VERWARMING

VDI2035

VDI2035 heeft drie delen, waarvan er tweebetrekking hebben op de kwaliteit van hetwater in cv-installaties. Deel 1 richt zich op het voorkomen vanschade door de vorming van kalkaanslag(editie april).Deel 2 gaat over het vermijden van schadedoor corrosie. In dit artikel behandelen we deel 2 enzoeken we uit hoe we de vorming vancorrosie kunnen beletten. We gingen hiervoor te rade bij Eric Ladang,zaakvoerder van Aqualysis uit Herk-de-Stad,een bedrijf dat gespecialiseerd is in het revi-seren van HVAC-installaties (corrosie, kalk,dichtslibben) en het hydraulisch optimalise-ren van distributie- en afgiftesystemen.

Hoe komt het dat een stalen installatie met water vullen geen corrosieproblemen oplevert?Eric Ladang: “Het contact van metalen metwater geeft alleen corrosie tot gevolg als erzuurstof aanwezig is. Bij een installatiewaarin er geen zuurstof kan binnendringen,hoeft men doorgaans geen problemen teverwachten. Kijk maar naar de grote groepverwarmingsinstallaties die tientallen jarenwerken zonder corrosieproblemen. Bij instal-laties waarin er wel voortdurend zuurstof

binnendringt, ondervindt men snel problemenmet verstoppingen, defecten, comfortklachtenen zelfs lekken.”

Hoe kan zuurstof in een installatie komen?Men zou denken, als er geen water uitlekt, dat er ook geen lucht ofzuurstof in kan.“Toch kan zuurstof op veelmanieren in een installatieterechtkomen. Het begint albij het vullen. Men ziet hetniet, maar in het vulwater ziter zuurstof opgelost. Alsmen een nieuwe installatiebovendien te snel vult, kande lucht niet ontsnappen viade automatische ontluchters,en blijven er gasbellen metzuurstof en stikstof in deleidingen vastzitten. De zuurstofzal tijdens de corrosievorming blik-semsnel (in enkele uren) wordenverbruikt. Dat proces zorgt er daarenbovenvoor dat een oxidehuid op de binnenkantvan de leidingen wordt gelegd. Dat is nietzo erg zolang dit beperkt blijft. Er is wel eenprobleem wanneer zuurstof voortdurend inde installatie kan binnendringen. Dat kanbijvoorbeeld het geval zijn bij een ouderevloerverwarming, waarvan de kunststoflei-dingen een te hoge zuurstofpermeabiliteit

(doorlaatbaarheid) hebben. De belangrijksteoorzaken van zuurstofinfiltratie in verwar-mingsinstallaties zijn echter waterlekken,ongeoorloofd bijvullen en slecht werkendeexpansievaten. Ontelbare installaties lijden

onder een combinatie vandeze drie kwalen. Het

expansievat moetde drukschomme-

lingen ten gevolgevan de thermischewerking tussentwee grenzenbewaren. Alsde hoge grenswordt overschre-den, dan loosthet veiligheids-

ventiel water. Alsde lage grens wordt

onderschreden, dankomt de installatie plaat-

selijk in onderdruk. Naasthet opvangen van de thermische

uitzetting, moet het drukvat de installatie dusook te allen tijde en op alle punten op over-druk houden. Een installatie die bovenaan inonderdruk komt, zuigt lucht aan via de auto-matische ontluchters. In het ergste gevalresulteert dit in een installatie die ‘ademt’ enlucht opneemt bij elke afkoelfase van hetgebouw.”

HOE SCHADE DOOR CORROSIE VOORKOMEN IN CV-INSTALLATIES VDI2035 DEEL 2: RICHTLIJN OVER HET VOORKOMEN VAN CORROSIE UITEENGEZET

oewel de VDI2035 een Duitse richtlijn is, beschouwen vele fabrikanten, net zoals ons eigen WTCB, die als richtinggevend. De richtlijn is van toepassing

op de meeste verwarmingsinstallaties (systemen met water volgens EN 12828).In een eerder nummer (editie van april) vroegen we Eric Ladang van Aqualisys naar zijn interpretatie van deel 1 van de richtlijn (voorkomen van schade door kalkaanslag). Nu laten we hem aan het woord over deel 2, handelend over het vermijden van schade door corrosie.

H

Walter Van Noten (Havacman)

ing. Eric Ladang MSc

Lek door corrosie in huishoudelijke ketel

Slibvorming en indikking in ketel met groot vermogen (> 600 kW)

VERWARMING

Welke factoren, buiten zuurstof, spelen er nog een rol bij schadelijke corrosie in verwarmingsinstallaties? “Andere belangrijke factor is de pH-waarde(zuurtegraad). Het stadswater waarmee weeen installatie vullen, heeft een neutrale pH(7 à 8), maar door de thermischewerking ondergaat het cv-watereen kleine pH-stijging. Het isvooral door met een klassiekeontharder (met behulp van kation-harsen) te gaan conditioneren,dat de pH-waarde van het waterkan stijgen tot 9 à 10. Voorstaal, inox, koper en messingmag cv-water volgens VDI2035een waarde hebben van 8,2 à 10. Alumini-umlegeringen dreigen echter schade op telopen omdat ze geen stabiele oxidehuidkunnen vormen bij een pH boven 9. Dezuurtegraad wordt dus het best na twee àvier maanden werking gecontroleerd enindien nodig gecorrigeerd. Dat kan metadditieven, al dan niet gecombineerd meteen ontzilting. Een derde pijler die, samenmet zuurstof en pH, bepalend is voorcorrosie in verwarmingsinstallaties, is degeleidbaarheid van het water: corrosie isalleen mogelijk als het water elektrisch gelei-dend is. Een lagere geleidbaarheid geeftdaarom een hogere tolerantie voor een acci-dentele zuurstofinfiltratie.”

Wat met installaties die uit verschillende metalen bestaan? Er wordt vaak gewaar-schuwd voor galvanische corrosie.“Hoewel het een goede stelregel is verschil-lende metalen niet te combineren, vindtgalvanische corrosie alleen plaats wanneer

effectief zuurstof aanwezigis. In een goed geconcipi-eerde en goed onder-houden installatie is dat niethet geval. Bij installatieswaarin zuurstof voortdurendkan indringen, zal het effectvan galvanische corrosie enhet risico op schade aan-zienlijk groter zijn.”

Tabel 1 geeft de waarden die VDI2035 voorhet systeemwater van verwarmingsinstallatiesvoorschrijft.

Hoe komt men in de praktijk tot die waarden?“Om te beginnen, moet men rekeninghouden met de toegestane hardheid van hetvulwater volgens deel 1 van VDI2035. Doorhet vulwater te ontharden op de klassiekemanier (door middel van kationharsen)bevindt men zich in het zoutrijke bedrijf vantabel 1. Twee à vier maanden na de inbe-drijfstelling hoort men de pH-waarden te con-troleren. Bevinden die zich buiten de aange-geven range, dan moet men corrigeren. Dat

kan met behulp van additieven. Door hetvulwater te demineraliseren, bevindt menzich in het zoutarme bedrijf. Met deminerali-satie verlaagt men niet alleen de hardheid,maar ineens ook de geleidbaarheid. Boven-dien stabiliseert het de pH (bij een correctethermische werking) op een goede waarde.”

VDI2035 spreekt van een corrosie-technisch gesloten systeem en komt steeds terug op het belang van een goed werkend expansievat. Wat betekent dat concreet?“Om te beginnen moet men het vat goedgaan dimensioneren. De waterinhoud, dewerkingstemperatuur, de statische hoogte ende veiligheidsdruk van de installatie bepalensamen de inhoud van het expansievat. Hetvat mag te groot zijn, maar nooit te klein.De waterinhoud van een nieuwe installatiewordt dikwijls tijdens het ontwerp berekend.Bij renovatieprojecten kan men die inhoudbij benadering bepalen met behulp van eengrafiek of tabel. Ten tweede moet men hetexpansievat op de juiste plaats installeren.Dat is doorgaans aan de zuigzijde van depomp, in de retour van de ketel. Installatieaan de perskant van de pomp is mogelijk,maar weet dat dat een aangepaste dimen-sionering vereist. Installatie op de aanvoervan de ketel is niet ideaal omwille van dehogere thermische belasting en de slijtage

Chemische reiniging en spoeling

Schilfervorming aan de binnenwand van vloerverwarming

Spoeling vloerverwarming, corrosieslib door zuurstof-diffusie (roodbruin slib)

TABEL 1: WAARDEN DIE VDI2035VOORSCHRIJFT VOOR SYSTEEM-

WATER VERWARMINGSINSTALLATIESLAAGZOUT-

GEHALTE

HOOGZOUT-

GEHALTE

GELEIDBAARHEID µS/cm < 100 100 – 1.500

UITERLIJK Helder zonder sedimentenof substanties

pH (BIJ 25 °C) 8,2 – 10*

ZUURSTOF mg/l < 0,1 < 0,02

* Bij aluminium (-legeringen) ligtde praktische bovengrens op 9

WAT CORROSIEBEHEERSINGBETREFT, MOET MEN EENCV-INSTALLATIE MINSTENS

EEN KEER PER JAAR ONDERHOUDEN

VERWARMING

van het membraan. Ten derde moet men hetvat met de juiste voor- en vuldruk in bedrijfstellen. De statische hoogte van de installatiebepaalt de druk op het gaskussen (devoordruk). Het expansievat is echter pasfunctioneel op het moment dat er, bij eenafgekoelde installatie, een kleine water-reserve in zit (de vuldruk). Ten slotte is perio-diek onderhoud ook belangrijk. Net als bijeen autoband neemt het gaskussen van hetexpansievat met de tijd af. De voordrukcontroleren en instellen kan alleen bij eenleeg vat. Afsluiters om het vat van de instal-latie te ontkoppelen en waterzijdig leeg temaken zijn onmisbaar.”

Hoe gaat men concreet te werk wanneer men een verwarmingsinstallatie in bedrijf stelt?“Bij nieuwe installaties moeten achter-gebleven vuildeeltjes met voldoende verswater worden weggespoeld. Als men voorde spoeling een product gebruikt, dan moetmen dit nadien helemaal wegspoelen.Spoelen is niet automatisch nodig bij eengerenoveerde installatie. Als men vooraf eenwateranalyse uitvoert en vaststelt dat hetwater niet met vuildeeltjes is verzadigd,volstaat de inbouw van een vuilafscheider.Gebruikt men inhibitoren voor corrosie-bescherming of conditionering, dan is eenintensieve reiniging meestal aanbevolen.Vooraf goed analyseren en nadenken overde totaalaanpak is dus uiterst belangrijk. Meteen audit vóór de renovatie kan men eenplan van aanpak uitwerken. Geef het ex-pansievat de juiste voordruk: 0,1 bar permeter statische hoogte, met een minimumvan 0,5 bar en een overdruk van minstens0,2 bar op het hoogste punt. Vul de instal-latie vervolgens traag, zodat lucht de kanskrijgt om via de automatische ontluchters teontsnappen. Lucht die achterblijft, zal in hetcv-water oplossen, en die verwijdert mendoor middel van ontgassing, bijvoorbeeldmet een microbellenafscheider. In de praktijkvullen we tot het expansievat een vuldrukheeft die 0,3 bar hoger is dan de voordruk(vuistregel). Het vat krijgt zo een water-reserve waarmee het kleine waterverliezenopvangt en die de voordruk op de installatieoverbrengt.”

In deel 1 (in de editie van april) hebben wegezien hoe men de totale hoeveelheid vul-en navulwater moet beperken tot driemaalde installatie-inhoud. In het kader van corrosiepreventie is dateveneens van groot belang: bij elke vullingkomt er zuurstof in de installatie. We hebben in deel 1 ook besproken datmen het best al in de ontwerpfase eensysteemlogboek aanmaakt. In dat logboekstaan alle parameters van de inbedrijfstellingbeschreven: de installatiedruk en de voor-druk op het expansievat, evenals de hoe-veelheid, de hardheid, de pH-waarde en degeleidbaarheid van het systeemwater. Afhankelijk van de behandeling, kunnen erdan nog bijkomende gegevens noodzakelijkzijn.

Welk onderhoud is er nodig?“Wat corrosiebeheersing betreft, moet meneen cv-installatie minstens een keer per jaaronderhouden. Daarbij gaat de aandachtvooral naar het expansievat en de installatie-druk. Men controleert dan eveneens hoeveelwater er werd bijgevuld. Bij grotere instal-laties (zeker vanaf 600 kW) moeten degeleidbaarheid en de pH-waarde van hetcv-water minstens een keer per jaar wordengemeten en gedocumenteerd. Voor instal-laties waarbij er additieven werden gebruikt,is dat altijd nodig, onafhankelijk van hetvermogen. Het verdient de hoogste prioriteitom de oorzaak van waterverlies te vindenbij installaties waarbij men jaarlijks meerdan 10% van de inhoud moet bijvullen. Allemeetresultaten en maatregelen voor onder-houd en reparatie moet men optekenen inhet logboek van de installatie.”

Wat is het nut van een wateranalyse voor aanvang van een renovatie? “In de ontwerpfase van de renovatie vaneen grotere installatie is een wateranalyse(beter nog een systeemaudit) sterk aan-bevolen. Als daaruit blijkt dat bepaaldemaatregelen, zoals een spoeling, nodigzijn, dan kan men die werkzaamheden bud-getteren. We zien vaak dat nieuwe installa-tiedelen, zoals ketels en pompen, in deproblemen komen in een ouder gebrekkigsysteem met water zonder de juiste eigen-schappen. Als men de opdrachtgever voorafeen analyse van het cv-water of van hetsysteem aanbiedt, dan beschermt u zichzelftegen de discussies die daaruit kunnenontstaan.”

Corrosie wordt vermeden met een aantal constructieve maatregelen voor een zuur-stofdichte installatie en door goed onder-houd. Wat is de rol van additieven hier-bij?“De veelvuldige problemen die de laatstejaren, zowel bij nieuwbouw als bij reno-vatie, steeds sneller de kop opsteken, onder-lijnen de noodzaak van een doordachteaanpak en van regelmatige controles.De kwaliteit van het warmtetransportmediumopvolgen, door middel van analyses ensensoren, is onontbeerlijk geworden bijinstallaties met hoogtechnologische appa-raten. Men moet ook inzien dat de water-kwaliteit niet alleen wordt bepaald op hetogenblik van de vulling, maar eveneenswordt beïnvloed door de werkingsomstan-digheden. Als u bij een controle afwijkingenvaststelt, dan lijkt het mij normaal dat meniets aan die omstandigheden verandert.Soms zijn daar additieven voor nodig. Eenandere mogelijkheid is, bijvoorbeeld, hetinzetten van toestellen met 'opofferanodes'.Informeer uzelf goed over het juiste inzet-bereik als u deze maatregelen automatischop preventieve manier wil gaan toepassen.Iedereen zal ook inzien dat dergelijkeproducten hun nut hebben, maar dat ze nietde standaardoplossing kunnen zijn voor eengoede waterkwaliteit in een slechtgebouwde installatie.”

Staalnames spoeling zonderof met persluchten lege referentiefles

Lekkende as-afdichting pomp van drukstap-ontgasser in circuit met zuurstofcorrosie

Wateranalyse d.m.v. photometer

Diverse waterstalen