Info
KUPARIPUTKET LÄMMITYSJÄRJESTELMÄSSÄ
Kuparin ja teräksen yhdistäminen lämmitysverkostossa
Lämmityslaitteistolta edellytetään useiden vuosikymmenien käyttöikää. Sitä vaaditaan erityisesti putkistolta ja lämmityspattereilta, sillä niiden korvaaminen uusilla ei ainoastaan aiheuta korkeita kustannuksia, vaan häiritsee suuresti myös asumista. Suunnittelijan ja rakennuttajat vaativat siis oikeutetusti raaka-aineilta kestävyyttä. Kupari täyttää hyvin nämä vaatimukset. Kupari on maailman tutkituin putkimateriaali. Kuparin ominaisuudet eivät muutu ajan myötä. Kupari on pitkäikäinen ja 100% kierrätettävä, korkealaatuinen materiaali. Joskus pelätään turhaan, että järjestelmissä, joissa yhdistetään terästä tai rautaa sisältäviä osia kuparisiin, esiintyy korroosiovaurioita.
Putkistoissa tapahtuviin korroosioreaktioihin tarvitaan vapaata happea. Poistamalla vedestä siihen liuennut happi saadaan katodireaktio eliminoitua ja siten anodireaktion mukainen metallin liukeneminen pysäytettyä. Moitteettomasti rakennetuissa ja ohjeiden mukaan käytetyissä lämmityslaitteissa ei vedessä ole enää liuennutta happea. Järjestelmät rakennetaan niin, että lämmitysvedestä poistetaan happi ja uuden hapen pääseminen veteen estetään.
Laitteiston ensimmäisen täytön yhteydessä kaikki happi poistetaan vedestä joko käyttämällä inhibiittejä (estäjiä) tai kuluttamalla happi luonnostaan tapahtuvissa nopeissa reaktioissa.
Erilaiset lämmitysjärjestelmät
Suljetuissa lämmitysjärjestelmissä, joissa on riittävän suuri kalvopaisuntasäiliö, riittävät rakenteelliset toimenpiteet estämään korroosion tapahtumisen. Pitää kuitenkin huolehtia siitä, että järjestelmä kokonaisuudessaan on tiivis ja ettei kiertovettä tarvitse normaalioloissa lisätä.
Avonaisella paisunta-astialla varustetuissa järjestelmissä ei hapen pääsyä järjestelmään voida täysin varmasti estää. Näissä verkostoissa tuleekin kiertoveden happipitoisuutta seurata ja tarvittaessa lisätä veden joukkoon inhibiittejä.
Avoimissa järjestelmissä, joissa vettä lisätään säännöllisesti, ei hapen sisäänpääsyä voida rakenteellisin keinoin estää. Siksi veteen lisätään kemikaaleja, kuten sulfiitteja tai hydratsiinihydraattia, jotka sitovat hapen vaarattomiksi yhdisteiksi.
Lukuisista erityyppisistä rakennuksista saadut pitkäaikaiset hyvät käyttökokemukset ovat selvästi osoittaneet, että lämmityslaitteissa käytetty kupari kestää hyvin eikä ole vaaraksi muiden materiaalien kestävyydelle.
Kokemukset käyttövesijärjestelmistä
Kupari on maailman tutkituin putkimateriaali, josta on hyvät käyttökokemukset jo yli 100 vuoden ajalta käyttövesijärjestelmissä.Olosuhteiden selkeät erot ovat esteenä käyttövedestä saatujen kokemusten soveltamiselle lämmityslaitteisiin. Nämä kokemukset koskevat kuparin ohella myös kaikkia muita metalleja.
Teoreettisen pohdiskelun ja käyttövesijohdoista saatujen kokemusten perusteella esitetään usein kaksi väitettä, jotka tuntuvat asettavan kuparin käytön kyseenalaiseksi lämmitysjärjestelmissä.
Väitetään, että eriarvoisten metallien liitoskohdissa esiintyisi galvaanista korroosiota. Galvaaninen korroosio on luonteeltaan sähkökemiallista. Tällainen korroosiopari toimii vain, jos katodipintojen reaktioihin on käytettävissä happea. Hapettomissa lämmitysvesissä ovat niin galvaaninen korroosio kuin muutkin sähkökemialliset korroosiomuodot mahdottomia.
Teräsputkista ja teräksisistä lämmityspattereista valmistettujen lämmityslaitteiden messinkisissä venttiileissä ja varusteissa on aina ollut lukuisia eri metallien kosketuskohtia, eikä niistä ole aiheutunut vahinkoja, kunhan laitteiden rakentaminen ja käyttö on tapahtunut ohjeita noudattaen.
Toinen väite teräsosien ja kupariputkien yhdistelyä vastaan lämmityslaitteissa perustuu asiaan, joka pätee happipitoisessa käyttövedessä. Siinä on kysymys kuparin liukenemisesta veteen kupariputken käytön alkuvaiheessa. Happipitoisuus käyttövedessä onkin tärkeää, ettei kuparipitoista vettä johdeta sinkittyihin tai mustiin teräsputkiin, joissa vedestä saostuva kupari aiheuttaa ns. mikrogalvaanista korroosiota. Käyttövesissä kupariputket asennetaankin aina viimeiseksi veden virtaussuunnassa, siis esim. sinkitty teräsputki à kupariputki .
Suljetuissa lämmitysjärjestelmissä ei kuparipitoisesta vedestä aiheudu korroosiovaaraa muille materiaaleille, koska veden hapettomuudesta johtuen kaikki sähkökemialliset reaktiot ovat mahdottomia, siis myös saostuvista kupari-ioneista johtuva mikrogalvaaninen korroosio. Materiaalien asennusjärjestyksellä ei myöskään ole merkitystä, eikä voi ollakaan, sillä lämmitysjärjestelmissä kiertää sama vesi kaiken aikaa.
Lämmitysverkoston kiertoveden happipitoisuus
Korroosiossa metalli reagoi lähinnä ympäristön hapen kanssa. Hapettomassa ympäristössä (esim. lämmitysvedessä) ei korroosiota voi tapahtua. Tämän vuoksi on mahdollista yhdistää eriarvoisia metallisia materiaaleja keskenään. Pehmennetyille vähähappisille (n. 0,030 g/m 3 ) lämmitysvesille tehdyissä kokeissa on käynyt ilmi, ettei suurienkaan kuparipitoisuuksien lisääminen veteen vaikuta teräsosien korroosiovirtaan.
(Lähde: Scandinavian Copper Development Association: Kupariputket lämmitysjärjestelmissä)
    |