Eine PTFE-Heizhalterung aus Edelstahl, die in einem leitfähigen Säurebad an einen Stahltank geschraubt ist, erzeugt eine winzige Batterie. Im Laufe der Wochen wird diese Halterung Löcher bilden, rosten und schließlich versagen, wodurch die Heizung möglicherweise in den Tank fallen kann. Dabei handelt es sich um klassische Bimetallkorrosion. Durch das Erkennen der ersten Anzeichen und das Anwenden der richtigen Abhilfemaßnahme {{3}elektrische Isolierung oder Materialanpassung- wird verhindert, dass ein scheinbar unbedeutender Fehler zu einem kostspieligen Unfall im Tank wird.
Was ist Bimetallkorrosion und warum tritt sie auf?
Wenn zwei unterschiedliche Metalle elektrisch verbunden und einer leitfähigen Flüssigkeit (dem Elektrolyten) ausgesetzt werden, entsteht eine galvanische Zelle. Das unedlere Metall wird zur Anode und korrodiert bevorzugt; das edlere Metall (Kathode) bleibt geschützt. In einem Galvanisierbecken schließt das leitfähige Bad -oft eine saure oder alkalische Lösung mit hohem Ionengehalt-den Kreislauf.
Zu den gängigen Materialpaaren für eine Heizungshalterung gehören:
Halterung aus Edelstahl(edler) verschraubt mit aKohlenstoffstahltank(weniger edel) → Der Stahltank korrodiert im Bereich der Schraubenlöcher schnell.
Halterung aus Kupfer oder Messing(edler) verbunden mit aEdelstahltank(weniger edel) → Der Edelstahl kann Lochfraß oder Spaltkorrosion erleiden.
Halterung aus Edelstahlverschraubt mit aTitantank(sehr edel) → der Edelstahl wird zur Anode und korrodiert stattdessen.
Die genaue Korrosionsrichtung hängt von der galvanischen Reihe des jeweiligen Elektrolyten ab. In den meisten Säuregalvanisierungsbädern ist das unedlere Metall (Anode) dasjenige, das Material verliert. Die verräterischen Zeichen werden im Folgenden beschrieben.
ErkennenBimetall-Korrosionsheizer-Halterung, PTFEVersagen
Bei der Vor-Ort-Inspektion von PTFE-Heizungsinstallationen sollte eine genaue Betrachtung der Stützhalterung und ihrer Befestigungspunkte erfolgen. Zu den wichtigsten Indikatoren für einen aktiven galvanischen Angriff gehören:
Starker Rost oder rötlich-braune Fleckenkonzentriert sich auf die Verbindung, insbesondere um die Schraubenköpfe, Muttern oder die Schnittstelle zwischen dem Halterungsflansch und der Tankwand.
Lochfraß oder örtlicher Materialverlustan der Halterung selbst oder an der Tankmontagefläche. Die Vertiefungen erscheinen oft in einem Ringmuster direkt unter der Schraubenscheibe oder um das Schraubenloch herum.
Schuppenbildung oder Peelingder Metalloberfläche in der Nähe des Kontaktbereichs. In schweren Fällen wird die Dicke der Halterung sichtbar reduziert oder das Bolzenloch wird länger.
Weiße oder grünliche Korrosionsprodukte(z. B. an Edelstahlhalterungen in chloridreichen Säurebädern), was auf aktive Spaltkorrosion unter dem Schraubenkopf hinweist.
Der Bolzen selbst ist oft der Weg für den galvanischen Strom. Besteht die Schraube aus einem anderen Metall als die Halterung und der Tank, kann dies den Schaden beschleunigen.
Sofortige Abhilfe: Stromkreis unterbrechen
Die schnellste Lösung für bestehende Bimetallkorrosion ist die elektrische Isolierung der unterschiedlichen Metalle. Dies wird durch nicht leitende Kunststoffteile erreicht, die einen direkten Kontakt von Metall zu Metall verhindern.
Flache Unterlegscheiben und Schulterscheiben aus Kunststoff
Flache Unterlegscheibenaus PTFE, PVDF oder Polypropylen werden zwischen Schraubenkopf und Halterung sowie zwischen Mutter und Tankoberfläche platziert. Dadurch wird der Leiterpfad durch das Befestigungselement unterbrochen.
Schulterscheiben(auch Isolierbuchsen genannt) werden in das Bolzenloch der Halterung eingesetzt. Die Schulter kleidet die Innenseite des Lochs aus und verhindert so, dass der Schraubenschaft das Metall der Halterung berührt. Der Flansch der Schulterscheibe trennt den Schraubenkopf von der Halterungsoberfläche.
Ein komplettes Isolationsset umfasst normalerweise:
Eine PTFE- (oder PVDF-)Schulterscheibe für das Schraubenloch.
Zwei PTFE-Unterlegscheiben – eine unter dem Schraubenkopf, eine unter der Mutter.
Optional eine Kunststoff- oder Gummidichtung zwischen den Passflächen des Halterungsflansches und des Tanks.
Bei ordnungsgemäßer Installation besteht kein Metall-auf-Metall-Kontakt zwischen der Halterung und dem Tank sowie zwischen der Schraube und der Halterung. Der Stromkreis ist unterbrochen und es kann kein galvanischer Strom fließen.
Warum PTFE für Unterlegscheiben bevorzugt wird
Ideal sind PTFE-Unterlegscheiben, da sie auch der aggressiven Badchemie standhalten. Im Gegensatz zu Nylon oder generischem Kunststoff quillt PTFE in heißen Säuren, Laugen oder Galvanisierungslösungen nicht auf, wird nicht weich und zersetzt sich nicht. Es bleibt formstabil und behält die elektrische Isolierung über Jahre hinweg bei. PTFE verfügt außerdem über hervorragende Antihafteigenschaften, die verhindern, dass Korrosionsprodukte den Isolierspalt überbrücken.
Dauerhafte Lösung: Passendes Halterungsmaterial zum Tank
Bei Neuinstallationen oder beim Nachrüsten einer wiederholt defekten Halterung besteht eine dauerhafte Lösung darin, das Halterungsmaterial an das Tankmaterial anzupassen. Dann liegt kein galvanisches Potenzial vor, da identische Metalle keine treibende Spannung haben.
Wenn der Tank aus Edelstahl 316L besteht→ Geben Sie eine Halterung an, die ebenfalls aus Edelstahl 316L besteht. Es wird weiterhin empfohlen, zwischen den Flanschflächen eine isolierende Dichtung (z. B. EPDM- oder PTFE-Folie) anzubringen, um Spaltkorrosion durch stagnierenden Elektrolyt, der zwischen identischen Metalloberflächen eingeschlossen ist, zu verhindern.
Wenn der Tank aus Polypropylen oder PVDF-Kunststoff besteht→ Eine Halterung aus dem gleichen Kunststoffmaterial (PP oder PVDF) beseitigt sowohl Bedenken hinsichtlich der galvanischen als auch der chemischen Verträglichkeit. Manchmal werden Kunststoffhalterungen mit Metallverstärkung im Inneren verwendet, aber die benetzte Außenseite muss aus dem gleichen Kunststoff wie der Tank bestehen.
Wenn der Tank aus mit Gummi ausgekleidetem Kohlenstoffstahl besteht→ Die Halterung sollte ebenfalls aus Kohlenstoffstahl mit identischer Gummibeschichtung bestehen. Alternativ vermeidet eine Vollkunststoffhalterung jegliche Metallfreilegung.
Durch die Abstimmung des Halterungsmaterials auf das Tankmaterial wird sichergestellt, dass auch bei einem Ausfall der elektrischen Isolierung keine galvanische Korrosion auftritt, da beide Metalle das gleiche Korrosionspotential haben.
Auch der Bolzen ist wichtig
Die zur Befestigung der Halterung verwendeten Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben müssen ebenfalls kompatibel sein. Auch bei isolierenden Unterlegscheiben sollte das Befestigungselement selbst aus einem Material bestehen, das entweder mit der Halterung identisch ist oder unter der Badewanne chemisch inert ist. Zu den gängigen Optionen gehören:
PTFE-beschichtete Edelstahlbolzen– Die Beschichtung bietet sowohl Isolierung als auch chemische Beständigkeit.
PVDF- oder Nylonbolzen– Völlig metallfrei, es müssen jedoch Drehmomentgrenzen beachtet werden (Kunststoffschrauben können nicht so fest angezogen werden wie Metallschrauben).
Schrauben aus Hastelloy oder Titan– Bei Verwendung mit passenden Metallbrackets sind diese Edellegierungen korrosionsbeständig, müssen jedoch von unähnlichen Metallen isoliert werden.
Inspektions- und Präventionsplan
Ein einfacher vorbeugender Wartungsplan kann Bimetallkorrosion erkennen, bevor sie zum Ausfall der Halterung führt:
Monatliche Sichtprüfung– Achten Sie auf Rostflecken, Lochfraß oder weiße Ablagerungen rund um die Befestigungsschrauben der Halterung.
Vierteljährliche Drehmomentprüfung– Lockere Schrauben können darauf hinweisen, dass durch Korrosion die Dicke des Halterungs- oder Tankmaterials verringert wurde. Nicht zu fest anziehen; einfach auf Lockerheit prüfen.
Jährliche Demontage– Entfernen Sie die Halterung, überprüfen Sie die Schraubenlöcher und Passflächen. Ersetzen Sie alle korrodierten Teile. Wenn die Originalscheiben abgenutzt sind, installieren Sie sie erneut mit neuen PTFE-Isolierscheiben.
Wenn ein Schraubenloch in der Halterung oder im Tank eine deutliche Dehnung oder Lochfraß aufweist, sollte das betroffene Teil sofort ausgetauscht werden.
Fazit: Isolation ist das Heilmittel für eine elektrochemische Krankheit
Um Bimetall-Korrosion an Heizkörperhalterungen zu verhindern, genügt es, die elektrische Verbindung zwischen verschiedenen Metallen zu unterbrechen. Ein Satz PTFE-Unterlegscheiben und Schulterscheiben kostet wenig, schont aber die Hardware und verhindert einen gefährlichen Unfall im Tank. Um dauerhaft Abhilfe zu schaffen, entfällt die treibende Kraft vollständig, indem das Halterungsmaterial an das Tankmaterial angepasst wird. Korrosion ist eine elektrochemische Krankheit und Isolierung ist das Heilmittel. Wenn ein PTFE-Heizmantel dem Bad perfekt standhält, gibt es keine Entschuldigung dafür, dass eine billige Stahlhalterung aufgrund eines galvanischen Angriffs versagt. Spezifizieren und warten Sie die gesamte mechanische Baugruppe mit der gleichen Sorgfalt wie das Heizgerät selbst.
