DE3508526C1

DE3508526C1 - Verfahren zur Reinigung und zum Korrosionsschutz von Brauchwassersystemen oder Heizungsanlagen

Info

Publication number: DE3508526C1
Application number: DE19853508526
Authority: DE
Inventors: Otto 7062 Rudersberg Kamp
Original assignee: Individual
Current assignee: KAMP, OTTO, 73614 SCHORNDORF, DE
Priority date: 1985-03-09
Filing date: 1985-03-09
Publication date: 1986-06-19

Description

In F i g. 3 steht das Verteilerrohr 14 über ein weiteres Ventil 24 und eine Kupplung 25, ferner über einen Dreiwegehahn 26 mit einer Pumpe 27 in Verbindung, auf deren Saugseite das Saugrohr 28 in den Tank 29 eintaucht In diesen taucht ferner das Rückflußrohr 30 ein, das mit dem Dreiwegehahn 26 in Verbindung steht.
Der Tank 29 ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, die durch Mischung von einer Phosphat/Silikat-Lösung im Verhältnis von 3 1 bis 7 : vorzugsweise 5 :1(5 Teile Wasser, 1 Teil Phosphat/Silikat-Lösung) gebildet ist.
Die Phosphat/Silikat-Lösung, die bei dieser Mischung verwendet wird, wird folgendermaßen hergestellt: 5 - 10%, vorzugsweise 7,5% Monophosphate, 1020%, vorzugsweise 18% Polyphosphate, 20-30%, vorzugsweise 25% Silikate, Rest (6540%) Wasser.
Zunächst wird die Verbindung des Brauchwassersystems 23 über den Dreiwegehahn 26 mit dem Tank 29 bzw. der Pumpe 27 hergestellt. Es ist natürlich auch möglich, einen Kupplungs-Anschlußteil etwa in das Ventil 23 einzuschrauben und dort die Verbindung herzustellen.
Zunächst wird das Brauchwassersystem geleert, d. h.
das Ablaufventil 31 geöffnet. Das Hauptventil 11 ist dabei geschlossen. Das Brauchwassersystem 23 wird also geleert.
Als nächstes schließt man das Ablaufventil 31 öffnet das Ventil 24. Zunächst ist die Druckseite 27D der Pumpe 27 abgeschlossen. Es besteht also keine Verbindung zu Ventil 24 über Leitung 34 oder zum Rückflußrohr 30.
Dann wird die Pumpe 27 auf der Druckseite auf den gewünschten Überdruck gebracht, bspw. auf 4 bar. Jetzt wird der Dreiwegehahn 26 so gedreht, daß die Druckseite der Pumpe 27 mit der zum Brauchwassersystem 23 führenden Leitung 34 verbunden ist. Dabei ist das Rückflußrohr 30 von den anderen Anschlüssen des Dreiwegehahns 26 getrennt. Dabei wird das Ventil 24 geöffnet, so daß der volle Druck der Pumpe 27 auf das Brauchwassersystem 23 einwirkt und dabei dieses mit der beschriebenen Mischung im Tank 29 füllt. Dieser Vorgang ist dann beendet, wenn sich aus der Arbeitsweise der Pumpe ergibt, daß überall in dem gesamten Brauchwassersystem 23 der gewünschte voreingestellte Druck (z. B. 4 bar) herrscht. Dabei ist die Luft, die sich vorher - in Folge der Leerung - in dem Brauchwassersystem 23 befindet, entsprechend mit komprimiert worden.
Ist der gewünschte Druck gleichmäßig im gesamten Brauchwassersystem 23 hergestellt, so läßt man ihn eine bestimmte Zeit lang bestehen. Unter Druck wirkt die Mischung dabei auf das korrodierte Leitungssystem ein, z. B. 10 Minuten. Danach erfolgt eine Umschaltung des Dreiwegehahns 26 derart, daß das Brauchwassersystem 23 sich über den Dreiwegehahn 26 und das Rückflußrohr 30 in den Tank 29 entleert, wobei die Druckseite 27D der Pumpe 27 von den anderen Anschlüssen des Dreiwegehahns 26 getrennt ist. Mit der Herstellung dieser Verbindung am Dreiwegehahn 26 entlädt sich nun das unter dem Überdruck von 4 bar stehende Brauchwassersystem 23 schlagartig. Es kommt damit in Folge des vorher aufgebauten Drucks zu einem sehr starken Rückfluß, der dadurch noch verstärkt wird, daß die vorher im Brauchwassersystem 23 enthaltene und komprimierte Luft wieder expandiert. Durch diesen schlagartigen Rückfluß werden lockere bzw. Iösbare Korrosionsmaterialien, Schmutzteile, etc. aus den Leitungen des Brauchwassersystems 23 entfernt. Nicht entfernbare korrodierte Teile werden unterspült Es erfolgt eine Reinigung der Leitung, und zwar mit einem gewissen Abtrag von in den Innenraum der Leitungen hineinragenden durch Korrosion aufgebauten mineralischen Rostpartikeln, wie etwa der Roststücke 6, 7, 8. Für diesen Vorgang ist der momentane Abbau des Druckes im Brauchwassersystem 23 und die dadurch hervorgerufene explosionsartige Strömung bei Druckentlastung sowie die vorherige Einwirkung der Silikatkomponenten der Lösung wichtig. Die Reinigungs- und Abtragswirkung wird durch die Strömungsrichtung begünstigt. Sie ist entgegengesetzt derjenigen, mit der das Wasser normalerweise durch die Leitung fließt Es erfolgt also bei Druckentlastung eine Gegenstrom-Spülung.
Gleichzeitig mit der Reinigung der Leitungen durch Loslösung von Korrosionspartikeln, Schmutzpartikeln, etc. und der Unterspülung nicht ablösbarer korrodierter Stellen werden die korrodierten Stellen mit der Phosphat/Silikat-Wasser-Lösung überzogen. Es entsteht dabei ein nicht wasserlöslicher isolierender Überzug der durch Korrosion zerklüfteten Innenoberfläche, nachdem vorher durch den Spülvorgang eine Säuberung erfolgte. Dabei reagieren die Phosphate und bilden schützende Deckschichten. Das Silikat bildet einen schützenden quasi als Dichtung wirkenden Überzug. Diese Schutzschicht/Überzug-Struktur stellt eine elektrische Isolierung dar und unterbricht damit die geschilderten elektrochemischen Korrosionsprozesse. Es stellt außerdem einen Schutz gegen das Einwirken von Sauerstoff dar, der an solchen Stellen durch Kleinstverwirbelungen freigesetzt wird. Dadurch wird die Fortsetzung des Rostvorgangs und der Korrosion gestoppt.
Der Vorgang Druckbeaufschlagung Druckentlastung unter Verwendung der Phosphat/Silikat-Mischung wird mehrfach wiederholt. Vorzugsweise wird er ca. 20 mal hintereinander wiederholt, wobei man zunächst in der Phase der Druckbeaufschlagung die Flüssigkeit ca. 5 bis 8 Minuten einwirken läßt und bei der Druckentlastung jeweils genug Zeit lassen muß, daß das Brauchwassersystem 23 wieder vollkommen entleert wird.
Bei der Entleerung des Brauchwassersystems 23 läuft die Flüssigkeit jeweils über das Rückflußrohr 30 wieder in denselben Tank 29, aus dem saugseitig die Pumpe 27 versorgt wird. Damit ist ein sparsamer Gebrauch der Phosphat/Silikat-Lösung gewährleistet. Die Partikel, die dabei aus dem Leitungssystem herausgespült werden, setzen sich am Boden des Tanks 29 ab. Um zu verhindern, daß sie bei der sich zyklisch anschließenden Druckbeaufschlagung des Brauchwassersystems 23 wieder in dieses eingeführt werden, ist das in den Tank 29 eintauchende Ende des Saugrohres 28 mit einem Filter 32 versehen. Die ausgetragenen mineralischen und sonstigen Materialien 33, die durch die Druckbeaufschlagung und Druckentlastung der Leitungen aus diesen herausgelöst und herausgespült werden, sammeln sich am Boden des Tanks 29 an.
Ist dieser Vorgang abgeschlossen schließt man das Ventil 24 und trennt Pumpe 27, Dreiwegehahn 26, usw.
von dem Brauchwassersystem 23. Nachdem das Hauptventil wieder geöffnet ist, kann man die Hähne an der Verbraucherseite des Brauchwassersystems 23 öffnen und es mit frischem Wasser nachspülen. Auch dabei werden noch erhebliche Mengen von Korrosionsmaterialien ausgespült.
Auch bei Heizungsanlagen ist das beschriebene Verfahren einsetzbar. Der Druck beim Schritt der Druckbeaufschlagung beträgt dabei 2,5 bar.
Insgesamt handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren um eine Kombination eines Reinigungs-und eines »Versiegelungs«-Systems, wobei die Versiegelung darin zu sehen ist, daß die korrodierten Teile bzw. Materialien, die in den Leitungen verbleiben, mit der Silikat/Phosphat-Schicht überzogen und dadurch dauerhaft galvanisch, chemisch und mechanisch isoliert werden, so daß sich der Korrosionsprozeß nicht fortsetzen kann.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Reinigung und zum Korrosionsschutz von Brauchwassersystemen oder Heizungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß das Brauchwassersystem oder die Heizungsanlage (23) (a) geleert, (b) mit einer Lösung von Phosphaten und Silikaten in Wasser gefüllt und dabei eine bestimmte Zeit lang mit einem bestimmten Überdruck beaufschlagt, (c) der Druck schlagartig abgebaut und das System geleert. und (d) der Vorgang der Druckbeaufschlagung und Druckentlastung mehrfach wiederholt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Überdruck von 2 bis 5 bar, bei Brauchwassersystemen vorzugsweise 4 bar, sowie bei Heizungsanlagen mit 2,5 bar beaufschlagt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Phosphat/Silikat-Lösung verwendet wird, die (a) 5-10% Monophosphate, (b) 10-20% Polyphosphate, (c) 20-30% Silikate, (d) Rest Wasser enthält und daß diese Lösung im Verhältnis von 1:3 bis 1 : 7, vorzugsweise 1 :5 mit Wasser verdünnt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Lösung 7,5% Monophosphate, 18% Polyphosphate und 25% Silikate enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während 3 bis 20 Minuten mit Überdruck beaufschlagt wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung und zum Korrosionsschutz von Brauchwassersystemen oder Heizungsanlagen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Reinigung und zum Korrosionsschutz von Brauchwassersystemen oder Heizungsanlagen zu schaffen, mit dem bereits erfolgte Korrosionen zumindest teilweise dadurch beseitigt werden können, daß die bei der Korrosion entstandenen Materialien aus dem Brauchwassersystem bzw. den dazu gehörenden Leitungen losgelöst und daraus entfernt werden und ferner gleichzeitig der zukünftige Korrosionsprozeß weitgehend abgestoppt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Brauchwassersystem oder die Heizungsanlage geleert, mit einer Lösung von Phosphaten und Silikaten in Wasser gefüllt und dabei eine bestimmte Zeit lang mit einem bestimmten Überdruck beaufschlagt, der Druck schlagartig abgebaut und das System geleert und der Vorgang der Druckbeaufschlagung und Druckentlastung mehrfach wiederholt wird.

Durch den Druckaufbau bei folgender schlagartiger Druckentlastung und die mehrfache Wiederholung dieses Druckwechselspiels erfolgt eine teilweise sowohl chemische als auch mechanische Loslösung von Korrosionsmaterialien. Dabei ergibt sich eine Unterspülung und Reinigung der korrodierten Oberflächen in den Leitungen.

Die chemisch wirkende Reinigung erfolgt dabei vorwiegend durch die Silikate. Die gereinigten bzw. unterspülten korrodierten Bereiche werden mit der Phosphat/Silikat-Lösung überzogen und damit »versiegelt«, so daß dadurch weitere chemische, elektrochemische (galvanische) und mechanische Korrosionsvorgänge sich nicht fortsetzen können. Dabei setzen sich die Phosphate mit Rost zu schützenden Deckschichten um, während die Silikate einen schützenden Überzug bilden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es stellen dar: Fig. 1 eine Erläuterung des Lochfraßes in einem Kupferrohr; F i g. 2 eine Erläuterung eines elektrochemischen Korrosionsprozesses in einem verzinkten Stahlrohr; F i g. 3 ein Leitungsplan einer beim Korrosionsschutz gemäß der Erfindung benutzten Anlage.

F i g. 1 zeigt in schematischer Weise Lochfraß in einem Kupferrohr 2, wie er durch ein »Belüftungselement« 1 verursacht wird. Ein Belüftungselement ist irgendein Partikel (Eisen, Lehm, Erde), der sich in Folge einer Verwirbelung der Wasserströmung an Kanten, in Folge von Erdungsströmen oder in Folge der Schwerkraft an einer beliebigen Stelle eines Rohres absetzt. An der Stelle, an der sich ein solches Belüftungselement absetzt, entsteht eine kleine Verwirbelung, die eine erhöhte Sauerstoffpräsenz und damit eine vermehrte Oxidation der Materialien der Leitung an dieser Stelle ergibt. Das Kupferrohr wirkt als Kathode, das Belüftungselement (z. B. ein Eisenpartikel) als Anode. Zwischen beiden fließt ein Strom, der zu einer fortschreitenden Erosion des Materials, dem »Lochfraß« führt, der zum endgültigen Durchbruch, der durch den Wasserstrahl 3 angedeutet ist, führen kann. Bei dem Lochfraß handelt es sich um einen galvanischen Vorgang, bei dem das Wasser als Elektrolyt wirkt.

F i g. 2 zeigt einen elektromechanischen Korrosionsprozeß durch ein Belüftungselement in einem Stahlbehälter 4, der mit einer Beschichtung 5 aus Zink beschichtet ist. Die Zinkschicht wirkt als Kathode, das Stahl als Anode. Es entsteht rotbrauner Rost 6 (Fe2O3), schwarzer Rost 7 (je304), überzogen von einer zinkhaltigen hellbraunen Rostkappe 8. Auch dieser Vorgang kann zu einem Durchbruch, angedeutet durch den Wasserstrahl 3, führen.

F i g. 3 zeigt den Anschluß eines üblichen Brauchwassersystems in einem Wohnhaus od. dgl. Von der zentralen Versorgung (Wasserwerk) her erfolgt die Wasserzuleitung über eine Leitung 10, ein Hauptventil 11, Wasseruhr 12, ein Rücklaufverhinderungsventil 13, ein Verteilerrohr 14, Leitungen 15 bis 18, wiederum mit zugeordneten Ventilen 19 bis 22. Schematisch ist das Brauchwassersystem mit 23 bezeichnet. Zum Brauchwassersystem gehören in den einzelnen Leitungen, die sich an die Ventile 19 bis 22 anschließen, die Wasserhähne in Wohnungen und sonstigen Räumen (Küche, Bad, etc.).