Impact of the antifreeze composition on the risk of corrosion occurrence in copper structure elements of the HVAC systems

The operation time of HVAC systems in industry and construction engineering is counted in decades. Corrosion protection of these systems is crucial for their long-term and failure-free operation. In the case of working mediums based on glycols, corrosion protection is provided by anti-corrosion additives, which are the component of antifreeze. The defence mechanism consists in the interaction of these additives with metal surfaces, with whom they contact by creating durable and efficient layers separating their surfaces from aggressive environmental factors. Observation of the structure of protective layers and corrosion micro changes was possible due to the application of microscopic imaging. The main building material in heat exchangers is copper. Studies have shown that the dilution of antifreeze may result in the formation of insufficiently clear protective layers on the copper surface, which may intensify the negative effects of fluids on copper elements of infrastructure HVAC systems.

Czas pracy systemów grzania i chłodzenia w przemyśle i budownictwie jest liczony w dziesięcioleciach. Ochrona przeciwkorozyjna tych systemów ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia ich długotrwałej i bezawaryjnej pracy. W przypadku czynników roboczych na bazie glikoli ochronę przed korozją zapewniają przeważnie dodatki przeciwkorozyjne znajdujące się w składzie płynów niskokrzepnących. Mechanizm ochronny polega na oddziaływaniu tych dodatków z powierzchniami metali, z którymi mają kontakt poprzez wytworzenie trwałych i skutecznych warstw separujących ich powierzchnie od agresywnych czynników środowiska. Obserwacja struktury warstw ochronnych oraz mikrozmian korozyjnych była możliwa dzięki zastosowaniu metod obrazowania mikroskopowego. W konstrukcjach wymienników ciepła głównym budulcem jest miedź. W badaniach wykazano, że skutkiem rozcieńczania płynów niskokrzepnących może być uformowanie się niedostatecznie wyraźnych warstw ochronnych na powierzchni miedzi, co w konsekwencji może prowadzić do nasilenia negatywnych skutków oddziaływania płynów na miedziane elementy konstrukcji infrastrukturalnych systemów wymiany ciepła.