Control de la corrosión por ácido carbónico en sistemas industriales de vapor y condensado
Muchas industrias pesadas, como las refinerías, plantas petroquímicas, instalaciones farmacéuticas y acerías, requieren vapor en varios lugares y tienen vastos sistemas de alimentación de vapor y retorno de condensado con numerosos colectores de vapor, tanques de recepción de condensado y kilómetros de tubería. El tratamiento de agua de aporte de los generadores de vapor por lo general se limita al suavizado con sodio, lo que permite el ingreso en las calderas de otras impurezas del agua de aporte no tratada.
Una de estas impurezas usualmente es la alcalinidad por bicarbonato (HCO3–), el cual, al someterse al calor de la caldera, se descompone para formar dióxido de carbono (CO2) que sale de las calderas con el vapor. Al condensarse el vapor en los diversos intercambiadores de calor de proceso y otros sitios, el CO2 vuelve a disolverse y reduce el pH del condensado, sometiendo la tubería de retorno de condensado y otros equipos a condiciones ácidas que pueden ser muy corrosivas.
En la industria de generación de energía, la sustancia química comúnmente empleada para acondicionar el pH del agua de alimentación es amoníaco, que eleva el pH mediante la siguiente reacción:
Esta es una reacción de equilibrio, de modo que se limita el incremento en alcalinidad y por lo general se minimiza la corrosión excesiva del acero en el caso de una alteración en la alimentación química. (La corrosión de aleaciones de cobre es un asunto totalmente diferente). Sin embargo, el amoníaco es volátil y el compuesto se dispersa significativamente con el vapor en las calderas de baja presión.
En las unidades industriales, las aminas neutralizantes son una alternativa común para el acondicionamiento del pH del agua de alimentación. Las aminas son moléculas orgánicas de cadena corta con un grupo de amoníaco unido al compuesto o incorporado en él.
El desarrollo del mejor programa en ocasiones ha sido difícil con estos compuestos, ya que cada uno tiene distinta alcalinidad y proporción de distribución (la tendencia del producto a emigrar con el vapor o permanecer disuelto en el agua de la caldera). Muchos sistemas industriales de generación de vapor y retorno de condensado son bastante complejos. Es deseable contar con un control apropiado del pH en toda la red, pero por lo general un solo compuesto no es suficiente para lograr estos resultados.
Teniendo en cuenta este concepto tan importante, los investigadores de ChemTreat han desarrollado productos combinados de aminas capaces de ofrecer una amplia cobertura del sistema, desde las calderas de alta temperatura hasta los intercambiadores de calor de proceso y la tubería de retorno de condensado. Los representantes de ChemTreat pueden realizar auditorías de la planta y, conjuntamente con el personal de la planta, desarrollar un programa que se ajuste a las necesidades de las instalaciones. Estos programas pueden combinarse con avanzados sistemas automatizados de alimentación y monitoreo para aliviar la carga de los operadores y el personal técnico de la planta.
El retorno de condensado en las plantas industriales puede contener muchas impurezas, que en gran medida dependen de la química de proceso en los intercambiadores de calor donde se aplica el vapor. Incluso una fuga menor en un tubo, placa o camisa puede provocar una contaminación grave del condensado. Puede ser necesaria alguna forma de pulido de condensado para limpiar el agua antes de que retorne a los generadores de vapor. Busque información adicional sobre este tema en futuras publicaciones en blogs y artículos en revistas técnicas de la industria.
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Comuníquese con ChemTreat para obtener ayuda en el diseño de un programa de tratamiento personalizado para su aplicación. Al igual que con otras tecnologías, se requiere debida diligencia para determinar la viabilidad de utilización de los métodos. Siempre consulte los manuales y las guías del equipo.
