Tratamiento de la Torre de Enfriamiento

Al igual que la mayoría de los tratamientos químicos para calderas, los regímenes de tratamiento para las torres de enfriamiento no han cambiado en gran manera desde principios de 1970’s para mantenerse un paso adelante de la demanda exigente de las instalaciones de los clientes:

  • La corrosión es el problema principal sino en la mayoría, en todos los circuitos de enfriamiento e intercambiadores de calor de proceso.
  • La ignorancia de las influencias electroquímicas de los contaminantes.
  • La contaminación permanece como la mayor fuerza impulsora que conlleva a averías en la planta.
  • La formación de depósitos de los productos de corrosión y la incrustación de los intercambiadores son la forma más común del ensuciamiento de los intercambiadores.

Puntos Básicos para el Tratamiento de Agua de Enfriamiento

  1. Conocimiento de los contaminantes del agua, dado que los tratamientos de agua de enfriamiento muy a menudo operan con reposición de agua cruda.
  2. Posibles reacciones electroquímicas complejas, debido a la alta carga de contaminantes y a fluctuaciones de la temperatura.
  3. El control del pH es crítico y debe mantenerse entre 7 y 8.
  4. El tratamiento biocida es crítico y depende del pH.
  5. La sinergia química es crítica ya que su desviación puede resultar en fallas.
  6. Las velocidades de flujo son importantes.
  7. Gestión del programa de tratamiento e importancia de los procedimientos.
  8. Solubilidad de los contaminantes.

    Una desinfección efectiva del circuito de enfriamiento es crítica para lograr una limpieza y pasivación del metal eficiente en todas las secciones donde circule el agua de enfriamiento. La efectividad y control residual del cloro sobre las bacterias y las algas es proporcional al pH, con una disminución en su efectividad a un pH > 8,0.

    El cloro es un oxidante, esto significa que es corrosivo para el metal y en consecuencia la sobredosificación del mismo es muy peligrosa, acompañada generalmente por una mayor corrosión de la planta. El aumento en la corrosión no sólo incrementa el riesgo de fugas en el intercambiador sino que en corto tiempo resulta en el aumento de la concentración de hierro, siendo este último el contaminante predominante conocido por incrustar los intercambiadores y la interconexión de tuberías.

    La imagen de la izquierda corresponde a un intercambiador de calor con una temperatura del lado del agua de enfriamiento de sólo 180°F (82°C), con un tiempo de operación de 6 meses bajo un tratamiento químico tradicional de polifosfonato de zinc y molibdeno. El problema claramente es corrosión, generación y subsecuente formación de depósitos de los productos de corrosión. Las incrustaciones analizadas revelaron contener un 98% de hierro.

    La imagen de la derecha corresponde al mismo circuito de enfriamiento tratado con Anodamine™ operando con un pH alcalino entre 8,0 y 9,0 y una combinación de desinfección con biocida + cloro + bromo y adiciones periódicas frecuentes de biocidas no oxidantes.

    El modo de protección de la pasivación de metal con Anodamine™ en torres de enfriamiento, emplea el mismo principio del tratamiento en calderas, el ciclo de vapor y condensado, con la diferencia que es una mezcla multi-componente mejorada de ingredientes fílmicos activos que utilizan una acción de pasivación molecular activa, más móvil y en consecuencia más rápida, requerida de esta manera debido a las bajas temperaturas que se manejan. Esta fórmula es térmicamente estable hasta 350°C de temperatura.

    Las fórmulas multicomponentes para la pasivación de metal de Anodamine™ son inigualables en la pasivación de circuitos de enfriamiento. Estas son preparadas incluyendo un copolímero de estireno acrílico reforzado para darle estabilidad térmica y para garantizar la integridad de la fórmula y la protección contra el uso de oxidantes fuertes como el cloro, bromo, etc. Todas las fórmulas pueden ser utilizadas en combinación con cualquier biocida oxidante o no oxidante para alcanzar una reducción de la corrosión impresionante y superficies de transferencia de calor limpias y eficientes.

    Requerimientos fundamentales para el tratamiento exitoso de agua de enfriamiento:

    1. Protección del metal contra todos los mecanismos de corrosión.
    2. Prevención de depósitos formados por los productos de corrosión e incrustaciones a base de calcio.
    3. Sinergia del tratamiento químico y observación de las influencias electroquímicas.
    4. Control biológico exitoso y desinfección de circuitos.

    La prevención de la corrosión y la liberación y formación de depósitos de productos de corrosión son las principales exigencias de desempeño para una protección exitosa, confiabilidad y disponibilidad del intercambiador. Mantener el pH del agua circulante entre 7,5 y 8,5 para inhibir la formación de incrustaciones de calcio. El uso de polímeros/dispersantes térmicamente estables para asegurar el transporte adecuado de contaminantes y para mejorar la inhibición de contaminantes de calcio en las áreas de altas cargas de calor.

    La sinergia química entre los aditivos del tratamiento y sus productos de reacción son críticos para el éxito, especialmente cuando se emplean tratamientos de biocida oxidantes que típicamente propician no sólo la degradación de los dispersantes, sino que también propician la formación de productos de reacción tóxicos no compatibles con el medio ambiente. Anodamine™ contiene una mezcla sinérgica molecularmente balanceada de un copolímero de estireno reforzado y componentes formadores de la película para garantizar un tratamiento balanceado y efectivo.

    La causa más común de las fallas en calderas y torres de enfriamiento resulta de las incompatibilidades químicas. La sobredosificación de “un químico” sin comprender las consecuencias y la reacción de acuerdo con la sinergia química; afecta directamente la demanda electroquímicas imperante (daño colateral). Ejemplo: la sobredosificación de cloro o dispersante sin otros productos requeridos para mantener la pasivación del metal.

    Los productos de la corrosión son la forma predominante de la formación de incrustaciones en los intercambiadores.

    Las incrustaciones en los intercambiadores se deben predominantemente a la corrosión, a menudo aumentada por:

    1. Adición de tratamientos químicos convencionales.
    2. Variaciones en la calidad de contaminantes del agua.
    3. Transporte inadecuado de contaminantes.
    4. Poco conocimiento de la sinergia química.
    5. Poco conocimiento de las influencias electroquímicas. (Por favor remitirse a la tabla de resumen de productos químicos convencionales para comparaciones).

    Si siempre haces lo que siempre ha hecho, siempre obtendrás lo que siempre has obtenido.

    La fórmula de Anodamine™ utiliza una mezcla patentada de copolímeros de estireno reforzados y térmicamente estables, enlazados y terminados en grupo para garantizar la estabilidad a temperaturas de > 350°F, resistente y efectivo para la inhibición del calcio y el transporte del hierro.

    Con respecto a la eficiencia de la inhibición bajo condiciones de operación normales, el copolímero de Anodamine™, como muchos otros dispersantes, tiene una acción de captura de cationes divalentes. El dispersante de Anodamine™ casi duplica el desempeño de inhibición de los homopolímeros acrílicos típicos utilizados en fórmulas químicas convencionales.

    Fugas de hidrocarburos; su efecto en la sinergia del agua de enfriamiento y su tratamiento

    La fuga de material de proceso a la torre de enfriamiento convierte una situación desafiante en una casi imposible. Durante los períodos de fuga de hidrocarburos, las inyecciones de cloro se incrementan en respuesta a la demanda del consumo de los compuestos orgánicos, resultando en la formación de un cóctel de ácidos orgánicos (hidrocarburos clorados).

    Las algas y las bacterias se propagan y ahora tienen sitios para la nucleación, incrementando la formación de depósitos y la obstrucción. El pH del agua de la torre disminuye y la corrosión aumenta drásticamente debido al bajo pH y a la corrosión que toma lugar por debajo de las incrustaciones. La corrosión de la planta ocurrirá con la generación de los productos de corrosión. Aumentará la liberación (inducida electroquímicamente), en el agua circulante de viejas incrustaciones por pH bajos.

    El ORP en el agua será negativo y favorecerá la formación de magnetita. Al aumentar la inyección del cloro en un intento de compensar la situación, causará que el pH disminuya aún más. La formación de depósitos de la debilitadora magnetita incrementará la obstrucción en los intercambiadores.

    Fuga de hidrocarburos: Plan de contingencia

    El rango de productos de Anodamine™ incluye un agente emulsificante graso para limpiar y retirar la contaminación ocasionada por hidrocarburos y/o grasas para producir superficies metálicas limpias y para asegurar el control en la formación de incrustaciones y corrosión.

    La estructura molecular polar permite la formación de micelas tipo emulsión de aceite, lo que resulta en la limpieza del aceite del metal. Una de las moléculas es hidrofílica y la otra es hidrofóbica. El extremo hidrofílico crea un enlace con el agua y el extremo opuesto crea un enlace químico hidrofóbico con el hidrocarburo. La molécula está formulada para unirse al aceite en contacto con el metal y removerlo rápidamente en forma de micelas que transportan la emulsión a través del circuito de enfriamiento de regreso a la torre. Una vez que hayan regresado a la torre de enfriamiento, cuando en la caída de agua se exponga al flujo de aire ascendente, el producto está diseñado para utilizar el oxígeno resultando en la descomposición de la molécula, permitiendo al aceite reconstituirse rápidamente y flotar en la parte superior de la piscina de la torre de enfriamiento, lista para una remoción mecánica usando una aspiradora o un equipo de vacío.

    La prevención es la ÚNICA forma de cura. Al eliminar la corrosión se eliminan las fugas. El tratamiento de una fuga debería ser visto siempre como una desviación operacional temporal e inaceptable. No se deberían permitir que las fugas de hidrocarburos continúen por largos periodos de tiempo.

    El tratamiento químico para remediar una situación generada por fugas debe ser visto como una medida temporal. Nuestro consultor en sitio investigará y encontrará la fuente de la fuga entre 24 y 36 hrs, y cuando se haya confirmado la ubicación, la unidad deberá ser aislada y en lo posible retirada para su reparación. La protección de la planta durante el periodo expuesto a una fuga, varía en función del tipo de hidrocarburo, su peso y composición. El tratamiento de la fuga usando nuestros productos químicos polares ramificados ha demostrado ser extremadamente efectivo en la limpieza de hidrocarburos de las superficies metálicas.

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