METHOD OF PROTECTING WATER-CONTAINING SYSTEMS AGAINST CORROSION

Abstract: 1. A process for the corrosion-inhibiting treatment of water-carrying systems for soft, weakly buffered water by additions of phosphates and/or silicates, characterized in that sodium or potassium carbonates or hydrogen carbonates are added to the water in combination with phosphates and/or silicates in respective quantities of from 2 to 20 g/m**3 expressed as CO3**--, 0.5 to 5 g/m**3 expressed as P2 O5 and 1 to 20 g/m**3 expressed as SiO2 .

Description: "Verfahren zur Korrosionsschutzbehandlung wasserführender Systeme" Der Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur KorrosionsschutzbehandlunF von wasserführenden Systemen, insbesondere Durchflusssystemen aus neidrig legiertem oder unlegiertem Stahl. In wasserflihrenden Systemen finden chemische Wechselwir- kungen zwischen dem Wasser und den Werkstoffen des Sw- stems statt. Die Grösse dieser Wechselwirkung hängt im wesentlichen ab von der Wasserqualität (Wasseranalyse), vom verwendeten Werkstoff und von den Betriebsbedingungen. Diese Wechselwirkungen führen in allemeinen zu Veränderungen des Werkstoffes (Korrosionen) und zu Beeinträchtigungen des Wassers durch die Korrosionsprodukte. Obermä ssige Korrosionen zerstören das wasserführende System und können erhebliche Folgeschäden (Produktionsausfälle, Ver sorgungsausfälle, Folgeschäden an Anlagen und Gebäuden) hervorrufen. Aus den genannten ründen ist die Behandlung des Wassers zum Zwecke des Korrosionsschutzes in vielen wasserführenden Systemen eine zwingende Notwendigkeit. Während die Korrosionsschutzbehandlung von im Kreislauf geführten Wässern (offene und geschlossene Kühlkreisläufe) mit modernen Korrosionsinhibitoren auf Basis von Zinksalzen in Kombination mit Phosphonsäuren, Polycarbonsäuren oder Molybdaten zum Stand der Technik gehört, ist die Behandlung von Durchflusssystemen noch nicht optimal gelöst. So erfordern beispielsweise die oben genannten Inhibitoren Konzentrationen im Wasser, die aus Kostengründen nicht realisierbar sind. Weiterhin führen die Durchflusssysteme aufgrund des höheren Wasserbedarfs zu einer stärkeren Belastung des Vorfluters, so dass die eenannten Inhibitoren aus ökologischen Gründen nicht akzeptiert werden können. Auch sind häufig die genannten Systeme fiir die Trinkwasserversorgung vorgesehen, so da die obigen Inhibitoren, da nicht vom Lebensmitteleesetzt zugelassen, nicht eingesetzt werden diirfen. Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Korros ionsschutzbehandlung wasserführender Systeme mit weichem, schwach gepuffertem Wasser durch Zusätze von Phosphaten und/oder Silikaten. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Wasser Natrium- oder Kaliumcarbonate oder Hydrogencarbonate in Kombination mit Phosphaten und/oder Silikaten zugegeben werden und dies in Mengen von 2 bis 20 g/m3 berechnet als CO3@@ beziehungsweise 0,5 bis 5 g/m3 berechnet als 3 P205 sowie 1 bis 20 gim berechnet als SiO2 erfolgt. Vorzugsweise ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die zur Anwendung kommenden Carbonate oder Hydrogencarbonate dem Wasser in Mengen von 5 bis 10 g/m3 berechnet als C03 zugegeben werden. Im einzelnen kommen dabei Zusätze von Natriumcarbonaten, Kaliumcarbonaten oder Hydrogencarbonaten (NaHC03) in Betracht. Als Phosphate kommen Orthonhosnhate, Polyphosphate oder Gemische hiervon, wie insbesondere Trinatri umorthophosphat und Natriumtripolyphosphat sowie Hexametaphosphat in Betracht. Vorzugsweise werden die genannten Verbindungen in Mengen von 1 bis 3 g/m3, berechnet als P205, zugegeben. Die Zugabe an Silikaten, wie Natrium- oder Kaliumsi- likat, erfolgt vorzugsweise in Mengen von 2 bis 8 berechnet als SiO2. Das Molverhältnis SiO2 : Na20 der verwendeten Silikate kann im Bereich von 2 bis 3,5 : 1 liegen, vorzugsweise wird Natriumsilikat mit einem Molverhältnis von 3,3 bis 2,7 verwendet. Die oben beschriebene Korrosionsschutzbehandlung ist vorzugsweise für die Behandlunp von weichem, schwach gepuffertem Wasser geeignet, welches im pH-Bereich von 6,5 bis 8,5, vorzugsweise 6,8 bis 8,0, liegt und eine Wasserhärte von bis zu 6 0d (Gesamthärte) und bis zu 3 d (Carbonathärte) aufweist. Beisniel Die Versuche werden nach der Ringsäulenmethode durch führt. Hierbei durchströmt das Versuchswasser kontinuierlich eine Säule aus kleinen, circa 2 cm hohen Rohrabschnitten, wobei die einzelnen Segmente durch isolierende Kunststoffringe voneinander getrennt sind (siehe Abb. 1, darin bedeuten: A = Stahlrohrsegment, B = Kunststoffring, C = Fliessrichtung des Wassers). Die Segmente werden aus handelsüblichem Rohr (Durchmesser 3/4 Zoll) hergestellt, entfettet und gewogen. Nach bestimmten, vorher festgelegten Zeitabständen werden die Ringe ausgebaut und nach Beizung mit inhibierter Säure der Massenverlust durch Rückwiegen bestimmt. Aus der bekannten Oberfläche der Ringe lässt sich die Abtragsrate (Korrosionsrate) errechnen. Die ringsäule wird mit circa 0,64 bis 0,68 m/sec. entsprechend 800 bis 850 l/h Wasser der folgenden analytischen Zusammensetzung durchströmt: pH 8,0 bis 7,8 Gesamthärte 2,2 bis 3,4 0d Carbonathärte 1,1 bis 2,5 d Chlorionen 14 bis 30 mg/l Es werden drei Rinzsäulen parallel betrieben, wobei eine ohne jede Dosierung verblieb (Blindwert) , eine zweite mit einer handelsüblichen Phosnhat-Silikat-Kombination und die dritte mit einem erfindungsgemässen Mittel dosiert wurden. Die Versuchsdauer betrug 1,5 Jahre. Die handelsübliche Phosnhat-Silikat-Kombination wird dem Vergleichswasser in solchen Mengen zugegeben, dass im Wasser ein Gehalt von 4 ppm Trinatriumphosphat (ausgedrückt in mg/l P205) und 5,5 ppm Natriumsilikat (ausgedrückt in mg/l SiO2) analytisch nachweisbar sind. Das erfindungsgemässe Mittel wurde dem Versuchswasser in solchen Mengen zugegeben, dass im Wasser ein Gehalt von 3 ppm Trinatriumphosphat (ausgedrückt in mg/l P2O5), 5 pm Natriumsilikkat (ausgedrückt in mgll SiO2) und 7,5 ppm Natriumhydro- gencarbonat (ausgedrUckt in mg/l CO3 ) vorlag. Die Ergebnisse sind in Abb. 2 (Kurven 1 bis 3) und in der Tabelle dargestellt. Die überlegenheit des erfindungsgemässen Mittels gegenüber der klassischen Verfahrensweise ist ersichtlich. Tabelle Korrosionsraten EMI7.1 <tb> <SEP> Phosphat/Silikat/ <tb> Wochen <SEP> Blindwert <SEP> Phosphat/Silikat <SEP> Carbonat <tb> <SEP> (Kurve <SEP> 1) <SEP> (Kurve <SEP> 2) <SEP> (Kurve <SEP> 3) <tb> <SEP> mm/a <SEP> x <SEP> 10-3 <SEP> mm/a <SEP> x <SEP> 10-3 <SEP> mm/a <SEP> x <SEP> 10 <tb> <SEP> 2 <SEP> 270 <SEP> 221 <SEP> 112 <tb> <SEP> 8 <SEP> 285 <SEP> 170 <SEP> 60 <tb> 178 <SEP> 200 <SEP> 80 <tb> 32 <SEP> 178 <SEP> 183 <SEP> 68 <tb> 52 <SEP> 138 <SEP> 121 <SEP> 49 <tb> 78 <SEP> 145 <SEP> 111 <SEP> 55 <tb>

Claims: Patentansprtiche 1. Verfahren zur Korrosionsschutzbehandlung wasserffihren der Systeme mit weichem, schwach gepuffertem Wasser durch Zusätze von Phosphaten und/oder Si likaten, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wasser Natri um- oder Kaliumcarbonate oder Iiydrogencarbonate in Kom bination mit Phosphaten und/oder Silikaten zugegeben werden und dies in Mengen von 2 bis 20 g/m3 berechnet als CO3@@ beziehungsweise 0,5 bis 5 g/m3 berechnet als P2O5 sowie 1 bis 20 g/m3 berechnet als SiO2 erfolgt. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Anwendung kommenden Carbonate- oder Hydrogen carbonate dem Wasser in Mengen von 5 bis 10 g/m3 be rechnet als C03 zugegeben werden. 3. Verfahren nach Ansnruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass. die zur Anwendung kommenden Orthonhosphate, Poly phosphate oder Gemische hiervon dem Wasser in 4. engen von 1 bis 3 g/m3 berechnet als P205 zugegeben werden. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, dass die zur Anwendung kommenden Silikate als Al kalisilikate dem Wasser in Mengen von 2 bis 8 g/m3 berechnet als SiO2 zugegeben werden. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, dass die zu behandelnden wasserführenden Systeme Durchflusssysteme sind.

Inventors: WEHLE, VOLKER, DR., WONS, WERNER
Applicants: HENKEL KOMMANDITGESELLSCHAFT AUF AKTIEN, METAKORIN GMBH
Application year: 1983
Main classification: C02F5
IPC codes: C02F5, C23F11