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Verwendung von Aluminaten zum Zwecke des Korrosionsschutzes von Brauchwasser-
und Nutzwasseranlagen" Die Erfindung bezieht sich auf den Korrosionsschutz von Brauchwasser-
und Nutzwasseranlagen durch Inhibitoren, d.h. Zusätze zum Brauch- oder Nutzwasser,
welche die Bildung von Schutzschichten auf den Anlageteilen ermöglichen und/oder
korrosionsangriffshemmend wirken.
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Im Wasser von genügender Härte und geringen Sauerstoffgehalt bilden
sich auf Stahl natürliche Schutzschichten aus Calziumkarbonat und Rost. Derartige
Schichten können in weichen Wässern durch absichtlichen Zusatz von Härtebildnern
Cunstloh erzeugt werden. Es ist bekannt, zum Zwecke der Schutzschichtbildung Phosphate,
Silikate und auch Mischungen aus Phosphaten
und Silikaten oder auch
Chromate beizusetzen. - Eine besondere Kruppe von Zusätzen, die korrosionshemmend
wirken, wird unter den Begriff Inhibitoren zusammengefaßt. Diese Mittel werden dem
Brauchwasser bzw. Nutzwasser zugesetzt.
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Hiernach gehören nicht zu den Inhibitoren solche Stoffe, die bereits
außerhalb des Korrosionsmittels auf das metall aufgebracht werden oder die sich
als Legierinigsbestandteile im lsletall finden. Man unterscheidet physikalische
und chemische Inhibitoren. Unter physikalischen Inhibitoren werden solche verstanden,
die durch physikalische Kräfte auf Metalloberflächen absorbiert werden. Wenn auf
der lxletalloberflache bereits eine Oxydschicht oder dergleichen vorhanden ist,
so karm hierdurch die Absorption erleichtert werden. Als physikalische Inhibitoren
wirken z.B. Wasserstoffionen, Wasserstoff, kolloidales etallhydroxyd, organische
bzw. anorganische Alolekeln oder Ionen. Bei chemischen Inhibitoren findet zwischen
der Metalloberfläche und dem Inhibitor unter Bildung eines Schutzfilms eine Reaktion
statt. In diesem Zusammenhang gehören elektrchemisch-wirkende Inhibitoren, wobei
man solche unterscheidet, die speziell den anodischen oder den kathodischen Vorgang
hemmen. Für Eisen sind anodisch wirkende Inhibitoren Phosphate, Karbonate, Chromate.
Hierdurch wird die Anode abgedeckt und damit kommt der Korrosionsvorgang zum Stillstand.
Daher muß zum Erreichen einer einwandfreien Wirkung ein vollständiges Abdecken der
Anode erfolgen, andernfalls kann sogar die Korrosion beschleunigt werden. - Die
bekannten eingangs aufgezählten Inhibitoren führen nicht immer zu einem hinreichend
vollständigen Abdecken, wenn es sich um den Korrosionsschutz von Brauchwasser- und
Nutzwasseranlagen handelt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch besondere Inhibitoren
Brauchwasser- und Nutzwasseranlagen wirksam gegen Korrosion zu schützen, und zwar
insbesondere dann, wenn es sich um Brauchwasser- oder Nutzwasseranlagen handelt,
die nur bereichsweise, z.B. in Boilern, Wärmeaustauschern und dergleichen mit Einrichtungen
für die sogenannte Kathodisierung ausgerüstet sind, oder auch in anderen Bereichen
geschützt werden müssen.
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Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung @n Aluminaten des Natriums
und/oder Kaliums und/oder ggf. venwandter Stoffe der ersten Gruppe des periodischen
Systems als Inhibitoren zum Zwecke des Korrosionsschutzes von Brauchwas@er- und
Nutswasseranlagen. - Die Erfindung geht von der Brenn: aus, daß gerade Aluminate
wirksame Inhibitoren für den Korrosionsschu@z von Brauchwasser- und Nutzwasseranlag@n
darstellen, wobei sich Korrosionsschutzschichten auf den Rohrleitungen und Armaturen.
aber auch in Behältern, der @rauchwasser- und Nitzwasseranlagen bilden, und zwar
vollständig abdeckend. Von besonderen' Vorteil ist, daß diese Sch@@izschichtbildung
durch Kathodisierung der Erajchwasser-und Rutzwasseranlagen im Sinre eines kathodischen
Korrosionssch@@@es unterstützt werden kann, wenn dabei mit Aluminiumelektroden aus
Reinaluminium (99,8 bis 99,9 % Aluminium) und gegenüber dem üblichen kathodischen
Korrosionsschutz erhöhten Stromdichten gearbeitet wird. Dann bilden sich im @@ge
der Kathodisierung spezielle Mocifikstionen des Aluminfumhydroxyds in Form von Böhmit
und Bayrit, weiche die beschriebene Schutzschich@@ildung durch Zusatz von Aluminaten
@@@erstützen. Dabei wirkt die Kathodisierung im allgemel@@@@@lediglich in den @@hältern,
z@@@@ oiler@ vder
Wärmeaustauschern, die mit den Elektroden ausgerüstet
sind, während die erfindungsgemaßen Maßnahmen die anschließenden Rohrleitungen und
Armaturen schützen und dart auch die durch die Kathodisierung gebildeten Substanzen,
nämlich Böhmit und Bayrit wirksam werden.
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Im einzelnen läßt sich die Erfindung auf verschiedene Weise verwirklichen.
So ist eine Ausführungsform für Brauchwasseranlagen dadurch gekennzeichnet, daß
die Aluminate in Mengen von 0,2 mg pro Liter kontinuierlich aufgegeben werden bzw.
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ein derartiger Spiegel aufrechterhalten wird. In der Ausführungsform
für Nutzwasseranlagen (Heizung, Kühlung und dergleichen) kann mit größeren Mengen
gearbeitet werden, und zwar werden hier die Aluminate in Mengen von 100 mg pro Liter
kontinuierlich aufgegeben werden bzw. ein derartiger Spiegel aufrechterhalten.
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Im Rahmen der Erfindung erfolgt die Hemmung der Korrosion durch die
genannten Chemikalien in der Weise, daß nach der Dosierung der Aluminate in Berührung
mit dem Brauch- oder Nutzwasser Hydrolyse erfolgt, wobei sich in größerer Menge
Aluminiumhydroxid als für die Deckschichtenbildung aktiver rhombisch kristallisierender
Böhmit und hexagonal kristallierender Bayrit bildet. Das erlaubt Korrosionsschutz
auch dort, wo Kathodisierung nicht möglich ist oder nicht durchgeführt werden soll.
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Die Dosierung der Aluminatlösungen erfolgt in der üblichen Art mit
Hilfe von Dosiereinrichtungen, die mengenabhängig gesteuert werden können. Einmal
kann die Steuerung durch einen Wassermesser erfolgen oder zum anderen mit Hilfe
einer Stauscheibe. Auf diese Weise ist die Chemikaliendosierung dem
Wasserverbrauch
gut anzupassen. Das Einspritzen der Chemikalien erfolgt mit Hilfe einer Kolbenpumpe
aus einem Vorratsbehälter.
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Beispiele: 1. Schutz von Rohrleitungen, die kaltes Gebrauchswasser
führen.
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Kontinuierliche Dosierung von ca. 0,9 mg Natriumaluminat/ bzw. ca.
1 mg Kaliumaluminat/l, entsprechend ca. 0,4 mg A120)/1 2. Schutz von Warmwasserbereitungsanlagen.
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Kontinuierliche Dosierung von ca. 5 mg Natriumaluminat/1 bis ca.
25 mg Natriumaluminat/l oder ca. 5,5 mg Kaliumaluminat/1 bis ca. 26 mg Kaliumaluminat/l
entsprechend ca. 2 mg A1203/1 bis ca. 10 mg A1205/1 3. Schutz von Wasserheizungsanlagen
bzw. Kreislaufwasserananlagen.
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Einmalige Zugabe von Ca. 115 mg Natriumaluminat/1 bis ca. 230 mg
Natriumaluminat/1 oder ca. 130 mg Kaliums aluminat/l bis ca. 260 mg Kaliumaluminat/l
entsprechend ca. 50 mg A1205/1 bis ca. lOOmg A1205/1 Die aus anfänglich gebildeten
Rost durch Einbau von Aluminiumhydroxid entstehenden Decksohichten enthalten nach
vollständiger Ausbildung bei Verwendung von schwarzen Eisen oa. 25% A120», bei Verwendung
von verzinkten Eisen ca. 35 % A1203.
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Um die gebildeten Schutzschichten noch weiter vor allem gegenüber
mechanischer Beanspruchung zu verfestigen, können gleichzeitig mit den Aluminaten
noch Silikate des Natriums oder Kaliums zudosiert werden und zwar in den strchiometrischen
Uthältnissen A1205 : SiO2 = 4: 1 bis 8 : 1 Deckschichtenbildung mit Hilfe von Aluminiumhydroxid
auf wasserführenden Rohrleitungen kann nur durch Zugabe von Aluminatlösungen, d.h.
aus dem alkalischen Bereich erfolgen.
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Dosierung von Aluminiumsalzen, wie z.B. Aluminiumchloride, Aluminiumsulfate
etc. führt nicht zur Inhibition, da hierbei die Dosierung aus dem neutralen bzw.
schwach sauren Bereich heraus erfolgt.
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Patentansprüche: