Kuinka valita kemikaaleja jäähdytysvesijärjestelmien hilseilyä ja korroosiota varten

Miksi hilseily ja korroosio ovat kaksi suurinta uhkaa jäähdytysvesijärjestelmille

Teollisissa jäähdytysvesijärjestelmissä hilseily ja korroosio eivät ole vain huoltoongelmia – ne ovat suoria syitä tuotannon seisokkeihin, laitevioihin ja nouseviin käyttökustannuksiin. Kalkkikerrostumat toimivat lämmöneristeenä lämmönsiirtopinnoilla: jopa a 1 mm:n kerros kalsiumkarbonaattia voi vähentää lämmönvaihtotehokkuutta jopa 10 % , pakottaa laitteet työskentelemään kovemmin ja kuluttamaan enemmän energiaa. Korroosio puolestaan ​​heikentää hiljaisesti metalliputkia, lämmönvaihtimia ja jäähdytystorneja, mikä johtaa vuotoihin ja suunnittelemattomiin seisokkeihin, jotka voivat maksaa kymmeniä tuhansia dollareita tapausta kohden.

Molemmilla ongelmilla on sama perimmäinen syy: hallitsematon vesikemia. Veden kiertäessä ja haihtuessa liuenneet mineraalit tiivistyvät, pH muuttuu ja mikrobiaktiivisuus nopeuttaa likaantumista. Ilman kohdennettua kemiallista käsittelyohjelmaa jokainen teollisuuden jäähdytysjärjestelmä – olipa kyse voimalaitoksesta, terästehtaasta, petrokemian laitoksesta tai lääketehtaasta – on alttiina samalle vauriokaskadille.

Hyvä uutinen on, että sekä hilseily että korroosio ovat hyvin hallittavissa. Mutta hallinta edellyttää oikeiden kemikaalien valitsemista tiettyyn järjestelmääsi – ja tämä päätös ei ole läheskään yksikokoinen.

Erilaisten kalkki- ja korroosionestoaineiden ymmärtäminen

Tehokas kemiallinen käsittely alkaa ymmärtämällä, mitä kukin tuoteluokka tekee ja mihin se sopii. Teollisuuden kiertovesijäähdytysjärjestelmissä käytetyt pääluokat ovat:

Kalkkikiven estäjät ja dispergointiaineet

Kalkkikiven estäjät toimivat häiritsemällä mineraaliesiintymien - pääasiassa kalsiumkarbonaatin, kalsiumsulfaatin ja piidioksidin - kiteiden kasvua metallipinnoilla. Dispergointiaineet estävät suspendoituneita hiukkasia agglomeroitumasta ja laskeutumasta koviin kerrostumiin. Monissa järjestelmissä käytetään yhdistettyä kalkkikiven estoainetta ja dispergointiainetta molempien mekanismien käsittelemiseen samanaikaisesti. Tyypillinen annostus kiertovesikäsittelyyn vaihtelee 15-40 ppm jatkuvalla lisäyksellä, vaikka tämä on aina kalibroitava todellista vedenlaatuanalyysiä vastaan.

Korroosionestoaineet

Korroosionestoaineet muodostavat metallipinnoille suojaavan kalvon, mikä vähentää materiaalin hajoamista aiheuttavia sähkökemiallisia reaktioita. Koostumukset vaihtelevat merkittävästi järjestelmässä olevien metallien mukaan – hiiliteräs, kupariseokset ja ruostumaton teräs reagoivat kukin eri tavalla estäjäkemiaan. Annostus vaihtelee tyypillisesti 5-15 ppm jatkuvalla ruokittelulla, säädetty järjestelmän vedenlaatuparametrien mukaan.

Yhdistetyt korroosion ja hilseilyn estäjät

Useimmille avoimille kierrätysjärjestelmille monitoimituote, joka torjuu sekä korroosiota että hilseilyä samanaikaisesti, on käytännöllisin ja kustannustehokkain ratkaisu. Nämä tuotteet sopivat erityisesti järjestelmiin, joissa yksinkertaistettu kemikaalien hallinta on etusijalla tai joissa tilaa useille annostelupisteille on rajoitetusti.

Suljetun silmukan korroosionestoaineet

Suljetun piirin järjestelmät – kuten ne, joita käytetään toissijaisissa jäähdytyspiireissä tai LVI-jäähdytyspiirissä – vaativat erityisiä korroosionestoainekoostumuksia. Koska puhallusta ei tapahdu ja vettä kierrätetään jatkuvasti, inhibiittoripitoisuutta on ylläpidettävä huolellisesti, tyypillisesti 30-100 ppm , ja sitä täydennetään vain järjestelmähäviöiden kompensoimiseksi.

Fosforiton vs. vähäfosforinen: säädösten ja veden laadun ohjaama päätös

Historiallisesti fosfaattipohjaiset korroosionesto- ja kalkkikiven estäjät hallitsivat markkinoita todistetun suorituskyvyn ja suhteellisen alhaisten kustannusten vuoksi. Kiristyvät ympäristöpäästömääräykset – erityisesti jäteveden kokonaisfosforin rajat – ovat kuitenkin muuttaneet monien teollisuudenalojen valintakriteerejä perusteellisesti.

Nykyään valinta fosforittomien ja vähäfosforisten estäjien välillä on yksi merkittävimmistä päätöksistä järjestelmän suunnittelussa. Tässä suora vertailu:

Siirtyminen fosforittomiin formulaatioihin kiihtyy eri toimialoilla. Jos laitoksesi toimii tiukoissa jätevesien fosforirajoissa tai sijaitsee ympäristön kannalta herkällä alueella, valitse fosforiton korroosio- ja hilseilynestoaine ei ole enää valinnainen – se on perusvaatimus. Joustavimmissa järjestelmissä vähäfosforiset formulaatiot ovat edelleen kannattava ja usein kustannuskilpailukykyinen valinta.

Neljä avaintekijää, jotka määrittävät oikean kemiallisen valinnan

Mitään kemiallista ohjelmaa ei voida suunnitella erillään sen suojaamasta järjestelmästä. Seuraavat neljä tekijää on arvioitava ennen minkään hoitomenetelmän viimeistelyä:

1. Veden laadun analyysi

Tämä on lähtökohta, josta ei voi neuvotella. Sekä täydennysveden että kiertoveden kovuus, emäksisyys, kloridipitoisuus, sulfaattitasot, pH ja liuenneiden kiintoaineiden kokonaismäärä määräävät suoraan järjestelmän hilseilyalttiuden ja korroosioriskin. Langelier Saturation Index (LSI) tai Ryznarin vakausindeksi (RSI) käytetään yleisesti kalsiumkarbonaatin hilseilypotentiaalin kvantifiointiin, ja niiden tulisi ilmoittaa inhibiittorin valinnasta ja annostuksesta ennen kemikaalien ostamista.

2. Järjestelmämetallurgia

Lämmönvaihtimissasi, putkissasi ja jäähdytystorneissasi olevat metallit eivät ole kaikki samoja. Hiiliteräksellä, galvanoidulla teräksellä, kuparilla ja kupronikkeliseoksilla on kullakin erilaiset korroosiomekanismit ja ne reagoivat eri tavalla estäjäkemiaan. Teräsjärjestelmää varten optimoitu koostumus voi olla yhteensopimaton kuparikomponenttien kanssa, mikä aiheuttaa pikemminkin kiihtynyttä kuin vähentynyttä korroosiota. Tarkista aina koko kostutetun piirin metallurgia ennen kuin valitset korroosionestoaineen.

3. Keskittymissyklit

Kun vesi haihtuu avoimesta kierrätysjärjestelmästä, liuenneet mineraalit keskittyvät. Niiden kertojen määrää suhteessa lisäveteen kutsutaan konsentraatiosykliksi (CoC). Korkeampi CoC tarkoittaa parempaa veden hyötysuhdetta, mutta korkeampaa hilseily- ja korroosioriskiä. Kemiallinen ohjelmasi – sekä tuotteen valinta että annostelu – on suunniteltava järjestelmäsi tavoite-CoC:n ympärille, joka on teollisuussovelluksissa tyypillisesti 3–6.

4. Ympäristöpäästöjä koskevat vaatimukset

Jäähdytysjärjestelmien puhallus on säännelty useimmilla lainkäyttöalueilla. Fosforirajat, raskasmetallirajoitukset ja COD (kemiallinen hapenkulutus) -standardit rajoittavat kaikki, mitä kemiallisia formulaatioita voidaan käyttää laillisesti. Paikallisten kotiutusmääräysten ymmärtäminen ennen hoito-ohjelman valitsemista on välttämätöntä noudattamisriskin ja mahdollisten seuraamusten välttämiseksi.

Annostelumenetelmät: Jatkuva vs. shokkiannostelu

Tuotevalinnan lisäksi kemikaalien lisäysmenetelmällä on merkittävä vaikutus hoidon tehokkuuteen ja käyttökustannuksiin.

Jatkuva annostelu käytetään korroosionestoaineina, hilseilynestoaineina ja dispergointiaineina. Näiden tuotteiden on säilytettävä vakaa jäännöspitoisuus kiertävässä vedessä koko ajan tasaisen suojan takaamiseksi. Annostelupumput, jotka on kalibroitu syöttämään lisäveden virtaukseen suhteutettua nopeutta, ovat vakiomenetelmä.

Shokkiannostelu on standardimenetelmä biosideille ja levämyrkkyille, mukaan lukien sekä hapettavat tyypit (kuten aktiivinen bromi) että ei-hapettavat tyypit. Jaksottaiset suuret pitoisuudet annokset ovat tehokkaampia mikrobipopulaatioiden hallinnassa kuin pienet jatkuvat lisäykset, jotka voivat edistää vastustuskykyä ajan myötä. Tyypillinen ohjelma vuorottelee hapettavia ja ei-hapettavia biosideja adaptiivisen vastustuskyvyn estämiseksi, ja siihen lisätään ei-hapettavia aineita 1-2 kertaa kuukaudessa 50-100 mg/l .

Järjestelmissä, joissa esiintyy olemassa olevaa biofilmiä tai voimakasta likaantumista, voidaan tarvita irrotusainetta ensimmäisenä vaiheena, ennen kuin rutiinikäsittelyohjelma voi antaa täyden tehonsa. Meidän ei-hapettava steriloiva poistoaine on erityisesti suunniteltu hajottamaan ja poistamaan muodostunut biofilmi kiertovesijärjestelmistä ennen säännöllisen huoltoannoksen jatkamista.

Toimialakohtaisia huomioita: Yksi järjestelmä ei sovi kaikille

Vaikka hilseilyn ja korroosionhallinnan yleiset periaatteet koskevat kaikkia toimialoja, kunkin sektorin erityisvaatimukset muokkaavat käsittelytapaa merkittävästi:

• Voimalaitokset Suuren kapasiteetin yksiköt – mukaan lukien 1 000 MW:n luokka – edellyttävät käsittelyohjelmia, jotka voivat säilyttää vakaan vesikemian erittäin suurilla kiertovesimäärillä, joissa pienikin hilseily vaikuttaa merkittävästi lämpötehokkuuteen ja turbiinin suorituskykyyn.
• Teräs- ja metallurgialaitokset käsitellä suuria lämpökuormia ja vettä, joka sisältää kohonneita rauta- ja kiintoainepitoisuuksia, mikä tekee dispergointiaineiden valinnasta ja puhalluksen hallinnasta erityisen kriittistä.
• Petrokemian ja kemian tehtaat voi olla jäähdytysvettä, joka joutuu kosketuksiin prosessihiilivetyjen kanssa, mikä vaatii öljynsietokykyisiä inhibiittoreita ja ohjelmia, jotka ottavat huomioon veden orgaanisen saastumisen.
• Lääke- ja elintarvikelaitokset biosidien käytölle on asetettu tiukkoja rajoituksia, erityisesti jos jäähdytysvesi on epäsuorassa kosketuksessa tuotevirtoihin tai kun vaaditaan viranomaishyväksyntä.
• Jätteenpoltto ja paperitehtaat toimivat jäähdytysvedellä, joka voi sisältää korkeita kloridipitoisuuksia tai orgaanista kontaminaatiota, mikä nopeuttaa sekä korroosiota että biologista likaantumista yli tyypillisten teollisten perusarvojen.

Saat täydellisen yleiskatsauksen teolliset kierrättävät jäähdytysveden käsittelykemikaalit Näille aloille soveltuva tuotevalikoimamme kattaa yli 100 formulaatiota kymmenessä sarjassa, mukaan lukien kalkkikiven estoaineet, korroosionestoaineet, biosidit, dispergointiaineet ja vaahdonestoaineet, jotka on suunniteltu täyttämään sekä tavallisten että erittäin haastavien vesiolosuhteiden vaatimukset.

Työskentele toimittajan kanssa, joka tarjoaa muutakin kuin kemikaaleja

Oikeiden kemikaalien valinta on vain puolet yhtälöstä. Toisella puoliskolla on tekninen tuki ohjelman toteuttamiseksi oikein – mukaan lukien veden laadun testaus, paikan päällä tapahtuvan annostelun tarkistaminen ja mahdollisuus mukauttaa käsittelyä vesiolosuhteiden muuttuessa vuodenaikojen mukaan tai järjestelmän parametrien kehittyessä.

Tässä näkyy ero kemikaalien jakelijan ja teknisen palvelun kumppanin välillä. Toimittaja, jolla on välitöntä kokemusta jäähdytysvesijärjestelmien käytöstä ja optimoinnista – ei vain niihin myymisestä – tuo suhteeseen perustavanlaatuisen eri vastuun. Yli kanssa 30 vuoden kokemus ja meillä on yli 200 toimivaa jäähdytysvesijärjestelmää sähkö-, teräs- ja kemian aloilla. Tarjoamme teknistä palvelua keskeisenä osana toimituksiamme, emme valinnaisena lisäosana.

Jos arvioit uuden järjestelmän hoitovaihtoehtoja, teet vianmäärityksiä olemassa olevan järjestelmän suorituskykyongelmiin tai haluat siirtyä fosfaattipohjaisesta ohjelmasta fosforittomaan tai vähäfosforiseen vaihtoehtoon, voimme auttaa sinua rakentamaan toimivan ohjelman – alkaen veden laadun arvioinnista ja selkeästä tuotesuosituksista, jotka on sovitettu järjestelmäsi olosuhteisiin.