PASP come inibitore della corrosione: come l'acido poliaspartico protegge i sistemi di raffreddamento e acqua chiusa

La corrosione è la tassa lenta su ogni sistema idrico che muove il calore. In una torre di raffreddamento aperta la struttura in acciaio al carbonio, il rame nel fascio e le saldature ai giunti si trovano tutti in acqua ossigenata e carica di minerali che vuole reagire con loro. Gli anelli chiusi si corrodono più lentamente ma perdono ancora metallo e il danno si presenta come perdite stenopeiche che chiudono un impianto nel momento peggiore. Gli inibitori di corrosione tradizionali - cromati, molibdati, fosfonati, azoli - hanno ciascuno un costo o un aspetto negativo della conformità. L'acido poliaspartico (PASP) si è guadagnato un posto in questa immagine come opzione biodegradabile e priva di fosforo che protegge il metallo attraverso un percorso diverso.

Questo articolo spiega come il PASP inibisce la corrosione, dove si adatta bene e come fonderlo in un programma.

Come PASP arresta effettivamente la corrosione

La maggior parte degli inibitori legacy funziona formando un rivestimento di conversione: il cromato, ad esempio, passiva l'acciaio ossidando la sua superficie. Questo meccanismo è efficace ma porta problemi di tossicità e scarico. PASP prende invece la via dell'adsorbimento. La sua catena polimerica ricca di carbossili depone un film sottile e aderente sulla superficie metallica. Il film aumenta la resistenza elettrica all'interfaccia metallo-soluzione e blocca i siti anodici e catodici dove altrimenti procederebbero le reazioni di corrosione.

Poiché la protezione proviene dall'adsorbimento piuttosto che da un ossidatore di metalli pesanti, PASP non introduce cromo o altri metalli regolati nel sistema. Inoltre lega gli ioni metallici disciolti nell'acqua, il che limita la corrosione sotto-deposito che si forma quando la scala o il limo schermano una zona di metallo e concentrano l'attacco sotto di esso.

Sistemi di raffreddamento a ricircolo aperto

Le torri di raffreddamento sono l'applicazione principale per PASP. Alle dosi di campo tipiche di 10 - 50 mg / L, fornisce la protezione contro la corrosione per acciaio al carbonio e, una volta mescolato con un azolo rame-specifico, per le leghe rameiche pure. Lo stesso polimero inoltre tratta la scala e la dispersione, in modo da un singolo prodotto basato a PASP può riguardare tre lavori che i programmi più vecchi dividono fra i prodotti chimici separati.

L'esperienza sul campo suggerisce che la riduzione del tasso di corrosione dipende fortemente dalla chimica dell'acqua e dalla progettazione del sistema, quindi considera qualsiasi numero di brochure come un punto di partenza piuttosto che una garanzia. Un approccio comune è quello di miscelare PASP con un fosfonato come PBTCA o HEDP: il fosfonato contribuisce al controllo della durezza e all'assistenza alla corrosione, mentre PASP fornisce la spina dorsale biodegradabile fosforo-luce e la dispersione. Laddove un sito deve eliminare completamente il fosforo, PASP viene invece associato a co-inibitori non fosforici e la dose viene fissata mediante test coupon.

Anelli chiusi, HVAC e teleriscaldamento

I sistemi chiusi - circuiti di acqua refrigerata, circuiti di riscaldamento, reti di energia distrettuale - funzionano con molto meno ossigeno rispetto alle torri aperte, ma si corrodono ancora, in particolare dopo che l'acqua di trucco introduce gas disciolti o dopo un periodo di lay-up. PASP funziona a basse dosi in questi sistemi e rimane in soluzione senza aggiungere fosforo che potrebbe alimentare la crescita microbica o complicare qualsiasi scarico futuro.

Il film di adsorbimento si forma senza la chimica aggressiva dei passivatori ossidanti, adatta a sistemi in cui non è possibile lavare facilmente o in cui la metallurgia è miscelata. Come per i sistemi aperti, l'abbinamento con un azolo compatibile protegge qualsiasi contenuto di rame.

Compatibilità con il resto del programma

PASP si affianca bene alle altre sostanze chimiche di cui un sistema idrico ha bisogno. È compatibile con i comuni biocidi ossidanti e non ossidanti, inclusi glutaraldeide e isothiazolinone-based prodotti, quindi non impone una rielaborazione del lato di controllo microbico del programma. Si fonde con disperdenti e con co-inibitori di fosfonati dove il fosforo è consentito. E poiché svolge diverse funzioni contemporaneamente, può semplificare il treno di dosaggio e ridurre il numero di fusti che un sito deve gestire.

Il caso ambientale

I motivi per cui i formulatori scelgono il PASP per il controllo della corrosione sono per lo più ambientali e normativi. Non contiene fosforo, quindi non aggiunge al carico di eutrofizzazione che i limiti di scarico in molte regioni europee ora mirano. Sotto i test OCSE 301B registra in genere oltre il 60% di degradazione entro 28 giorni, terminando con anidride carbonica, acqua e azoto inorganico. Non trasporta metalli pesanti e mostra una bassa tossicità acquatica nei test standard. Per un sito che esegue un sistema di gestione ambientale ISO 14001, tali proprietà trasformano un programma di corrosione da una responsabilità di conformità in una credenziale.

Dove incontra i suoi limiti

Il PASP non è un sostituto universale. Non agisce come biocida ossidante, quindi rimane necessario un programma di controllo microbico separato. Sopra i 90 ° C circa la spina dorsale dell'ammide inizia a idrolizzare, quindi le applicazioni delle caldaie ad altissima temperatura richiedono derivati modificati o una chimica diversa. In acqua con un carico di ferro pesante il polimero può legare il ferro e perdere parte della sua altra attività, motivo per cui esistono miscele piuttosto che programmi monochimici. E nei test di corrosione di laboratorio testa a testa, alcuni fosfonati possono presentare percentuali di inibizione grezza più elevate; il commercio è che quei fosfonati portano fosforo e persistenza che il PASP evita.

Passi pratici per valutare PASP

Inizia con un'analisi dell'acqua: durezza, alcalinità, cloruro, solfato, TDS e indice di saturazione Langelier. Seleziona un grado PASP nella banda di peso molecolare adatta al tuo problema dominante - catene di fascia media intorno ai sistemi adatti da 3.000 a 4.000 Da calcium-carbonate-driven. Imposta una dose iniziale nell'intervallo da 10 a 50 mg / L per il raffreddamento aperto o inferiore per i cicli chiusi e conferma con coupon di corrosione e un programma di perdita di metallo monitorato piuttosto che fare affidamento su una tabella generica.

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Domande frequenti

Il PASP sostituisce gli inibitori del cromato o del fosfonato?

In molti sistemi li sostituisce parzialmente o completamente, spesso miscelati con un fosfonato o un azolo per metalli specifici. I siti che devono evitare il fosforo usano PASP con co-inibitori non fosforici.

Il PASP è sicuro per le leghe di rame?

Da solo il PASP protegge bene l'acciaio; per il rame e l'ottone, mescolarlo con un azolo specifico del rame come il toliltriazolo.

Quanto PASP è necessario per il controllo della corrosione?

Le dosi di campo comunemente cadono tra 10 e 50 mg / L in raffreddamento aperto, inferiori in cicli chiusi. Il test del coupon sotto la chimica dell'acqua imposta il numero finale.

Si biodegrada dopo la dimissione?

Sì. Il PASP raggiunge la soglia di biodegradabilità pronta nei test OCSE 301 e non contiene fosforo, il che facilita la conformità allo scarico rispetto ai programmi basati sui fosfonati.