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.

Как защитить систему отопления от замерзания? ИБП или Антифриз: что выбрать?

При выборе способа защиты системы отопления от замерзания профессионалы учитывают такие критерии как: безопасность, надёжность, экономичность, комфорт в использовании и обслуживании, гарантии.

Комфортную жизнь в современном мире невозможно представить без тёплого дома. Одна из главных задач при монтаже системы отопления является ее защита от замерзания. Рассмотрим два варианта решения. Первый вариант — использовать систему с применением антифриза и второй — с источником бесперебойного питания (ИБП).

При выборе способа защиты системы отопления от замерзания профессионалы учитывают такие критерии как: безопасность, надёжность, экономичность, комфорт в использовании и обслуживании, гарантии.

Плюсы выбора ИБП

Безопасность

Использовать источник бесперебойного питания (ИБП) безопаснее, чем антифриз. Один из видов антифриза — этиленгликоль — относится к ядовитым веществам. Следует заметить, что принимая во внимание его токсичность, крайне нежелательно применение теплоносителя на его основе в двухконтурных котлах, так как возможно его попадание из контура отопления в контур водоснабжения.

Рис. 1 Примерный состав готового антифриза

Особую опасность в случае утечки из системы данный теплоноситель представляет для детей и животных, так как не имеет неприятного запаха и обладает сладковатым вкусом. Помимо этого, при утечке этиленгликоля в жилом доме деревянный пол, плитку, утеплитель и иные материалы, на которые попал антифриз, необходимо заменить в обязательном порядке, что приводит к существенным затратам.

На сегодняшний день, существует намного более безопасный вид антифриза — пропиленгликоль — практически безвреден для человека, его даже используют в качестве пищевой добавки (E1520). Тем не менее, он в 2-3 раза дороже этиленгликоля.

В случае же использования ИБП все вышеперечисленные проблемы нивелируются.

Надёжность

Использование схемы «вода + ИБП» повышает надёжность системы отопления, так как вода – наиболее оптимальный теплоноситель. Антифриз склонен к разнообразным химическим реакциям. Как следствие, происходит окисление радиаторов и труб. Также из-за своих свойств антифриз разъедает клапана и приводит к более частой замене прокладок.

В случае утечки теплоносителя не получится просто долить антифриз в систему, так как необходимо соблюдать определенную концентрацию состава, чтобы система отопления работала исправно.

Следует отметить еще один факт: антифризы, в состав которых входит этиленгликоль, плохо справляются с перегревом системы. Если в какой-либо точке системы температура поднимется до критической для данной марки смеси, последует разложение этиленгликоля и присадок, что приведёт к образованию твёрдых осадков и кислот. Результатом вышеупомянутых образований может являться снижение теплообмена и появление нагара, что может губительно отразиться на функционировании всей системы. Так как антифризы, в отличие от воды, обладают более низкой теплоёмкостью, повышается склонность к локальным перегревам.

Комфорт в эксплуатации и обслуживании

Простота монтажа ИБП позволяет произвести его установку даже человеку, не имеющему опыта в использовании подобного оборудования. Также следует знать, что качество антифриза может сильно отличаться в зависимости от производителя. Судя по статистическим данным частоты замены теплоносителя, данную процедуру следует производить каждые 1-5 лет. Не стоит забывать, что смешивать жидкости разных производителей категорически не рекомендуется. При использовании антифриза может быть слышен стук и свист насоса.

Экономичность

Для расчёта наиболее выгодного варианта нужно учитывать следующие особенности применения антрифризов:

• для эксплуатации систем с антифризом необходимо увеличить на 30-50% тепловую мощность радиаторов;
• приобрести более объёмный расширительный бак, так как при использовании антифриза повышается коэффициент теплового расширения на 30-50%;
• следует увеличивать мощность котла, потому что теплоёмкость антифризов на 15-20% меньше, чем у воды;
• установить более мощный циркуляционный насос, так как вязкость антифриза в 2-3 раза выше, чем у воды.

Гарантии

Лидеры рынка производителей котельного оборудования отказывают в использовании антифриза, снимая с себя ответственность за системы с его применением, а некоторые производители более категоричны – они запрещают использование антифризов в котлах своего производства. По сравнению с антифризом ИБП имеют гарантийный срок. Источники бесперебойного питания TEPLOCOM от компании Бастион имеют безусловную и пожизненную гарантию.

Резюмируя всё вышесказанное, можно прийти к заключению, что выбор антифриза, как защиты системы от замерзания – трудоёмкий и сложный процесс, требующий высокой квалификации монтажников. Также существует необходимость планового облуживания системы и мониторинга её состояния на предмет протечек и иных отклонений.

Выбор ИБП обеспечивает систему отопления не только защитой от замерзания в случае отключения электроэнергии, но и стабильным напряжением в допустимом ГОСТом диапазоне, что сокращает траты на стабилизатор, необходимый почти всем типам котлов.