Przyczyny korozji w instalacjach miedzianych

Zjawisko korozji w instalacjach miedzianych jest bardzo rzadkie. Korozja wystÄ™puje w okreÅ›lonych niekorzystnych dla miedzi warunkach eksploatacyjnych i instalacyjnych, zazwyczaj w formie zmian powierzchniowych. Na rurach miedzianych tworzy siÄ™ warstwa ochronna tlenku miedziawego w kolorze zielonym. PoczÄ…tki wżerów korozyjnych może powodować caÅ‚y szereg czynników zakÅ‚ócajÄ…cych tworzenie siÄ™ warstwy ochronnej.

Można podzielić je na cztery grupy:

• warunki wodne
• warunki eksploatacyjne
• jakość materiaÅ‚u
• obróbka

PodziaÅ‚ na te grupy jest przydatny w momencie poszukiwania Å›rodków zapobiegawczych. Należy jednak podkreÅ›lić, że w przypadku szkód korozyjnych nigdy nie można tÅ‚umaczyć przyczyny wyÅ‚Ä…cznie jednym czynnikiem. Norma DIN 50930 mówi: "Nawet w najbardziej niekorzystnych warunkach wodnych szkody korozyjne wystÄ™pujÄ… tylko wtedy, gdy dodatkowo dziaÅ‚a kilka niekorzystnych czynników razem."

1. Warunki wodne

"SkÅ‚ad wody ma w korozji wżerowej typ I duże znaczenie i okreÅ›la jej prawdopodobieÅ„stwo przy wystÄ™powaniu niekorzystnych warunków eksploatacyjnych i instalacyjnych." - tyle DIN 50930, cz. 5. To samo w sobie obojÄ™tne stwierdzenie czÄ™sto jest bÅ‚Ä™dnie rozumiane, że wyÅ‚Ä…cznie wodzie przypisuje siÄ™ winÄ™ za zjawiska korozyjne . BÅ‚Ä…d takiego rozumowania polega na tym, że szuka siÄ™ "winnego". JeÅ›li przez rurÄ™ nie byÅ‚aby tÅ‚oczona żadna woda, nie doszÅ‚oby do korozji. WÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci wody sÄ… takie, że uÅ‚atwiajÄ… korozjÄ™ ale w żadnym wypadku nie muszÄ… jej spowodować. DIN 50930 podkreÅ›la: "prawdopodobieÅ„stwo szkody przy korzystnym skÅ‚adzie wody może być tak maÅ‚e, że nawet niekorzystne warunki instalacyjne i eksploatacyjne przestanÄ… być krytyczne. "DIN 50930 podaje również: "WedÅ‚ug naszych obserwacji wżer korozyjny typu I wystÄ™puje w wodach gruntowych ze znacznie wiÄ™kszym prawdopodobieÅ„stwem niż w wodach powierzchniowych. Wynika to z maÅ‚ej zawartoÅ›ci organicznych substancji w wodach gruntowych. Substancje te nie sÄ… jeszcze dokÅ‚adnie znane." PozostaÅ‚e wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci wody ujmowane sÄ… w ich analizach. ObejmujÄ… one wartość pH, zawartość chlorków, siarczanów, azotynów, sodu ale nie podajÄ… ich granicznych wartoÅ›ci. OkreÅ›lona jest jednak wyraźnie zawartość tlenu: "Przy zawartoÅ›ci tlenu poniżej 0,1 g/m nie wystÄ™puje wżer korozyjny." Tlen nie może wystÄ™pować w instalacjach grzewczych, wyklucza to powstawanie wżeru korozyjnego typu I w tychże instalacjach. Dlatego też wżer korozyjny typu I tak samo rzadko jak typu II pojawiaÅ‚ siÄ™ w instalacjach centralnego ogrzewania. PodsumowujÄ…c należy jeszcze raz podkreÅ›lić: to woda decyduje o tym, czy wżer korozyjny powodujÄ… niekorzystne warunki eksploatacyjne, instalacyjne czy też wady materiaÅ‚u. Warunki wodne nie sÄ… podatne na staÅ‚Ä… ingerencjÄ™ z zewnÄ…trz. Należy traktować je jako już zaistniaÅ‚e. Dlatego ważniejsze jest zachowanie norm technicznych i wymagaÅ„ Å›wiadectw jakoÅ›ciowych by wykluczyć czynniki wyzwalajÄ…ce korozjÄ™ wżerowÄ… i uniknąć szkód.

2. Warunki eksploatacyjne

Czas eksploatacji zaczyna siÄ™ od pierwszego napeÅ‚nienia rury. Wszystkie czynniki dziaÅ‚ajÄ…ce od tego momentu na wewnÄ™trznÄ… powierzchniÄ™ rury liczÄ… siÄ™ jako warunki eksploatacyjne. JeÅ›li chcemy ocenić zagrożenie dla rury ze strony wżeru korozyjnego typu I, musimy jako krytyczne przyjąć te warunki, które mogÄ… wywoÅ‚aćnieregularnoÅ›ci na wewnÄ™trznej powierzchni rury utrudniajÄ…c lub zakÅ‚ócajÄ…c wytwarzanie siÄ™ warstwy ochronnej. NajczÄ™stsza nieregularność to osady nierównomiernie pokrywajÄ…ce powierzchniÄ™ rury. MogÄ… w niej osiąść przykÅ‚adowo czÄ…steczki wypÅ‚ukanych z sieci ciaÅ‚ staÅ‚ych. Przy obecnie montowanych filtrach ciaÅ‚a staÅ‚e nie powinny wystÄ™pować. Podobne skutki mogÄ… mieć pojawiajÄ…ce siÄ™ pÄ™cherzyki gazu, jeÅ›li utrzymujÄ… siÄ™ one przez dÅ‚uższy czas na Å›ciankach rury. Nie należy jednak zakÅ‚adać, iż każda czÄ…steczka musi być źródÅ‚em korozji wżerowej. Nawet w najbardziej niekorzystnych warunkach wodnych uszkodzenie nie powstanie, jeżeli czÄ…steczki te lub pÄ™cherzyki gazowe zostanÄ… przetransportowane dalej. Problem powstaje w momencie, gdy osiÄ…dÄ… one tam na staÅ‚e nie dopuszczajÄ…c do powstania warstwy ochronnej. JeÅ›li po dÅ‚uższej pracy instalacji wytworzyÅ‚a siÄ™ równomierna warstwa ochronna, osady takie nie majÄ… żadnego wpÅ‚ywu na odporność miedzianej rury na korozjÄ™. Po wykonaniu instalacji i napeÅ‚nieniu jej wodÄ… może minąć trochÄ™ czasu zanim dom bÄ™dzie zamieszkaÅ‚y a woda regularnie pobierana. Do tego momentu woda stoi w przewodzie. Okres miÄ™dzy pierwszym napeÅ‚nieniem a ostatecznym zasiedleniem mieszkania wystÄ™puje wtedy, gdy na przykÅ‚ad w ekspertyzie mówi siÄ™ o "okresie przestoju". W żadnym razie rury nie mogÄ… stać napeÅ‚nione wodÄ… do poÅ‚owy, ponieważ to stanowi najwiÄ™kszÄ… nieregularność i najszybciej wywoÅ‚uje wżery korozyjne. Szczególnie zagrożona jest strefa, w której wewnÄ™trzna Å›ciana rury ma kontakt z wodÄ… i powietrzem jednoczeÅ›nie. W procesie powstawania korozji wżerowej typu I podrzÄ™dnÄ… rolÄ™ odgrywa prÄ™dkość przepÅ‚ywu. Korozja wżerowa typu II wystÄ™puje niemal wyÅ‚Ä…cznie w rurach z zimnÄ… wodÄ…. Nie stwierdzono wpÅ‚ywu temperatury roboczej w zakresie temperatur zimnej wody na zjawisko korozji typu II.

3. Materiał

W badaniu czynników wpÅ‚ywajÄ…cych na korozjÄ™ wżerowÄ… dosyć wczeÅ›nie zauważono znaczenie materiaÅ‚u i jakoÅ›ci powierzchni rur jako jedno z najbardziej decydujÄ…cych. PodkreÅ›lano już wielokrotnie, iż szkody korozyjne wystÄ™pujÄ… tylko wtedy, gdy kilka niekorzystnych okolicznoÅ›ci wystÄ™puje jednoczeÅ›nie. WÅ›ród nich obok warunków wodnych szczególnÄ… rolÄ™ odgrywajÄ… warstwy wÄ™gla, które pokrywajÄ… czÄ™sto powierzchnie miÄ™kkich rur miedzianych. Szybko stwierdzono również, że miÄ™kkie rury z nawet cienkimi - goÅ‚y okiem niewidocznymi - warstwami wÄ™gla sÄ… szczególnie czuÅ‚e na wżery. Wynikiem przeprowadzonych dotychczas badaÅ„ i prób technicznych oraz jakoÅ›ciowych jest osiÄ…gniÄ™cie parametrów rur z miedzi SF-Cu wg. DIN 1787, z której przez odpowiedniÄ… obróbkÄ™ usuniÄ™to warstwÄ™ wÄ™gla, sÄ… one bardzo odporne na korozjÄ™. Również przy zÅ‚Ä…czkach z miedzi wg DIN 2856 technologia produkcji gwarantuje, że takie warstwy wÄ™gla nie powstanÄ…. Producenci Å›wiadomi odpowiedzialnoÅ›ci starajÄ… siÄ™ nie tylko zachować wartoÅ›ci okreÅ›lone normami jakoÅ›ciowymi lecz jeszcze dodatkowo polepszajÄ… gÅ‚adkość powierzchni rur przez polerowanie wewnÄ™trzne.


4. Warunki instalacyjne

Do grupy tej należą przede wszystkim osady, które dostaÅ‚y siÄ™ do rury w czasie skÅ‚adowania na placu budowy lub w czasie ich instalowania. SÄ… to przykÅ‚adowo wióry, zgorzelina z lutowania twardego, Å›rodki uszczelniajÄ…ce, tynk, piasek i wiele innych. JeÅ›li materiaÅ‚ów tych nie usuniÄ™to podczas przepÅ‚ukiwania mogÄ… one zakÅ‚ócać funkcjonowanie instalacji. Przy badaniu uszkodzonych rur nie można potem jednoznacznie stwierdzić, czy osady te zostaÅ‚y "dotransportowane" przez wodÄ™ i trzeba je zakwalifikować do "warunków eksploatacyjnych", czy też nie zostaÅ‚y usuniÄ™te podczas pÅ‚ukania zanieczyszczonych rur i trzeba zakwalifikować je do "warunków instalacyjnych". Jednoznacznie można natomiast rozpoznać pozostaÅ‚oÅ›ci topnika z miÄ™kkiego lutowania (rys. 9). WiÄ™ksze iloÅ›ci topnika w rurze mogÄ… doprowadzić do wżerów korozyjnych. Obecnie jeszcze 10 - 15% wszystkich wystÄ™pujÄ…cych szkód korozyjnych spowodowanych jest przez topniki. Należy je stosować oszczÄ™dnie, wtykanÄ… koÅ„cówkÄ™ rury pokryć tylko cienkÄ… warstwÄ… z zewnÄ…trz i usunąć koÅ‚nierz topnika. Również martwe przestrzenie traktowane sÄ… jako wady instalacyjne. PowstajÄ… one wtedy, gdy wkÅ‚ada siÄ™ w siebie rury o różnych Å›rednicach i lutuje siÄ™ je lub gdy w trójnikach zalutowuje siÄ™ wylot. W miejscach tych woda nie porusza siÄ™. PowstaÅ‚e w ten sposób martwe przestrzenie uÅ‚atwiajÄ… wżery korozyjne.


5. Jak unikać szkód korozyjnych

Konstruktorzy, instalatorzy i pracownicy budowlani majÄ…c wpÅ‚yw na warunki instalacyjne i eksploatacyjne instalacji z rur miedzianych mogÄ… wykluczać te, które sÄ… niekorzystne i które okreÅ›lÄ… oni jako krytyczne. FachowÄ…, czystÄ… i porzÄ…dnÄ… pracÄ… mogÄ… przyczynić siÄ™ do sprawnego funkcjonowania instalacji. Warunki ku temu powinny być stworzone wczeÅ›niej w fazie planowania i projektowania. Poniższe czynniki majÄ… szczególne znaczenie dla zapobiegania szkodom korozyjnym. Już przy planowaniu należy uwzglÄ™dnić konieczność zamontowania czuÅ‚ego filtra o dokÅ‚adnoÅ›ci ok.50 um. Filtry sÄ… dzisiaj niezbÄ™dne we wszystkich instalacjach. Podczas planowania należy przewidzieć możliwość opróżniania i niezbÄ™dne spadki rur, które okreÅ›la DIN 1988. W miarÄ™ możliwoÅ›ci przewody należy prowadzić tak, by punkty czerpania o niewielkim zużyciu nie byÅ‚y zasilane przez pojedyncze dÅ‚ugie przewody. Przy projektowaniu należy żądać materiaÅ‚u sprawdzonego przez DVGW zgodnego z normÄ… technicznÄ… i posiadajÄ…cego Å›wiadectwa jakoÅ›ciowe. Nie wystarczÄ… rury miedziane oznaczone tylko znakiem DIN 1786, ale zalecane sÄ… rury majÄ…ce obok DIN również znak jakoÅ›ci DVGW. Na przykÅ‚ad niemiecka AVB Wasser V, która reguluje warunki zaopatrywania przedsiÄ™biorstw wodociÄ…gowych w paragrafie 12 ust. 4 precyzuje: "Wolno stosować tylko materiaÅ‚y i urzÄ…dzenia, które wykonane sÄ… wedÅ‚ug uznanych norm technicznych. Znak jakoÅ›ci uznanej placówki badawczej (np. DIN-DVGW, znak jakoÅ›ci DVGW lub GS) potwierdza, iż warunki te zostaÅ‚y speÅ‚nione." Niemieccy producenci rur zawarli z Centralnym ZwiÄ…zkiem Instalacyjnym "Sanit"r Heizung Klima" umowÄ™ gwarancyjnÄ…. Wymaga ona by w przypadku szkód, w których podejrzewa siÄ™ braki materiaÅ‚owe, instalator zwracaÅ‚ siÄ™ bezpoÅ›rednio do producenta. Jest on zobowiÄ…zany umowÄ… gwarancyjnÄ… dostarczyć materiaÅ‚ zgodny z normÄ… i o zagwarantowanej jakoÅ›ci. Istotnym warunkiem sprawnego funkcjonowania instalacji jest dokÅ‚adne pÅ‚ukanie przewodu, jak zaleca DIN 1988. Podczas planowania, rozpisywania i oferowania należy traktować pÅ‚ukanie jako odrÄ™bnÄ… czynność, której wykonanie powinno być zagwarantowane i uwzglÄ™dnione w rozliczeniu. Przy wykonywaniu instalacji dla unikniÄ™cia korozji należy zwrócić uwagÄ™ na nastÄ™pujÄ…ce czynnoÅ›ci: Przy dostawie rur sprawdzamy, czy dostarczony materiaÅ‚ jest zgodny z normÄ… i z zagwarantowanÄ… jakoÅ›ciÄ… oraz ze znakiem DVGW, RAL i TšV. Rury takie muszÄ… mieć trwaÅ‚e oznaczenie producenta, normy, wymiarów, znaku DVGW z numerem statystycznym rejestru i kraju pochodzenia. JeÅ›li rozpisano i zamówiono materiaÅ‚ z zagwarantowanÄ… jakoÅ›ciÄ…, należy odrzucić rury, które majÄ… znak tylko jednej normy DIN 1786. Zamówione wg DIN 1786 rury muszÄ… mieć wytÅ‚oczonÄ… co najmniej nazwÄ™ producenta, normÄ™ i wymiar. JeÅ›li nie, to nie jest to rura wg DIN 1786, nawet jeÅ›li dostawca zapewnia, że speÅ‚nia ona wszystkie wymagania normy technicznej. Ocechowanie jest częściÄ… skÅ‚adowÄ… rury. Nie należy instalować rur nie oznaczonych. Norma GW 2 wymaga, aby rury po ciÄ™ciu miaÅ‚y usuniÄ™te zadziory. Silnie wciÄ…gniÄ™te i nie oczyszczone z zadziorów rury mogÄ… być źródÅ‚em korozji erozyjnej. Należy zwrócić na to szczególnÄ… uwagÄ™ zwÅ‚aszcza przy przewodach cyrkulacyjnych. Podczas skÅ‚adowania rur w dużych magazynach oraz podczas przetwarzania trzeba pamiÄ™tać, by byÅ‚y one czyste.


6. Co robić w razie szkody

JeÅ›li projektanci i instalatorzy uwzglÄ™dnili wszystkie podane powyżej czynnoÅ›ci to prawdopodobieÅ„stwo wystÄ…pienia korozji jest niewielkie. OczywiÅ›cie nie jest one równe zeru, bo nigdy nie można wykluczyć bÅ‚Ä™du instalacyjnego czy eksploatacyjnego. O czym należy pamiÄ™tać, jeÅ›li mimo naszych staraÅ„ zdarzy siÄ™ uszkodzenie korozyjne? W pierwszej kolejnoÅ›ci należy rozpatrzyć wszystkie okolicznoÅ›ci danego przypadku. Nawet jeÅ›li ze wzglÄ™du na przemoczone Å›ciany i zrozumiaÅ‚e zdenerwowanie mieszkaÅ„ców domu trudno siÄ™ zdobyć na robienie notatek, to jednak radzimy je sporzÄ…dzić. Przy naprawie uszkodzonego miejsca należy - jeÅ›li to tylko możliwe - wymienić uszkodzonÄ… rurÄ™ od jednego miejsca poÅ‚Ä…czenia do drugiego. JeÅ›li trzeba uniknąć wiÄ™kszych wyÅ‚omów w Å›cianach czy podÅ‚odze, to przed naprawÄ… poczekać na wynik badaÅ„ laboratoryjnych i wtedy podjąć decyzjÄ™ o pozostawieniu lub wyjÄ™ciu przewodu. OczywiÅ›cie - na próbkach o dÅ‚ugoÅ›ci kilku centymetrów nawet najlepsze laboratorium nie może niczego stwierdzić. W żadnym wypadku nie wolno zalutować nieszczelnego miejsca. Przez lutowanie stan zmienia siÄ™ tak, że później nie bÄ™dzie można stwierdzić przyczyny uszkodzenia, gdy zajdzie jednak konieczność wymontowania rury. JeÅ›li prowizorycznie trzeba zapewnić dopÅ‚yw wody np. w czasie weekendu, nieszczelność można chwilowo usunąć obejmÄ… z uszczelniajÄ…cym materiaÅ‚em. OczywiÅ›cie dÅ‚uższy kawaÅ‚ek pobrany przy naprawie trzeba wymienić na wlutowanÄ… rurÄ™. Podczas pobierania uszkodzonej próbki trzeba Å›ciÅ›le przestrzegać, by rura nie byÅ‚a poddawana dalszemu oddziaÅ‚ywaniu ciepÅ‚a. Wylutowywanie części powoduje zmiany warstw w rurze, co czyni dalsze badania niemożliwymi. Dlatego rury trzeba odpiÅ‚owywać piÅ‚kÄ… do metalu lub cÄ™gami. Do badania wżerów korozyjnych z reguÅ‚y potrzebny jest kawaÅ‚ek rury o dÅ‚ugoÅ›ci co najmniej 500 mm. Najczęściej wÅ‚aÅ›ciciel domu lub instalator chcÄ… dokÅ‚adnie wiedzieć, jaka byÅ‚a przyczyna szkody. Można to wyjaÅ›nić tylko przez dokÅ‚adne badanie. Takie badania prowadzi wiÄ™kszość producentów rur w ramach swojego serwisu technicznego, tzn. sÄ… one bezpÅ‚atne. Użytkownicy na wszelki wypadek powinni każdÄ… szkodÄ™ zgÅ‚aszać w swoim zakÅ‚adzie ubezpieczeniowym. W zależnoÅ›ci od wyniku badaÅ„ należy rozpatryeć dalsze dziaÅ‚ania. W przypadku wżeru korozyjnego typu I należy wziąć pod uwagÄ™ wszystkie informacje i sprawdzić, czy zapobiegawczo nie jest celowa wymiana dalszych elementów rury. Zazwyczaj nie ma takiej potrzeby. Dalsze posuniÄ™cia zapobiegawcze nie sÄ… konieczne, szczególnie nie ma sensu dodatkowe uzdatnianie wody. DoÅ›wiadczenie uczy, że w niemal wszystkich przypadkach po uwzglÄ™dnieniu zaleceÅ„ dla danego konkretnego przypadku wymieniona rura nie ulega już uszkodzeniu.