How can a cooling tower spread Legionnaires' Disease?

It really should be one of the happiest, most carefree destinations on the planet; however perennial family favourite, Disneyland, found itself at the epicentre of an outbreak of Legionnaire’s disease just before Christmas, as you might have read elsewhere. As well as being an obvious PR disaster for the globally-renown resort behemoth, any possible risk presented by the presence of the potentially deadly respiratory infection could spell more far-reaching bad news for those directly affected by an episode.  View full article →

The Role of Organophosphates in Cooling Water Treatment

Cooling Water is used in large industries to remove unwanted process heat with the help of heat exchangers, condensers. Due to the continuous contact of water with the metallic surface corrosion, scale, deposition & fouling of the heat transfer surfaces occur. These cause equipment damage and operating losses and sometimes result in costly shutdown of the plant. Addition of chemical inhibitors in controlling these problems.

Chromate based inhibitors along with polyphosphates, have been in use for long and they have been reasonably effective against both corrosion and scaling. But they have their own limitation. Polyphosphates are hydrolyzed to orthophosphate at higher operating temperature of the cooling water circuit, which lead to orthophosphate scale. Orthophosphate formed is also a nutrient for bacterial growth chromates are toxic to aquatic life and ecological concern has been the primary reason for the search for new substances.

Among the various substance stadius organophosphates have been found to be the best. Organophosphate based formulations give comparable protection with respect to corrosion, scaling and fouling and they are hydrolytically stable. This stability of organophosphates permits greater flexibility, during operation, as they are stable over a greater range of pH and at higher temperature, thereby retaining their activity for longer periods of time. The control on various parameters is more relaxed and they are non – toxic. Phosphonate are compatible with most other chemicals used in cooling systems like chlorine, non-oxidizing biocides, silt control chemicals etc. slowly organophosphates are finding more acceptance the world over, primarily because of its freedom from environment problem.

Properties of Organophosphonates: Structurally, organophosphates have the carbon atom directly linked to the phosphorus atom. The two most widely used Organophosphonates in cooling systems are:

“Six phosphate based cooling system corrosion inhibitors were studied for their relative corrosion inhibiting capabilities by an accelerated static test. The static test was standardized by controlling pH and temperature and using an oxidizing accelerator, potassium persulphate. Results indicate that orthophosphate aminotrimethylene phosphonate and hexametaphosphate are the prospective corrosion inhibitors.

Six phosphate based inhibitors selected are Sodium Hexametaphosphate (SHMP), Sodium tripolyphosphate (STPP), tetrasodium pyrophosphate (TSPP), Sodium Orthophosphate (O-PO4), Aminotrimethylene Phosphonate (ATMP) and Hydroxyethylidene diphosphonate (HEDP), these are frequently used in non-chromate based cooling water treatment.

The key properties of Organophosphonates are:

1. Threshold effect and crystal distortion.

2. Hydrolytic Stability.

3. Sequestration characteristics.

4. deflocculation.

5. Chlorine stability

Corrosion Control: Corrosion Control of metallic surface can be obtained by inhibiting the cathodic, the anodic or both these reaction. A combination of Organophosphonates and zinc works synergistically to give very good corrosion protection by interfering with the cathodic reaction. Polyphosphates, when used as corrosion inhibitor, give rise to excessive orthophosphate sludges whereas Organophosphonates with Zinc give good corrosion protection without leading to any sludge formation.

Due to the sequestering ability of Phosphonate, the zinc ions are present in a complexed form limiting the rate of reaction of zinc with hydroxyl ions. Therefore, useful concentration of zinc hydroxide allows the formation of a thin hydroxide film at the surface giving the desired corrosion resistance.

Scale and Fouling Control: Organophosphonates are one of the best deposit control agents presently available. The threshold and crystal distortion property of these compounds interferes with the nucleation of the hardness crystals causing much higher levels of hardness to stay in solution. When scales are formed they are so distorted that they are non-adherent and form very soft sludges. Phosphonate also provide excellent

Control of hydrated ferric oxide deposits which are formed as a result of corrosion. They adsorb on the particle surfaces and reduce the attractive forces between individual iron particles. The sequestering ability of phosphonate enables it to control heavy matter (Fe, Cu & Zn) deposits and this control is far superior to other traditional chelants. Phosphonate also help to disperse suspended particles.

Choice of Phosphonate: From the two most commonly used phosphonate for cooling water treatment HEDP is preferred to ATMP for the following reasons:

  1. ATMP is more corrosive to Cu cooling systems involving Cu or Cu alloys, are therefore very sensitive to ATMP. With ATMP one would then have to use Cu corrosion inhibitors like Thiazoles and Trizoles making the treatment more expensive. The corrosivity towards Cu is due to the fact that a very strong complex with Cu is formed, the dissociation constant of the chelate being about 10 –13.

  2. HEDP has better stability to chlorine than the Nitrogen containing ATMP. Nitrogen containing compound have a tendency to form chloramines. Though, when complexed with Zinc. ATMP exhibits stability towards chlorine it should be used with caution in chlorinated cooling water systems especially when continuous chlorination is used.

    The addition of Zinc to ATMP to a certain extent inhibits the dissolution of copper. In the presence of ATMP, however, the powerful oxidizing potential of chlorine promotes the dissolution of copper, when chlorine is used as a biocide.

    The other phosphonate used to a much lesser extent are, ethylene diamine tetramethylene phosphoric acid, hexamethylene diamine tetramethylene phosphoric acid and diethylene triamine pentamethylene phosphoric acid.

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Fundamentos de Control de Corrosion en Systemas de DIstribucion de Agua

La corrosión de los sistemas de distribución de agua hace miles de millones de dólares cada año. Los daños causados ​​por la corrosión afecta a la fiabilidad y la vida útil de los edificios residenciales y comerciales, procesos industriales y sistemas de agua de alta pureza; Sólo para nombrar unos pocos.

Los subproductos de la corrosión, que se describen habitualmente como un mal sabor, olor o apariencia, afecta negativamente a la calidad del agua a medida que fluye a través del sistema de tuberías. Esto puede tener algunos efectos adversos en el sabor y la calidad de alimentos procesados ​​y bebidas. Además, provoca efectos indeseables en muchos procesos industriales y productos terminados.

Hay quien ve la corrosión de las tuberías como el causado por el agua "atacar" a la tubería. Otros experimentan la corrosión como resultado directo del uso de materiales de construcción que no sean aptos para el medio acuático. En verdad, el control de la corrosión eficaz comienza por asegurarse de que los materiales de construcción y la calidad del agua son compatibles entre sí. En esencia, la calidad y materiales de construcción agua son las dos caras de la misma moneda.

Hay varios factores que deben tenerse en cuenta al diseñar un sistema de distribución de agua. Esto incluye los códigos y normas que debe cumplir el ingeniero federales, estatales y locales. Además, cada esfuerzo debe ser hecho para mantener los costos dentro del presupuesto en la cara de material y mano de aumento de los costos. Lograr esto requiere un conocimiento básico de:

  • Problemas de corrosión puede causar
  • Formas de corrosión en los sistemas de distribución de agua
  • Los factores que afectan a la corrosión de tuberías
  • La selección de materiales de construcciónLos subproductos de la corrosión pueden ser perjudiciales para la salud de seres. Por ejemplo, la USEPA limita los niveles permisibles de plomo y cobre en el agua potable. La exposición a altos niveles de estos metales se han relacionado con trastornos de estómago y el cerebro. Si la concentración de plomo es superior a 15 partes por mil millones y / o el nivel de cobre es superior a 1,3 ppm en el 10% de los grifos de la muestra, la utilidad debe tomar medidas para mitigar la corrosión y reducir los niveles de estos metales.Los suministros de agua que tienen niveles elevados de corrosión subproductos son estéticamente poco atractiva. Los niveles de hierro por encima de 0,3 ppm causan manchas de color rojo óxido de accesorios de baño. Del mismo modo, las manchas negras son causadas por manganeso. Los subproductos de la corrosión del cobre producen una mancha de color verde azulado delator. Estos metales también decolorar la ropa de color claro durante el lavado.Los subproductos de la corrosión a menudo establecen depósitos que reducen el flujo de agua. Esto se ve comúnmente en hierro negro mayores y los sistemas de tuberías de acero galvanizado, donde los óxidos de hierro (óxido) y tuberculación severa reducir el diámetro interior de la tubería resulta en el flujo de agua reducida y un aumento correspondiente en la potencia de la bomba. Estos materiales insolubles pueden ser transportados por el agua a los puntos distantes del lugar de corrosión reales en los que ensucian intercambiadores de válvulas, accesorios, y el calor.mecanismos de corrosión son complejas y dependen de un número de variables interrelacionadas. Estos incluyen el tipo y la concentración de los minerales disueltos en el agua (o la falta del mismo en el caso de agua de alta pureza), los materiales de construcción, el tipo y concentración de gases disueltos, la temperatura del agua y la velocidad del agua. Estos factores se combinan de manera complicada para producir diversas formas de corrosión.Corrosión galvánica:Cuando dos metales diferentes se acoplan directamente entre sí en un ambiente de agua, la menos noble de metal corroe electroquímicamente con preferencia a la del metal más noble. accesorios de acero que se acoplan directamente a la tubería de cobre, por ejemplo, se corroen ya que el acero es menos noble que el cobre.Picaduras de ataque:Esta es una que ocurre al azar, forma localizada de la corrosión que se produce cuando el oxígeno disuelto y sales disueltas iniciar la formación de pozo en la superficie metálica. Estos se propagan rápidamente a través de la pared del tubo que resulta en pérdidas por pequeñas perforaciones. Esta forma de corrosión se sabe que afecta acero, acero galvanizado, cobre y acero inoxidable. El aluminio también es susceptible al ataque por picaduras, por lo que se considera un material inaceptable para los sistemas de tuberías.La lixiviación selectiva: Muchas aleaciones de cobre Dependiendo del tipo de aleación, esto puede ocurrir tanto en ambientes ácidos y neutros / alcalinas. puede ocurrir tanto la pérdida de zinc uniforme y de enchufe.La calidad del agua para ser transportado por el sistema de tuberías juega un papel en la selección de los materiales adecuados de construcción. El agua blanda desmineralizada y se ve a menudo como "corrosivo" y por lo tanto requieren materiales de las tuberías que son más resistentes a la corrosión como el acero inoxidable y plástico. Sin embargo, el agua blanda desaireada caliente es adecuado para su distribución en tubería de hierro negro. Pero el agua con alto contenido de cloruros y bajo contenido de oxígeno promueve la corrosión por picadura en acero inoxidable.formas de gas de dióxido de carbono de ácido carbónico cuando se disuelve en agua. Esto reduce el pH y por lo tanto promueve la corrosión general de los sistemas de tuberías.La temperatura del agua juega un papel en la determinación de la velocidad de corrosión. Una regla general es que la velocidad de corrosión del hierro se duplica con cada aumento de 50 M de la temperatura. En igualdad de condiciones, el agua caliente es más corrosivo que el agua fría.pH, mientras que en relación con los otros factores de corrosión, no es la única causa determinante de la corrosión. pH mide la acidez relativa de agua. Un pH bajo por debajo de 7 es ácido, mientras que un alto pH por encima de 7 es básico o alcalino. las tasas de hierro y de la corrosión de acero son estables dentro del intervalo de pH de 4.5 a 8.5. Tuberculación (la acumulación de la corrosión de hierro subproductos) se produce generalmente dentro de un pH de 7,5 a 8,5. Para tubo galvanizado, la capa protectora de zinc es estable dentro de pH 6,5 a 12. Sin embargo, el zinc se corroe rápidamente a valores de pH de menos de 6,5.La selección de los materiales de construcciónAntes de la Segunda Guerra Mundial, la tubería de hierro negro se utiliza comúnmente en los sistemas de agua. tubo de acero galvanizado más tarde fue sustituido ya que el recubrimiento de zinc produjo una protección de barrera, de sacrificio que inhibe la corrosión del acero subyacente y por lo tanto prolonga la vida útil del sistema de tuberías.tubo de plomo se ha utilizado durante muchos años para hacer las conexiones de servicio de las líneas de suministro de agua municipal a los sistemas de plomería residenciales. El plomo también puede encontrarse en la soldadura utilizada para hacer las conexiones mixtas en las tuberías de cobre. Cuando el agua fluye a través de la tubería de metal, el plomo puede ser lixiviado en el agua potable. Como resultado, la soldadura de plomo ya no se utiliza para la fabricación de juntas de cobre. En muchos casos, tubo de plomo se debe quitar de las conexiones de servicio y se reemplaza con una alternativa que es menos propenso a la corrosión, para reducir las concentraciones de plomo en el agua potable.tubo de metal tal como hierro negro, plomo y cobre han sido el pilar de los sistemas de distribución de agua durante muchos años. Más recientemente, tubo de plástico está encontrando aplicaciones como una alternativa a la tubería de metal. El uso de tubos de plástico y tubos puede estar limitado por los códigos de plomería locales, sin embargo, lo que es mejor para identificar cualquier restricción de su uso antes de tiempo.CPVC (cloruro de polivinilo clorado) tubería tiene una capacidad de hasta 100 psi y servicio 180 F. La principal ventaja de CPVC sobre el PVC es que es más dúctil y tiene una mayor flexión y resistencia al aplastamiento.HDPE (polietileno de alta densidad) está ganando popularidad para su uso en sistemas de distribución de agua, ya que es con una vida útil de 50 a 100 años libres de corrosión. Al igual que los otros tipos de tubos de plástico, no se corroe, el crecimiento de tubérculos ni apoya bacterias como la pipa de metal.
  • HDPE tiene ventajas adicionales en que las juntas a tope son fusionados mediante un "soldador de fusión", que produce una fuerte unión fundida por el calor que ofrece la flexibilidad y la resistencia a la fatiga.
  • PEX tubo (polietileno reticulado) se utiliza para los bucles de calefacción central y servicio de agua en general. Es conveniente para las temperaturas del agua entre la congelación y 200 F.
  • PVC (cloruro de polivinilo) tubería está disponible en el grado familiarizado cédula 40 (blanco) y la Lista menos común 80 (gris). SCH40 PVC tiene una clasificación de hasta 140 psi y se utiliza comúnmente para las líneas de drenaje y alcantarillado. Sch80, siendo más grueso de pared, se nominal de hasta 200 psi y se utiliza con frecuencia en la presión más alta, aplicaciones de agua de mayor pureza. PVC es adecuado para uso en aplicaciones no de presión entre 0 y 150 F.
  • Cuando los ingenieros buscan un material resistente a la corrosión para conducir el agua de alta pureza por lo general a su vez a acero inoxidable. Sin embargo, el acero inoxidable no es inmune a la corrosión. Como su nombre indica, sólo manchas "menos". Los cloruros promueven picaduras de acero inoxidable. El acero inoxidable también sufre de decoloración rouge sobre la superficie metálica. Inoxidable es más difíciles de soldar y tiende a corroerse en la zona afectada por el calor.
  • Más recientemente, millones de millas de tubería de cobre y tubería se han instalado para el servicio de agua. El cobre es muy resistente y es adecuado para el servicio de agua caliente y fría. Sin embargo los gases, aguas bajas y altas de la dureza se disuelve (oxígeno y dióxido de carbono) se han relacionado con una racha de fugas del agujero de alfiler. Sin embargo, el mecanismo de este tipo de fallo corrosión del cobre es poco conocida y recién ahora está siendo identificado. Debido a que el cobre es un metal blando, no es adecuado para su uso en aplicaciones de alto flujo, donde la velocidad es mayor de 4 pies por segundo.
  • Control de la corrosión comienza con la selección de los materiales de construcción que se utiliza en el sistema de distribución de agua. Como se suele decir, el ingeniero debe "diseñar con la corrosión en mente." Por supuesto, se debe prestar atención al costo ya que los materiales que son más resistentes a la corrosión son a menudo más costosos de adquirir, fabricar e instalar.
  • Se requieren muchas plantas de tratamiento de aguas municipales para ajustar la calidad del agua para minimizar la corrosión en el sistema de distribución. En general, la adición de bicarbonato de sodio (bicarbonato de sodio) para aumentar la alcalinidad y pH ayuda para pasivar superficies de las tuberías de metal para reducir la corrosión. Fosfato y / o sílice también se utiliza para formar una película protectora inhibidor en las superficies metálicas. Es difícil predecir la eficacia de aditivos químicos como agentes de control de la corrosión, sin embargo, sin muestreo de rutina y los ensayos para medir plomo, cobre, hierro y los niveles de zinc.
  • La velocidad del agua da lugar a una forma física de la corrosión. El flujo en más de 4 pies por segundo promueve la erosión de los metales más blandos como el cobre, por ejemplo. Los sistemas de tuberías deben ser diseñados para fluir a una velocidad que es compatible con la calidad del agua y materiales de construcción. condiciones de agua estancada promueven el crecimiento de bacterias y crean un entorno para la corrosión de micro
  • sulfuro de hidrógeno gaseoso se genera como subproducto de las bacterias reductoras de sulfato que prosperan en ambientes libres de oxígeno. Este gas es muy corrosivo, ya que deprime el pH resultante en un entorno localizado, ácido que ataca el hierro y el tubo de hormigón. La reacción química produce sulfuro de hierro, un depósito negro que se acumula en condiciones de agua estancada. Esto se ve comúnmente en los sistemas de protección contra incendios y es la razón principal para el lavado boca de riego periódico. También es muy común en las líneas de alcantarillado.
  • Uno de los factores primarios determinantes en la predicción de la tendencia del tubo a corroer es la concentración de gases disueltos en el agua. El oxígeno disuelto juega un papel crítico en la corrosión de la mayoría de los metales. Hierro y acero velocidades de corrosión aumenta con un aumento en la concentración de oxígeno disuelto. Oxígeno Sin embargo, el oxígeno es necesario para establecer y mantener una barrera contra la corrosión pasiva, de protección en acero inoxidable y aluminio.
  • Factores que afectan a la corrosión
  • La concentración de células:Esta forma de corrosión es causada por ataque electroquímico debido a diferencias en el medio acuático. Esto suele ocurrir en condiciones de agua estancada que existen en las grietas de la brida, acoplamientos y juntas roscadas.
  • La erosión corrosión:Se trata de un mecanismo físico (mecánico) la corrosión mediante el cual las películas de inhibidor de protección se descomponen por el rápido movimiento del agua sobre la superficie del metal. Si el agua lleva los sólidos en suspensión, la erosión se hace peor debido a la naturaleza abrasiva de la materia en partículas.
  • La corrosión general:Este se caracteriza como una disolución uniforme de metal sobre toda la superficie. Es un problema menor que las formas más localizadas de corrosión que promueven la avería en la conducción rápida. condiciones de pH ácido o bajas suelen conducir a la ataque corrosivo general.
  • Formas de corrosión
  • corrosión de tuberías eventualmente resulta en fugas y fallas de unión. Este problema se ha documentado en los nuevos sistemas sanitarios de cobre que experimentan una erupción de fugas por picaduras a los pocos meses de la instalación. Otros sistemas, tales como las redes de protección contra incendios, fallan debido al crecimiento de las bacterias reductoras de sulfato que corroen el tubo ya que el agua estancada se sienta bajo condiciones anaeróbicas (falta de oxigeno). Estos problemas potenciales no se detectan hasta que la tubería no ocasionar daños costosos a los alrededores.
  • Los bajos niveles de metales también pueden afectar adversamente el sabor y la calidad de los productos fabricados. Los niveles de zinc mayor que 2,5 ppm y el hierro en exceso de 0,3 ppm dan una amarga, mal sabor al agua potable. Estos contaminantes también pueden afectar el sabor de los alimentos procesados ​​y bebidas.
  • La corrosión puede causar problemas

 

Fundamentals of Corrosion Control in Water Distribution Systems

 

Corrosion of water distribution systems causes billions of dollars of damage every year. Damage caused by corrosion affects the reliability and useful life of residential and commercial buildings, industrial processes and high purity water systems; just to name a few.

The by-products of corrosion, which are commonly described as an off-taste, odor, or appearance, adversely affects the quality of water as it flows through the piping system. This can have some adverse affects on the taste and quality of processed foods and beverages. In addition, it causes undesirable affects on many industrial processes and finished goods.

Some view pipe corrosion as caused by the water “attacking” the pipe. Others experience corrosion as a direct result of using materials of construction that are unsuitable for the water environment. In truth, effective corrosion control begins by making sure that the materials of construction and water quality are compatible with each other. In essence, water quality and materials of construction are two sides of the same coin.

Several factors need to be taken into consideration when designing a water distribution system. This includes federal, state and local codes and regulations that the engineer must meet. Further, every effort needs to be made to keep the costs within budget in the face of rising material and labor costs. Accomplishing this requires a basic understanding of:

  • Problems corrosion can cause

  • Forms of corrosion in water distribution systems

  • Factors that affect pipe corrosion

  • Selection of materials of construction

Problems Corrosion Can Cause

The by-products of corrosion may be harmful to ones health. For example, the USEPA limits the permissible levels of lead and copper in drinking water. Exposure to high levels of these metals have been linked to stomach and brain disorders. If the lead concentration exceeds 15 parts per billion and/or the copper level exceeds 1.3 ppm in 10% of taps sampled, the utility must take action to mitigate corrosion and reduce the levels of these metals.

Low levels of metals can also adversely affect the taste and quality of manufactured products. Zinc levels greater than 2.5 ppm and iron in excess of 0.3 ppm give a bitter, off-taste to drinking water. These contaminates can also affect the taste of processed food and beverages.

Water supplies that have elevated levels of corrosion by-products are aesthetically unappealing. Iron levels above 0.3 ppm cause rust-red staining of bathroom fixtures. Likewise, black stains are caused by manganese. The by-products of copper corrosion produce a telltale bluish-green stain. These metals will also discolor light colored clothing during laundering.

Pipe corrosion eventually results in leaks and joint failures. This problem has been documented in new copper plumbing systems that experience a rash of pinhole leaks within a few months of installation. Other systems, such as fire protection grids, fail due to the growth of sulfate-reducing bacteria that corrode the pipe as the water sits stagnant under anaerobic (lack of oxygen) conditions. These potential problems go undetected until the pipe fails causing costly water damage to the surrounding area.

The by-products of corrosion often lay down deposits that reduce water flow. This is commonly seen in older black iron and galvanized steel piping systems where iron oxides (rust) and severe tuberculation reduce the inside diameter of the pipe resulting in reduced water flow and a corresponding increase in pump horsepower. These insoluble materials can be transported by the water to points distant from the actual corrosion site where they foul valves, fittings, and heat exchangers.

Forms of Corrosion

Corrosion mechanisms are complex and depend on a number of interrelated variables. These include the type and concentration of dissolved minerals in the water (or lack thereof in the case of high-purity water), the materials of construction, type and concentration of dissolved gases, water temperature and water velocity. These factors combine in complicated ways to produce various forms of corrosion.

General Corrosion: This is characterized as a uniform dissolution of metal over the entire surface area. It is less of a problem than more localized forms of corrosion that promote rapid pipe failure. Acidic or low pH conditions will often result in general corrosive attack.

Galvanic Corrosion: When two dissimilar metals are directly coupled together in a water environment, the less-noble metal electrochemically corrodes in preference to the more-noble metal. Steel fittings that are directly coupled to copper pipe, for example, will corrode since steel is less-noble than copper.

Erosion Corrosion: This is a physical (mechanical) corrosion mechanism whereby protective inhibitor films are broken down by the rapid movement of water over the metal surface. If the water carries suspended solids, the erosion is made worse due to the abrasive nature of the particulate matter.

Pitting Attack: This is a randomly occurring, localized form of corrosion that occurs when dissolved oxygen and dissolved salts initiate pit formation on the metal surface. These rapidly propagate through the pipe wall resulting in pinhole leaks. This form of corrosion is known to affect steel, galvanized steel, copper and stainless steel. Aluminum is also susceptible to pitting attack, which is why it is considered an unacceptable material for piping systems.

Concentration Cell: This form of corrosion is caused by electrochemical attack due to differences in the water environment. This typically occurs under stagnant water conditions that exist in flange crevices, couplings and threaded joints.

Selective Leaching: Many copper-zinc alloys, such as yellow brass and Muntz metal, are prone to attack by selective leaching of the zinc from the brass alloy. Depending on the alloy type, this can occur in both acidic and neutral/alkaline environments. Both uniform and plug-type dezincification can occur.

Factors that Affect Corrosion

The quality of the water to be conveyed by the piping system plays a role in selecting the proper materials of construction. Soft and demineralized water are often viewed as “corrosive” and therefore require pipe materials that are more resistant to corrosion such as stainless steel and plastic. However, hot, deaerated soft water is suitable for distribution in black iron pipe. But water that is high in chlorides and low in oxygen promotes pitting corrosion in stainless steel.

One of the primary determining factors in predicting the tendency of pipe to corrode is the concentration of dissolved gases in the water. Dissolved oxygen plays a critical role in the corrosion of most metals. Iron and steel corrosion rates increase with an increase in the concentration of dissolved oxygen. Oxygen-pitting is a localized form of corrosion that causes damage to black iron and galvanized steel piping systems. However, oxygen is necessary to establish and maintain a passive, protective corrosion barrier on stainless steel and aluminum.

Carbon dioxide gas forms carbonic acid when dissolved in water. This lowers the pH and thereby promotes general corrosion of piping systems.

Hydrogen sulfide gas is generated as a by-product of sulfate-reducing bacteria that thrive in oxygen-free environments. This gas is very corrosive as it depresses the pH resulting in a localized, acidic environment that attacks iron and concrete pipe. The chemical reaction produces iron sulfide, a black deposit that builds up under stagnant water conditions. This is commonly seen in fire protection systems and is the main reason for periodic hydrant flushing. It is also very common in sewer lines.

Water temperature plays a role in determining the rate of corrosion. A general rule of thumb is that the corrosion rate of iron doubles with every 50 F increase in temperature. All things being equal, hot water is more corrosive than cold water.

Water velocity gives rise to a physical form of corrosion. Flow in excess of 4 feet per second promotes erosion of softer metals like copper, for example. Piping systems must be designed to flow at a rate that is compatible with the water quality and materials of construction. Stagnant water conditions promote bacteria growth and create an environment for micro-biologically influenced corrosion (MIC).

pH, while related to the other corrosion factors,  is not the sole determining cause of corrosion. pH measures the relative acidity of water. A low pH below 7 is acidic whereas a high pH above 7 is  basic or alkaline. Iron and steel corrosion rates are stable within the pH range of 4.5 to 8.5. Tuberculation (build up of iron corrosion by-products) generally occurs within pH 7.5 to 8.5. For galvanized pipe, the protective zinc coating is stable within pH 6.5 to 12. However, zinc corrodes rapidly at pH values less than 6.5.

Many municipal water treatment plants are required to adjust the water quality to minimize corrosion in the distribution system. In general, adding sodium bicarbonate (baking soda) to increase the alkalinity and pH helps to passivate metal pipe surfaces to reduce corrosion. Phosphate and/or silica is also used to form a protective inhibitor film on metal surfaces. It is difficult to predict the effectiveness of chemical additives as corrosion control agents, however, without routine sampling and testing to measure lead, copper, iron and zinc levels.

Selection of the Materials of Construction

Corrosion control begins with the selection of the materials of construction to be used in the water distribution system. As the saying goes, the engineer must “design with corrosion in mind.” Of course, consideration must be given to cost since materials that are more corrosion resistant are often more costly to purchase, fabricate and install.

Prior to World War II, black iron pipe was commonly used in water systems. Galvanized steel pipe was later substituted since the zinc coating afforded a protective, sacrificial barrier that inhibited corrosion of the underlying steel and thereby prolonged the useful life of the piping system.

More recently, millions of miles of copper tubing and pipe have been installed for water service. Copper is very durable and is suited for hot and cold water service. However, waters low in hardness and high is dissolved gases (oxygen and carbon dioxide) have been linked to a rash of pin-hole leaks. However, the mechanism for this type of copper corrosion failure is poorly understood and is just now being identified. Because copper is a soft metal, it is not suitable for use in high flow applications where the velocity is greater than 4 feet per second.

Lead pipe has been used for many years to make service connections from municipal water supply lines to residential plumbing systems. Lead can also be found in the solder used to make joint connections in copper piping. As water flows through the metal pipe, lead can be leached into the drinking water. As a result, lead solder is no longer used for making copper joints. In many cases, lead pipe must be removed from service connections and replaced with an alternative that is less prone to corrosion, to reduce the lead concentrations in drinking water.

When engineers seek a corrosion resistant material to convey high purity water they generally turn to stainless steel. However, stainless steel is not immune to corrosion. As the name states, it just “stains less.” Chlorides promote pitting of stainless steel. Stainless steel also suffers from rouge discoloration on the metal surface. Stainless is more difficult to weld and tends to corrode in the heat affected zone.

Metal pipe such as black iron, lead and copper have been the mainstay of water distribution systems for many years. More recently, plastic pipe is finding applications as an alternative to metal pipe. The use of plastic pipe and tubing may be limited by local plumbing codes, however, so it is best to identify any restrictions on its use ahead of time.

PVC (polyvinyl chloride) pipe is available in the familiar Schedule 40 (white) grade and the less common Schedule 80 (gray). Sch40 PVC is rated up to 140 psi and is commonly used for drain and sewer lines. Sch80, being thicker walled, is rated up to 200 psi and is frequently used in higher pressure, higher purity water applications. PVC is suitable for use in non-pressure applications between 0 and 150 F.

CPVC (chlorinated polyvinyl chloride) pipe is rated for up to 100 psi service and 180 F. The main advantage of CPVC over PVC is that it is more ductile and has greater flexure and crush resistance.

PEX (crosslinked polyethylene) tubing is used for hydronic heating loops and general water service. It is suitable for water temperatures between freezing and 200 F.

HDPE (high density polyethylene) is gaining popularity for use in water distribution systems because it is corrosion-free with a service life of 50 to 100 years. Like the other types of plastic pipe, it does not corrode, tuberculate or support bacteria growth like metal pipe.

HDPE has additional advantages in that the joints are butt fused using a “fusion welder,” which yields a strong heat-fused joint that offers flexibility and fatigue resistance.

Calculos Basicos para Torres de Enfriamiento

Teóricamente, la evaporación de una torre de refrigeración es agua pura. Todos los iones disueltos se quedan atrás a concentrarse en el sistema. Si la única pérdida de agua del sistema fue a través de la evaporación, los iones disueltos en el agua de recirculación seguirían concentrarse (de los iones después de la evaporación) hasta que la solubilidad de cada ion en el agua fue superado y masiva escala / deposición dio como resultado. View full article →

Cooling Tower Basic Calculations

The recirculation rate and the temperature drop across the cooling tower are the two pieces of data needed to calculate the amount of water lost from the open recirculating cooling system (due to evaporation).

Following items will be discussed and calculated in this article :

- Evaporation

- Temperature Drop

- Recirculation Rate

- Concentration Ratio or Cycles of Concentration

- Make Up Water

- Holding Capacity or System Volume

- Blowdown Rate

 

Evaporation:

- Evaporation losses will vary depending upon temperature and humidity, but a general rule is that for every 100 F. (60 C.) temperature drop across the tower, approximately 0.85% of the recirculation rate will be evaporated.

- Evaporation (Estimation: See Value Added Troubleshooting Guide - Cooling Section for precise method )

 

- E = ∆T × R × 0.00085 when T measured in Fahrenheit

- E = ∆T × R × 0.00153 when T measured in Centigrade

 

  • Where: R = Recirculation Rate, gpm (m3/hr)
  • Units will be equivalent to the R value. Typically gpm or m3/hr.

This figure can be used for estimating purposes, but should not be used when more exact information is required (e.g., in a proposal, problem solving, etc.). Details for calculating evaporation rate based upon temperature and humidity conditions are provided in the PAC-3 section of the Value Added Troubleshooting Guide.

Temperature Drop :

The temperature drop ( ∆T ) for a cooling tower can be measured by taking the temperature of the tower return water (TR) and subtracting the temperature of the basin supply water (TS). This difference can be used to calculate the approximate amount of evaporation that has occurred in the cooling tower:

 

∆T = TR − TS Recirculation Rate

 

To maintain a flow of water through the heat transfer equipment, water must be pumped or recirculated. The recirculation rate can be determined from information on pump performance, tower hydraulics, etc. A detailed description of how to determine recirculating rate is given in the PAC-3 section of the Value Added Troubleshooting Guide .

It can be grossly misleading to simply use the pump name plate data to determine recirculating rate. Many times throttling valves, pipe restrictions, and head pressure restrictions interfere and can produce deviations as great as 50-75% from the name plate values.

 

Concentration Ratio or Cycles of Concentration

The concentration ratio of an ion carried in a recirculating system is merely the concentration of that ion in the recirculating water divided by the concentration of the ion in the makeup water. Concentration ratio is also referred to as the cycles of concentration.

 

C R = Specific Ion Concentration in the Recirculation Water Specific Ion

 

Concentration in the Make Up Water

Theoretically, evaporation from a cooling tower is pure water. All of the dissolved ions are left behind to concentrate in the system. If the only system water loss was through evaporation, the dissolved ions in the recirculating water would continue to concentrate (from the ions left after evaporation) until the solubility of each ion in the water was exceeded and massive scale/deposition resulted. Most systems cannot tolerate any scale; therefore, the level or concentration of critical scaling-prone ions in the water is usually controlled by a combination of bleeding off a certain portion of the recirculation water and adding anti-scaling compounds. The rate at which water is bled from a system (in gpm; m3/hr) compared with the amount of fresh water being introduced in the system (in gpm; m3/hr) will also determine the concentration ratio.

 

CR= MU / BD

 

To check the concentration ratio in a system, select and monitor a soluble ion (such as silica or magnesium) that is present in sufficient quantity, stable, and easily tested. Compare its concentration in the makeup water to its concentration in the recirculating water by dividing the tower content by the makeup content.

Repeating this same testing for scaling species (e.g., calcium) will provide an indication if scaling is occurring or if the system is in chemical balance. If the cycles of calcium concentration are consistently lower than the cycles of magnesium concentration, for example, the calcium can be assumed to be precipitating in the system. (There may also be scale forming in the heat transfer equipment, thereby impeding production.) Entry of ions from sources other than the makeup water can invalidate any ratio being developed. These sources include chlorination, chemical additives, process leaks, acid additions, and airborne gases.

 

Make Up Water :

Water that must be added to replace water lost from the recirculating system by evaporation and bleed-off (or blowdown) is called makeup water (MU). The amount of water entering the system must be equal to the amount leaving the system.

 

MU = E + BD

Where:

MU = Makeup Rate, gpm (m3/hr)

E = Evaporation Rate, gpm (m3/hr)

BD = Blowdown Rate. gpm (m3/hr) includes drift, leakage, filter wastage and export

 

If the temperature drop across the tower and the recirculation rates are known, the amounts of water loss through evaporation can be calculated. If the concentration ratio is also known then the makeup water requirements can be calculated as follows.

 

MU = E × CR CR −1

 

The expression was developed from the following fundamental cooling tower water balance relationships.

 

MU = E + BD

CR = MU/BD

 

Substituting BD = MU/CR in the first equation. MU = E + MU/CR

 

(MU)(CR) = (E)(CR) + MU

(MU)(CR) - MU = (E)(CR)

MU = E × CR / (CR −1)

 

The blowdown (bleed-off) rate is generally defined as the water lost from the system for all reasons except evaporation. In very tight (low water loss) open recirculating systems, the two primary areas for system water loss are evaporation and water blowdown. In practice, however, a lot of water may also be lost through system water leaks, by water combining with the product or process, or by tower drift. Indsutry standard is the installation of a cooling blowdown controller, to adjust the amount of blowdown automatically. For calculation purposes, all of these water losses, except for evaporation, are generally considered together and called tower water blowdown. The blowdown rate is normally measured in gallons pen minute (m3/hr).

 

System blowdown (BD) rate can be calculated from the following expression:

 

BD= E x( CR −1)

Where: BD = blowdown rate, gpm (m3/hr)

E = tower evaporation rate, gpm (m3/hr)

CR = concentration ratio or cycles

 

This expression was derived from the following cooling tower water balance relationship: MU = BD + E

 

Substituting MU = (CR)(BD) in MU = BD + E : (CR)(BD) = BD + E

(CR)(BD) - BD = E

(BD)(CR-1) = E

BD= E (CR −1)

 

Non-Blowdown Water Losses Included in Blowdown [ Drift, Leaks, Filter Wastage, Export ]

If cooling system is operated under ideal conditions all water removed from the system would be due to evaporation or blowdown. Unfortunately the ideal cooling system only exist in concept and in operating systems we find other water losses that need to be understood and factored into the overall cooling system materials balance equation.

The blowdown is normally controlled utilizing automatic systems and valves.

 Drift - Tiny droplets of water that become entrained in the airstream and carried out of the unit in the leaving airstream. Unlike evaporation drift is a droplet of water and contains solids and bacteria. Drift is the primary mechanism for transmission of pathogens from a cooling system to a host. Drift is usually estimated based on a percentage of recirculation. Estimates vary from 0.002 to 0.01% of recirculation.

Splash fill towers tend to have higher drift rates then film fill towers. Drift eliminator design, unit maintenance and air flow also have an influence on the amount of drift that is released from a cooling system.

 

Leaks - Uncontrolled water lost from a system. Leaks should be identified, quantified and corrected where possible. Leak identification and management is a valuable service to any client operating a cooling system. Possible sources: pump seals, valves that do not seal, overflow, tower containment or splash out, exchanger failures . . .

 

Filter / Separator Wastage - Water wasted from a system due to separator flush or filter back wash.

 

Export - Water intentionally removed from the system and used in another system.

Holding Capacity or System Volume :

The holding capacity of a system is the amount of water in the system expressed in gallons (cubic meters). Normally most of the capacity of a system is contained in the cooling tower basin; the exact amount, however, can be determined only by conducting a TRASAR diagnosis or an ion concentration study. This technique is described in detail in the Value Added Troubleshooting Guide, PAC-3 . Assumptions about holding capacities can be dangerous and may lead to incorrect dosages for biocides, including biological control programs that are ineffective or too costly.

Holding Time Index or Half-Life

The holding time index (HTI) is a calculated figure that indicates the time required to reduce the chemical or makeup water added to a system to 50% of its original concentration. It is essentially the half-life of a chemical added to the system. The basic method of calculating the holding time index is as follows:

 

HTI = 0.693 ×HC BD

 

Expressed in the time units used for blowdown BD. Usually reported in hours.

 

Where: BD = Blowdown Rate. gpm (m3/hr) includes leakage

 

HC = Holding Capacity or Volume, gal (m3)

 

The holding time index is important in choosing a chemical treatment program. Very long holding time indexes may preclude the use of certain chemicals, such as polyphosphates, because of excessive reversion of the polyphosphate species to orthophosphate and subsequent precipitation as tricalcium phosphate (a compound that has a very low solubility in water). A short holding time index may limit the use of some chemicals because of the higher amount of chemical required to maintain the necessary treatment levels (and the accompanying increased costs). Further, not all chemical inhibitors will prevent scale, corrosion, and fouling for the same length of time. Therefore, the particular chemical program chosen and the level at which the chemicals are applied are influenced by the holding time index.

Finally, the holding time index is used to determine the required amount of some biocides to achieve proper control of microorganisms. This is particularly true when slug feeding slower-acting biocides. Short holding time indexes may not allow enough time to maintain critical biocide concentration for kill and can result in developing resistance. We can manage holding time index to some degree by pre- blowing down prior to biocide dosing to increase the holding time.

 

TIME PER CYCLE :

The time per cycle is defined as the time it takes all the water in a system to make one trip around the recirculating loop (from the discharge side of the recirculation pump back to the suction side of the pump).

 

Time per Cycle = HCxR

Recirculation rate R.

Expressed in the time units used for

 

Where: BD = Blowdown Rate. gpm (m3/hr) includes drift and leakage

 

CR = Concentration Ratio

E = Evaporation Rate, gpm (m3/hr)

HC = Holding Capacity or Volume, gal (m3) HTI = Holding Time Index

MU = Makeup Rate, gpm (m3/hr)

R = Recirculation Rate, gpm (m3/hr)

 

 

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Implementacion del Sistema de Filtracion Lateral para la Torre de Enfriamiento

Al considerar un sistema de filtración de corriente secundaria, hay varios parámetros claves que son importantes para sopesar, incluyendo el nivel de remoción de partículas, tamaño de filtración, los métodos de instalación, costo y ahorro de agua estimado. Examine cuidadosamente las características siguientes para especificar correctamente el sistema de filtración de corriente lado correcto para la aplicación adecuada:

 

  • Análisis de remoción de partículas: entender las características específicas de los sólidos suspendidos en el agua de enfriamiento es crucial para la selección del tipo más adecuado de sistema de filtración de corriente secundarios. El volumen total de espacio que ocupan las partículas puede causar obstrucción o ensuciamiento de los sistemas de torre de enfriamiento importante. Por lo tanto, se determinará el volumen total de las partículas que deben eliminarse al elegir un sistema de filtración. Granulometría y análisis sólidos suspendidos total (TSS) son baratos y claramente indican el tamaño de la población de los contaminantes y la contribución de cada grupo de tamaño el volumen de la TSS. Una vez se determinan el tamaño de partícula y el volumen de la TSS, eficiencia de tecnologías de filtración del flujo de lado en la eliminación de diferentes tamaño de partículas y partículas total objetivo volumen eliminación puede evaluarse. Un sistema de filtración de corriente secundaria debidamente seleccionados y tamaño debe ser capaces de eliminar suficientes sólidos para reducir obstrucciones y suciedad.
  • Tamaño de filtración: dimensionar correctamente un sistema de filtración de flujo lateral es fundamental para lograr el desempeño óptimo del filtro. Flujo de filtración y tasa de eficiencia son factores importantes en el dimensionamiento de un filtro. La tasa de flujo debe estar dirigida para lograr un determinado porcentaje de la tasa de flujo de recirculación entero, dependiendo cómo eficientemente la tecnología solicitada elimina las partículas identificadas en el agua de recirculación. Tecnologías más eficientes requieren un porcentaje menor de la corriente de recirculación ya que capturan más partículas por galón. El número de pérdidas de volumen del sistema por día es igualmente importante para dimensionar correctamente la filtración de flujo lateral de un sistema de refrigeración. Una pauta común es tamaño el filtro para manejar un caudal que convierte el volumen del sistema más de una vez una hora. Flujo de un lado corriente sistema de filtración tasa generalmente oscila entre 3 y 10% (pero puede ser hasta un 20%) del total circula el caudal de agua de enfriamiento. Un lado la corriente porcentaje de filtración de 3% o menos de la tasa de flujo total de la circulación se ha demostrado que dañar los sistemas de enfriamiento, causando suciedad en el circuito de refrigeración.
  • Los métodos de instalación: se utilizan dos métodos comunes para instalar filtros de corriente secundarios en sistemas de refrigeración. Un método es instalar un sistema de filtración en un toque la línea de flujo de agua. La instalación de un grifo de la línea de flujo de agua toma un porcentaje del flujo aguas abajo de las bombas y luego entrega el agua filtrada hacia la cuenca o a la corriente de flujo completo con la ayuda de una bomba booster. Cuando un filtro es aprovechado en la línea de suministro de agua y la cuenca retorna el agua filtrada, bombas adicionales no son necesarias. Una consideración importante con esta instalación es el efecto aguas abajo sobre la capacidad de enfriamiento ya que puede afectar a la presión de tasa de flujo de agua a la fuente de calor. El segundo método es instalar el sistema del cuenca/sumidero de la torre de enfriamiento. Con este tipo de instalación, el sistema toma la succión del sumidero de la torre y devuelve agua tratada hacia la cuenca. Este método de instalación requiere un dedicado incluyen tiempo de inactividad, el trabajo, perdida agua y productos químicos adicionales. Por lo tanto, estos ahorros operacionales y de mantenimiento, incluyendo el agua, ahorro de tratamiento de agua y mano de obra debe ser estimado y representó en el análisis financiero.

Dioxido de cloro para el tramiento de agua

Hipoclorito de sodio y gas cloro se han utilizado para el control microbiológico de sistemas de enfriamiento de agua para más de 40 años. Con los años, el rendimiento, aplicaciones consideraciones y limitaciones de químicos basados en cloro han presentado oportunidades para químicos alternativos. Los avances en las tecnologías de control microbiano han traído diferentes químicos — químicos a base de bromo, el peróxido, perácidos, ozonización — y nonchemical tecnologías para el tratamiento de sistemas de agua de enfriamiento industriales.

A pesar de los avances de la química, aplicación y condiciones de proceso continúan presentando retos. Con un creciente énfasis en la seguridad y restricciones ambientales y normativos, la necesidad de químicos nuevos y alternativos existe siempre.

Las propiedades de microbicida del dióxido de cloro se han sabido durante mucho tiempo, pero pocas veces se ha considerado como una alternativa oxidante biocida para sistemas de agua de refrigeración industriales. A diferencia de la química convencional basado del cloro y del bromo, dióxido de cloro no puede ser enviado a altas concentraciones y tiene que ser producido in situ con una, dos o tres precursores.

En el pasado, los principales usos del dióxido de cloro fueron aplicaciones tratamiento o blanqueo de agua en las plantas de celulosa. Sin embargo, numerosos estudios han documentado las ventajas del dióxido de cloro en muchas condiciones desafiadoras del agua. Por ejemplo, el dióxido de cloro permanece undissociated; por lo tanto, es más eficaz bajo condiciones de pH alto. Por el contrario, cloro y bromo sufren disociación molecular bajo condiciones de pH alto del agua.

Hipoclorito de sodio y gas cloro se han utilizado para el control microbiológico de sistemas de enfriamiento de agua para más de 40 años. Con los años, el rendimiento, aplicaciones consideraciones y limitaciones de químicos basados en cloro han presentado oportunidades para químicos alternativos. Los avances en las tecnologías de control microbiano han traído diferentes químicos — químicos a base de bromo, el peróxido, perácidos, ozonización — y nonchemical tecnologías para el tratamiento de sistemas de agua de enfriamiento industriales.

A pesar de los avances de la química, aplicación y condiciones de proceso continúan presentando retos. Con cultivo de medio ambiente y las especies biocidas de cloro (Acido hipocloroso) y bromo (acido hipobromoso) sufren disociación pH-dependiente de iones hipoclorito e hipobromito, respectivamente. Esto afecta negativamente a la eficacia biocida para químicos basados en cloro a niveles de pH mayores que siete (pH >7) y para químicos basados en bromo en niveles de pH mayores a ocho (pH > 8).

Figura 1 muestra las disociaciones de ácido hipocloroso, hipobromoso ácido y cloro dióxido versus pH. Varios estudios también han demostrado que el dióxido de cloro puede superar a químicos basados en cloro y bromo en el control de bacterias formadoras de limo como las Pseudomonas.

Todas las ventajas del dióxido de cloro para el control microbiano en condiciones desafiadoras del agua, sin embargo, no han conducido a un aumento en el uso del dióxido de cloro para tratamiento de agua de refrigeración industrial.

 En los últimos años, los requisitos reglamentarios para una nueva tecnología han cuestionado la capacidad de compañías de tratamiento del agua para desarrollar y llevar nuevas tecnologías al mercado. Al mismo tiempo, recientes ambientales, regulatorios y tendencias y preocupaciones de escasez de agua, combinado con una mayor consideración para la seguridad y fiabilidad — han invocado un interés en el uso de dióxido de cloro para tratamiento de agua de enfriamiento. Esto ha dado lugar al desarrollo de cloro nuevos procesos de generación de dióxido que utilizan diseños de generador en sitio confiable y condiciones de aplicación.

Tecnologías de larga oxidante están sujetos a:

  • Normas de seguridad
  • Homeland
  • Fuerte demandas de seguridad para el transporte del oxidante, incluyendo el almacenamiento y manejo de •Strict descargan Reglamento de subproductos de la desinfección, que limitan los productos halógenos orgánicos absorbibles total (AOX/TOX) como trihalometanos (THM).
  • El mayor uso de materia prima o reciclado de agua.

 Las limitaciones de las tecnologías convencionales oxidante han llevado a mayor consideración para el uso del dióxido de cloro en tratamiento de agua de enfriamiento.

Almacenamiento y manipulación de regulaciones para cloro Gas

El gas cloro está sujeta a considerable carga regulatoria y el gasto para cumplir con regulaciones tales como el programa de management (PSM) de la OSHA proceso seguridad y plan de manejo de riesgo de EPA (RMP). Utilizando gas de cloro puede requerir la instalación de depuradores o sistemas de contención, que pueden ser una proposición costosa.

Bajo la norma OSHA 29CFR 1910.119, de proceso de gestión de la seguridad, la cantidad umbral de cloro es de 1.500 libras. Por lo tanto, teniendo incluso un cilindro de tonelada solo en sitio obliga al usuario a cumplir plenamente con los requisitos. Como consecuencia, el tiempo requerido y gastos establecidos por el Reglamento, para la preparación de la documentación, realizar la seguridad comentarios, empleados del entrenamiento, compra de los monitores y equipos de protección y mantener el programa, puede ser considerable.

El programa de gestión de riesgo en la sección 112(r) de la ley del aire limpio de la EPA requiere que los afectados a ir más allá de los requisitos de PSM. De cloro, la cantidad umbral es 2.500 lb, y los afectados deben cumplir con la regla de la RMP. Los requisitos incluyen la preparación de programas de respuesta de emergencia, notificaciones públicas y mantenimiento de más registros.

El dióxido de cloro evita el PSM y RMP requisitos y costos asociados si se almacena a menos de 1.000 libras de dióxido de cloro. Debido a que el dióxido de cloro requiere generación in situ, sólo pequeñas cantidades se producen para aplicaciones de agua de refrigeración. Esto ayuda a mantiene cantidades significativamente por debajo del umbral de 1.000 lb.

Límites de descarga de subproductos de la desinfección

Subproductos de la desinfección son compuestos producidos como consecuencia de la aplicación de un agente de control microbiano. AOX, haluros orgánicos absorbibles y THM o trihalometanos, son dos notables términos utilizados para identificar los principales tipos de subproductos de la desinfección.

Valores de AOX y THM son parámetros globales que son monitoreados como una medida de contaminantes en el medio ambiente. Estos parámetros cubren un amplio grupo de sustancias que van desde simples sustancias volátiles como triclorometano (cloroformo) a moléculas orgánicas complejas como las dioxinas/furanos, que tienen un número de propiedades tóxicas.

En el pasado, los subproductos de la desinfección indeseados (SPD) creados como resultado de la cloración causan, en muchas circunstancias, desafíos ambientales y compromisos. Por ejemplo, la industria de pulpa y papel una vez había utilizado grandes cantidades de cloro para el control microbiano y blanqueo. Debido a razones ambientales y regulatorios, la utilización de cloro y oxidantes derivados del cloro en el blanqueo de la pulpa ha disminuido significativamente en la mayor parte del mundo.

En los años ' 90, blanqueamiento tecnología cambió de usar dióxido de cloro a cloro elemental. Esto ayudó a reducir de forma sustancial la formación y posterior descarga de AOX y THM.

Ahora se están adoptando los reglamentos estrictos de AOX y THM establecidos en Europa hace algún tiempo en el mercado de Estados Unidos. Nacional de sistemas de eliminación de descarga de contaminantes (NPDES) de permisos son cada vez más estrictas de AOX y THM límites de descarga, provocando desafíos operacionales y adopción de prácticas que permitan el cumplimiento de normas. En muchos casos, las operaciones son primero tratando de limitar la alimentación de cloro. Este enfoque reduce AOX y THM pero control microbiológico de compromisos, que puede causar ensuciamiento del intercambiador de calor, reduce el rendimiento y los riesgos potenciales de salud pública.

Por el contrario, el dióxido de cloro es un oxidante selectivo que no reacciona con los compuestos orgánicos. Esto resulta en una reducción significativa de AOX y THM. Reducción del consumo de compuestos indeseables deja más dióxido de cloro para control microbiológico, incluso a dosis bajas. Esto hace que el dióxido de cloro una alternativa favorable y recomendado: a tecnologías convencionales oxidantes para control microbiano en los sistemas de agua de refrigeración industrial.

Uso de agua crudo y reciclado en instalaciones industriales

Creciente escasez de agua en los Estados Unidos ha obligado a muchas operaciones industriales a utilizar más agua cruda o agua reciclada. Esto plantea desafíos porque agua crudo y reciclado puede contener cargas orgánicas altas y mayores niveles de contaminación bacteriana. El uso de antioxidantes convencionales como el cloro solicita reactividad con compuestos orgánicos contaminantes y reduce los activos disponibles para el control microbiano. Como resultado, significativamente niveles más altos de cloro necesitan dosificar con el fin de mantener el adecuado control microbiológico. Una dosis de cloro más alta significa mayor aporte de cloruro, que puede causar un mayor potencial de corrosión. También puede resultar en un incremento en el potencial de formación de AOX/THM y comprometer limitaciones de descarga, dando por resultado violaciones.

Procesos industriales utilizando fuentes de agua como aguas crudas y recicladas deben monitorear activamente la calidad del agua para ajustar el cloro nivel de alimentación y vigilar el impacto consecuente de que nivel de límites de descarga y a la corrosión.

Por el contrario, el dióxido de cloro no reacciona con la mayoría materia orgánica; por lo tanto, debe cambio de condiciones de calidad del agua, su efecto en el tratamiento de agua es menor. En la mayoría de los casos, los bajos niveles residuales de 0.1 a 0.3 ppm pueden mantenerse relativamente fácilmente con cambios en la calidad del agua. Como resultado, inventario de químicos, niveles de corrosión y los límites de descarga se pueden manejar fácilmente. Las mismas condiciones aplican a las operaciones de uso de agua reciclada o industrias como plantas de amoníaco o refinerías con pérdidas de proceso que tienen un impacto significativo sobre la eficacia del cloro.

Dos casos para estudio: uso de dióxido de cloro en instalaciones de refrigeración Industrial

Un estudio se llevó a cabo en una planta de energía de Texas en el año 2014. La planta descarga de líquido cero (ZLD) estaba usando blanqueador como biocida donde agua cruda después de aclaración sirve como agua de maquillaje en el sistema de enfriamiento de agua. Además de la lejía, la planta utiliza permanganato de sodio para oxidar y eliminar manganeso viniendo con el agua cruda. Ambos oxidantes fueron substituidos por el dióxido de cloro, que con éxito oxidado y el manganeso en el clarificador y un mejor control de las algas (Figura 2).

Reducción de subproductos de la desinfección. Para entender el impacto de la implementación de un cambio de programa de control biológico oxidante (cambio de hipoclorito de sodio a dióxido de cloro) en las concentraciones de THM y AOX/TOX en la purga de agua refrigeración, las concentraciones de THM y AOX/TOX en el agua de enfriamiento fueron monitoreadas según métodos estándar de la EPA. Dos semanas después de iniciar el tratamiento con dióxido de cloro, las concentraciones de THM en el enfriamiento del agua — monitoreados como cloroformo, bromodiclorometano, bromoformo y dibromoclorometano — se redujeron significativamente desde 3.2, 0,7, 16.3 y 2 ppb, respectivamente, a continuación el límite de detección de 0,5 ppb (tabla 1).

Similar a los resultados THM durante el tratamiento de dióxido de cloro, los niveles de AOX/TOX se redujeron en 47.4% y 50.0%, respectivamente (Figura 3). Esto sería una mejora significativa y una ventaja para las operaciones que necesitan para cumplir con las regulaciones de descarga NPDES de compuestos peligrosos.

La figura 4 muestra la reducción en los niveles de cloruro y sulfato después de cloro fue sustituido por el dióxido de cloro como el programa de biocida oxidante para el tratamiento del agua de enfriamiento. La reducción total de sólidos disueltos (TDS) carga a la ZLD proceso (cristalizadores/evaporadores) tiene un beneficio adicional para la operación.

Otra consideración importante con programas de control microbiano de oxidación es su impacto en las tasas de corrosión. La figura 5 muestra una reducción significativa en las tasas de corrosión de cobre observadas durante el ensayo el dióxido de cloro en comparación con el periodo durante que hipoclorito de sodio fue dosificada bajo similar libre residuos de dióxido de cloro/cloro antes y después del juicio. Los resultados se lograron con los mismo ciclos enfriamiento de agua, control e inhibidor de la corrosión productos los niveles de pH.

Otro estudio se llevó a cabo en una planta de amoníaco grande de Estados Unidos en el año 2015. El agua de enfriamiento fue desafiado por la contaminación de amoniaco en su sistema enfriamiento de agua en niveles que oscilaron entre 15 y 50 ppm. También, el crecimiento de las bacterias fue alimentado por niveles altos de fosfato en el agua gris utilizado en el maquillaje de la torre. Estas tensiones de sistema combinado hechas el tratamiento de gas de cloro ineficientes y, a veces, ineficaces.

La planta acordaron el dióxido de cloro prueba como reemplazo para el gas de cloro por 90 días en uno de sus sistemas de enfriamiento de agua manteniéndose en control microbiano, velocidades de corrosión y costo del programa. La planta selecciona un programa de dióxido de cloro dos precursores, que se basa en clorato de sodio y ácido sulfúrico. Para la producción a gran escala del dióxido de cloro, clorato de sodio programas típicamente es más rentable que los programas de dióxido de cloro que utilizan el clorito de sodio como un precursor.

El cloro dióxido verano 2015 datos de los ensayos se comparan con los datos de cloro gas verano 2014. En ambos veranos, la torre fue funcionada en condiciones operativas similares como maquillaje calidad del agua, pH, ciclos y usando el mismo programa de inhibidor de corrosión.

La tabla 2 muestra los resultados positivos obtenidos durante el ensayo que utilizó el sistema de dos precursores (peróxido de hidrógeno clorato de sodio y ácido sulfúrico). Recuentos de bacterias sésiles, velocidades de corrosión y coste del programa se redujeron significativamente durante la fase de prueba.

En conclusión, los estudios recientes han confirmado que el dióxido de cloro es un efectivo programa de oxidante alternativo a hipoclorito de sodio y cloro gas para tratamiento de agua sistemas de refrigeración industrial. Plantas industriales con agua cruda o reciclado, experimentando pérdidas de proceso, frente a las violaciones de descarga AOX/THM, no alcanzar sus objetivos de control microbiano u operar las torres de enfriamiento en pH superiores a 7.5 debe considerar el uso de dióxido de cloro.

Plantas ZLD también pueden beneficiarse de cloruro inferior y los niveles TDS. Al seleccionar el mejor programa de dióxido de cloro adecuado, los operadores deben revisar confiabilidad de datos y seguridad del generador en el sitio. Generadores deben estar respaldados por un plan de mantenimiento preventivo completo y usan un programa de automatización (incluyendo sistemas de alerta de correo electrónico) para minimizar las fallas del equipo y asegurar una respuesta de reparación de emergencia para evitar interrupciones de la operación de la planta.

Nuevas pautas de seguridad, las regulaciones ambientales más estrictas y mayor escasez obligará a muchas plantas para encontrar opciones de reemplazo para cloro gas e hipoclorito de sodio. Dióxido de cloro es una alternativa eficaz a programas convencionales oxidante.

Chlorine Dioxide for Effective Water Treatment

Sodium hypochlorite and chlorine gas have been used for microbiological control of cooling water systems for more than 40 years. Over the years, the performance, applications considerations, and limitations of chlorine-based chemistries have presented opportunities for alternative chemistries. Advancements in microbial-control technologies have brought different chemistries — bromine-based chemicals, peracids, peroxide, ozonation — and nonchemical technologies for treating industrial cooling water systems.

Despite the chemistry advancements, application and process conditions continue to present challenges. With growing environmental and regulatory restrictions and an emphasis on safety, the need for new and alternate chemistries is ever-existent.

The microbiocidal properties of chlorine dioxide have been known for a long time, but it has seldom been considered as an alternative oxidizing biocide for industrial cooling water systems. Unlike conventional chlorine- and bromine-based chemistries, chlorine dioxide cannot be shipped at high concentrations and has to be produced on-site with one, two or three precursors.

In the past, the main uses of chlorine dioxide were municipal water treatment or bleaching applications in pulp mills. Yet, numerous studies have documented the advantages of chlorine dioxide in many challenging water conditions. For example, chlorine dioxide remains undissociated; therefore, it is more effective under high pH conditions. By contrast, chlorine and bromine undergo molecular dissociation under high pH water conditions.

The biocidal species of chlorine (hypochlorous acid) and bromine (hypobromous acid) undergo pH-dependent dissociation to hypochlorite and hypobromite ions, respectively. This negatively affects biocidal efficacy for chlorine-based chemistries at pH levels greater than seven (pH>7) and for bromine-based chemistries at pH levels greater than eight (pH>8).

Figure 1 demonstrates the dissociations of hypochlorous acid, hypobromous acid and chlorine dioxide versus pH. Various studies also have demonstrated that chlorine dioxide can outperform chlorine- and bromine-based chemistries at controlling slime-forming bacteria such as Pseudomonas.

Figure 1

All the advantages of chlorine dioxide for microbial control in challenging water conditions, however, have not led to an uptick in the use of chlorine dioxide for industrial cooling water treatment.

In recent years, the regulatory requirements for a new technology have challenged water treatment companies’ ability to develop and bring new technologies to the market. At the same time, recent environmental, regulatory and water scarcity concerns and trends — combined with a higher consideration for safety and reliability — have invoked an interest in using chlorine dioxide for cooling water treatment. This has resulted in the development of new chlorine dioxide generation processes that utilize reliable on-site generator designs and application conditions.

Long-established oxidizer technologies are subject to:

  • Homeland security regulations
  • Strong safety demands for oxidizer  transportation, including storage and handling          
  • Strict discharge regulations for disinfection byproducts, which limit products such as adsorbable/total organic halogens (AOX/TOX) or trihalomethanes (THM).
  • The increased use of raw or recycled water.

The limitations of conventional oxidizer technologies have prompted increased consideration for the use of chlorine dioxide in cooling water treatment.

Storage and Handling Regulations for Chlorine Gas

Chlorine gas is subject to considerable regulatory burden and expense to comply with regulations such as OSHA’s process safety management (PSM) program and EPA’s risk management plan (RMP). Using chlorine gas may require the installation of scrubbers or containment systems, which can be an expensive proposition.

Under OSHA Standard 29CFR 1910.119, Process Safety Management, the threshold quantity of chlorine is 1,500 lb. So, having even a single-ton cylinder on site obligates the user to comply fully with the requirements. As a consequence, the time required and associated costs mandated by the regulations — for preparing the documentation, conducting the safety reviews, training employees, purchasing the protective equipment and monitors, and maintaining the program — can be considerable.

The risk management program in Section 112(r) of EPA’s Clean Air Act requires those affected to go above and beyond the PSM requirements. For chlorine, the threshold quantity is 2,500 lb, and those affected must comply with the RMP rule. The requirements include the preparation of emergency-response programs, public notifications and more record keeping.

Chlorine dioxide avoids all of the PSM and RMP requirements and associated costs if less than 1,000 lb of chlorine dioxide is stored. Because chlorine dioxide requires on-site generation, only small quantities are produced for cooling water applications. This helps keeps quantities significantly below the 1,000 lb threshold.

Discharge Limits for Disinfection Byproducts

Disinfection byproducts are compounds produced as a consequence of the application of a microbial control agent. AOX, adsorbable organic halides, and THM, or trihalomethanes, are two notable terms used to identify major types of disinfection byproducts.

AOX and THM values are global parameters that are monitored as a measure of pollutants being introduced into the environment. These parameters cover a large group of substances that range from simple volatile substances such as trichloromethane (chloroform) to complex organic molecules such as dioxins/furans, which have a number of toxic properties.

In the past, the undesired disinfection byproducts (DBPs) created as a result of chlorination caused, in many circumstances, environmental challenges and compromises. For instance, the pulp-and-paper industry once used large quantities of chlorine for bleaching and microbial control. Due to environmental and regulatory reasons, the use of chlorine and chlorine-derived oxidants in pulp bleaching has fallen significantly in most of the world.

In the early ’90s, bleaching technology shifted from using elemental chlorine to chlorine dioxide. This helped to substantially reduce the formation and subsequent discharge of AOX and THM.

The stringent AOX and THM regulations established in Europe some time ago are now being adopted within the U.S. market. National Pollutant Discharge Elimination Systems (NPDES) permits are increasingly stringent for AOX and THM discharge limits, causing operational challenges and adoption of practices that enable compliance. In many cases, operations are first trying to limit the feed of chlorine. This approach reduces AOX and THM but compromises microbiological control, which can cause heat exchanger fouling, reduced performance and potential public-health risks.

By contrast, chlorine dioxide is a selective oxidant in that it does not react with all organics. This results in a significant reduction in AOX and THM. Also, reduced consumption by undesirable compounds leaves more chlorine dioxide available for microbiological control — even at low dosage rates. This makes chlorine dioxide a favorable and preferred alternate to conventional oxidizing technologies for microbial control in industrial cooling water systems.

Use of Raw and Recycled Water in Industrial Facilities

Increasing water scarcity in the United States has forced many industrial operations to use more raw water or recycled water. This poses challenges because raw and recycled water can contain high organic loads and higher levels of bacterial contamination. The use of conventional oxidants such as chlorine prompts reactivity with organics contaminants and reduces the available actives for microbial control. As a result, significantly higher levels of chlorine need to be dosed in order to maintain adequate microbiological control. A higher chlorine dose means higher chloride contribution, which can cause a higher corrosion potential. It also can result in an increase in the potential for AOX/THM formation and compromise discharge limitations, resulting in violations.

Industrial processes using water sources such as raw and recycled waters need to actively monitor the water quality to adjust the chlorine feed level and monitor the consequential impact of that feed level on discharge limits and corrosion.

By contrast, chlorine dioxide does not react with most organics; therefore, should water quality conditions change, its effect on water treatment would be less. In most cases, the low residual levels of 0.1 to 0.3 ppm can be maintained relatively easily with changes in water quality. As a result, chemical inventory, corrosion levels and discharge limits can be managed easily. The same conditions apply to operations using recycled water or industries such as ammonia plants or refineries dealing with process leaks that have a significant impact on the efficacy of chlorine.

2 Case Studies: Chlorine Dioxide Use in Industrial Cooling Systems

One study was conducted at a Texas power plant in 2014. The zero-liquid discharge (ZLD) power plant was using bleach as a biocide where raw water following clarification served as makeup water in the cooling water system. In addition to the bleach, the plant used sodium permanganate to oxidize and remove manganese coming in with the raw water. Both oxidizers were replaced with chlorine dioxide, which successfully oxidized and removed the manganese in the clarifier and improved algae control (figure 2).

Figure 2

Reduction in Disinfection Byproducts. To understand the impact of implementing an oxidizing biocontrol program change (switching from sodium hypochlorite to chlorine dioxide) on the concentrations of THM and AOX/TOX in the cooling water blowdown, the concentrations of THM and AOX/TOX in the cooling water were monitored according to EPA standard methods. Two weeks after initiating the treatment with chlorine dioxide, the THM concentrations in the cooling water — monitored as bromodichloromethane, bromoform, chloroform and dibromochloromethane — were reduced significantly from 3.2, 0.7, 16.3 and 2 ppb, respectively, to below the detection limit of 0.5 ppb (table 1).

Table 1

Similar to the THM results, during the chlorine dioxide treatment, the AOX and TOX levels were reduced by 47.4 percent and 50.0 percent, respectively (figure 3). This would be a significant improvement and an advantage for operations that need to meet NPDES discharge regulations for hazardous compounds.

Figure 3

Figure 4 shows the reduction in chloride and sulfate levels after chlorine was replaced by chlorine dioxide as the oxidizing biocide program for cooling water treatment. The reduced total dissolved solids (TDS) loading going to the ZLD process (crystallizers/evaporators) has an added benefit for the operation.

Figure 4

Another important consideration with oxidizing microbial-control programs is their impact on corrosion rates. Figure 5 shows the significant reduction in copper corrosion rates observed during the chlorine dioxide trial compared to the period during which sodium hypochlorite was dosed under similar free chlorine/chlorine dioxide residuals before and after the trial. The results were achieved with the same cooling water cycles, pH control and corrosion-inhibitor product levels.

Figure 5

Another study was conducted in a large U.S. ammonia plant in 2015. The cooling water was challenged by ammonia contamination in their cooling water system at levels that ranged from 15 to 50 ppm. Also, bacteria growth was fueled by high phosphate levels in the gray water used in the tower makeup. These combined system stresses made the chlorine gas treatment inefficient and, at times, ineffective.

The plant agreed to trial chlorine dioxide as a replacement for chlorine gas for 90 days in one of their cooling water systems while monitoring microbial control, corrosion rates and cost of the program. The plant selected a two-precursor chlorine dioxide program, which is based on sodium chlorate and sulfuric acid. For large-scale production of chlorine dioxide, sodium chlorate programs typically are more cost effective than chlorine dioxide programs that use sodium chlorite as a precursor.

The chlorine dioxide summer 2015 trial data was compared with the chlorine gas summer 2014 data. In both summers, the tower was operated under similar operational conditions such as water makeup quality, pH, cycles and using the same corrosion-inhibitor program.

Table 2 shows the positive results obtained during the trial using the two-precursor system (sodium chlorate/hydrogen peroxide and sulfuric acid). Sessile bacteria counts, corrosion rates and cost of program were reduced significantly during the trial phase

Table 2

In conclusion, recent studies have confirmed that chlorine dioxide is an effective alternative oxidizing program to sodium hypochlorite and chlorine gas for treatment of industrial cooling water systems. Industrial plants using raw or recycled water, experiencing process leaks, facing AOX/THM discharge violations, not meeting their microbial control goals or operating cooling towers at pHs higher than 7.5 should consider the use of chlorine dioxide.

ZLD plants also can benefit from lower chloride and TDS levels. While selecting the best suitable chlorine dioxide program, operators should review reliability data and safety features of the on-site generator. Generators should be backed by a thorough preventive maintenance plan and use an automation program (including email alert systems) to minimize equipment breakdowns and ensure an emergency repair response to avoid interruptions of plant operation.

New security guidelines, stricter environmental regulations and increased water scarcity will force many plants to find replacement options for chlorine gas and sodium hypochlorite. Chlorine dioxide is an effective alternative to conventional oxidizer programs.

Corrosion coupons and how to use them

Introduction

A common method of determining corrosion rates is by using corrosion coupons, which are uniform-sized, pre-weighed strips of metal. Corrosion coupons, representative of system metals, are inserted into a coupon rack installed on the system to be checked. Normally, system water is allowed to circulate over the corrosion coupons for about 30 - 90 days. The coupons are then removed and returned to a lab where they are cleaned and re-weighed. From this weight loss and the dimensions of the coupon, a corrosion rate in mils/year (mpy) is determined. 1.0 mil/year translates into 1/1,000th of an inch of metal loss per year. To convert corrosion rates expressed in millimeters/year (mm/y), a common metric measurement, to mpy, multiply mm/y times 39.4.

Interpretation of Results

Whether a corrosion rate is good or bad is relative to the water used and the operating conditions. No absolute interpretation is practical. However, Table One gives guidelines that have been published for assessing corrosion in cooling tower systems and closed loops using fresh water make up. Keep in mind these rates and comments assume general system corrosion. Pitting corrosion can cause rapid metal failure even if the overall corrosion rate is low.


The following describes different forms of attack that can be observed on coupons.

Generalized Attack - Uniform corrosion over entire surface of the coupon. Not usually a concern unless the mpy is high.

Pitting Attack - A general term given to any depression on the metal surface caused by corrosion. Pits can vary considerably in size and depth as well as density. Less than 10 pits per side is sometimes termed isolated pitting. Low inhibitor levels, high chlorides, pH excursions, under-deposit attack, or copper plating can all cause pitting.

Localized Areas of Attack - Usually the result of under-deposit corrosion. May indicate the need for better deposit control and/or low flow rates through the coupon rack. If the depression shows concentric rings with the deepest penetration in the center, it may be due to corrosive bacteria attack, such as can be caused by microbiologically induced corrosion (MIC).

Copper Plating - Results from the deposition of soluble copper on mild steel or other non-copper alloys. Copper plating can cause severe galvanic corrosion and metal failure due to pitting attack.

Edge Attack - Since the edges of coupons are highly stressed during fabrication, they tend to be preferential sites for corrosion. Edge attack does not generally indicate a major problem unless severe.

Attack Under the Coupon Holder - If metal loss is localized to the area under the coupon holder, this may merely represent the influence of the coupon holder to stimulate under-deposit or crevice attack and not reflect the characteristics of the recirculating water. Although these effects cannot be eliminated from corrosion rate calculations, they should be noted when interpreting the results. Insuring the coupon holder and bolts are fastened tightly helps minimize these effects.

Installation Notes

  1. The coupons have been cleaned and accurately weighed prior to shipping. They should not be handled any more than necessary when installed. Avoid fingerprints, oil, or grease contact. Use a paper towel or similar covering while handling the coupon prior to nut. Metallic bolts and nuts will increase the probability of galvanic or contact corrosion at the secured end of the coupon.
  2. Be sure the numbered corrosion coupons are recorded according to position and system for proper correlation. The dates of installation and removal from the system are critical.
  3. Table Two gives the preferred order of installation for common metals.
  4. To ensure that a representative sample of the bulk system water is directed over the coupons, the coupon rack should be installed on a line that is completely separate from any chemical injection points. The piping to a coupon rack should not be constructed of copper or copper alloys to reduce the potential for false high corrosion rates due to galvanic corrosion.
  5. The flow should be adjusted so that there is no turbulence or air mixture. To avoid erosion of copper, a flow rate of three to five feet per second is desired. This translates into 4 to 7 gallons per minute in a three quarter inch (3⁄4”) coupon rack and 8 to 12 gallons per minute in a one inch (1”) coupon rack. A flow meter or some other type of flow control device is recommended. Keep in mind that high flow rates can contribute to erosion while low flow rates (less than two feet per second) can accelerate corrosion and biological fouling.
  6. Test periods are generally 90 days. Coupons may be observed at 30 days intervals for reference and signs of corrosive conditions. In observing the coupons, do not disturb the surface by scraping or removing material.
  7. Typically coupons show some rapid corrosion indications initially, usually in the form of corrosion products forming on the surface, particularly at points where numbered stamps are made, edges of coupons, and around bolt heads. The rapid corrosion tapers off with time. This is more prevalent with steel than copper. Unless corrosion is significant, there should be no cause for alarm.
  8. When the coupon is removed for lab evaluation, physical handling of it should be kept to a minimum. Unless microbial induced corrosion is suspected, removal of corrosion products should be minimized and the coupon thoroughly dried before returning to the lab for analysis in the paper envelope in which it was originally sent.
  9. If microbial induced corrosion is suspected, the corrosion products should be scraped off with a dry plastic utensil into a bio-sample bottle containing system water. The coupon can then be dried and returned to the lab for analysis along with the bio-sample bottle.