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Verfahren zum Korrosionsschutz für Wasserbehälter und wasserführende
Bauteile von technischen Apparaturen Wasser befindet sich vielfach in Behältern
und technischen Apparaturen, die größtenteils aus Metallen, insbesondere Eisen,
gebaut sind, wobei zusätzlich noch mit gelegentlichen Erwärmungen bis an den Siedepunkt
gerechnet werden muß. Es kann dabei nicht ausbleiben, daß ein starker Angriff auf
diese Metalle eintritt, der zu ihrer allmählichen Zerstörung und zu lästigen Rostabscheidungen
führt. Wenn gleichzeitig mehrere verschiedene Metalle mit dem Wasser in Berührung
kommen, wird durch das Auftreten von örtlichen elektrischen Strömen die Zerstörung
der Metalle noch, weiter beschleunigt.
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Besonders nachteilig wirken sich diese Erscheinungen in Kühlsystemen
für Verbrennungskraftmaschinen, in Druckübertragungsmitteln für hydraulische Apparate
und in Wasserieserven für Feuerlöschzwecke aus.
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Für gewisse Verwendungszwecke sind Frostschutzmittel bekannt, 'die
auf Glykol-, Glycerin-oder Alkoholbasis hergestellt sind und ein oder mehrere bekannte
Korrosionsschutzmittel in kleinen Mengen enthalten. Ein anderes bekanntes korrosionswidriges
Mittel sind Mineralöle, die in der Wassermenge verteilt werden und einesteils auf
der Oberfläche der Flüssigkeit eine luftabschließende Ölschicht bilden und andererseits
die Metallflächen mit einem schwachen Ölfilm überziehen, der die eintretende Korrosion
mindestens verzögert.
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Man hat bereits vorgeschlagen, die Natrium-oder Triäthanolaminsalze
einer Paraffinsulfamidoessigsäure mit einem aliphatischen Rest von -14 Kohlenstoffatomen
einem Gemisch von Wasser und einem der bekannten Frostschutzmittel oder auch Wasser
allein zuzusetzen, um es verhältnismäßig inaktiv gegen Stahl 6011 zu machen.
Dabei stellte sich aber heraus, daß diese Zusatzstoffe in Leitungswasser oder in
einem -härteren Gebrauchswasser in Berührung mit Oberflächen aus Eisen . oder anderen
technisch häufig verwendeten Materialien die Korrosion nicht in praktisch tragbaren
Grenzen zu halten vermögen.
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Die Aufgabe, Wasser, das keine größeren Mengen ein- oder mehrwertige
Alkohole enthält, durch einen Zusatz so inaktiv zu machen, daß es weder Metalle
noch organische Werkstoffe, wie Kunststoff, Gummi usw., über längere Zeiten weder
in der Kälte noch in der Wärme angreift, ist bisher nicht befriedigend gelöst worden.
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Aus der deutschen Auslegeschrift 1081 737,
Spalte 1, Zeile 40
bis 51, ist zwar bekannt, daß zur Bearbeitung von Metallen als Kühl- und Gleitmittel
unter anderem wäßrige Ulemulsionen mit einem Gehalt an aliphatischen Sulfamidocarbonsäuren
verwendet werden, daß hierbei aber die aus den Ölen entstehenden organischen. Produkte
nur eine vergleichsweise geringe Korrosionsgefahr entstehen lassen, die dadurch
noch geringer wird, daß bei der Metallbearbeitung die. Gleitmittel, mit, den Metallen
nur während einer relativ kurzen Zeit in Berührung stehen. Aus dieser Aussage war
keineswegs zu entnehmen, daß ein Gemisch von Mineralöl und Salzen. von Alkylsulfamidoessigsäuren
ein Schutzmittel gegen Wasserkorrosion an aus Metallen, insbesondere Eisen, bestehenden
Behältern und Apparaturen sein könnte.
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Uberraschenderweise wurde nun gefunden, daß die Salze technischer
Alkylsulfamidoessigsäuren mit anorganischen Basen, insbesondere die Alkalisalze,
die Korrosion von Stahl, Eisen und den wichtigsten sonstigen für wasserführende
Apparaturen üblichen metallischen Werkstoffen, Gummitypen und Kurihstoffen vorzüglich
verhindern, wenn man diese Salze mit Mineralölen mischt oder in solchep löst, vorzugsweise
im Verhältnis 1 : 1, und diese Lösungen oder Gemische in Mengen, die etwa 5 g Gemisch
je Liter oder sogar weniger betragen können, dem Wasser zusetzt. Die Salze und das
Mineralöl können auch in anderen Mengenverhältnissen als 1 :, 1 angewandt werden,
beispielsweise kommen auch Gemische 1 : 2, 2 : 1 oder ähnliche in Frage. Welches
Mischungsverhältnis zu wählen ist, hängt von dem Charakter der beiden Komponenten,
beispielsweise von der Länge der
Alkylketten in der Sulfamidoessigsäure
und von der je nach Herkunft verschiedenen Zusammensetzung des Mineralöls ab.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Korrosionsschutz für
Wasserbehälter und wasserführende Bauteile von technischen Apparaturen, insbesondere
für deren aus metallischen Werkstoffen bestehenden Oberflächen, durch Verwendung
von Salzen von Alkylsulfamidocarbonsäuren, dadurch gekennzeichnet, daB dem Wasser
kleine Mengen von aus Salzen technischer Alkylsulfamidoessigsäuren mit organischen
oder anorganischen Basen und Mineralölen, vorzugsweise Salz und Mineralöl im Verhältnis
1 : 1, bestehenden Gemischen oder Lösungen zugesetzt werden.
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An Stelle der Salze mit anorganischen Basen können die Triäthanolaminsalze
oder Salze anderer organischer Basen besonders dann mit Erfolg eingesetzt werden,
wenn auf eine überdurchschnittliche Verträglichkeit mit Mineralölen Wert gelegt
werden muB. Dabei ist es gleichgültig, ob es sich um destilliertes Wasser, Kondenswasser,
Leitungswasser oder chemisch aufbereitete Wasser handelt.
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Gegebenenfalls können obigen Gemischen noch andere bekannte Korrosionsschutzmittel,
wie Nitrite und Mercaptobenzothiazol, sowie Pufferungssubstanzen, wie Borax, hinzugefügt
werden.
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Die nachfolgenden Beispiele mit Korrosionsversuchen in der sogenannten
EMPA-Apparatur (28 Tage im Wechsel zwischen 10 Stunden bei 75°C und 14 Stunden bei
20°C mit einer Rotation der elektrisch leitend miteinander verschraubten Versuchsplättchen
von zwei Umdrehungen in der Minute) veranschaulichen den technischen Effekt der
Erfindung. Zum Vergleich sind die mit mineralölfreien Gemischen erhaltenen Werte
angeführt.
| Beispiel 1 |
| 0,5% eines Gemisches aus C14-alkylsulfamidoessigsaurem Natrium
in Mineralöl im Verhältnis 40:60 |
| in Wasser von 10°dH |
| Fläche in Gewicht in g Gewichts- |
| Metall cm= vor- und nachher abnahme in |
| g/m2 |
| Weichstahl .................................... 22,7 11,0338
0 |
| 11,0339 |
| Messing ....................................... 22,1 8,0034
-1,54 |
| 8,0000 |
| 40er Weichlot auf Kupfer . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 21,4 3,8578 -5,98 |
| 3,8450 |
| A1Cu-Legierung (»Avional«) . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 22,1 3,8102 0 |
| 3,8101 |
| Schwach legiertes GuBeisen mit je 0,60% Cr und Mo 22,2 16,3775
-3,15 |
| 16,3705 |
| GAISiMg-Legierung mit 12% Si (»Silafont 2«) ..... 22,7
7,7188 0 |
| 7,7189 |
| 0,5% C14-alkylsulfamidoessigsaures Natrium in Wasser voll 10°dH |
| Fläche in Gewicht in g Gewichts- |
| Metall cm' vor- und nachher abnahme in |
| 9/m_ |
| Weichstahl ..................................... 22,7 8,5052
-0,3 |
| 8,5045 |
| Messing ....................................... 22,1 7,8398
-2,80 |
| 7,8336 |
| 40er Weichlot auf Kupfer . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 21,4 5,2060 -1,87 |
| 5,2020 |
| A1Cu-Legierung (»Avional«) . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 22,1 3,5942 -0,77 |
| 3,5925 |
| Schwach legiertes Gußeisen mit je 0,6% Cr und Mo 22,2 15,5678
-196,5 |
| 15,1318 |
| GAISiMg-Legierung mit 120% Si (»Silafont 2«) ..... 22,7
8,2555 -1,76 |
| 8,2515 |
| Beispiel 2 |
| 0,5% C14-alkylsulfamidoessigsaures Natrium in Mineralöl im
Verhältnis 40:60 in Leitungswasser |
| Fläche in . I Gewicht in g Gewichts- |
| Metall cm2 vor- und nachher abnahme in |
| 9/m2 |
| Weichstahl .................................... 22,7 13,1358
-0,13 |
| 13,1355 |
| Messing ....................................... 22,1 6,9926
-0,91 |
| 6,9906 |
| 40er Weichlot auf Kupfer . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 21,4 5,0715 -0,93 |
| 5,0695 |
| A1Cu-Legierung (»Avional«) . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 22,1 3,6250 0 |
| 3,6251 |
| Schwach legiertes GuBeisen mit je 0,6% Cr und Mo 22,2 14,4643
-0,9 |
| 14,4623 |
| GAISiMg-Legierung mit 12% Si (»Silafont 2«) ..... 22,7
8,7878 0 |
| 8,7879 |
| Im Vergleich hierzu 0,5% C,4-alkylsulfamidoessigsaures Natrium
in Leitungswasser |
| Fläche in Gewicht in g Gewichts- |
| Metall cm= vor- und nachher abnahme in |
| 91m2 |
| Weichstahl .................................... 22,7
11,9768 -0,l3 |
| 11,9765 |
| Messing ....................................... 22,1 8,0032
2,71 |
| 7,9972 |
| 40er Weichlot auf Kupfer . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 21,4 4,4756 -4,49 |
| 4,4660 |
| A1Cu-Legierung (»Avional«) . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 22,1 3,5079 -0,27 |
| 3,5073 |
| Schwach legiertes GuBeisen mit je 0,60% Cr und Mo 22,2 10,8683
-68,4 |
| 10,7163 |
| GAISiMg-Legierung mit 12% Si (»Silafont 2«) ..... 22,7
8,2879 -4,71 |
| 8,2766 |