Ilma ongelmana
Ilma lämmitysvedessä
estää pattereiden optimaalisen lämpenemisen ja luo ilmaustarpeen varsinkin ylimmissä pattereissa.
Ilman happi
palaa korroosioprosessissa aiheuttaen ruostumista lämmitysverkoston sisällä.
Ruoste
kertyy putkiin ja pattereihin tukkien ne pikkuhiljaa aiheuttaen samalla lämmitysongelman.
Mistä voin tietää?
Onko verkostoa puhdistettu? Yleensä lämmitysjärjestelmään ei ole asennettu mitään korroosiolta suojaavia laitteita. Tämän lisäksi, jos kiinteistö on jo vähintään 30 vuotta vanha ja verkostoa ei ole ikinä puhdistettu, on erittäin todennäköistä, että putkistossa on haittaavissa määrin epäpuhtauksia.
Onko lämmitysvesi tummaa? Paras vesinäytteen ottopaikka on patterin tyhjennysventtiili. Vaihtoehtoisesti näytteitä voi ottaa patterin ilmausventtiilistä tai lämmitysverkoston tyhjennysventtiilistä. Patterit toimivat usein välivarastoina sakalle ja kerrostumat ovat kiinni patterin seinämissä sekä venttiileissä. Liikkeellä olevaa ruostetta ei välttämättä ole paljoa. Tähän toki vaikuttavat lämmitysverkon putkikoot, tilavuus ja sekä verkossa kiertävän veden virtausnopeus.
Korroosio lämmitysverkostossa
Korroosio lämmitysjärjestelmässä aiheuttaa veden kierron heikkenemistä, pattereiden epätasaista lämpeämistä, toimilaitteiden jumiutumista, vuotovaurioita ja energiakustannusten nousua.Lämmitysverkosto on teoriassa suljettu vesipiiri, jossa sama vesi kiertää lämmityslaitteilta pattereille ja takaisin uudelleen lämmitettäväksi. Mikäli verkosto olisi täysin suljettu, asettuisi veden happipitoisuus nollatasolle. Käytännössä lämmitysverkosto ei kuitenkaan ole niin suljettu kuin voisi ajatella. Korroosio-ongelman suurin aiheuttaja on verkoston veteen pääsevä ilma. Syitä ilman pääsemiselle on monia. Ilmaa lisätään aina täyttöjen ja huoltotöiden yhteydessä, koska lisättävä vesi pitää sisällään ilmaa. Ilmaa myös diffuntoituu muovisten putkiosien ja tiivisteiden lävitse sekä sitä pääsee liitosten ja pumpun kautta.
Ilma koostuu pääosin typestä (78%) ja hapesta (21%). Typpi inerttinä kaasuna jää verkostoon aiheuttaen muunmuassa kiertohäiriöitä. Riittävän ilmanpoistolaitteiston puuttuessa typpeä kertyy pattereihin ja se täytyy poistaa käsin patterin ilmausventtiilin kautta (pattereiden ilmaus). Lämmitysveteen päässyt happi poistuu sähkökemiallisessa korroosioprosessissa. Hapen aiheuttamaa korroosiota kutsutaan happikorroosioksi ja sitä syntyy, kun happipitoinen vesi on kosketuksissa teräksen kanssa. Korroosio voi olla laadultaan yleistä eli tasaista korroosiota tai materiaaliin kuoppia aiheuttavaa korroosiota. Happikorroosiossa teräksestä muodostuu rauta(II)hydroksidia eli ferrohydroksidia. Lämpötilan noustessa ferrohydroksidi hapettuu muodostaen erilaisia rautaoksideita. 50 °C ylittävässä lämpötilassa alkaa ferrohydroksidi myös hajaantua muodostaen magnetiittiä.
Magnetiitti suojaa teräsosia, mutta kertyessään se myös aiheuttaa lämmitysjärjestelmän toimintakunnon heikkenemisen.
Pienissä määrin raudan oksidit toimivat hyödyllisenä korroosionsuojana. Verkoston ruostuvien metallien sisäpinnoille muodostuva oksidikerros suojaa siis niitä korroosiolta passivoimalla. Tälläiseen korroosiosuojaukseen ei pidä kuitenkaan luottaa sen ollessa lyhyt ikäistä. Vaikka oksidikerros suojaa verkostoa, on siitä muodostunut kerros mekaaniselta rasituskestoltaan heikkoa, jolloin sitä hilseilee jatkuvasti kiertävän veden sekaan. Kerrosainesta kertyy pattereihin ja verkostoon irtonaisena kiintoaineena. Lämmitysjärjestelmään kertyvistä korroosioon liittyvistä irtoaineista puhutaan nimityksillä rautasakka, ruostesakka tai magnetiittisakka.
Sähkökemiallinen korroosio lämmitysverkostoissa se sisältää ilman lisäksi muitakin tekijöitä. Jokaisella ruostuvalla materiaalilla on oma Pourbaix -diagrammi, joka kuvaa materiaalin käytöstä eri olosuhteissa. Elektrolyyttinä toimivan veden sähkönjohtavuus ja happamuus sekä materiaalien potentiaalierot määrittävät korroosionopeutta. Kun korroosiotuotteita on päässyt kertymään paljon tulee verkosto puhdistaa.
Korroosio ollessa nopeaa on tärkeää, että myös hidastetaan korroosioprosesessia. Kaasujen poistolla vaikutetaan veden eli elektrolyytin hapen määrään. Näin järjestelmää saadaan suojattua korroosiolta ja samalla eliminoidaan ilmaustarve pattereista. Nesteen happamuutta tai emäksisyyttä voidaan säädellä, jolloin pH saadaan asetettua materiaalille korroosion kannalta turvallisemmalle alueelle. Veden inhibitointi muodostaa suojakerroksen ja näin ollen jarruttaa korroosiota. Inhibiittien määrän suhdetta tulee seurata, jottei vähäisinä määrinä käytetyt tietynlaiset inhibiittikemikaalit aiheuta lisää korroosiota. Usein kuvitellaan, että korroosio saadaan pysäytettyä suodatinlaitteen avulla, vaikka todellisuudessa nämä laitteet poistavat vain vedessä kiertävän sakan eikä järjestelmään asettunutta sakkaa. Epäpuhtaudet, jotka ovat kertyneet verkoston kohtiin, joissa lämmitysveden virtaus on hiljaista eivät poistu asentamalla suodatinlaitetta.
Kerrostumat ja sakka
Rakennustavasta ja käytetyistä osista sekä materiaaleista riippuen ongelmia voi esiintyä melko uusissakin järjestelmissä. Epäpuhtaudet verkoston sisällä vaikeuttavat veden vapaata kiertoa ja lämpöenergian välittymistä. Esisäädetyissä venttiileissä virtausaukko on usein alle 1mm leveä. Pieni määrä veden mukana liikkuvia epäpuhtauksia riittää tukkimaan venttiilin tai hidastamaan veden virtausta. Tukkeutuneita venttiileitä vaihdetaankin usein uusiin putkimiesten toimesta. Suurinosa irtonaisesta sakasta asettuu pattereiden alaosiin ja paikkoihin, joissa veden virtaus on hidasta. Sivukiinnitteisissä levypattereissa sakka kertyy patterin alakanavaan estäen veden kiertämisen patterin päätyyn saakka. Kerrostumat lämmönsiirtopinnoilla heikentävät lämpöenergian siirtymistä ensiöpuolelta toisiopuolelle. Kiintoaineet aiheuttavat toimilaitehäiriöitä, jotka korostuvat mitä epäpuhtauksille herkempi lämmitysmuoto (kuten lämpöpumppu) on käytössä. Epäpuhtauksista johtuen osa pattereista lämmittää huonommin kuin toiset ja näinollen verkosto on epätasapainossa eikä lämmitä optimaalisesti.
Tässä käsiteltiin tasaisen- ja galvaanisen korroosion syntyä ja seurauksia nestekiertoisessa lämmitysjärjestelmässä. Lämmitysverkoston korroosiolla on monia esiintymismuotoja. Korroosio voi olla myös pistemäistä, eroosiosta johtuvaa jne. Hyvin suunniteltu ja rakennettu verkosto ei välttämättä kärsi muista korroosio-ongelmista, mutta tasaista- tai galvaanistakorroosiota esiintyy kaikissa ruostuvista materiaaleista rakennetuissa verkostoissa. Hyvässä nestekiertojärjestelmässä paisuntasäiliön- ja verkostonpaine ovat oikein mitoitetut sekä järjestelmän kiertovesi on puhdasta ja oikealla happamuustasolla. Hapen pääsy veden sekaan tulisi olla olematonta ja verkoston sähköpotentiaali on oikealla tasolla kaikkialla verkostoa. Tällöin korroosion syntyminen olisi minimoitu.
Kertyykö pattereihin ilmaa? Mikäli varsinkin kerrostalon ylimpien kerrosten asunnoissa pattereita joudutaan ilmaamaan toistuvasti, on se merkki siitä, että lämmitysverkoston veteen on päässyt happea. Siellä missä on happea, on aina myös korroosiota. Korroosio puolestaan tuottaa lämmitysverkostoon sakkaa, joten on vain ajan kysymys kuinka pian ja kuinka paljon lämmitysverkostoon kertyvä happi aiheuttaa haittaa lämmitysjärjestelmän toiminnalle ja paljonko tämä lisää energiankulutusta.