Definicja techniczna
Żelazo to pomiar stężenia żelaza obecnego w wodzie instalacji grzewczej, wyrażonego w miligramach na litr (mg/L). W zależności od zastosowanej metody laboratoryjnej może to być żelazo ogółem, obejmujące zarówno żelazo rozpuszczone, jak i żelazo zawarte w drobnych, zawieszonych produktach korozji.
Żelazo w zamkniętej instalacji grzewczej pochodzi przede wszystkim z korozji metali żelaznych, w tym stalowych grzejników, przewodów ze stali miękkiej, elementów kotła i innych materiałów zawierających żelazo. Gdy elementy te korodują, żelazo może przedostawać się do wody obiegowej w postaci rozpuszczonej, a następnie tworzyć nierozpuszczalne produkty korozji, takie jak magnetyt i inne tlenki żelaza.
Żelazo jest zatem jednym z najważniejszych wskaźników stanu korozyjnego i czystości instalacji grzewczej.
Uproszczona definicja
Pomiar żelaza określa ilość żelaza obecnego w wodzie instalacji grzewczej.
Wysokie wartości zwykle wskazują, że elementy stalowe lub zawierające żelazo korodują lub korodowały w przeszłości, wytwarzając rozpuszczone żelazo, rdzę, magnetyt lub szlam. Pomiar żelaza pomaga wykryć korozję, zanim doprowadzi ona do poważniejszych problemów, takich jak zatory, zimne miejsca w grzejnikach lub awaria elementów instalacji.
Żelazo jest ważnym parametrem, ponieważ podwyższone wartości mogą wskazywać na korozję elementów żelaznych i gromadzenie się produktów korozji w instalacji grzewczej.
Nieprawidłowy lub podwyższony wynik pomiaru żelaza może wskazywać na:
Korozja stalowych grzejników, rur lub innych elementów żelaznych.
Niewystarczająca lub nieskuteczna ochrona inhibitorem korozji.
Przedostawanie się tlenu do instalacji przez nieszczelności, częste uzupełnianie wody lub nieprawidłowy projekt instalacji.
Nieodpowiednie pH wody w instalacji.
Zanieczyszczenia powodujące korozję lub niska jakość wody.
Obecność magnetytu, rdzy lub osadu korozyjnego krążącego w instalacji.
Niedostateczne czyszczenie lub płukanie starszej instalacji.
Wzburzenie zanieczyszczeń pozostałych po montażu lub historycznych produktów korozji.
Zmiany składu chemicznego wody po opróżnieniu i ponownym napełnieniu instalacji lub po konserwacji.
Podczas korozji elementów zawierających żelazo część żelaza początkowo przedostaje się do wody w postaci rozpuszczonej. Z czasem może ulegać dalszym reakcjom i tworzyć stałe tlenki żelaza, w tym magnetyt, który często występuje w czarnym osadzie znajdującym się w instalacjach grzewczych.
Podwyższone stężenie żelaza może zatem przyczyniać się do:
Powstawanie i gromadzenie się osadu magnetytowego.
Zimne strefy na grzejnikach i nierównomierne ogrzewanie.
Zanieczyszczenie wymienników ciepła w kotłach i pompach ciepła.
Ograniczony przepływ przez wąskie kanały.
Zatory w zaworach i przewodach rurowych.
Zwiększone zużycie lub zakłócenia pracy pomp obiegowych.
Obniżona efektywność wymiany ciepła.
Zwiększony hałas w instalacji.
Obniżona sprawność i niezawodność instalacji.
Nieszczelności i przedwczesne uszkodzenia skorodowanych elementów.
Badanie zawartości żelaza może również pomóc ocenić, czy czyszczenie i uzdatnianie instalacji były skuteczne. Spadek zawartości żelaza po czyszczeniu i zastosowaniu prawidłowej dawki inhibitora może wskazywać na poprawę stanu instalacji, natomiast stale wysoka lub rosnąca zawartość żelaza może sugerować, że korozja nadal postępuje lub że w instalacji wciąż pozostaje znaczne zanieczyszczenie.
Dlatego przy ocenie ogólnego stanu korozyjnego instalacji grzewczej zawartość żelaza należy analizować wraz z takimi parametrami jak żelazo rozpuszczone, zawiesiny, pH, przewodność, chlorki, molibdeniany lub inne wskaźniki obecności inhibitorów, miedź i aluminium.
Żelaza zazwyczaj nie należy oceniać w oderwaniu od innych parametrów. Wysoki wynik wskazuje, że żelazo występuje w wodzie instalacyjnej, ale sam w sobie nie pozwala ustalić, czy pochodzi ono z aktywnej korozji, czy z historycznych osadów korozyjnych.
Szczególnie przydatne jest rozróżnienie między żelazem a żelazem rozpuszczonym:
Żelazo rozpuszczone to żelazo rozpuszczone w wodzie w postaci chemicznej; jego pomiar może być szczególnie przydatny jako wskaźnik aktywnej lub niedawnej korozji.
Żelazo, jeśli metoda laboratoryjna oznacza jego całkowitą zawartość, może obejmować zarówno żelazo rozpuszczone, jak i drobne cząstki produktów korozji, takie jak rdza i magnetyt.
Na przykład instalacja, w której całkowita zawartość żelaza jest wysoka, a zawartość żelaza rozpuszczonego stosunkowo niska, może zawierać znaczne ilości dawnych pozostałości korozji lub szlamu, niekoniecznie doświadczając w czasie badania równie intensywnej aktywnej korozji. Z kolei podwyższona zawartość żelaza rozpuszczonego może stanowić mocniejszy dowód na to, że korozja zachodzi obecnie.
Wynik należy zatem interpretować łącznie z informacjami o materiałach instalacji, stężeniu inhibitora, pH, zawiesinach, wcześniejszych wynikach badań i historii uzdatniania, aby ustalić przyczynę i skalę problemu.
