Inhibición de corrosión en agua de enfriamiento

Los inhibidores de corrosión están diseñados para minimizar la pérdida de metal, que puede reducir la vida útil de los intercambiadores de calor, la tubería de agua recirculante y el equipo de enfriamiento de proceso.

La corrosión es causada por metales que intentan regresar a su estado natural. Puede presentarse de muchas formas, como pérdida uniforme de metal, de manera localizada o como picaduras, bimetálica, galvánica, debajo de depósitos y corrosión inducida microbiológicamente (microbiological-induced corrosion, MIC). El proceso comienza cuando las irregularidades, los esfuerzos o las diferencias en la composición de la superficie resultan en la formación de una célula de corrosión (ánodo y cátodo). Una vez iniciada, la corrosión en el ánodo hace que se libere metal al sistema o que vuelva a depositarse localmente. Las picaduras son particularmente problemáticas, ya que la pérdida local de metal puede perforar a través de tuberías y conductos. Cuando los productos de la corrosión se precipitan sobre los dispositivos críticos de transferencia de calor y aíslan los metales, puede ocurrir una pérdida de eficiencia.

ChemTreat ofrece una cartera completa de productos orgánicos, inorgánicos, de bajo fósforo y sin fósforo para inhibir la corrosión, y combinación para sistemas de enfriamiento evaporadores abiertos, de circuito cerrado y de una sola pasada, diseñados para pasivar los metales mediante la reducción del potencial de corrosión asociado con el ánodo y el cátodo de la celda de corrosión.

Además de las químicas estándar, como fosfatos orgánicos e inorgánicos, cinc, molibdatos, nitritos, toliltriazol (TTA)/benzotriazol (BZT), etc., ChemTreat ofrece opciones de propiedad exclusiva, de alto desempeño y más sustentables que las alternativas estándar, como FlexPro® para inhibir la corrosión en múltiples metales. Esta tecnología tiene el respaldo de múltiples patentes mundiales y más de 1500 aplicaciones únicas. También ofrecemos química de azoles de halógeno estable (halogen-stable azole, HST) y un método de prueba exclusivo para una inhibición de corrosión superior en metal amarillo.

Los tratamientos inhibidores de corrosión de ChemTreat para agua de enfriamiento tienen varias categorías:

Cinc

El cinc es un poderoso inhibidor catódico que funciona muy bien incluso en sistemas de enfriamiento agresivos con problemas como baja dureza, baja alcalinidad y altos niveles de cloruros y sulfatos. El desempeño de un programa de tratamiento basado en cinc puede mejorarse al combinarlo con fosfatos inorgánicos (ortofosfato o polifosfato) y fosfatos orgánicos, como fosfonatos (HEDP/PBTC). Con frecuencia se elige cinc para sistemas que muestran evidencia de corrosión de tipo picaduras.

Una de las desventajas del cinc es su toxicidad acuática y los reglamentos de descarga de cinc en ciertas áreas. Sin embargo, está química puede tener un rol importante en la mitigación de la corrosión, ya sea sola o en combinación con otros productos químicos inhibidores de corrosión.

Fosfatos inorgánicos

Desde que se prohibió el uso de cromatos en sistemas de enfriamiento por los peligros para la salud humana, los tratamientos de inhibición de corrosión basados en fosfato se han convertido en los programas preferidos para la industria de tratamiento de agua. La fuente del fosfato es un ortofosfato, como ácido fosfórico, y un polifosfato inorgánico, como TKPP o SHMP. El ortofosfato es principalmente un inhibidor de corrosión anódico y, por lo tanto, funciona en sinergia con un inhibidor catódico de cinc. Los polifosfatos son principalmente inhibidores de corrosión catódicos que funcionan bien en combinación con el ortofosfato. Los productos químicos de tratamiento con fosfato inorgánico de ChemTreat incorporan avanzada tecnología de dispersante polimérico de alto desempeño (como nuestra exclusiva tecnología Quadrasperse®), ya sea como mezcla o por separado, para evitar la acumulación de fosfato de calcio, hierro o cinc en líneas e intercambiadores de calor críticos. La mayoría de los productos químicos de tratamiento con fosfato inorgánico estabilizado de ChemTreat contienen inhibidores de metal amarillo, como TTA, BZT y nuestra química exclusiva HST, y también pueden contener fosfonatos para el control de sarro de carbonato de calcio.

Inhibidores de corrosión totalmente orgánicos

Los inhibidores de corrosión totalmente orgánicos de ChemTreat para sistemas recirculantes abiertos de agua de enfriamiento, por lo general contienen un fosfato orgánico y también pueden contener dispersantes poliméricos, poliacrilato o anhídridos polimaleicos, copolímeros y un inhibidor de cobre. Estos programas inhibidores no contienen fosfato inorgánico (ortofosfato o polifosfato).

Los programas de tratamiento totalmente orgánicos se emplean con frecuencia en sistemas sin control de pH, que tienden a formar incrustaciones en lugar de corrosión. Por lo tanto, es crucial la atención al control de incrustaciones minerales. En el extremo alto de la gama de pH y del índice de saturación de Langelier (Langelier Saturation Index, LSI), las diversas mezclas de fosfonatos, polímeros y dispersantes en una combinación en un mismo tambor por lo general son satisfactorias para inhibir la corrosión y las incrustaciones del sistema. Se requerirán polímeros o mezclas dispersantes suplementarias de ChemTreat al aumentar la dureza, alcalinidad, pH, ciclos o gravedad de la carga térmica.

Molibdato, nitrito, silicato, borato: Estos productos químicos se emplean principalmente en sistemas de enfriamiento de circuito cerrado para inhibir la corrosión. El molibdato (MoO4-2) se combina con iones de hierro formados en los ánodos para formar una película molecular férrica-molibdato en la superficie metálica. Si los residuos de molibdato se mantienen de manera apropiada, la película cubrirá toda la superficie del metal. Las investigaciones también han mostrado que el molibdato actúa como un inhibidor de picaduras, gracias a su capacidad para acumularse en la parte ácida de una picadura y bloquear el proceso de corrosión. Los nitritos (NO2), que generalmente se limitan al tratamiento de agua de enfriamiento de circuito cerrado, pasivan el metal y hacen que forme su propia capa protectora. Los silicatos reaccionan con los iones metálicos en el ánodo para formar una película protectora. El tetraborato de sodio pentahidratado (Na2B4O7•5H2O) es un inhibidor anódico que protege los metales ferrosos contra la corrosión. Se cree que el borato produce una capa férrica-borato en las superficies metálicas, fomentando la formación de óxido férrico, que actúa como barrera al transporte de iones, en particular iones férricos, fuera de la superficie del metal. Es un inhibidor relativamente débil y por lo general se emplea en combinación con otros inhibidores, como nitritos o silicatos. Una característica clave de los boratos (metaborato) es que proveen una buena capacidad de tamponado para pH ligeramente superior a 9.0.

ChemTreat FlexPro®: Tomando en cuenta algunas de las desventajas asociadas con los programas basados en fosfato y cinc, ChemTreat ha emprendido una labor de investigación de varios años para desarrollar inhibidores de corrosión realmente libres de fosfato y cinc. El resultado es nuestra línea FlexPro de inhibidores de corrosión de alto desempeño, sustentables y no ensuciadores, que reaccionan directamente con las superficies metálicas para formar una película pasiva persistente y brindar una inhibición de corrosión superior. Esta tecnología tiene el respaldo de múltiples patentes mundiales y más de 1500 aplicaciones únicas en diversas industrias verticales, como las de acero, refinamiento, química y petroquímica, generación de energía, comercial e institucional, etc. La mayoría de los productos FlexPro® no contienen fósforo o cinc. Ciertos productos sí contienen bajos niveles de fósforo o cinc para satisfacer los requisitos del cliente.

Azoles: El toliltriazol (TTA) y el benzotriazol (BZT) son las moléculas orgánicas nitrogenadas que se han convertido en las piedras angulares de la inhibición de corrosión de metal amarillo. TTA y BZT inhiben la reacción de corrosión catódica en el cobre al formar una delgada película de barrera sobre la superficie del metal. Esta película quimisorbida comprende la unión directa de la química del azol a la superficie del cobre. Una de las desventajas de las químicas de TTA y BZT es que las películas y químicas residuales son susceptibles a degradación en presencia de niveles más altos de halógenos (cloro, bromo, etc.). Para tomar en cuentas las pérdidas causadas por los altos niveles de halógenos, tal vez sea necesario transportar niveles más altos de TTA o BZT al sistema.

Triazol de halógeno estable (HST): ChemTreat desarrolló una química de triazol de halógeno estable para responder a los problemas de estabilidad asociados con las químicas de TTA/BZT en presencia de altos niveles de halógeno. La química de triazol de halógeno estable (HST) brinda mejor inhibición de corrosión de metal amarillo que TTA y BZT, y no se degrada en la presencia de niveles altos (y variables) de cloración o bromación. La medición de azoles en el sitio siempre ha sido un reto para los tratadores de agua, por lo cual ChemTreat también ha desarrollado un método patentado de prueba sin reactivos para nuestra química de triazol de HST. La química superior, sumada a un método exacto de prueba en campo, hace que sea el inhibidor preferido para proteger contra la corrosión de metal amarillo.

Dado que todos los sistemas de enfriamiento son diferentes, comuníquese con nuestro equipo si requiere ayuda para evaluar sus necesidades específicas de tratamiento de enfriamiento.

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