El tratamiento de refrigeración de circuito cerrado de agua

En parte debido a que son sistemas de bucle cerrado, puede ser fácil ignorar planta de energía de refrigeración sistemas de agua que apoyan el funcionamiento fiable de todo, desde barras del estator en el generador para cojinetes de la bomba críticos para bombas de alimentación y los intercambiadores de calor en compresores de aire. Un control adecuado y el mantenimiento de estos sistemas de agua pueden ayudar a evitar reparaciones costosas más a los sistemas mecánicos que se enfrían.

Puede haber múltiples sistemas de refrigeración de bucle cerrado en su planta de energía. Es muy probable que se enfrían o la temperatura de control en algunos componentes muy críticos. Los dos que es más probable que existen son la denominada cojinete sistema de enfriamiento de agua (que se ocupa de más que sólo cojinetes) y el sistema de refrigeración del estator, para aquellas plantas que tienen un estator refrigerado por agua. sistemas de refrigeración de bucle cerrado también se pueden encontrar en enfriadores de aire en las tomas de turbinas de combustión.

Por su propia naturaleza, cuando un sistema de circuito cerrado permanece cerrada y funciona correctamente durante un período prolongado de tiempo, a menudo se olvida, o al menos descuidado. Pequeños cambios en la química o de los caudales y presiones diferenciales a través del sistema pueden pasar desapercibidos. Sin embargo, una vez que los procesos de corrosión conseguir un equilibrio en estos sistemas, puede ser muy difícil para corregirlos. Mientras tanto, el equipo de datos críticos puede ser dañado hasta el punto en que afecta a la capacidad de la planta para funcionar.

Comenzamos con algunos principios y prácticas generales de los sistemas de circuito cerrado de agua de refrigeración antes de mirar el sistema de agua de refrigeración del estator, que es un caso especial.

La comprensión de circuito cerrado de refrigeración Sistemas

La mayoría de las plantas de energía que utilizan agua de circuito cerrado de refrigeración para sistemas mecánicos (en lugar de para el ciclo de vapor de agua) tienen varios subsistemas. El sistema de agua de refrigeración que lleva generalmente proporciona refrigeración para cojinetes críticos de la bomba y los sellos, enfriadores de hidrógeno para el generador, de aceite lubricante, y enfriadores de compresor de aire. Otros sistemas de refrigeración de bucle cerrado pueden incluir sistemas de agua refrigerada para refrigeradores de aire usados ​​en la entrada de aire a las turbinas de gas en una central eléctrica de ciclo combinado y el panel de muestra de la química.

Un sistema de refrigeración de circuito cerrado puede intercambiar calor con el principal del sistema de agua de refrigeración en los intercambiadores de calor de tubos y concha convencionales o intercambiadores de calor de placa y marco. sistemas de agua refrigerada (enfriadores de aire) de intercambio de calor con el compresor, que a su vez utiliza una torre de refrigeración para lanzar el calor hacia el medio ambiente.

Generalmente, se utiliza agua desmineralizada para el bucle cerrado de maquillaje de agua de refrigeración, pero se requieren tratamientos químicos para evitar la corrosión y, en algunos sistemas, la congelación. Más comúnmente, la tubería en un sistema de bucle cerrado es acero al carbono. superficies de intercambio de calor, tales como conjuntos de enfriadores de aire, pueden ser de cobre o incluso aluminio. Placa y calor marco intercambiadores suelen estar hechas de placas de acero inoxidable. El cuidado y el mantenimiento de estos sistemas requiere que se preste atención a todos los metales.

En un sistema de circuito cerrado, picaduras de oxígeno es el tipo más común de la corrosión (Figura 1). Los síntomas de picaduras de oxígeno pueden ser agua oxidada o mantenimiento recurrente en los cojinetes debido a la abrasión causada por los productos de corrosión contra las superficies de sellado.

A fin de que las picaduras de oxígeno que ocurra, debe existir primero un depósito que cubre una porción de la superficie de metal, creando un diferencial entre el contenido de oxígeno por debajo del depósito y el contenido de oxígeno en el agua a granel. El área deficiente en oxígeno por debajo del depósito se convierte en el ánodo, y el área alrededor del depósito que se expone al agua a granel se convierte en el cátodo. Este “gran cátodo, ánodo poco” causas de configuración concentrados y acelerados picaduras en un área confinada, produciendo fugas por picaduras.

Si se permite que las bacterias se propaguen en el interior del sistema de circuito cerrado, pueden crear un “vivo” depósito. Los subproductos de la respiración bacteriana son a menudo ácido, y la respiración también consume oxígeno, haciendo que la base de la biopelícula para ser propicio para la corrosión del metal base. Esto alienta además algunos tipos de bacterias, ya que utilizan el metal oxidado en su metabolismo.

Los tratamientos químicos para la refrigeración de circuito cerrado de agua

Cuando un sistema de refrigeración de circuito cerrado es apretado-experimentar ninguna pérdida el agua tratamiento químico que se aplica puede durar semanas o meses antes de que necesita ser renovado. Esto puede conducir a la complacencia. Por otro lado, en bucle cerrado sistemas que tienen fugas y que tienen pérdida-puede significativa agua casi imposible (y, a veces muy caro) para mantener en los niveles adecuados de tratamiento de enfriamiento. los niveles de tratamiento inadecuadas siempre dará lugar a la corrosión de estos sistemas.

A continuación una lista de algunas opciones que se pueden utilizar con éxito para el tratamiento de sistemas de circuito cerrado de refrigeración, tales como el sistema de agua de refrigeración de soporte o sistema de refrigeración de aire de circuito cerrado. En general, a encontrar un programa de tratamiento que funciona bien para los diferentes metales en los requisitos del sistema y del sistema (por ejemplo, determinar si necesita protección contra la congelación) y luego se pega con él.

Independientemente de cuál de los tres tratamientos químicos que elija, es probable que contener también tampones de pH (cáustica y borato de sodio son comunes) para mantener un pH alcalino, que es propicio para minimizar la corrosión de acero al carbono. Si hay cobre en el sistema de circuito cerrado, un azol puede ser añadido al tratamiento para mantener una capa de protección química en la parte superior de las superficies metálicas de cobre expuestas.

Nitrito de sodio.El nitrito de sodio ha estado en uso durante muchos años para evitar la corrosión en una amplia variedad de sistemas de bucle cerrado. El nitrito es un oxidante y se detiene esencialmente la corrosión por “corrosión” todo uniformemente. Esto parece contradictorio, pero cuando todo se convierte en el cátodo y el ánodo no existe, la corrosión se detiene.

Un suministro constante de nitrito en el sistema asegura que cualquier puntos desnudos que se crean se convierten rápidamente en pasivado. Sin embargo, si no hay suficiente nitrito en el circuito de agua enfriada, un ánodo puede formar en la tubería, y de nuevo tenemos la pequeña celda grande cátodo / ánodo corrosión. Las directrices generales de los tratamientos a base de nitritos son para un mínimo de 700 ppm de nitrito.

Los nitritos son utilizados por algunas bacterias como fuente de energía. Si el sistema de bucle cerrado se contamina con estas bacterias, el nivel de nitrito puede disminuir rápidamente. Las bacterias también generan biopelículas, que crean depósitos producen áreas que son ánodos al resto de la tubería. La adición de más nitrito sólo acelera aún más la reproducción de las bacterias, empeorando el problema. Los sistemas que utilizan nitrito deben ser probados periódicamente para la presencia de bacterias. En algunos sistemas, biocidas no oxidantes, tales como glutaraldehído o isotiazolin se añaden al tratamiento para prevenir el crecimiento bacteriano.

Molibdato de sodio.molibdato de sodio generalmente se clasifica como un inhibidor de oxidación anódica. Molibdato trabaja con el oxígeno disuelto en el agua para formar un complejo ferricmolybdate protector sobre el acero.

los niveles de tratamiento de molibdato puede estar en cualquier lugar entre 200 ppm y 800 ppm como molibdato. sistemas de circuito cerrado que utilizan maquillaje agua desmineralizada tenderían a estar en el extremo inferior de este intervalo. Por desgracia, la oferta mundial de metales molibdato tiende a concentrarse en las zonas de inestabilidad política histórica, y con los años, los precios de molibdato han variado drásticamente. Esa variabilidad de los precios puede hacer que el tratamiento con nitrito de molibdato competitiva o mucho más caro.

Irónicamente, en los sistemas de bucle cerrado que son muy apretado, niveles de oxígeno disuelto pueden caer, y por lo tanto minimizar la eficacia de un tratamiento de molibdato (que requiere oxígeno disuelto para formar una capa pasiva). Los expertos recomiendan un mínimo de 1 ppm de oxígeno disuelto en los sistemas de molibdato-tratada.

Tratamientos polímero.tratamientos de polímeros se han utilizado durante muchos años para evitar acumulaciones de escala y de productos de corrosión en torres de refrigeración abiertos. polímeros similares también se venden para su uso en sistemas de circuito cerrado. Parece que el polímero actúa como un dispersante para cualquier productos de corrosión o escala que podrían formar, por lo que evita la corrosión por mantener la superficie limpia y asegurarse de que cualquier oxígeno disuelto en el agua ataca todas las superficies de manera uniforme. Esto produce un bajo nivel general, pero en general de la corrosión.

Una de las ventajas de este tratamiento es que se piensa que es muy favorable al medio ambiente, si bien siempre y cuando el sistema de circuito cerrado permanece cerrada, no debería haber ningún impacto sobre el medio ambiente.

Monitoreo de circuito cerrado de agua de refrigeración

Clave para mantener su sistema de circuito cerrado que funciona correctamente es una monitorización regular. Cualquiera que sea el agente activo está en su tratamiento (nitrito, molibdato, o polímero), la concentración debe controlarse regularmente. En general, las pruebas semanal es suficiente a menos que los niveles de tratamiento están cayendo. (Usted no va a saber que si no se controla de forma regular.) Debido a que el acero al carbono y tratamiento de la corrosión del cobre son típicamente mezclados en un solo producto, los bajos niveles de tratamiento pueden afectar más que la tubería de acero al carbono.

El pH del agua también debe ser probado con regularidad. Considerando la cantidad de tamponamiento del pH en el tratamiento químico, el pH del agua debe ser roca sólida. Gotas en el pH pueden indicar la contaminación bacteriana, en particular con los tratamientos a base de nitrito. Otra cosa que puede caer el pH es fugas en el sistema, que traen en el maquillaje fresco agua desmineralizada.

Sea en la búsqueda de otros signos de contaminación bacteriana, como el crecimiento viscosa en cualquier indicador de la mirilla o de flujo, o séptico huele cuando se recoge la muestra. Placa y calor marco intercambiadores tienen una superficie muy grande y pequeño espaciamiento para el intercambio de calor entre las placas. La contaminación bacteriana no puede afectar solamente seriamente transferencia de calor, pero también puede causar fugas por picaduras en las placas de acero inoxidable. Dependiendo de la presión del circuito cerrado frente sistema de bucle abierto en este momento, el agua de refrigeración cojinete puede filtrarse, o el agua de refrigeración abierto puede filtrarse en.

Recuerde que es mucho más fácil prevenir la contaminación bacteriana de lo que es tratar de recuperarse de un sistema que está contaminado gravemente.

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Aldo Zaffalon
Aldo Zaffalon

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