pH-ul apei influențează într-un fel sau altul felul în care țevile purtătoare de fluide sunt deteriorate. Sunt unele urme pe interiorul ţevilor care te pot informa despre pH-ul apei de pe ţevi. Aceste efecte apar pe toate ţevile purtătoare de apă, inclusiv pe cele de termoficare. Am să mă concentrez asupra efectelor dăunătoare produse ţevilor din oţel şi din cupru pentru că sunt cele mai utilizate. Însă multe din aceste efecte sunt comune şi pentru alte tipuri de ţevi metalice, precum aluminiu, alamă, oţel inoxidabil, etc.
Unul din motivele pentru care scriu acest articol este că vreau să vă explic dezavantajele circulării apei în instalaţiile de încălzire şi răcire, urmând să revin şi cu alternative. În mod evident, în instalațiile de apă potabilă nu putem înlocui apa pentru avem nevoie de apă pentru a ne hidrata. Însă în instalațiile tehnice și de termoficare se pot face modificări chimice pentru a crește viața sistemului de termoficare și pentru a eficientiza transferul termic între centrala termică și calorifer sau încălzire sub pardoseală.
pH-ul – Alcalinitatea sau aciditatea apei din instalaţii
pH-ul apei poate să fie acid, neutru sau alcalin. Felul în care exprimăm acest lucru este că îi spunem cifra pH-ului. Apa cu cifra pH-ului între 0 şi 7 este o apă acidă, iar apa cu cifra pH-ului între 7 şi 14 este o apă alcalină. Apa cu cifra pH-ului de fix 7 este o apă neutră și este destul de rar să avem o apă cu pH-ul 7. Diferite pH-uri ale apei din instalaţii induc diferite efecte pe interiorul ţevilor de alimentare cu apă potabilă sau de termoficare. Un pic mai jos voi explica faptul că nu contează așa de mult materialul țevii și nici diametrul.
Denumirea apei în funcție de pH este una mai simplă. Putem avea apă dură sau apă cu caracter acid. Apa dură este cea bazică cu pH-ul peste 7, iar apa cu caracter acid este cea cu pH-ul sub 7. O să vedeți că se folosesc aceste denumiri mai des comparativ cu numărul pH-ului. În funcție de îndepărtarea înainte sau înapoi pe scara numerică, pH-ul apei va fi mai accentuat și efectele pe care le are asupra țevilor va fi mai puternic simțit. Mai jos vom vizualiza efectele apei dure și apoi vom discuta despre soluții. Încep cu apa dură pentru motive care vor fi evidente pe parcurs ce lecturați.
Informaţia poate fi folosită şi în cazul unor instalaţii de pompare sau producţie. Motivul este că nici măcar ţevile din oţel alimentar nu sunt scutite de efectele valorii pH-ului din apă. Țevile din oțel alimentar sau țevile de alimentare cu apă potabilă de calitate au o construcție specială. Oțelul este absolut neted și lucios pe interior, pentru a nu facilita depuneri biologice. Acest mediu lucios este atacat de apa acidă. Apa dură are depuneri, iar aceste depuneri sunt oarecum întârziate de o lucrare de calitate, dar nu total eliminate.
Efectele apei dure asupra ţevilor
Apa dură este o apă bazică. Ea este aditivată cu săruri precum cele de calciu şi magneziu. Un fel prin care acestă apă dură se face simțită este că ne vom confrunta cu depuneri. Straturi foarte subţiri şi succesive sunt depozitate pe interiorul ţevilor. Ele vor reduce diametrul interior până le va bloca sau până când nu vor mai putea fi exploatate rezonabil. În imaginea de mai jos avem un exemplu care explică faptul că depunerile de calcar au avut loc treptat. Straturile sunt succesive și subțiri. Se pot observa straturi mai închise la culoare și diferite fisuri sau pauze între depuneri.
Masa cuprului nu a fost afectată, iar pereții țevii sunt oarecum întregi. Apa dură nu cauzează subțieri sau găuri în țeavă. Efectele apei dure se exting pe toată instalaţia, în robineţi, ţevi de scurgere, filtre, anumite rezervoare, etc. Cu fiecare strat depus, valvele vor fi limitate, nu se vor mai putea închide corespunzător sau se vor bloca complet în funcţie de grosimea depunerilor. Aş vrea să menţionez că depunerile nu ţin de materialul din care este făcut ţeava. Nici diametrul nu este un factor determinant. Țevile și conductele de dimensiuni mari pot fi înfundate la fel ca cele mici.
Un pic mai jos vom discuta despre soluții de îndepărtare ale acestor depuneri. Vreau să precizez că depunerile au loc mai accentuat în locurile unde țevile au blocaje sau locuri unde apa este încetinită. De exemplu vom avea depuneri un pic mai mari imediat după trece prin coturi sau după trecerea de o valvă parțial închisă. Nu neapărat în locul unde se face încetinirea apei, ci pe o porțiune imediat alăturată în direcția de curgere a lichidului.
Soluţii pentru rezolvarea efectelor apei dure
Sunt două tipuri de soluţii pentru înlăturarea efectelor apei dure. Primul este chimic, iar al doilea mecanic. Despre cel chimic nu am să vorbesc acum pentru că nu îl susţin. El provoacă mai multe probleme decât soluții. Cel mecanic presupune îndepărtarea mecanică utilizând un furtun prevăzut cu un set de orificii care crează o serie de jeturi puternice de apă. Este nevoie să ştiţi dacă instalaţia poate suporta genul acela de presiuni sau dacă acel furtun poate intra pe țeavă. Dacă este complet blocată, atunci metoda cu jeturi nu mai este o opțiune.
Această deblocae cu jeturi puternice de apă nu este pretabilă pentru diametre foarte mici. În plus, serviciul de deblocare pentru diametre mici poate costa mai mult decât construcția unei instalaţii noi. Însă sunt foarte benefice atunci când ţevile sau conductele sunt de diametru mare, îngropate şi scumpe. Deblocările cu jet de apă au uneori un element abraziv în componență. Înlăturările depunerilor pot cauza dislocări ale unor „pietre” mari care pot înfunda complet instalația. De aceea se urmărește „polizarea” depunerilor, nu spargerea lor.
Un alt mod mecanic de a îndepărta depunerile de pe țevi este utilizarea unui aparat cu ultrasunete. Aceste aparate pot curăța țeava din interior, dar și din exterior. Deblocarea țevilor și conductelor cu ultrasunete din exterior presupune să introducem o sondă pe țeavă și să măsurăm unde este blocată. Apoi să măsurăm pe exterior țeava și să supunem țeava pe exterior la vibrații ultrasonice. Materialul format pe pereții interiori ai țevii se va destabiliza și fragmenta. Această metodă este una destul de nouă și aduce unele probleme pentru țevile înfiletate, dar sunt excelente pentru țevile sudate corect.
Efectele apei acide asupra ţevilor
Efectele apei acide asupra ţevilor pot părea ca o fază incipientă a depunerii bazice, dar nu este. Pe interiorul ţevii se găseşte ceva depus.Însă acele depuneri sunt doar nişte bucăţi de oxid rezultate în urma săpăturii acidului în masa metalului şi formării unui crater. În imaginea de mai jos am exemplificat o țeavă din oțel carbon. Craterele făcute de acidul din apă sunt ceva mai spectaculoase comparativ cu cele de la țevile de cupru, de aceea o țeavă de cupru o să reziste mai bine pentru aceeași grosime de material. Când oțelul ruginește își va mări volumul de trei ori.
O parte din rugină se desprinde și pleacă mai departe pe țeavă, dar majoritatea rămâne formând aceste cratere. Nu prea există remediu pentru aceste săpături în interiorul țevilor. De aceea are rost să discutam despre metode de prevenire, nu de remediere așa cum am avut la apa dură. De aceea, pentru sistemele de termoficare putem alege să controlăm pH-ul agentului termic. Dacă facem acest lucru vom putea exploata o instalație de încălzire din țevi de oțel timp de 50 de ani sau chiar mai mult.
Apa acidă reduce peretele țevii și îl depune materialul furat în interiorul țevii sub alte forme. Fulgii de oxid de metal pe care îi vedeți mai sus vor strânge tot felul de depuneri, bacterii, sedimente, etc. Efectele apei acide sunt simțite cel mai des printr-o gaură în țeavă. Craterele despre care vorbeam vor subția constant peretele țevii până când o va străpunge. Aceste țevi de oțel carbon sunt utilizate în continuare la sistemele de termoficare. Toate celălalte tipuri de țevi din locuințe au fost înlocuite de țevi de cupru, PVC, PEX sau inox alimentar, în ordinea asta.
Soluţii pentru prevenirea efectelor apei acide
Sunt multe soluții pentru a proteja o țeavă sau o conductă de apa acidă. Eu am să mă limitez doar la una nouă, fiabilă și aplicabilă. În imaginea de mai jos avem un exemplu de țevi de oțel care sunt protejate cu rășină epoxidică de culoare albă. Aceste țevi sunt utilizate pentru termoficare și culoarea rășinii epoxidice este importantă. În articolul 1n-cu3and – Ce culoare absoarbe mai multă energie termică? am explicat niște noțiuni enorm de importante pentru sistemele de încălzire și modalități de termoizolare a țevilor care duc agentul termic la calorifere.
Momentan vă pot spune că această culoare albă este benefică pentru țevile de transport al agentului termic până la calorifer. Efectul ape acide se face foarte greu simțit asupra rășinii epoxidice și de aceea aceste tratamente pe interiorul țevilor sunt o caracteristică a unei lucrări de calitate. Aplicarea rășinii se poate face și la țevile care în poză par grav afectate. Procesul presupune ca țevile să fie bine curățate cu jetul de apă. Apoi se repară cu aparatul de sudură dacă sunt găuri după curățare. Apoi se face un test final de presiune.
În cele din urmă se aplică rășina epoxidică. Aceste straturi de rășină pot prelungi viața sistemului de termoficare cu 30 de ani. Aceeași rășină se utilizează și la protecția barelor de armătură amplasate în beton în zone marine. Un sistem de termoficare bine gândit și dimensionat poate avea o viața extraordinar de lungă, dacă stratul de rășină epoxidică se schimbă la fiecare 30 de ani și de sablează între aplicări. Acest sistem se poate utiliza și la sistemele de apă potabilă atunci când alternativa este mult inferioară, ca în imaginea de mai sus.