Защищают все типы металлов от коррозии;
• Уменьшают адгезию водорастворимых компонентов;
• Не допускают образование осадков нерастворимых веществ в системе отопления;
• Предназначены для использования при температурах выше 100 °C;
• Срок эффективной защиты — 5 лет;
• Регент должен занимать 2 — 2,5 % от общего объема теплоносителя в системе отопления. Это значительно снижает затраты на защиту систем обогрева;
• Добавки содержат летучие вещества, которые при испарении из воды создают защитный слой на поверхностях, не вступающим в прямой контакт с теплоносителем;
• Присадки не содержат вредных веществ;
• Замедляют развитие бактерий и водорослей.

Выбор и рекомендации по применению ингибитора для системы отопления

Тот или иной ингибитор необходимо выбирать на основании нескольких показателей:

1. Используется расширительный бачок открытого или закрытого типа;
2. Тип использованных конструкционных материалов: чёрные металлы, сплавы на основе меди или алюминия;
3. Показателя pH воды;
4. Показатели «жесткости» воды (количество растворённых солей в теплоносителе).

В зависимости от показателей жесткости и кислотности теплоносителя, а также особенностей системы отопления необходимо выбирать ингибитор определенного состава. Выделяют следующие составы присадок:

• Ортофосфат. Реагент образует защитную пленку, вызывает выпадение солей, при их больших количествах. Добавлять в теплоноситель необходимо исходя из пропорции 10 — 20 мг/л. Используется в системах отопления, где элементы выполнены из чёрных металлов при уровне Ph воды меньше 7,5 единиц. Концентрация хлора в воде 300 мг/л и более нивелирует эффективность ортофосфата и приводит к коррозии металла. Возможно использование в комплексе с цинковой полифосфатной или фосфанатной присадкой;
• Полифосфаты. Применяют для защиты трубопроводов из чёрных металлов с Ph воды в пределах до 7,5 единиц. Во время использования полифосфата смягчение воды не требуется. Количество хлора тоже не влияет на свойства этого ингибитора. Эффективность действия полифосфатов повышается с помощью цинка. Оптимальное количество 10 — 20 мг/л.;
• Фосфонаты. Применяют только в комплексе с цинком, ортофосфатами или полифосфатами. Состав будет эффективен при концентрации 10 — 20 мг/л и при Ph 7 — 9. Защита чёрных металлов обеспечивается добавлением кальция;
• Молибдат. Реагент защищает чёрные и алюминиевые сплавы. Добавлять в теплоноситель необходимо из расчета 75 — 150 мг/л, чтобы уменьшить количество состава без снижения эффективности, требуется добавление фосфорных компонентов. Рекомендуемая Ph воды – 5,5 — 8,5. Жесткая вода вызывает выпадения молибдата в осадок. Хлор и сернистые примеси нивелируют использование молибдата, но без возникновения язвенной коррозии;
• Силикат. Применяется для мягкой воды в концентрации 10 – 20 мг/л. Обеспечивает защиту систем из чёрных металлов и медных сплавов с водой, имеющей Ph 7 и выше. Защитное покрытие образуется на поверхностях на протяжении нескольких недель;
• Цинк. Применяется в качестве добавки к другим присадкам: ортофосфатам, полифосфатам, фосфонатам, молибдатам. А также с комбинациями ингибиторов, которые не содержат цинк: ортофосфат/полифосфат, ортофосфат/молибдат, смесь фосфонатов в количестве 0,5 — 2 мг/л. Цинк упрочняет защитную плёнку и позволяет уменьшить количество основного ингибитора. При превышении Ph воды 7,5 необходимо применение стабилизаторов цинка;
• Бензотриазол. Необходимая концентрация – 1 — 2 мг/л в воде с Ph 6 – 9 для защиты сплавов из меди;
• Толитриазол. Аналог бензотриазола;
• Ортофосфат кальция. Используют для устранения налипания осадков фосфатов кальция. Содержание ортофосфата кальция в воде должно составлять 10-15 мг/л.;
• Полиакрилаты, полималеаты, гидролизованные полиакриламиды и акрилатовые вещества. Используются при биологическом загрязнении. Оптимальная концентрация — 2-3 мг/л.;
• Хлор и бром применяют для уничтожения микроорганизмов. Достаточно концентрации на урове 0,1 — 0,5 мг/л. Хлор эффективен только в воде с Ph ниже 8. Если pH превышает данный показатель, используют бром;
• Цеолиты. Применяют для смягчения воды;
• Нитрит. Используется в закрытых системах, вызывает образование на поверхности устойчивой плёнки окиси железа. Действенный в концентрациях 250-1000 мг/л и повышением Ph до 9 — 9,5, путём добавления буры. Количество нитрита можно уменьшить до 300 мг/л, если использовать молибдат в таком же количестве. Нитриты поддаются разложению бактериями, поэтому в комплексе необходимо также использовать неокисляющийся бактерицид, ингибиторы коррозии меди и полимерный диспергатор;
• Щелочи (каустическая сода, зола). Используют для повышения Ph воды до 9 – 10,5 единиц.