Технология обработки металла ортофосфорной кислотой. Как правильно промыть теплообменник газового котла в домашних условиях

Ржавчина представляет собой итог окисления железа. Такой налет является причиной того, что любое металлическое изделие начинает постепенно приходить в негодность. Рыхлой субстанции на поверхности металла становится все больше и больше, что приводит к разрушению его слоя за слоем. Важно заранее позаботиться о том, чтобы предотвратить появление ржавчины на поверхности металлических изделий в последующем. Однако если этого не сделать, то не стоит избавляться от поржавевшего предмета незамедлительно. Ситуацию еще можно исправить при помощи определенных средств.

Использование ортофосфорной кислоты для удаления ржавчины

Нередко в быту или в промышленности используются различные виды кислот, которые отлично справляются с налетом ржавчины. Многие из них выступают в роли ингибиторов. Они предотвращают появление ржавчины в последующем. Одной из самых доступных кислот является ортофосфорная. Эта разновидность кислоты относится к разряду одних из самых дешевых.

Ортофосфорная кислота представляет собой неорганическое соединение, которое относится категории достаточно слабых кислот. Однако, несмотря на свои слабо выраженные кислотные качества она отлично справляется с ржавчиной. Не редко она встречается в пищевых продуктах. На этикетках производителей она указывается, как вещество Е338. Данный вид кислоты представляет собой с физической точки зрения достаточно крупные кристаллы почти бесцветного оттенка. Если ее нагревать до температуры выше 42 градусов, то можно заметить, что она превращается в клейкую массу. Затем она становится бесцветной жидкостью.

На основе ортофосфорной кислоты производится большое количество разнообразных средств, которые можно использовать для борьбы с коррозией. Она входит в состав многочисленных видов преобразователей, которые работают эффективно. Она способствует тому, что коррозия прекращает распространяться.
При использовании ортофосфорной кислоты или средств, изготовленных на ее основе, необходимо соблюдать некоторые меры предосторожности. Для начала нужно правильно подобрать одежду. Она должна быть из плотного материала и полностью закрывать все тело. Также необходимо вооружиться перчатками и респираторной маской. Если жидкость попала на открытые участки нужно промыть их обильным количеством воды.

Работать с ортофосфорной кислотой очень просто. Она эффективно справляется с ржавым налетом и действует, как ингибитор. Для того, чтобы она подействовала необходимо нанести ее на ржавую поверхность и подождать некоторое время, когда под взаимодействием кислоты на поверхности ржавого изделия появится налет черного цвета. В среднем на это уходит примерно шесть часов. После этого необходимо соскоблить такой налет при помощи шпателя.

Следует отметить, что многие сладкие газированные напитки содержат в своем составе ортофосфорную кислоту. В быту их тоже можно использовать для борьбы с ржавым налетом при необходимости.

Содержание
  1. Почему образуется накипь?
  2. Как часто требуется промывка?
  3. Популярные способы очистки
  4. Жидкости для промывки теплообменников
Введение

Срок службы газового котла зависит не только от бережной эксплуатации, но и от своевременной очистки его узлов и агрегатов. Теплообменник, постоянно контактирующий с горячим теплоносителем наиболее подвержен образованию накипи и различных отложений. В этой статье мы расскажем о причинах образования налетов, симптомах необходимости очистки, о том как осуществляется промывка теплообменника газового котла и какие реагенты при этом используются.

Промывка необходима для всех типов теплообменников: трубчатых и пластинчатых, первичных и вторичных, кожухотрубных и битермических. Медные и стальные, алюминиевые и чугунные – все они в той или иной степени подвержены образованию отложений и накипи.

Почему образуется накипь?

Основная причина появления накипи на стенках теплообменников газовых котлов – использование жесткой известковой воды. Как правило вода подающаяся в систему отопления недостаточно хорошо очищена и в ней в растворенном виде находятся соли кальция и магния, а также трехвалентное железо. Под воздействием высокой температуры эти примеси кристаллизуются на стенках теплообменника, образуя слой отложений и ржавчины.

Фото 1: Отложения внутри битермического медного теплообменника

Если теплоноситель, используемый в системе отопления проходит хоть какую-то фильтрацию, то в контуры ГВС двухконтурных котлов и битермических теплообменников вода порой поступает без всякой очистки. Именно поэтому эти элементы особенно подвержены образованию накипи.

Чем же опасна накипь на стенках теплообменника? Можно выделить несколько факторов пагубного влияния отложений на работу отопительной системы в целом и отдельных ее устройств в частности:

  1. Увеличение расхода газа

    Входящие в состав накипи минеральные отложения имеют гораздо меньшую теплопроводность в сравнении с металлом из которого изготовлен теплообменник. Исходя из этого на прогрев теплоносителя уйдет больше энергии, а следовательно увеличится объем сжигаемого газа. Всего 1 мм отложений увеличивает расходы на отопление на 10%.

  2. Перегрев теплообменника

    В заложено то, что поступающий из обратной линии теплоноситель охлаждает теплообменник уводя тепло в отопительную систему. Накипь препятствует нормальному теплообмену и автоматика котла дает команду греть сильнее, чтобы достичь необходимой температуры в подающей линии. Работая долгое время в режиме предельных температур, теплообменник быстро изнашивается и выходит из строя.

  3. Дополнительная нагрузка на отопительное оборудование

    Образование накипи на стенках теплообменника уменьшает эффективный диаметр каналов и препятствует нормальной циркуляции теплоносителя. В результате возрастает нагрузка на циркуляционный насос, что приводит к его преждевременному износу и выходу и строя.



Фото 2: Накипь и ржавчина на стенках труб отопительной системы

Проблема образования накипи в газовых котлах довольно серьезна и может больно ударить по карману владельца если ее вовремя не устранить.

Вернуться к оглавлению

Как часто требуется промывка?

Многие популярные производители газовых котлов такие как Navien, Baxi, Ariston, Vaillant в инструкции по эксплуатации указывают периодичность промывки теплообменника. Однако реальные условия эксплуатации часто вносят свои корректировки. Практика с жесткой водой показывает, что промывать теплообменник следует каждый сезон. Чтобы не сталкиваться с этой проблеммой посреди холодной зимы, рекомендуется производить промывку непосредственно после или перед началом отопительного сезона. Ниже перечислены характерные признаки, по которым можно судить о том, что теплообменник вашего газового котла нуждается в очистке:

  1. Возросло потребление газа

    Образовавшаяся накипь снижает теплопроводность теплообменника, тем самым вынуждая газовый котел сжигать больше топлива для достижения установленной температуры.

  2. Постоянно включенная горелка

    Увеличение времени работы горелки может также свидетельствовать о наличии накипи препятствующей нормальному прогреву теплоносителя.

  3. Гул и перебои в работе циркуляционного насоса

    Уменьшение эффективного диаметра каналов теплообменника, затрудняет прокачку теплоносителя циркуляционному насосу. Его работа в предельном режиме может сопровождаться гулом и перебоями в работе.

  4. Снижение напора в контуре ГВС

    Признаком наличия слоя накипи во вторичном контуре двухконтурного котла может служить снижение напора в линии горячего водоснабжения.

Если один или несколько перечисленных выше признаков прослеживаются в работе вашего газового котла, необходимо срочно провести промывку, дабы избежать поломок дорогостоящих узлов системы отопления и высоких затрат на их ремонт или замену.

Вернуться к оглавлению

Популярные способы очистки

Существует несколько технологий промывки теплообменников, которые можно разделить на две группы: разборная и безразборная. Методика разборной промывки заключается в том, что теплообменник снимается с газового котла и промывается отдельно. При использовании безразборной технологии ничего снимать не требуется, а процесс очистки осуществляется при помощи специального оборудования. Давайте подробнее рассмотрим основные способы промывки:

Ручная очистка

Ручная промывка относится к разборному типу и требует отсоединения теплообменника от газового котла. Его корпус очищается от внешних загрязнений металлическими щетками и замачивается на несколько часов в кислотном растворе или специальной промывочной жидкости. Основные минусы этой технологии в отсутствии циркуляции реагента в процессе промывки и пагубное воздействие реагентов на прокладки и другие уплотнительные соединения. Запуская промытый газовый котел следует убедиться в герметичности всех соединений и отсутствии течи под давлением.



Фото 3: Разборная очистка теплообменника газового котла

Химическая промывка

Химическая (гидрохимическая) промывка может выполняться без демонтажа теплообменника с газового котла. Для удаления ржавчины, накипи и других отложений, отопительный прибор подключается к специальному устройству называемому бустер. Этот специальный аппарат, оборудованный насосом, в течении нескольких часов прокачивает химический реагент через теплообменник в различных направлениях. За это время, химия входящая в состав жидкости для промывки, полностью удаляет самые сложные загрязнения не повреждая при этом металл.



Фото 4: Химическая промывка теплообменника бустером

Гидродинамическая чистка

Данный способ очистки также относится к безразборным методам. Суть его заключается в том, что путем подключения специальной установки, через теплообменник прогоняется вода под повышенным давлением. Иногда, для достижения лучшего результата, водный раствор содержит абразивный наполнитель. Повышенная скорость движения жидкости для промывки способствует эффективному удалению отложений со стенок теплообменника.

Внимание! Гидродинамическую очистку лучше доверить профессионалам и не производить ее своими руками в домашних условиях, так как неправильный выбор давления может привести к разрывам и повреждению системы отопления.

Чаще всего владельцы газовых котлов используют химическую промывку теплообменника при помощи бустера. Для этого они заключают договор с фирмой, выполняющей данный вид работ, или приобретают специальное оборудование и производят очистку своими руками.

Для начала процесса удаления ржавчины из бака нужно слить все что там есть и открутить бензокран, и по возможности датчик уровня топлива.
Затем:

Шаг1
На первом шаге необходимо провести механическую чистку, для чего мешаем внутри бака коктейль из горсти гаек с бензином (1-2 литра), жалко бенз используйте соляру или керосин. Взболтать коктейль ну хотя бы минут 10, а в тяжелых случаях дольше.. на много дольше))), всеми возможными способами и слить.. Затем операцию необходимо повторять до тех пор пока с бензом не перестанут высыпаться крупные частицы ржавчины. В зависимости от запущенности каждого конкретного случая, данная процедура может быть вообще пропущена, а может потрачено от получасу до суток!!))) Если на баке есть очаги рыхлой ржавчаны это сделать необходимо, иначе все последующие пункты будут пустой тратой времени и принесут лишь довольно таки не долговременный положительный эффект.

Шаг 2
Очищаем бак, сливая бенз/соляру/керосин и высыпая гайки. В том случае если гайки не были связаны, простого переворачивания и тряски бака будет не достаточно, даже если на дне ничего не бьется когда трясешь и не высыпается, велика вероятность что где то гайки еще остались. Чтобы удалить их используем очень хитрый прибор, магнит на палке! Или аналог))
При использовании Керосина или солярки бак необходимо промыть бензом, можно ацетоном.. Немного налить и потрясти, попереворачивать. Слить..

Шаг 3
Обработка ржавчины. Для этого, пожалуй основного процесса подойдет одно из ниже приведенных средств:

- Преобразователь ржавчины – это состав, с основным компонентом
Либо - ортофосфорная кислота (преобразует ржавчину в стабильные фосфаты железа)
Либо - танин (дубильная кислота, преобразующая ржавчину в танат железа, имеющий прочное сцепление со сталью),
Либо вещества, преобразующие ржавчину в стабильный оксид железа (Fe3O4).

- Удаление ржавчины при помощи Ортофосфорной кислоты (15-30%-й водный раствор). Необязательно, но неплохо было бы добавить в ортофосфорную например, 4 мл бутилового спирта или 15 г винной кислоты на 1 л раствора ортофосфорной кислоты.

- Удаление ржавчины Соляной или серной кислотой (5-7% водный раствор, если аптечная соляная кислота то 50% раствор) + ингибитор кислотной коррозии гексаметилентетрамин, который в аптеках продается под названием "уротропин". :) Смесь получится в пропорции 40(кислотный раствор) к 1(ингибитор).
Лучше использовать соляную т.к. для серной желательна более жаркая температура окружающей среды.. В идеале для соляной 15-35 градусов а для серной от 60! Будет работать и при меньшей, просто ждать нужно будет подольше.
Использовать раствор кислот без ингибитора опасно: так как химическая реакция помимо ржавчины может попортить и металл бака, поскольку железо - активный металл и взаимодействует с сильными кислотами с выделением водорода и образованием солей.

Еще есть варианты использовать
- Лимонная, Фосфорная, Азотная, Щавельная и т.д. кислоты имеют свои плюсы и минусы, свои пропорции для разбавления.. пока не буду подробней останавливаться..
- Силит. Можно)
- Кола, Фанта и прочие.. ))))))))))))))) слышал что помогало кому то, а также что кому то не помогло.. так что использовать или нет вам решать, но я не советую. По любому дольше ждать и конечный результат какой-то туманный)))))

Итак, выбрали для себя более подходящий коктейль, залили, и ждемс.. от получаса до нескольки часов, в зависимости от того сколько работы предстоит проделать преобразователю. Если смесь не всю ржавчину закрывает когда бак спокойненько себе лежит, то необходимо периодически бак сотрясать!! Каждые 5 минут...

Шаг 4
промывка-гашение раствором пищевой соды
Сливаем старый коктейль и готовим новый.
2-3 литра воды + сода. Мешаем сколько растворится, заливаем все в бак и трясем.. Начнет шипеть.. как только закончит сливаем..

Шаг 5
Сливаем соду и дальше 2 варианта:
- промакиваем тряпочкой и сушим феном либо
- без просушки, после слива, заливаем бензин под горловину и добавляем химию связывающая воду. Motul например..
ну в общем то все..

Далее можно и так кататься, но неплохо бы защитить внутреннюю полость бака от последующей коррозии.. Сделать это можно например вот таким способом:
На то чтобы избавиться от ржавчины таким способом может потребоваться от часу до 2-3х дней!)) Однако этот способ уже давно зарекомендовал себя как самый эффективный.

Прежде чем приступать к окрашиванию металлических изделий, необходимо соответствующим образом подготовить поверхность. Подготовка металла под покраску проводится по разным технологиям. Но независимо от схемы обработки в первую очередь предмет освобождается от ржавчины.

По степени поражения стали коррозия классифицируется следующим образом:

  • Коррозионные пятна: характеризуются небольшой глубиной проникновения. Распространяется такая коррозия вширь, а не вглубь железа.
  • Точечная коррозия – маленькие точки, проникающие глубоко в тело . При дальнейшем развитии точечной коррозии на стали появляются сквозные дыры.
  • Сквозная коррозия – сквозное поражение материала.
  • Подпленочная коррозия: очаги ржавчины образуются под поверхностью покрытия. Слои краски в местах образования ржавчины вспучиваются. Но иногда подпленочая коррозия остается незаметной вплоть до сквозного разрушения стали.
Обработка материала

Обработка материала от ржавчины перед покраской может осуществляться следующими методами:

  • механическим;
  • химическим;
  • термическим.

Механическая очистка

Механический способ удаления коррозии зарекомендовал себя как самый эффективный. Обработка металла от ржавчины выполняется вручную или с использованием механизированного инструмента. Существует несколько способов удаления ржавчины механическим путем.

1. Очистка поверхности проволочными щетками. Применяется для удаления небольших очагов коррозии и зачистки и для первичной обработки поверхностей, покрытых толстым слоем ржавчины. Качество очистки не очень хорошее, окалину щетки не снимают вовсе. Кроме того, в процессе обработки образуется много пыли.

2. Абразивная обработка металла при помощи шлифовальных дисков. Применяется при небольших очагах коррозии. Если для выполнения операции используют диски высокого качества, то результат получается хорошим. Обработка металла абразивным инструментом имеет два недостатка:

  • расход качественных материалов;
  • требования к определенным навыкам выполнения работ.

3. Антикоррозионная обработка металла с помощью пескоструйной установки: бомбардировка очагов коррозии струей песка, подающегося под напором, так называемая . Основные элементы пескоструйной установки — емкость с песком и пескоструйный пистолет. Для работы пескоструйной установки достаточно небольшого компрессора.



Пескоструйная обработка

Песок берется обычный речной или строительный. Перед использованием его следует хорошо просушить. Песок можно использовать вторично, предварительно просеяв, но эффективность очистки в этом случае уменьшается в несколько раз. А количество пыли во столько же раз увеличивается.

Пескоструйная обработка удаляет не только всю ржавчину, но и окалину, нагар, слои старой краски. При обработке мест, недоступных для шлифмашинки и наждачки (например, места стыка двух деталей) такой метод является единственно возможным.

4. Гидроабразивная обработка металла (водопескоструйка). Снятие ржавчины происходит под воздействием струи смеси воды и абразива. По интенсивности различают гидроабразивную обработку:

  • под сверхвысоким : полностью удаляется коррозия и все покрытия, нанесенные ранее на обрабатываемую поверхность;
  • под высоким давлением: удаляется большая часть старого покрытия и коррозия. Но могут оставаться участки особо прочного покрытия и черные окислы (магнетиты);
  • под низким давлением: экономный способ в отношении расхода абразива, но после сушки на обработанной поверхности остаются следы вторичной ржавчины.

Гидроабразивная обработка поверхностей является промышленным методом. В отличие от пескоструя, такую установку в гараже не соорудишь.

Химическая обработка стали

Этот способ основан на удалении ржавчины под воздействием химически активных веществ. Одним из родственных видов обработки является . Составы наносят на поверхность с помощью кисточки либо распылением. Средства для удаления ржавчины делятся на две категории:

— смываемые. Недостатком таких составов является, то что при контактировании поверхности с водой могут возникнуть новые источники коррозии. Поэтому после промывки материал должен быть быстро и тщательно просушен и обработан антикоррозионными средствами;

— несмываемые. Их еще называют грунт-преобразователями. Полноценным грунтом продукт химической реакции назвать нельзя, но тем не менее такая обработка исключает последующую промывку, то есть обязательный контакт с водой полностью исключается.

  • Хорошо снимает ржавчину водный 5% -ный раствор серной или соляной кислоты. Но в него обязательно добавляют ингибитор коррозии – вещество, замедляющее химическую реакцию. Чаще всего в качестве ингибитора применяют уротропин. Добавлять его надо в количестве 0,5 г на литр раствора. Без ингибитора использовать растворы кислот нельзя: в результате такой обработки растворится не только коррозия, но и материал.
  • Интересный результат дает обработка металла ортофосфорной кислотой. Если на обрабатываемую поверхность нанести 15-30%-й раствор ортофосфорной кислоты, то под его воздействием ржавчина превратится в прочное покрытие. Это происходит потому, что в процессе химической реакции образуется ортофосфат железа, который создает на поверхности защитную пленку коричневого цвета. Для лучшего эффекта в раствор следует добавлять бутиловый спирт (4 мл на литр раствора) или винную кислоту (15 мл на литр раствора).
  • Поверхности, сильно пораженные ржавчиной, обрабатывают смесью:

— молочная кислота – 50 г;этой статье .

Термическая обработка поверхности

Для термической обработки стали применяется горелка кислородно-ацетиленовая. В результате воздействия пламени удаляется практически вся окалина прокатная. Но, к сожалению, ржавчина выгорает не вся, поэтому такой способ практически не используется в современных окрасочных системах.