r t y k u ł t e c h n i c z n y pździernik 2012 (10) 50 Jrosłw Chudzicki*, Stefn Żuchowski Rport z jednego płukni Płuknie instlcji grzewczych w domch jednorodzinnych konieczność czy fneri? wod przeznczon do uzupełnini złdu instlcji jest odpowiednio przygotown, np. zdeminerlizown. To wstępne zestwienie mteriłów, z których skłd się kżd instlcj ogrzewcz, pokzuje, z jk wielom możliwymi zjwiskmi fizykochemicznymi i iochemicznymi możemy mieć do czynieni w tym jednym, szczelnie zmkniętym ukłdzie. Zjwisk te mogą zchodzić dzięki czynnikowi grzewczemu jkim jest wod, któr wypełni cły ukłd instlcji. Korozj To podstwowe zjwisko fizykochemiczne, jkie może zchodzić w instlcji ogrzewczej. Korozj jest njrdziej nieezpieczn, gdy m chrkter elektrochemiczny. Ozncz to, że n powierzchni metlu kontktującego się z roztworem wodnym powstje ogniwo i zczyn przepływć prąd, co powoduje, że cząstki metlu zyskują łdunek i przez to odrywją się od powierzchni efektem tego jest uszkdznie wewnętrznych powierzchni przewodów lu korpusów ksztłtek, zworów lu powierzchni grzejników. Znmy różne rodzje korozji: korozj kontktow, któr zchodzi n styku dwóch metli, które chrkteryzują się różnymi wrtościmi potencjłów elektrycznych, korozj wżerow, występując rdzo intensywnie w wyrnych miejscch powierzchni, erozyjn, i inne. W udynkch jednorodzinnych, które zostły wyudowne i oddne do użytku w osttnich kilku lu kilkunstu ltch, instlcje wewnętrzne, zrówno wody zimnej, ciepłej jk i ogrzewcze, wykonne są njczęściej z mteriłów odpornych n korozję (np. przewody z tworzyw sztucznych). Włściciele tych udynków są przekonni (poniekąd słusznie) o ich długowieczności, odporności n korozję i procesy strzeniowe. W niniejszym rtykule przedstwiono prolemy mogące pojwić się nwet w stosunkowo nowych instlcjch centrlnego ogrzewni orz sposoy ich rozwiązni. Zjwisk zchodzące wewnątrz instlcji ogrzewczych Instlcje centrlnego ogrzewni zudowne są z elementów wykonnych z różnych mteriłów. Grzejniki produkowne są ze stli lu luminium, przewody doprowdzjące czynnik grzewczy njczęściej wykonuje się z miedzi ądź tworzyw sztucznych, np. polietylenu sieciownego z wrstwą ntydyfuzyjną, wreszcie wewnętrzne elementy kot- łów wykonywne są ze stli nierdzewnej i elementów miedzinych. Nie zpominjmy jeszcze o różnego rodzju łącznikch, rozdzielczch, zworch regulcyjnych, stnowiących wyposżenie instlcji centrlnego ogrzewni, których korpusy wykonne są głównie z mosiądzu ądź stopów rązu [7]. Instlcje ogrzewcze w domch jednorodzinnych npełnine są wodą, pochodzącą njczęściej z sieci wodociągowej lu włsnego ujęci n terenie posesji. Rzdko kiedy Tel Anliz fizyczno-chemiczn próek wody wodociągowej i wody pornej z ukłdu centrlnego ogrzewni w udynku mieszklnym jednorodzinnym Oznczenie Jednostk Metod oznczni Prók wody z sieci wodociągowej Brw mg/dm 3 PN-EN ISO 7887:2002 12 4 Mętność mg/dm 3 PN-EN ISO 7887:2002 0,78 2,88 Zpch - PN-72/C-04557 kcept. kcept. Odczyn - PN-EN ISO 9963:2001 7,21 6,43 Zsdowość ogóln mg CCO 3 /dm 3 PN-90/C-04540 155 40 Twrdość ogóln mg CCO 3 /dm 3 PN-EN ISO 6059:1999 205 27 Twrdość węglnow mg CCO 3 /dm 3-155 27 Twrdość niewęglnow mg CCO 3 /dm 3-50 13 Amonik mg/dm 3 PN-EN ISO 5664:2002 0,13 0,63 Azotyny mg/dm 3 metod Hch nw 0,013 Azotny mg/dm 3 PN-82/C-04576 1,98 0,29 Żelzo ogólne mg/dm 3 PN-EN ISO 6332:2001 0,156 0,139 Mngn mg/dm 3 PN-92/C-04590 0,016 0,003 Chlorki mg/dm 3 PN-EN ISO 9297:1994 28,4 28,4 Przewodność µs/cm PN-EN 2788:1999 458 135 Utlenilność mg O 2 /dm 3 PN-EN ISO 8467:2001 2,9 8,16 Prók wody z instlcji centrlnego ogrzewni Przedstwion nliz fizyczno-chemiczn zostł wykonn w Lortorium Zkłdu Zoptrzeni w Wodę i Odprowdzni Ścieków Wydziłu Inżynierii Środowisk Politechniki Wrszwskiej. * dr inż. Jrosłw Chudzicki, Politechnik Wrszwsk, Zkłd Zoptrzeni w Wodę i Odprowdzni Ścieków
r t y k u ł t e c h n i c z n y pździernik 2012 (10) 51 Prolemtyk występowni korozji w instlcjch zostł przedstwion w wielu pulikcjch [1] [4] [7]. Płuknie instlcji centrlnego ogrzewni Skłd wody Płuknie i czyszczenie instlcji centrl- Jest wżnym elementem wpływjącym n nego ogrzewni njlepiej zlecić firmie intensywność procesów korozyjnych. Wod zwodowo zjmującej się konserwcją zupełnie czyst (destylown, zdeminerlizo- tkich instlcji, któr dysponuje odpo- wn) nie ędzie powodowł żdnych zj- wiednim sprzętem do tego celu. wisk elektrochemicznych, poniewż nie ę- W nszym przypdku do płukni instl- dzie zwierł łdunków (rozpuszczonych cji wykorzystno przenośne urządzenie jonów dodtnich i ujemnych). Ale z drugiej o nzwie Powerflow Flushing Mchine strony tki chemicznie czysty skłd wody ę- MKII z dodtkowym filtrem mgnetycznym dzie powodowł intensywne wymywnie służącym do wychwytywni cząstek st- cząstek ze ścin przewodów, ksztłtek czy łych Flush Buddy, oferowne przez rytyj- korpusów rmtury, ż do ustleni się swo- ską firmę Fernox (fot. 1 ) [5]. istej równowgi chemicznej między skłdem Urządzenie skłd się ze ziornik o po- wody mteriłmi zstosownymi do wy- jemności ok. 30 dm 3, pompy wirowej orz konni instlcji. Dodtkowo, czynnikiem zworów sterujących, które umożliwiją zncznie zwiększjącym korozję jest tempe- płuknie strumieniem wody w dowolnym rtur wody, dltego też n korozję rdziej są nrżone instlcje centrlnego ogrzewni i instlcje wody ciepłej. Porównnie próek wody, czyli kiedy płukć? kierunku (tkże płuknie wsteczne). Urządzenie zostło podłączone do instlcji centrlnego ogrzewni poprzez specjlną przystwkę, montowną w korpus pompy cyrkulcyjnej (fot. 2 ). Do płukni instlcji zstosowno pre- 1 Urządzenie do płukni instlcji ogrzewczych Powerflow Flushing Mchine MKII: widok ogólny, Flush Buddy, filtr mgnetyczny do wychwytywni cząstek stłych W teli n poprzedniej stronie przedst- prt DS40 produkcji Fernox (fot. 3 ). wiono wyniki nlizy fizykochemicznej pró- Produkt dodno w postci sypkiego ki wody pornej z instlcji ogrzewczej, eks- proszku ezpośrednio do ziornik urzą- plotownej przez ok. 10 lt i próki wody dzeni płuczącego i rozpuszczono w cie- wodociągowej, którą ył spordycznie uzu- płej wodzie. Po rozpuszczeniu w wodzie pełniny złd instlcji ogrzewczej. roztwór przyjmuje czerwone zrwienie. Przy porównywniu skłdu próek wody Preprt umożliwi usunięcie kmieni z telą nleży pmiętć, że są to dwie zu- kotłowego, czrnego osdu (mgnetytu) pełnie różne próki wody. Prók wody z sieci wodociągowej to wod, którą spordycznie ył uzupełniny złd instlcji centrlnego ogrzewni, n co dzień wykorzystywn do zsilni instlcji zimnej i ciepłej wody w udynku. Pierwotnie ukłd centrlnego ogrzewni ył npełniony i innych osdów z kotłów i instlcji centrlnego ogrzewni. Nleży zwrócić szczególną uwgę n ezpieczeństwo przy ochodzeniu się z preprtem, poniewż sustncj po rozpuszczeniu w wodzie wykzuje silny odczyn kwsowy (ph 2-3). Czyszczenie cłej instlcji njlepiej przeprowdzić w ten sposó, y po kolei poddwć płukniu poszczególne oiegi 2 Podłączenie przewodów urządzeni płuczącego do kotł gzowego: widok wnętrz kotł z podłączonymi (żółtymi) przewodmi płuczącymi, miejsce podłączeni przewodów do korpusu pompy oiegowej w kotle 3 Środki chemiczne zstosowne do czyszczeni instlcji ogrzewczej: środek do czyszczeni instlcji Fernox Clener F5 stosowny do nowych instlcji, preprt DS40 przeznczony do gruntownego czyszczeni długo eksplotownych instlcji (Fernox)
r t y k u ł t e c h n i c z n y pździernik 2012 (10) 52 Płuknie instlcji centrlnego ogrzewni grzewcze. W tym celu nleży otworzyć zwory sterujące n dnym oiegu (np. z pomocą zworów przy rozdzielczch) i zmknąć pozostłe. Płuknie pojedynczego oiegu powinno się odywć w jednym i w drugim kierunku, y skutecznie wypłukć wszelkiego rodzju osdy ngromdzone w przewodch instlcji (fot. 4 ). Czs płukni powinien yć zgodny z instrukcją stosowni preprtu [3]. W trkcie czyszczeni i płukni instlcji może dojść do zminy rwy roztworu płuczącego z czerwonego n żółty. Ozncz to, że sustncj utrcił już swoje włściwości czynne (rozpuszczjące kmień kotłowy i inne osdy). W tkim przypdku nleży dodć do roztworu więcej preprtu czyszczącego. Podczs płukni instlcji zostją wymywne osdy ngromdzone n ścinkch przewodów (fot. 5 ). Gdy proces czyszczeni zostnie zkończony, przed spuszczeniem roztworu do knlizcji nleży ezwzględnie dodć do ziornik sustncję neutrlizującą kwśny odczyn roztworu (System Neutrliser). Oznką przeprowdzonej neutrlizcji ędzie zmin koloru roztworu n żółty. Skuteczność czyszczeni i płukni instlcji możn zoserwowć nie tylko po zminie rwy i mętności roztworu płuczącego (fot. 5 ), le tkże oglądjąc wnętrze filtr mgnetycznego i ilość ztrzymnych tm cząstek stłych, pochodzących z wypłuknych osdów i rozpuszczonych frgmentów produktów korozji poszczególnych elementów instlcji ogrzewczej (fot. 6, 7 ). 4 Kolejne fzy płukni instlcji: widok ziornik urządzeni płuczącego wypełnionego roztworem płuczącym DS40, przełącznie poszczególnych oiegów grzewczych do płukni instlcji 5 Widok płynu DS40 stosownego do płukni i czyszczeni instlcji centrlnego ogrzewni: z lewej strony prók płynu po przeprowdzonym płukniu, z prwej prók porównwcz czystego płynu 6 Widok wnętrz filtr cząstek stłych z widocznym ztrzymnym osdem pochodzącym z płukni instlcji ogrzewczej 7 Czyszczenie filtr mgnetycznego z ngromdzonych osdów około 10 lt wcześniej wodą zmiękczoną, przygotowną specjlnie w tym celu. Prdokslnie rw wody z instlcji centrlnego ogrzewni m niższą wrtość od rwy próki wody wodociągowej (jest rdziej klrown). Podon sytucj występuje z żelzem ogólnym, mngnem i przewodnością. Wskzuje to n stn, w którym sustncje nieorgniczne, rozpuszczone w wodzie zostły wytrącone i osdzone w przewodch instlcji centrlnego ogrzewni. N to zjwisko wskzują tkże tkie prmetry, jk: twrdość ogóln, twrdość węglnow i niewęglnow. A więc możemy przypuszczć, że w przewodch i grzejnikch instlcji ogrzewczej znjduje się część wytrąconych w postci nierozpuszczlnej związków żelz, mngnu, tkże węglnów, różnych tlenków i soli metli, tworzących osdy. Z drugiej strony niektóre wskźniki jkości wody w próce wody z oiegu grzewczego mją wrtości podwyższone w stosunku do próki wody wodociągowej. Tk sytucj występuje w stosunku do mętności, moniku czy utlenilności. Ten osttni wskźnik opisuje w dnej próce wody zwrtość sustncji orgnicznych łtwo rozkłdlnych n drodze utlenini sustncją wskźnikową, którą jest ndmngnin potsu. T grup wskźników wskzuje n oecność w dnej próce wody z instlcji centrlnego ogrzewni podwyższonego stężeni związków orgnicznych, które zwykle są skłdnikiem mikroorgnizmów, kterii czy glonów. Może to wskzywć n oecność tzw. iofilmu w przewodch, który się rozwij tym intensywniej, im tempertur wody wewnątrz instlcji jest wyższ, jednk nie przekrcz 50-60 o C. Tkie wrunki temperturowe występują często w instlcjch
r t y k u ł t e c h n i c z n y pździernik 2012 (10) 53 ogrzewczych niskotemperturowych, zsil- nie wskzne yłoy zezpieczenie inst- nych z pomocą kotłów kondenscyjnych lu pomp ciepł. Biofilm powoduje występo- lcji centrlnego ogrzewni z pomocą inhiitorów korozji i sustncji przeciwdziłją- Ile kosztuje płuknie instlcji? wnie glretowtych orostów wewnątrz cych rozwojowi mikroorgnizmów. instlcji, powoduje zrstnie przewodów, tkże intensyfikuje korozję przewodów, korpusów zworów, pomp oiegowych, grzejników n drodze iochemicznej. Przedstwion nliz fizykochemiczn próki wody pornej z instlcji ogrzewczej wskzuje wyrźnie n wzrost znieczyszczeni wnętrz instlcji wytrąconymi osdmi związków nieorgnicznych orz zwiększony rozwój mikroorgnizmów i iofilmu, n co wskzują podwyższone wrtości wskźników opisujących znieczyszczenie wody związkmi orgnicznymi. Npełninie instlcji inhiitorem korozji Po wypłukniu instlcji i usunięciu ngromdzonych w niej osdów nleży zezpieczyć instlcję centrlnego ogrzewni przed dlszym postępowniem zjwisk korozyjnych orz przed rozwojem iofilmu. W tym celu nleży dodć do wody wypełnijącej instlcję odpowiedni inhiitor, np. preprt Fernox Protector F1, który zpewni ochronę instlcji centrlnego ogrzewni przed korozją wewnętrzną i osdzniem się kmie- Koszt płukni instlcji c.o. może yć różny. Spróujmy jednk oszcowć go choć w przyliżeniu. Średni koszt przywróceni do życi instlcji w domu jednorodzinnym to 1200-1600 zł netto. N ten koszt skłd się: zkup środk czyszczącego Fernox F3 (średnio dwie utelki n instlcję) koszt 300 zł netto; zkup środk do ochrony instlcji po płukniu, Fernox F3 (średnio dwie utelki n instlcję) koszt 300 zł netto; około 600 zł netto cły dzień prcy czynników: - pojemności instlcji (zużyci środków chemicznych); - stopni rozudowni instlcji (kżdą pętlę płucze się osono); - stopni znieczyszczeni i zużyci środków chemicznych. Dodtkowe trudności, które mogą wystąpić to: - rk możliwości prostego podłączeni się do instlcji, co z kolei wymg dorźnej przeróki instlcji; - trudny dostęp do części instlcji np. W przypdku tkiego wyniku nlizy jko- ni kotłowego. Środek ten zpoieg koro- ekipy dwuosoowej. równoległe połączenie kilku elemen- ści wody z oiegu grzewczego nleży rozw- zji wszystkich występujących w instlcji ele- tów o różnych oporch ez możliwości żyć konieczność przeprowdzeni płukni mentów wykonnych z różnych metli, tzn. Przyznć trze, że koszt płukni ich odłączeni (zmknięci) i płukni instlcji, tkże nleży zstnowić się, czy miedzi, stopów miedzi, rązu, luminium czy jest dość wysoki, zleży też od wielu jeden po drugim. 8 Inhiitor korozji do zezpieczni prcujących instlcji ogrzewczych Fernox F1: widok preprtu w spryu, sposó wprowdzni inhiitor poprzez otwór od odpowietrznik grzejnik do wnętrz instlcji centrlnego ogrzewni stli nierdzewnej. Preprt ten dostępny jest w pojemnikch ciśnieniowych wyposżonych w końcówkę umożliwijącą łtwe jego wprowdznie do oiegu instlcji ogrzewczej ez konieczności jej opróżnini, np. poprzez króciec odpowietrznik w grzejniku lu w rozdzielczu (fot. 8 ). Zezpieczenie przed przepływem zwrotnym Przy omwiniu zezpieczeni instlcji grzewczej różnego rodzju inhiitormi korozji nleży zwrócić uwgę n wżny, choć często gtelizowny spekt. Chodzi o podłączenie instlcji centrlnego ogrzewni do instlcji wody zimnej, z której co jkiś czs możemy uzupełnić złd instlcji ogrzewczej. W przypdku, gdy instlcj centrlnego ogrzewni ył wypełnion wodą ez żdnych dodtków, to podłączenie do instlcji wody zimnej, wykorzystywne okresowo, nie stnowiło jkiegoś istotnego nieezpieczeństw dl wody wodociągowej, któr jest wodą pitną. Pomimo tego zgodnie z normą dotyczącą zezpieczni wody pitnej w instlcjch wodociągowych PN-EN 1717:2003 [6] tkie połączenie instlcji wody zimnej i instlcji centrlnego ogrzewni, w której znjduje się wod ez związków chemicznych (np. inhiitorów korozji), powinno yć zezpieczone zworem ntyskżeniowym klsy CA (fot. 9 ).
r t y k u ł t e c h n i c z n y pździernik 2012 (10) 54 9 Widok zworu ntyskżeniowego izoltor przepływów zwrotnych ez możliwości ndzoru CA 296 (Socl) 10 Izoltor przepływów zwrotnych z możliwością ndzoru BA 2760 (Socl) Inn sytucj występuje w przypdku, gdy w oiegu centrlnego ogrzewni znjduje się miesznin wody z trującym dl orgnizmu człowiek środkiem chemicznym, jkim jest inhiitor korozji. Wod z instlcji centrlnego ogrzewni zwierjąc inhiitory korozji jest klsyfikown jko płyn znieczyszczjący wodę pitną ktegorii 4 (w pięciostopniowej klsyfikcji płynów zgrżjących ezpieczeństwu wody pitnej). Dltego w tym przypdku instlcj wody zimnej musi yć zezpieczon zworem ntyskżeniowym klsy co njmniej BA, określnym dokłdniej jko izoltor przepływów zwrotnych z możliwością ndzoru (fot. 10 ) [2]. Z uwgi n konieczność podłączeni tego zworu zrówno do instlcji wody zimnej, instlcji centrlnego ogrzewni, tkże do instlcji knlizcyjnej, jego montż powinien przeprowdzić uprwniony instltor. A więc czy wrto płukć i czyścić? W niniejszym rtykule przedstwiono sposoy czyszczeni i płukni instlcji centrlnego ogrzewni orz możliwości jej zezpieczni przed występowniem zjwisk korozyjnych, tkże przed rozwojem mikroorgnizmów i iofilmu wewnątrz instlcji. Pomimo, że oecnie montowne instlcje wykonywne są z przewodów odpornych n korozję, to jednk wielość zstosownych mteriłów, tkże wrunki podwyższonej tempertury ich prcy sprzyjją powstwniu w nich zjwisk korozji, szczególnie korozji elektrochemicznej. Niegtelną rolę pełni tkże niekontrolowny rozwój mikroflory i mikrofuny w instlcjch ogrzewczych, któr może powodowć korozję n drodze iochemicznej. Często, po wyudowniu włsnego domu i wyposżeniu go w instlcje wykonne z nowoczesnych mteriłów, z zstosowniem njnowszych technologii i urządzeń, zpominmy, że nwet te njnowsze instlcje trze cyklicznie konserwowć i świdomie eksplotowć. Prdokslnie, w przypdku zkupu nowego modelu smochodu rdzo uwżnie pilnujemy terminów jego przeglądów, wyminy filtrów i oleju, nwet po zkończeniu terminu gwrncji. W przypdku instlcji wewnętrznych w nszym domu często zpominmy, że to też oiekt techniczny, który ędzie tk długo i niezwodnie nm służył, jk długo ędziemy go w trkcie eksplotcji konserwowli i przestrzegli terminów koniecznych przeglądów technicznych. N przewrotnie zdne pytnie w tytule rtykułu kżdy z Czytelników po przeczytniu tego tekstu ędzie mógł sm soie odpowiedzieć... Norm europejsk dl zworów kulowych do gzu Autorzy prgną podziękowć firmie Serwis System E. Słowik Sp. K z siedzią w Chorzowie, ul. Wesoł 14/2, któr jest dystryutorem produktów Fernox n terenie Polski i dzięki której yło możliwe przeprowdzenie opisnego w niniejszym rtykule doświdczlnego płukni instlcji centrlnego ogrzewni pod cznym ndzorem Pni Izeli Kozuskiej. Litertur [1] Chomicz D. Uzdtninie wody w kotłownich i ciepłownich. Wyd. Arkdy, Wrszw 1989. [2] Chudzicki J., Sosnowski S. Instlcje wodociągowe projektownie, wykonnie, eksplotcj. Wyd. Seidel-Przywecki, Wrszw, 2011. [3] Czyszczenie instlcji c.o. preprtmi FERNOX w domu wielorodzinnym n wrszwskim Ursynowie. INSTAL 11/2002, str. 64-67. [4] Górecki A. Korozyjność wody wodociągowej podstwą wyoru mteriłu instlcji. Ref. w mt. konf. Instlcje wodociągowe i knlizcyjne projektownie, wykonnie, eksplotcj, Dęe k/wrszwy, 12-13.05.2011, str. 15-19. [5] Mteriły techniczne firmy Fernox: www.fernox.com [6] PN-EN 1717:2003. Zezpieczenie przed wtórnym znieczyszczeniem wody w instlcjch wodociągowych i ogólne wymgni dotyczące urządzeń zpoiegjących znieczyszczeniu przez przepływ zwrotny. [7] Ryńsk J. Korozj kontktow. www.e-instlcje.pl, 21.12.2010. Z dniem 01.09.2012 skończył się okres przejściowy i wchodzi w życie europejsk norm EN 331:1998/A1:2010, któr nkłd n producentów oowiązek przeprowdzni dń odporności wysokotemperturowej zworów do gzu w temperturze 650 C. Wszystkie zwory kulowe do gzu sprzedwne w krjch UE) powinny yć oznczone znkiem CE, który jest potwierdzeniem zgodności produktów z złącznikiem ZA normy EN 331:1998/A1:2010. Więcej