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Korrosion an Kupfer/ Alu Wärmetauschern

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Wärmetauscher kommen in der Kälte- und Klimatechnik zum Einsatz. Tritt eine Leckage auf, ist oftmals Korrosion die Ursache. Die eingesetzen Werkstoffe sind Kupfer und Aluminium. Beispiele für Korrosionsschäden werden gezeigt und Ursachenforschung betrieben. Abschließend werde Lösungsmöglichkeiten und Handlungsempfehlungen präsentiert.

Publicado en: Ingeniería
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Korrosion an Kupfer/ Alu Wärmetauschern

  1. 1. KORROSION AN CU/ AL- WÄRMETAUSCHERN Dipl.- Ing. (FH) Andreas Binder Walter Roller GmbH & Co. Ingo Raisch 70839 Gerlingen Jörg Neumeister www.walterroller.de
  2. 2. DER WÄRMETAUSCHER 2 Kupferrohr Aluminiumlamellen Blech/ Schrauben Lot
  3. 3. KUPFERROHR 3 Cu- DHP • Desoxidiertes Kupfer • Sauerstofffrei min. 99,9% Kupfer 0,015–0,04 % Phospor min. 330 W/mK min. 45 MS/m Cu- ETP min. 99,9% Kupfer max. 0,04 % Sauerstoff min. 385 W/mK min. 58 MS/m
  4. 4. ALUMINIUMLAMELLE 4 EN- AW 8006-O AlFe1,5Mn 2740 kg/m³ 190-210 W/mK EN- AW 1050A Al 99,5 2700 kg/m³ 210-220 W/mK
  5. 5. LOT 5 •Ag (Silber) •P (Phospor) •Cu (Kupfer)
  6. 6. IM WÄRMTAUSCHER 6
  7. 7. BEISPIELE FÜR KORROSION 7
  8. 8. GRÜNSPAN 8 2 Cu + 4 CH3COOH + O2 2 Cu(CH3COO)2 + 2 H2O Kupfer + Essigsäure + Sauerstoff Organische Säure • Ameisensäure • Buttersäure Grünspan
  9. 9. BÄCKEREIKÜHLRAUM 9 • sichtbarer Volumenzuwachs • Oberfläche sehr rauh. Kühlgut: Sauerteig
  10. 10. LECKPRÜFUNG 10
  11. 11. SCHLIFFBILD ANGRIFF 11 Korrosionsangriff von außen
  12. 12. PATINA? 12 Getränkekühlraum mit CO2 Anlage • Sieht aus wie ein dünne, unregelmäßige Lackschicht. •Ist auch grün, aber kein Grünspan!
  13. 13. IST MIR WURST! 13
  14. 14. SALZ UND ALUMINIUM 14 NaCl + H2O Na+ + Cl- + H2O Al3+ + 3 Cl- AlCl3 AlCl3 + 3 H2O Al(OH)3 + 3 HCl 2 Al + 6 HCL+ 3 H2O AlCl3 * 6 H2O+ 3 H2 Salzsäure
  15. 15. SALZ UND GESCHÜTZTES ALU 15 Klima-Wärmeaustauscher aus Baggerkabinenklimaanlage im Bergwerk (Kali und Salz)
  16. 16. URLAUBSFEELING 16
  17. 17. LECKAGE AN DER LÖTSTELLE 17
  18. 18. LÖTSTELLEN 18 0,8 mm 50 µm • Aufkonzentration von „Schadstoffen“ am Übergang von Lot zu Rohr. • Kapillarwirkung • Spezieller Fall von „Lochfraß“
  19. 19. GESCHÜTZTER VERDAMPFER 19
  20. 20. ROST? Verzinkte Stahlbleche sind keine Option! 20
  21. 21. AMEISTENNESTKORROSION 21 CORROSION OF ALUMINUM-FIN, COPPER-TUBE HEAT EXCHANGE COILS, JAY E. FIELD, PH.D. ,TRANE RESIDENTIAL SYSTEMS, Proceedings of the Thirteenth Symposium on Improving Building Systems in Hot and Humid Climates, Houston, TX, May 20-22, 2002
  22. 22. SPANNUNGSRISSKORROSION 22 Eigenspannung + Ammoniak + Korngrenze : Spannungsrisskorrosion möglich in der Luft
  23. 23. HELFERLEIN 23 • ph- Werte des Kondensates ermitteln: Kupfer schützen • Endbleche lackieren. • verzinntes Kupferrohr. Korrosionserscheinungen höchstwahrscheinlich. Bei ph- Werten zwischen 6 und 8 bildet Kupfer eine Oxidschicht. Bei ph- Werten zwischen 4,5 und 9 bildet Aluminium eine Oxidschicht. OK!
  24. 24. EROSION Auslegungspunkt beachten! 24
  25. 25. SAUBERKEIT 25
  26. 26. DRECKSCHLEUDER 26
  27. 27. SAUBER MACHEN 27 Danach mit viel klarem Wasser spülen!
  28. 28. HYGIENE ? 28
  29. 29. URSACHEN - Aggressive Emissionen vom Kühlgut (Essig, Säure, Chlor, Amine etc.) - Einflüsse aus Prozessen (Holztrocknung) - Umgebungsbedingungen (z.B. Meeresnähe) - Reinigungsmittel (Chlor) - Etc. 29
  30. 30. SCHUTZ 30 Korrosionsschutz D: -Cu-Rohre verzinnt -Block komplett 2 K-Lack beschichtet
  31. 31. WEITERE MÖGLICHKEIT 31 Verzinntes Rohr Lackierte Rahmen und Rohrbögen
  32. 32. VORLACKIERTE LAMELLEN 32
  33. 33. KUPFER 33
  34. 34. FAZIT • Korrosion bei der Planung berücksichtigen! – Salz– Alu – Amine- Fleisch- Kupfer … und dann wird’s kompliziert. • Undichte Wärmetauscher nicht einfach austauschen, sondern den Ersatz vor Korrosion schützen. 34
  35. 35. WEITERE INFORMATIONEN 35 KKA 01/2015 am 12.02.2015 Tagungsband 2014: AAII.2
  36. 36. VIELEN DANK 36
  37. 37. NÄCHSTE VERANSTALTUNGEN 10.02.2015: Besichtigung BKW Kälte-Wärme-Versorgungstechnik GmbH, Wolfschlugen 10.02.2015 Herausforderungen 2015 für Kälte- Klima- Wärmepumpentechnik, Maritim Hotel Darmstadt 16.06.2015: Besichtigung Walter Roller GmbH & Co., Gerlingen 37

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