Faq.585 Corrosione elettrochimica negli impianti

FAQ
585
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DOMANDA:
Vorrei sapere se potesse dare delucidazioni in merito al complesso fenomeno della corrosione
elettrochimica che può avvenire negli impianti termici fornendo alcuni esempi ed eventuali
accorgimenti a riguardo.
RISPOSTA:
La corrosione elettrochimica si innesca quando due materiali di diverso potenziale elettrico
(nobilità differente), vengono posti a diretto
contatto tra di loro in presenza di un ambiente umido.
La struttura cristallina dei metalli è costituita da legami elettronici (elettroni) propensi ad
una certa mobilità.
Quando metalli diversi, con differente legame
elettronico ( metalli più nobili / metalli meno
nobili) si trovano a contatto, creano un flusso
migratorio (corrente continua) dall’uno all’altro materiale
metallo meno nobile.
generando
una
dissoluzione
del
Negli impianti termoidraulici detti fenomeni li possiamo ritrovare negli accoppiamenti:
Valvola d’intercettazione di Ottone / manicotto di Acciaio
Valvola d’intercettazione di Ottone / termosifone di Alluminio – Acciaio
Nell’assemblaggio dei radiatori di Alluminio con il collegamento intermedio di Acciaio
ecc. ecc.
Se nell’ambiente fluido termico coesistono soluzioni acide il fenomeno della corrosione è accelerato
Se l’acqua è addolcita si ha una corrosione indotta sui materiali in particolare sull’Alluminio
LE CONDIZIONI CHE INDUCONO ALLA CORROSIONE NELLA COMPONENTISTICA
TERMOIDRAULICA:
1.Dobbiamo
considerare che il grado di corrosione nelle tubazioni e nella componentistica
termoidraulica in un componente umido: acqua con pH 7,5-8 è un fenomeno particolarmente lento
che si accusa in tempi particolarmente lunghi (20-30 anni).
2.I
tempi si restringono notevolmente (2 mesi..2 anni) se sussistono condizioni di alterabilità
dell’acqua con: dissoluzione di soluzioni anticongelanti; presenza di gas in formazione come:
Anidride Carbonica (CO2- Ossigeno (O2); Idrogeno (H2).
3.Il
processo della corrosione elettrolitica acquista una notevole velocità in presenza delle
correnti vaganti
LE ATTENZIONI:
1.Per
mantenere la componentistica termoidraulica efficiente è indispensabile che non venga
alterata l’alcalinità dell’acqua, mantenendola nei valori compresi tra pH 7,5-8
I bicarbonati presenti nell’acqua, quando la stessa è riscaldata, si decompongono. L’aria presente
nell’acqua viene disciolta e compartecipa, con la decomposizione dei carbonati, alla formazione
del gas: Anidride Carbonica.
I gas: Anidride Carbonica; l’Ossigeno e l’Idrogeno, disciolti, tendono ad uscire dall’impianto
attraverso i “DEGASATORI”. Sono gas in forma umida che tendono a trascinare verso l’esterno
anche l’acqua sotto forma di vapore.
In questa condizione l’impianto tende ad impoverirsi di acqua. I carbonati tendono a:
-depositarsi sui componenti idraulici sotto forma di incrostazioni;
-alla formazione di micro sedimentabili se sottoposti ad un trattamento fisico ( anticalcare
magnetico)
-alla formazione di composti salini se l’acqua è stata sottoposta a trattamenti chimici
Condizione necessaria e importante è quella di prevedere una corretta alimentazione
automatica e, possibilmente tenerla sotto controllo.
Staticamente possiamo asserire che la perdita di acqua e relativo reintegro automatico, è di circa
1L/mese per una potenzialità termica installata di 100 kW. E’ quindi opportuno tenere sotto
controllo detta reintegrazione specialmente nelle centrali termiche inserendo nella linea di
alimentazione un contatore volumetrico.
L’applicazione dell’alimentatore automatico deve essere previsto non solo nell’alimentazione
automatica della centrale termica (Fig.2), ma anche nei sistemi autonomi (Fig.1).
Il gruppo di riempimento Art. 3160 è utilizzato per eseguire in automatico il caricamento ed il reintegro dell’ acqua nell’impianto di riscaldamento a circuito chiuso
consentendo la regolazione della pressione nel circuito.
Il gruppo di riempimento è dotato di “valvola di ritegno” per impedire eventuali
inversioni del flusso.
L’alimentazione automatica non è continua, si attua nei momenti di fermo o attenuazione della
pressione interna dell’impianto.
Considerato un periodo d’inattività dell’alimentatore automatico, un particolare riguardo deve
essere posto al sistema di attacco dell’apparecchiatura all’impianto.
Necessita non consentire che le micro impurità che si trasportano nell’impianto vadano a
sedimentare o siano sospinte sull’otturatore dell’apparecchiatura bloccandolo. Si consiglia di
seguire le indicazioni riportate nelle fig.1-2.
2.La formazione dei gas nell’impianto è un fenomeno naturale che non possiamo assolutamente
eludere.
I gas devono essere espulsi i degasatori, siano questi di colonna o di linea devono avere il
passaggio totale rispetto verso la tubazione o la colonna se eventualmente viene applicata la
valvola intercettazione anche questa deve avere il passaggio totale. Ogni possibile restrizione
impedisce la risalita dei gas nel corpo degasatore.
I degasatori devono sempre essere inseriti sulla mandata della distribuzione (collettore o colonna).
Mentre i disareatori si installano sul ritorno della distribuzione. I disaretori hanno il compito di far
defluire l’aria verso l’esterno quando si procede al riempimento dell’impianto e nello svuotamento
dell’impianto, nonché nella manutenzione ordinaria dove di richiede anche un parziale
svuotamento dell’impianto. A impianto avviato il disareatore deve essere chiuso manualmente!
Con il riempimento dell’impianto l’aria presente nelle tubazioni esce sia dal degasatore che dal
disaeratore si completa la fuoriuscita dell’aria con l’automatica chiusura dei degasatori che dei
disaretori. Da questo momento nell’impianto non sussiste più la presenza dell’aria ma dei gas:O2H2; CO2, che gradualmente tendo a formarsi.
La non corretta installazione dei degasatori o errata scelta dei medesimi, i gas
vengono trattenuti nell’impianto avviene una reazione tra i gas trattenuti nell’impianto
con la formazione di un acido debole “acido carbonico” che dà inizio ad una
corrosione continua dei componenti metallici
O2 H2
CO2 H2O
DEGASATORI DI COLONNA
Art.1900G34
Degasazione di linea:
installazione errata del degasatore:
non favorisce l’espulsione dei gas
O2
H2
CO2
H2O
Degasatore a
bolle Art.5570
Degasazione di linea: installazione
corretta; favorisce l’accumulo e
l’espulsione dei gas
Degasatore d’estremità
Degasatore
d’estremità
consultare i
cataloghi in
www.tiemme.com
per rilevare la
gamma completa
dei degasatori
la gamma completa dei degasatori è rilevabile in www.tiemme.it comparto “cataloghi e schede tecniche
3. La formazione delle correnti vaganti dipende essenzialmente dall’affaticamento delle pompe e
dei circolatori .
Per mantenere la massima efficienza delle pompe, queste
continuo ad una pressione di spinta costante.
devono avere un funzionamento
Con una continua forzatura della pressione e conseguente fase di abbassamento della pressione,
si verifica un indebolimento della protezione elettrica della pompa medesima, ponendo in
circolazione una corrente variabile da 5 a 50 mA, sufficiente per creare il fenomeno della corrente
vagante che, oltre ad intensificare il fenomeno della corrosione elettrolitica, produce anche
perforazioni nelle tubazioni laddove sussistono punti di accumulo della corrente ( resistenza
localizzata) o formazione di celle elettrolitiche per la presenza di micro / macro sedimentabili.
I componenti i idraulici che inducono alla forzatura funzionale delle pompe sono:
-Le valvole termostatiche ( con la loro alternanza di chiusura e apertura)
-I comandi elettrotermici ( con la chiusura pilotata dai termostati ambiente)
-Le valvole di zona (con al chiusura programmata dai cronotermostati.
Per evitare la forzatura delle pompe è necessario e indispensabile l’applicazione delle valvole
by-pass che, con la chiusura e l’apertura dei componenti sopra esposti modulano a loro volta il
rinvio del fluido termico sul ritorno in modo che la pompa non risenta di alcuna variazione
funzionale dei suddetti componenti.
APPLICAZIONI TIPO
CON VALVOLA
BY-PASS
valvola by-pas
parzialmente
aperta
valvola by-pas
chiusa
gruppo di rilancio con valvola
by-pass
Il commercio oggi propone pompe a velocità variabile e a pressione costante che adeguano la
potenzialità fruidotermica alla richiesta della distribuzione alle utenze e per zone. Nella generalità i
sistemi che adottano pompe a velocità variabile sono predisposti o si predispongono anche per
accoppiamenti con valvole by-pass come indicato nel gruppo di rilancio sopra esposto.