I många industriella processer används vatten i kylsystem, skärvätskor, tvätt- och sköljsteg samt som matarvatten till pannor. Om råvattnet har lågt pH-värde ökar korrosionen i rör och utrustning och metaller kan lösas ut till processerna. Därför behöver pH i vatten följas upp och styras systematiskt, särskilt när vatten tas från egen brunn eller lokala grundvattenkällor.
Världshälsoorganisationens riktlinjer för dricksvatten anger ett pH-intervall på cirka 6,5–9,0 och betonar att pH i vatten som går in i ledningsnät ska kontrolleras för att minska korrosion. Låg alkalinitet tillsammans med pH under neutral nivå gör vattnet mer aggressivt mot metaller och ökar risken för materialnedbrytning och metallutlösning ur rör, tankar och värmeväxlare.
I industrimiljö kan detta ge driftstörningar, läckage och förkortad livslängd på utrustning. Surt processvatten kan också höja halter av koppar, järn eller andra metaller i processer där vattnet kommer i kontakt med produkter, komponenter eller ytor.
Konsekvenser av lågt pH för utrustning och produkter
När pH-värdet i råvatten eller tekniskt vatten ligger under cirka 6,5–7,0 ökar risken för punktfrätning och allmän korrosion i stål, gjutjärn och koppar. Laboratoriestudier på vattenledningsrör visar att höjt pH ger lägre korrosionshastighet i både gjutjärn och koppar och att metallhalterna i vattnet minskar när pH justeras upp mot svagt basiskt intervall.
Några typiska tecken på problem med lågt pH i industriellt vatten är:
- återkommande läckage eller genomfrätning på rör och kopplingar
- ökade halter av metaller i vattenanalyser från processer eller sköljsteg
- missfärgning på bearbetade eller tvättade komponenter efter sköljning
Sådana effekter kan leda till oplanerade stopp, mer omfattande underhåll och i reglerade branscher svårigheter att uppfylla krav på vattenkvalitet.
Studier på rörstål i sura miljöer visar att korrosionshastigheten ökar tydligt vid låga pH-värden, särskilt vid pH runt 3,5 och lägre i kombination med höga flöden och slitande partiklar. Resultaten illustrerar hur pH, flöde och partikelhalt tillsammans styr graden av erosion–korrosion även om så låga pH-värden är ovanliga i råvatten.
I långsiktiga studier av kopparkorrosion i grundvattenmiljöer, liksom i undersökningar av distributionssystem, lyfts pH fram som en viktig parameter för allmän korrosion och gropfrätning. pH-justering upp mot ett intervall omkring 7,5–9,0 används för att begränsa metallutlösning och ge mer stabil vattenkemi över tid.
Avsyrningsfilter som metod för pH höjning
Ett etablerat sätt att stabilisera pH i råvatten är att låta vattnet passera genom ett avsyrningsfilter. Den typen av pH-höjande filter är fylld med mineraler baserade på kalcium, magnesium och bikarbonat som neutraliserar aggressiv kolsyrabunden syra när vattnet passerar filterbädden. Resultatet blir ett högre pH-värde och en ökad buffringskapacitet som gör vattnet mindre korrosivt mot metaller.
Detta minskar risken att koppar och andra metaller löses ut från rör och installationer. Avsyrningsfilter används ofta för brunnsvatten till fastigheter, men principen kan även användas för råvatten som ingår i industrins kylsystem, tvättsteg eller matarvatten till pannor och värmeväxlare. När pH justeras vid inloppet skyddas efterföljande rörsystem och komponenter när vattnet distribueras i anläggningen.
Praktiska steg för att bedöma behovet av pH korrigering
En genomgång börjar med en vattenanalys där pH, alkalinitet, hårdhet och metallhalter mäts. Om pH ligger under ungefär 6,5–7,0 och analysen samtidigt visar låg alkalinitet eller förhöjda metallhalter kan pH-höjande åtgärder behöva utredas. Därefter kartläggs flöden, tryck och dimensioner för inkommande vatten så att filterkapaciteten motsvarar anläggningens toppflöden.
När ett pH-höjande filter har installerats behövs ett enkelt men regelbundet underhållsprogram. Det omfattar normalt kontroll av pH uppströms och nedströms filtret, tillsyn av filterbädden och periodisk påfyllning av mineralmedia. Med ett sådant arbetssätt kan pH hållas inom ett stabilt intervall över tid och korrosionsrisken i rörsystem och utrustning reduceras för de processer där vattnet används.
