Barion Pixel

VGF&HKL szaklap

Vízellátás

Eltömődés és korrózió kockázata ivóvizes hálózatokban

2015/10. lapszám | Ilyés Gábor |  1765 |

Az alábbi tartalom archív, 6 éve frissült utoljára. A cikkben szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Eltömődés és korrózió kockázata ivóvizes hálózatokban

Mondd meg, milyen ivóvized van, és megmondom, milyen visszásságokra kell felkészülnöd otthonod ivóvízellátó hálózata kapcsán.

A különböző régiókban a szolgáltatók a legkülönfélébb forrásokból származó vizet szolgáltatnak, ezáltal kémiai tulajdonságaik is sokfélék lehetnek, például kemény vagy lágy, savas vagy lúgos kémhatású, több vagy kevesebb oldott ásványi anyagot tartalmazó. Vannak tulajdonságok, amelyek egyértelműen befolyásolják a lakások ivóvízelosztó hálózatának élettartamát, ezáltal igencsak érintik a tulajdonosok pénztárcáját is. Most a vízminőséget és az azzal öszszefüggő következményeket vizsgálom röviden. Ahhoz, hogy meghatározzuk egy tetszőlegesen megválasztott vízminta minőségét, két alapvető paraméter megfontolására van szükség, ezek a vízkeménység és a kémhatás. Egyéb anyagok jelenlétének pontos meghatározása is érdekes lehet, például az oldott klór- és szulfáttartalom.

A víz keménysége

A vízkeménység csupán egy a vízminőség meghatározásában kulcsfontosságú paraméterek közül – meg kell határozni az oldott magnézium- és kalciumtartalmat is. Ezeket francia keménységi fokban (°f) mérik, amely skála egzakt módon kifejezi, hogy egy liter vízben hány fok szorozva 10 mg kalcium-karbonáttal egyenértékű keménységet okozó (Ca és/vagy Mg) oldott ásványi só van jelen. Itt jegyezném meg érdekességként, hogy a kalcium-karbonát a cseppkövek alapanyaga is, úgymint sztalaktit (függő cseppkő) és sztalagmit (álló cseppkő), ezek összenövéséből pedig impozáns cseppkőoszlopok jöhetnek létrereméljük, nem az otthonunkban!

Hivatalosan 20 °f fölött beszélünk kemény vízről, habár sok nagyvárosban mérhetők 60 °f fölötti, akár 90 °f-os értékek is. Mit jelent mindez? Hogy egy átlagos lakás havi 25 m³ vízfogyasztással és átlagos, 35 °f vízkeménységgel számolva megközelítőleg 100 kg vízkövet szállít évente!

A mértékegységeknél maradva, Magyarországon inkább a német keménységi fok használatos. Ennek meghatározása: 1 nK° keménységű az a víz, melynek 1 literjében 10 mg CaO-dal egyenértékű keménységet okozó Ca- és/vagy Mg-só van feloldva. A két járatos mértékegység között a váltószám a következő: 1 f° = 0,561 nK°. Szintén fontos tudni, hogy a kemény vizek a kalcium-karbonáton túl kalcium-bikarbonátot és magnézium-bikarbonátot is tartalmaznak.

A kalcium-karbonát és a hálózaton belüli lerakódások

A kalcium-karbonát nem teljes mértékben oldható a víz által; amint fizikailag lehetősége nyílik a víznek, „lerakja” azt, ezáltal különböző keménységű kristályokat építve, amelyek megtapadnak a szerelvények és csőhálózatok belső oldalán. Ez a jelenség viszonylagos fontossággal bír használati hideg víz esetén, és nagymértékben fokozódik, ha a víz melegszik a hálózaton belül. A víz hőmérsékletének emelkedésével az előbb említett bikarbonátok karbonátokká alakulnak, ezáltal CO2, vagyis szén-dioxid szabadul fel. A kalcium-bikarbonát (itthon a bikarbonát helyett a hidrokarbonát kifejezést használjuk!) reakciója a következő: kalcium-bikarbonát + hő = kalcium-karbonát + szén-dioxid. Ez a ráadásként keletkezett kalcium-karbonát hozzáadódik a már meglévőhöz, lerakódásokat, vízkőkiválást eredményezve. A vízkő egyébként a rendszer azon pontján csapódik ki és rakódik le, ahol nyomás- és/vagy hőmérsékletcsökkenés megy végbe. Mindez nyitott rendszernél, szabad kifolyásnál érvényes, mert abban az esetben, ha a rendszer zárt (mint egy nem túl régi fűtési rendszer), akkor ezek a folyamatok oda-viszsza játszódnak le, ezáltal a lerakódások nem okoznak olyan komoly problémát, legalábbis rövid távon.

Nyilvánvalóan minél nagyobb a vízfogyasztás egy helyen, annál nagyobb a veszély a vízkőkiválás okozta meghibásodásra.

Egyéb oldott anyagok a vízben

A klór jelenléte vegyület formában gyakori, és szintén oxidációhoz vezet, vagy az oldott szulfát-tartalom (a szulfátsav sói) szintén olyan elemek, melyek megtalálhatók a vízben, és komolyan befolyásolják kémiai viselkedését, növelve vagy éppen csökkentve annak korrozív hatását.

Vegyünk egy példát: egy közepes, 10 °f keménységű és pH 6,9-es vízben egy komolyabbnak számító, 200 mg/liter koncentrációban van jelen klór, mely ezáltal megtámadja (korrodálja) a vasat, és ez a folyamat csak fokozódik a hőmérséklet emelkedésével. Ugyanezen a 10 °f keménységű, de 7,5-es pH-val bíró vízben 90 gr/liter szulfáttartalom esetén a víz megtámadja a csővezeték-rendszer réz alkatrészeit, mely folyamat a hőfok emelkedésével szintén felerősödik.

A víz pH-ja

A pH, a latin „pondus Hidrogenii”, „hidrogénion kitevő” kifejezésből származik, mely egy dimenzió nélküli szám, az adott oldat kémhatását fejezi ki, és jelen esetben a második tényező, amivel a vízminőséget vizsgáljuk. Ez egy mutatószám, mely kifejezi, hogy savas vagy lúgos kémhatású oldattal állunk szemben, és egy 0-tól 14-ig terjedő skálán mérik. A semleges kémhatást a pH 7 jelenti, ha 7-nél kevesebb, akkor savas, míg ha nagyobb, akkor lúgos kémhatásról beszélünk.

A legkeményebb vizek általában lúgosabb kémhatásúak, mint a lágyabb társaik. Kétségtelen, hogy nem cserélhetjük fel ezt a két értéket, mivel különböző tulajdonságokra utalnak, és nem minden esetben ez a tendencia. Tehát a való életben lehetséges kemény vizekkel találkozni alacsony pH-val, vagy fordítva.

A pH-változás hatásai; vízkőkiválás és korrózió

A pH-változás oka az oldott szén-dioxid-tartalom változásában is kereshető. Amikor a CO2-tartalom alacsony, a hő hatására szétválik a víz és a szén-dioxid, ez pedig megnöveli a víz pH-ját, ami lúgosabbá teszi az oldatot, és ez a közeg kedvez a meszes vízkő kiválásának. Az ellenkezője is előfordulhat, azaz a CO2-szint magas/megnő a felszín alatti vízkészletek magasabb karbonát-tartalma miatt, vagy mert esővíz jutott a rendszerbe, amely a légkörből származó CO2-t tartalmaz. Emiatt lecsökken a pH, és savas lesz a kémhatás. A víz savassága először feloldja a már esetlegesen kialakult kalcium-karbonátos lerakódásokat, majd megtámadja a csőrendszert és a fém alkatrészeket, ami pedig idővel komoly ázásos károkhoz vezet.

Vízkőbiztos megoldások

A kemény vizek vízkőkiválását megakadályozandó nagyon sok terméket mutattak már be csodaszerként feltüntetve, azonban véleményem szerint még messze vagyunk attól, hogy egy meggyőző és átfogó választ adjunk ezekre a problémákra, ugyanis a legtöbb esetben különböző kémiai anyagok vízhez történő hozzáadagolásával próbálkoznak a szakemberek, amelyek hosszú távú, az egészségre és a rendszerek tartósságára gyakorolt hatása nem vizsgált. Ezekkel ellentétben olyan megoldások is vannak a piacon, amelyek megakadályozzák a vízkő lerakódását, és ezzel az elzáró szerelvények vízkő okozta beragadását.

A vízkőkiválás következményei

A meleg vízzel üzemelő rendszerek, mosó- és mosogatógépek, de akár vasalók is szenvednek a vízkőlerakódás okozta problémáktól, a következő kimenetelekkel:

A jelenség fokozódik. Amint a lerakódás elkezdődött, egyre növekvő sebességgel megy végbe, mígnem komoly károkat okoz a fűtő-csőkígyókban, kazánok hőcserélőjében, csaptelepekben, szerelvényekben stb. A vízkőréteg remek hőszigetelő, és ez sokszor kedvezőtlenül érinti a rendszereket!

Teljes duguláshoz vezethet. A vízkőkiválás okozta lerakódások fokozatosan csökkentik az átfolyási keresztmetszetet, mígnem az adott vezetékszakasz teljesen eldugul.

Egészségkárosító hatása is lehet. A lerakódások a különböző baktériumok és biofilm- (biohártya mikroorganizmusok, mikrobapelyhet alkotó, egymásba tapadt sejtek) rétegek kialakulásának melegágya lehet, melyek a víz higiéniájának megromlásához vezetnek.

Karbantartás


Kérjük, szánjon pár pillanatot a cikk értékelésére. Visszajelzése segít a lap és a honlap javításában.

Hasznos volt az ön számára a cikk?

 Igen

 Nem