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Korrosion von Luftkühlern durch Reinigungsmittel

Heute schon gespült?

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 ebensolchen 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 erscheinende 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 Korrosionspotenzial 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 Wärmeübertrager (Luftkühler, Verflüssiger, Rückkühler) gewährleisten zu kön­nen, müssen vorab mehrere Faktoren be-rücksichtigt 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. Ein Cocktail aus Säuren, Aminen, Gewürzen, Salzen und anderen möglichen Schadstoffen, der im Vorfeld genau analysiert werden muss. Erst dann kann die richtige Korrosionsschutzvariante bestimmt und der größtmögliche Kundennutzen sowie eine lange Produkt­lebenszeit erzielt werden.

Je nach Anforderungsprofil können die Luftkühler bedarfsgerecht ausgestattet werden. Kernrohre können zum Beispiel aus Kupfer oder Edelstahl bestehen, Lamellen mit einer Epoxidharzbeschichtung versehen sein und damit selbst aggressiver Umluft widerstehen. Edelstahlgehäuse, Edelstahlkernrohre und epoxidharzbeschichtete Lamellen bieten in Kombination den 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 Bauteile Schaden nehmen könnten. Und: Die sachgemäße Reinigung endet mit anschließender Neutralisation aller aufgetragenen und anhaftenden (Schad-)Stoffe durch klares Wasser. -

Mathias Lich

Leiter Service und ­Produktmanagement, GEA Küba, München

Mathias Lich, München

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