Una empresa química-de carbón utiliza varios intercambiadores de calor-incluidos-chapas de tubos fijos-y-tipos de tubos y placas-fabricados con materiales como acero al carbono y acero inoxidable SS304, todos los cuales comparten la misma fuente de agua de refrigeración en circulación. Sin embargo, durante el mantenimiento y el desmontaje del sistema, se observaron distintos problemas: algunos intercambiadores de calor sufrieron suciedad e incrustaciones en las placas de tubos, mientras que otros experimentaron corrosión por picaduras y fugas en las placas. ¿Por qué la misma fuente de agua de refrigeración produjo resultados tan diferentes para diferentes intercambiadores de calor? Un análisis de los datos de aniones y cationes del agua revela que el problema surge de un desequilibrio en la proporción de estos iones. Este desequilibrio causa fluctuaciones variables en el pH y la dureza, lo que lleva a que intercambiadores de calor específicos experimenten corrosión o incrustaciones/incrustaciones. La diferencia radica en la proporción específica de aniones y cationes; Cada uno de estos iones desempeña funciones distintas y posee características químicas únicas. Para determinar si el agua es corrosiva o forma incrustaciones, es necesario evaluar las propiedades específicas de estos iones y sus proporciones relativas.
1. Los aniones desempeñan un doble papel
Los aniones comunes en el agua incluyen Cl⁻, SO₄²⁻, HCO₃⁻, CO₃²⁻ y OH⁻. Entre estos, HCO₃⁻, CO₃²⁻ y OH⁻ generalmente se combinan con cationes como K⁺, Na⁺, Mg²⁺ y Ca²⁺ para determinar la alcalinidad y dureza del agua. Los cambios en las concentraciones de estos iones afectan el pH del agua y sirven como indicador de si el agua es corrosiva o forma -incrustaciones. Por consiguiente, son los iones primarios que influyen en la naturaleza química del agua.
2. Los iones sulfato promueven tanto la corrosión como la incrustación
SO₄²⁻ es un anión corrosivo común en el agua; aumenta la conductividad eléctrica y puede combinarse con cationes Ca²⁺ para formar precipitados de CaSO₄ (sulfato de calcio), lo que produce incrustaciones. Además, los sulfatos sirven como fuente de nutrientes para las bacterias reductoras de sulfato- presentes en el agua.. 3. Los cationes desempeñan múltiples funciones.
Los cationes primarios en el agua incluyen K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Fe³⁺ y Mn²⁺. Entre ellos, K⁺ y Na⁺ aumentan la conductividad eléctrica y aumentan la tendencia del agua a la inestabilidad; Ca²⁺ y Mg²⁺ aumentan el riesgo de incrustaciones y perjudican la eficiencia de la transferencia de calor; y el Fe³⁺ y el Mn⁺ forman lodos coloidales, lo que provoca corrosión bajo-depósito.
En resumen: analice los niveles de HCO₃⁻, CO₃²⁻ y OH⁻ para evaluar la acidez/alcalinidad del agua; analizar los niveles de Cl⁻ para evaluar la resistencia a la corrosión del acero inoxidable SS304; y analizar los niveles de Ca²⁺ y Mg²⁺ para evaluar el riesgo de incrustaciones en el intercambiador de calor.
