Wymienniki ciepła i zasobniki

Duże nadzieje wiązano z wprowadzeniem do wykonawstwa instalacji c. w. u. rur wykonywanych z tworzyw sztucznych odpornych na działanie procesowi korozyjnych. Najbardziej intensywne prace prowadzono nad stosowaniem rur z polibutanu. Okazało się jednak, że zarówno warunki temperaturowe, jak i wytrzymałościowe oraz procesy starzenia się materiału powodujące utratę pierwotnych właściwości uniemożliwiają powszechne wykonywanie instalacji z tego tworzywa (program uprawnienia budowlane na komputer).

Oprócz tego polibutan jest stosunkowo kosztowny. W RFN prowadzono również próby wykonywania instalacji c. w. u. z tworzywa firmy Hoechst produkowanego pod nazw ą Hostalen PPH 2250. Materiał ten jest izotaktycznym. termoplastycznym tworzywem polipropylenowym. Tworzywo to jednak przy kontakcie z wodą o temperaturze około 80°C kruszeje już po okresie ok. 2400 do 6600 godzin (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
Obecnie przemysł nie wytwarza materiału nadającego się bez zastrzeżeń do produkcji rur dla instalacji ciepłej wody użytkowej. Sądząc z kierunków prowadzonych badań, odporność korozyjna przewodów c. w. u. uzyskana będzie prawdopodobnie w wyniku wytwarzania na wewnętrznych powierzchniach rur stalowych powłok ochronnych z tworzyw sztucznych. Technologia nakładania takich powłok na zewnętrzne powierzchnie rur została już opanowana (uprawnienia budowlane).

Dobór materiałów na wymienniki ciepła i zasobniki. Wymienniki ciepła i zasobniki są elementami instalacji c. w. u. najbardziej narażonymi na niszczące działanie procesów korozyjnych. Spowodowane jest to wysokimi temperaturami ścianek wężownic stykających się z wodą (ponad 55°C), gwałtownymi wahaniami temperatury powierzchni rur, wywołanymi zmiennym rozbiorem c. w. u., oddziaływaniem układów regulacji temperatury i wreszcie procesami odgazowania wody towarzyszącymi wzrostowi temperatury (program egzamin ustny). Z tego też względu trwałość wymienników ciepła jest znacznie mniejsza niż instalacji nawet wówczas, gdy wykonywane są one z tego samego materiału co instalacje wewnętrzne.

Wprowadzenie powłok cynkowych

W wodach niekorozyjnych lub słabo korozyjnych należących do I lub II grupy można stosować wymienniki ciepła wykonane ze stali węglowej zabezpieczone malarskimi powłokami ochronnymi lub protektorami magnezowymi. W tym przypadku ubytki korozyjne rur wężownic wymienników wynoszą ok. 0,01-0,04 mm/rok. W wodach silnie korozyjnych przy indeksie nasycenia i zawartości tlenu wynoszącej ok. 8-14 mg/dm3 grubość skorodowanej warstwy stali wynosi ok. 0,35 mm/rok (opinie o programie).

Według badań krajowych szybkości korozji stali węglowej w wodach należących do IV grupy korozyjności są znacznie większe. Z badań D. Chomie z wynika, że w warunkach wodnych panujących w przeciwprądowych wymiennikach ciepła warszawskiego systemu ciepłowniczego stal węglowa koroduje ze średnią szybkością ok. 1 mm/rok (temperatura 60-70°C), a maksymalna szybkość zniszczeń korozyjnych dochodzi nawet do 2,5 mm/rok. Z tego powodu, dla wód korozyjnych III i IV grupy nie należy
stosować wymienników ciepła wykonywanych ze stali węglowej i zabezpieczonych jedynie powłokami malarskimi (segregator aktów prawnych).

Znaczne przedłużenie czasu eksploatacji tych urządzeń można uzyskać zabezpieczając je powłoką cynkową. W Polsce stosowane są obecnie wymienniki przepływowe (typu WCW), w których zarówno powierzchnie zewnętrzne, jak i wewnętrzne płaszczy i wężownic zabezpieczane są powłoką cynkową. W latach 1971-1973 wykonano w Warszawie badania eksploatacyjne 3400 ocynkowanych wymienników ciepła zamontowanych w węzłach c. w. u. W wyniku badań stwierdzono, że zaledwie 3% wymienników eksploatowano krócej niż 1,5-i-2 lata. Można zatem uznać, że trwałość wymienników ciepła z ocynkowanymi powierzchniami podgrzewających wodę o korozyjnych właściwościach jest wyższa od 3 lat przy przyjęciu współczynnika niezawodności 0,95 (promocja 3 w 1).

Stwierdzenie to dotyczy jednak wymienników z dobrze nałożonymi powłokami ochronnymi.
Wprowadzenie powłok cynkowych w wymiennikach ciepła nie rozwiązało jednak problemu korozji tych urządzeń. Można przypuszczać, że radykalne zwiększenie trwałości wymienników ciepła nastąpi dopiero wtedy, gdy wykonywane one będą ze stali stopowych.