Heute schon gespült? – Korrosion von Luftkühlern durch Reinigungsmittel
In Krankenhäusern sind multiresistente Keime und Bakterien schon seit Jahren eine ernsthafte Bedrohung. Mittlerweile haben diese Keime längst die Krankenstationen verlassen und sind im „echten“ Leben angekommen. Um die Hygienestandards aufrecht zu erhalten, werden Keime mit immer aggressiveren Reinigungsmitteln bekämpft. Auch Luftkühler unterliegenden den steigenden Hygiene-Anforderungen und müssen heute regelmäßig gereinigt werden.
(industrietreff) - Eine sachgemäß durchgeführte Reinigung erhöht die Lebensdauer der Luftkühler und trägt zur Prozesssicherheit bei. Entscheidend dafür ist, dass das Reinigungsmittel auf die verbauten Materialien abgestimmt ist. Andernfalls kann das gut gemeinte Spülen mit hochaggressiven Reinigern zu Korrosionsschäden führen, die im schlimmsten Fall zum Ausfall des Kühlsystems führen.
Korrosion ist Folge von elektrochemischen Reaktionen. Ursache hierfür ist die oft mit säure- oder chloridhaltigen Mitteln durchgeführte Reinigung und das Weglassen der unbedingt wichtigen Klarspülung mit normalem Wasser im Nachgang. Bedingt durch die HACCP-Verordnung und die damit regelmäßigen Reinigungszyklen, sowie die immer resistenteren Bakterien und Keime, werden folglich auch immer aggressivere Reiniger, zum Teil mit eben solchen Chloriden als Inhaltsstoff verwendet. Besonders aber die Chloride „fressen“ förmlich die Kupfer und Aluminiumbauteile auf. Eine weitere Verschärfung der Situation entsteht dadurch, dass diese Reiniger auch noch als Schaum aufgetragen werden, um durch die längere Anhaftungszeit auf der Oberfläche die Reinigung zu intensivieren.
Selbst Edelstahl korrodiert, wenn er mit dem falschen Reiniger in Verbindung kommt, und setzt dann Flugrost an. Bei angegriffenem Edelstahl besteht nach vorheriger Reinigung mit einem abrasiven Schwamm (Topfschwamm) zumindest die Chance der sogenannten „Repassivierung“. Das bedeutet, dass die zuvor durch Chlor-Ionen entstandene Korrosion nach Abtragung wieder „heilt“. Anders sieht es eben bei Kupfer oder Aluminium aus, bei denen es in Folge der Korrosion zu Lochfraß kommt.
Lochfraßkorrosion, auch Lochkorrosion oder Lochfraß genannt, bezeichnet klein erscheinen-de Korrosionsstellen bzw. punktförmige Löcher in Oberflächen passivierter Metalle, die sich in der Tiefe trogförmig teils erheblich ausweiten. Lochfraßkorrosion bleibt wegen ihrer an der Oberfläche geringen Ausdehnung häufig lange unbemerkt. Ist erst ein kleines unscheinbares Loch da, strömt darüber Sauerstoff ein und behindert die Repassivierung. Das Loch fungiert dabei als Anode, die restliche Oberfläche als Kathode. Da die Korrosionsgeschwindigkeit durch das Flächenverhältnis von Kathode zu Anode bestimmt wird, schreitet die Reaktion mit großer Geschwindigkeit voran.
Das gelöste Metall im Loch bildet z. B. mit Chlorid-Ionen Salze. Durch Hydrolyse entstehen Hydroniumionen, die den Elektrolyt im Loch ansäuern. Durch den abgesenkten pH-Wert erhöhen sich das freie Korrosionspotential und damit die Korrosionsgeschwindigkeit. Folgende Faktoren begünstigen unter anderem Lochkorrosion: hoher Chloridgehalt im korrosiven Medium und hoher Sulfatgehalt vor allem bei Kupferwerkstoffen. Daneben spielen hohe Temperaturen und niedrige Fließgeschwindigkeiten eine weitere Rolle.
Um den optimalen Korrosionsschutz für einen Wärmetauscher (Luftkühler, Verflüssiger, Rückkühler) gewährleisten zu können, müssen vorab mehrere Faktoren berücksichtigt werden. Entscheidend ist, welche Schadstoffe und Umgebungsbedingungen am Aufstellungsort vorhanden sind. Im Zweifelsfall hilft eine Risikoanalyse vor Ort, um mögliche aggressive Substanzen zu verifizieren und somit die richtige Materialwahl treffen zu können. Welches Material letztlich verbaut wird, hängt daneben von den einzulagernden Kühlgütern ab. Bei wechselnden Bedingungen sollte man grundsätzlich die höhere Korrosionsschutzstufe wählen.
Scheinbar einfache Anwendungen wie beispielsweise der Einsatz von Luftkühlern in der Gastronomie bergen erheblich komplexere Anforderungen durch die Vielzahl an korrosiven Produkten im Kühlraum als man ahnt. Denn gerade diese Verdampfer werden oft mit allen möglichen Säuren aus marinierten Salaten, aber auch durch Saucen, geräucherten Fleischprodukten und nicht selten auch aus Fisch durch die angesaugte Luft beaufschlagt. Das Cocktail aus Säuren, Aminen, Gewürzen, Salzen und anderen möglichen Schadstoffen muss im Vorfeld genau analysiert werden und damit bekannt sein, um die richtige Korrosionsschutzvariante zu bestimmen und den größtmöglichen Kundennutzen und eine möglichst lange Produktlebenszeit zu erzielen.
Je nach Anforderungsprofil, können die Luftkühler bedarfsgerecht ausgestattet werden. Kernrohre können zum Beispiel aus Kupfer oder Edelstahl bestehen, Lamellen mit einer Epoxydharzbeschichtung versehen sein und damit selbst aggressiver Umluft widerstehen. Pulverbeschichtete Gehäuse bieten besten Korrosionsschutz. Die Kombination dieser Möglichkeiten garantiert größtmögliche Sicherheit im Kühlprozess und damit den bestmöglichen Warenschutz. Konkrete Anwendungs- und Empfehlungshinweise hinsichtlich der optimalen Materialzusammenstellung und der verfügbaren Korrosionsschutzvarianten finden Sie online auf der Website http://www.gea-heatexchangers.com/de/produkte/luftgekuehlte-waermetauscher/waermetauscher-kaeltetechnik/kueba/after-sales-service/ unter der Rubrik „Korrosionsschutz“.
Neben der Auswahl der richtigen Materialien ist die richtige und regelmäßige Reinigung für die Lebenserwartung des Luftkühlers entscheidend. Die Wahl des geeigneten Reinigers hängt von der Materialverträglichkeit ab. Ein Blick in das Datenblatt des Luftkühlers verschafft hier Klarheit. Die empfohlene Konzentration muss eingehalten und die Einwirkzeit des Reinigers beachtet werden. Der Wasserdruck darf nicht mehr als drei bar betragen, da ansonsten empfindliche Bausteile Schaden nehmen könnten. Und: die sachgemäße Reinigung endet mit anschließender Neutralisation aller aufgetragenen und anhaftenden (Schad-)Stoffe durch klares Wasser.
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GEA Küba ist ein weltweit führender Hersteller von anwendungsorientierten Hochleistungs-Luftkühlern für Gewerbekälte und Groß-Gewerbekälte. Das Unternehmen ist Teil von GEA Heat Exchangers, das zahlreiche Anwendungen und Einsatzbereiche – von der Klimaanlage bis zum Kühlturm – abdeckt und somit über das wahrscheinlich breiteste Portfolio von Wärmetauschern weltweit verfügt.
Mathias Lich
Leiter Service und Produktmanagement
GEA Küba GmbH
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Datum: 11.03.2014 - 15:51 Uhr
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