PASP als Korrosionsinhibitor: Wie Polyasparinsäure Kühl- und geschlossene Wassersysteme schützt

Korrosion ist die langsame Steuer auf jedes Wassersystem, das Wärme transportiert. In einem offenen Kühlturm sitzen die Kohlenstoffstahlkonstruktion, das Kupfer im Bündel und die Schweißnähte an den Fugen alle in sauerstoffreichem, mineralhaltigem Wasser, das mit ihnen reagieren möchte. Geschlossene Schleifen korrodieren langsamer, verlieren aber dennoch Metall, und die Schäden zeigen sich als Lochlecks, die eine Anlage im schlimmsten Moment stilllegen. Herkömmliche Korrosionsinhibitoren - Chromate, Molybdate, Phosphonate, Azole - haben jeweils einen Kosten- oder Compliance-Nachteil. Polyasparinsäure (PASP) hat sich einen Platz in diesem Bild als biologisch abbaubare, phosphorfreie Option verdient, die Metall auf einem anderen Weg schützt.

In diesem Artikel wird erklärt, wie PASP Korrosion verhindert, wo es gut passt und wie man es in ein Programm einfügt.

Wie PASP die Korrosion tatsächlich stoppt

Die meisten Legacy-Inhibitoren wirken durch die Bildung einer Konversionsbeschichtung: Chromat beispielsweise passiviert Stahl, indem es seine Oberfläche oxidiert. Dieser Mechanismus ist wirksam, bringt aber Toxizitäts- und Entladungsprobleme mit sich. Stattdessen geht PASP den Weg der Adsorption. Seine carboxylreiche Polymerkette legt einen dünnen, haftenden Film auf der Metalloberfläche ab. Der Film erhöht den elektrischen Widerstand an der Grenzfläche zwischen Metall und Lösung und blockiert die anodischen und kathodischen Stellen, an denen sonst Korrosionsreaktionen stattfinden würden.

Da der Schutz eher durch Adsorption als durch ein Schwermetalloxidationsmittel erfolgt, bringt PASP kein Chrom oder andere regulierte Metalle in das System ein. Es bindet auch gelöste Metallionen im Wasser, was die Unterlagerungskorrosion begrenzt, die entsteht, wenn Zunder oder Schlick einen Metallfleck abschirmt und den Angriff darunter konzentriert.

Offene Umlaufkühlsysteme

Kühltürme sind die Hauptanwendung für PASP. Bei typischen Felddosen von 10 bis 50 mg / L bietet es Korrosionsschutz für Kohlenstoffstahl und, in Mischung mit einem kupferspezifischen Azol, auch für Kupferlegierungen. Dasselbe Polymer eignet sich auch für Zunder und Dispersion, sodass ein einziges Produkt auf PASP-Basis drei Aufgaben abdecken kann, die ältere Programme auf einzelne Chemikalien verteilen.

Die Erfahrung aus der Praxis zeigt, dass die Verringerung der Korrosionsrate stark von der Wasserchemie und dem Systemdesign abhängt, so dass jede Broschürennummer eher als Ausgangspunkt denn als Garantie betrachtet wird. Ein gängiger Ansatz ist die Mischung von PASP mit einem Phosphonat wie PBTCA oder HEDP: Das Phosphonat trägt zur Härtekontrolle und zur Korrosionsunterstützung bei, während PASP das biologisch abbaubare, phosphorleichte Rückgrat und die Dispergierfähigkeit liefert. Wenn ein Standort Phosphor vollständig eliminieren muss, wird PASP stattdessen mit Nicht-Phosphor-Co-Inhibitoren gepaart und die Dosis durch Gutscheintests festgelegt.

Geschlossene Kreisläufe, HVAC und Fernwärme

Geschlossene Systeme - Kaltwasserkreisläufe, Heizkreisläufe, Fernstromnetze - verbrauchen weitaus weniger Sauerstoff als offene Türme, korrodieren aber immer noch, insbesondere nachdem Zusatzwasser gelöste Gase eingebracht hat oder nach einer Lay-up-Phase. PASP arbeitet in diesen Systemen in niedriger Dosis und bleibt in der Lösung, ohne Phosphor hinzuzufügen, der das mikrobielle Wachstum fördern oder eine zukünftige Entladung erschweren könnte.

Der Adsorptionsfilm bildet sich ohne die aggressive Chemie oxidierender Passivatoren, was für Systeme geeignet ist, in denen man nicht leicht spülen kann oder in denen die Metallurgie gemischt wird. Wie bei offenen Systemen schützt die Paarung mit einem kompatiblen Azol jeglichen Kupfergehalt.

Kompatibilität mit dem Rest des Programms

PASP passt gut zu den anderen Chemikalien, die ein Wassersystem benötigt. Es ist mit gängigen oxidierenden und nicht oxidierenden Bioziden, einschließlich Glutaraldehyd und isothiazolinone-based , kompatibel, so dass es keine Überarbeitung der mikrobiellen Kontrollseite des Programms erzwingt. Es mischt sich mit Dispergiermitteln und mit Phosphonat-Co-Inhibitoren, wo Phosphor erlaubt ist. Und da es mehrere Funktionen gleichzeitig erfüllt, kann es den Dosierzug vereinfachen und die Anzahl der Fässer, die ein Standort verarbeiten muss, reduzieren.

Der Umweltfall

Die Gründe, warum die Formulierer PASP für den Korrosionsschutz wählen, sind meist umwelt- und aufsichtsrechtlicher Natur. Es enthält keinen Phosphor, so dass es nicht zu der Eutrophierungsbelastung beiträgt, die in vielen europäischen Regionen jetzt angestrebt wird. Nach den OECD 301B-Tests werden in der Regel mehr als 60 Prozent des Abbaus innerhalb von 28 Tagen erfasst, was als Kohlendioxid, Wasser und anorganischer Stickstoff endet. Es enthält keine Schwermetalle und weist in Standardtests eine geringe aquatische Toxizität auf. Für einen Standort, der ein Umweltmanagementsystem nach ISO 14001 betreibt, machen diese Eigenschaften ein Korrosionsprogramm von einer Compliance-Verpflichtung zu einem Zertifikat.

Wo sie an ihre Grenzen stößt

PASP ist kein universeller Ersatz. Es wirkt nicht als oxidierendes Biozid, daher bleibt ein separates mikrobielles Kontrollprogramm erforderlich. Oberhalb von etwa 90 ° C beginnt das Amidrückgrat zu hydrolysieren, daher erfordern Kesselanwendungen bei sehr hohen Temperaturen modifizierte Derivate oder eine andere Chemie. In Wasser mit starker Eisenbelastung kann das Polymer Eisen binden und einen Teil seiner anderen Aktivität verlieren, was der Grund dafür ist, dass es eher Mischungen als einzelne chemische Programme gibt. Und bei Kopf-an-Kopf-Labor-Korrosionstests können einige Phosphonate höhere rohe Hemmungsprozente aufweisen; der Handel besteht darin, dass diese Phosphonate Phosphor und Persistenz bringen, die PASP vermeidet.

Praktische Schritte zur Bewertung von PASP

Beginnen Sie mit einer Wasseranalyse: Härte, Alkalinität, Chlorid, Sulfat, TDS und der Langelier-Sättigungsindex. Wählen Sie einen PASP-Grad im Molekulargewichtsbereich, der für Ihr vorherrschendes Problem geeignet ist - Mittelketten um 3.000 bis 4.000 Da passen calcium-carbonate-driven . Legen Sie eine Anfangsdosis im Bereich von 10 bis 50 mg / L für offene Kühlung oder eine niedrigere für geschlossene Schleifen fest und bestätigen Sie dies mit Korrosionsgutscheinen und einem überwachten Metallverlustprogramm, anstatt sich auf eine generische Tabelle zu verlassen.

Yuanlian Chemical liefert PASP-Na in definierten Molekulargewichtsbändern, flüssig und pulverförmig, mit ISO 9001-zertifizierter Herstellung und Analysezertifikaten pro Charge aus einer Anlage in Shandong mit einer jährlichen Chelatbildner- und Polymerkapazität von mehr als 12.000 Tonnen. Für Produktspezifikationen und Programmberatung besuchen Sie das Produktzentrum unter https://www.yuanlianchem.com oder wenden Sie sich an [email protected].

Häufig gestellte Fragen

Ersetzt PASP Chromat- oder Phosphonat-Inhibitoren?

In vielen Systemen ersetzt es sie teilweise oder vollständig, oft gemischt mit einem Phosphonat oder Azol für bestimmte Metalle. Stellen, die Phosphor vermeiden müssen, verwenden PASP mit Nicht-Phosphor-Co-Inhibitoren.

Ist PASP sicher für Kupferlegierungen?

PASP allein schützt Stahl gut; für Kupfer und Messing wird es mit einem kupferspezifischen Azol wie Tolyltriazol gemischt.

Wie viel PASP wird für den Korrosionsschutz benötigt?

Die Felddosen fallen in der Regel zwischen 10 und 50 mg / L bei offener Kühlung, niedriger bei geschlossenen Kreisläufen. Coupon-Tests unter Ihrer Wasserchemie legen die endgültige Zahl fest.

Wird es nach der Entladung biologisch abgebaut?

Ja. PASP erreicht in den OECD 301-Tests den biologisch abbaubaren Schwellenwert und enthält keinen Phosphor, was die Einhaltung der Ableitungsvorschriften im Vergleich zu Programmen auf Phosphonatbasis erleichtert.