Wskazówki dotyczące uzdatniania wody dla chłodziarek procesowych

Wydajność, trwałość i bezpieczne działanie agregatów wody lodowej pracujących w obiegu zamkniętym mają kluczowe znaczenie i powinny być najważniejsze dla osób, które są za nie odpowiedzialne. Agregaty chłod nicze są podstawą komercyjnych i przemysłowych systemów chłodzenia.

Nie jest to jednak rozwiązanie typu „dopasuj i zapomnij” i istnieje kilka prostych sposobów na dbanie o agregat chłodniczy, aby zapewnić jego trwałość przez 10 lat lub dłużej.

Uzdatnianie wody to podstawowy element działania i konserwacji agregatu chłodniczego, zapewniający jego wydajną i niezawodną pracę.

Większość inżynierów utrzymania ruchu wie, że jeśli mieszanka wody i glikolu w agregacie chłodniczym jest nieprawidłowa, skutki mogą być szybkie i katastrofalne, prowadząc do korozji, pogorszenia stanu systemu i wycieków, a także gromadzenia się rdzy, kamienia, biofoulingu i innych zanieczyszczeń.

Wszystko to może zmniejszyć wydajność agregatu chłodniczego i uszkodzić jego podzespoły, ostatecznie prowadząc do kosztownej eksploatacji, napraw lub wymiany.

Brak planu uzdatniania wody może powodować problemy nawet z nowymi agregatami chłodniczymi. Agregat chłodniczy na tym zdjęciu ma zaledwie 18 miesięcy.

Niezbędne kontrole uzdatniania wody dla agregatów chłodniczych

1. Nie zapomnij o inhibitorach

Glikol jest niezbędnym elementem każdego płynu przenoszącego ciepło używanego jako część systemu wody lodowej, ponieważ pozwala na wystarczające schłodzenie płynu bez zamarzania. Jednak niezahamowany system glikolowy może stanowić nawet większe zagrożenie niż zwykła woda ze względu na wysoce korozyjny charakter większości glikoli.

Wymaga to stosowania inhibitorów przez cały czas. Inhibitory korozji są wielofunkcyjne, dlatego kluczowy jest ich staranny dobór. Ich obecność może obejmować ingerencję w naturalny proces komórek korozyjnych, buforowanie pH i tworzenie warstwy ochronnej na powierzchniach komponentów agregatu chłodniczego. Inhibitory osadzania się kamienia zapobiegają wytrącaniu się rozpuszczonych minerałów, ograniczając w ten sposób tworzenie się kamienia.

Dla tych, którzy działają w obszarach, w których istnieje ryzyko przypadkowego kontaktu z ludźmi, takich jak przemysł spożywczy lub farmaceutyczny, niewłaściwe inhibitory w roztworze MPG, który jest specjalnie zaprojektowany do takich zastosowań, stwarzają poważne ryzyko zanieczyszczenia, ale glikol akredytowany przez NSF eliminuje tę obawę.

2. Monitorowanie narastania biofilmu

Gromadzenie się biofilmu w układach zamkniętych jest jednym z kilku kluczowych problemów napotykanych podczas konserwacji. Gromadzenie się biofilmu i innych zanieczyszczeń nie tylko wpływa na przepływ wody, ale także uniemożliwia skuteczne działanie inhibitorów korozji (tworzących błonę), co może mieć katastrofalne skutki.

Kluczem do skuteczności inhibitora korozji w układzie zamkniętym jest zapewnienie pełnego kontaktu inhibitora z powierzchniami metalowymi.

Usunięcie brudu i zanieczyszczeń z rur może być trudne, jednak jest to znacznie łatwiejsze przy użyciu dostępnych na rynku produktów czyszczących.

Czyszczenie rurociągów z brudu i zanieczyszczeń przynosi korzyści zarówno finansowe, jak i środowiskowe, w tym
– Oszczędność kosztów energii dzięki zwiększonej wydajności wymiany ciepła zarówno z procesu, jak i instalacji
– Wydłużenie żywotności instalacji, pomp, wymienników ciepła i rurociągów
– Skrócenie czasu przestojów, uniknięcie utraty krytycznej instalacji lub sprzętu
– Oszczędność wydatków związanych z nieprzewidzianą, kosztowną i nieterminową konserwacją i naprawami
– Poprawa bezpieczeństwa i higieny pracy dzięki zmniejszeniu zanieczyszczenia mikrobiologicznego i czystszemu systemowi

3. Regularne pobieranie próbek wody z różnych części systemu.

Korozja i degradacja mogą wystąpić w dowolnym miejscu w systemie i nie wystarczy pobrać próbki wody tylko z jednego miejsca. Próbki należy pobierać ze strategicznie rozmieszczonych punktów dostępu wokół systemu, a zwłaszcza z obszarów wysokiego ryzyka, takich jak wymienniki ciepła, płaszcze chłodzące i wszelkie inne wrażliwe interfejsy produkt-ciecz.

4. Testowanie i monitorowanie poziomów pH płynów

Brak odczytów poziomu pH w ramach rutynowego pobierania próbek wody może mieć poważny negatywny wpływ na wydajność systemu.

Wraz ze spadkiem pH wzrasta kwasowość, a wraz z nią szybkość korozji. Wynika to z faktu, że roztwory o niskim pH (w miarę oddalania się od neutralnego pH 7) przyspieszają korozję poprzez dostarczanie jonów wodoru. Wodór atakuje i uszkadza powierzchnię stali, zwiększając efekt korozyjny.

Dwa metale często spotykane w pętlach wymiany ciepła to miedź i aluminium ze względu na ich właściwości przewodzące. Te dwa metale są jednak szczególnie wrażliwe na obniżenie pH. Miedź jest odporna na korozję w obecności tlenu w wodzie, ponieważ miedź tworzy stabilną warstwę tlenku miedzi na swojej powierzchni, zmniejszając w ten sposób efekt tlenu, który obserwujemy w innych materiałach konstrukcyjnych. Jednak poniżej pH 6,5 ta „ochronna” warstwa tlenku miedzi rozpada się, a wraz z nią powstaje galwaniczne ogniwo korozyjne.

Chociaż tolerancje pH agregatów chłodniczych różnią się nieznacznie w zależności od użytych materiałów, zalecałbym limity 8,0 – 8,5. Nieprawidłowe poziomy pH mogą wskazywać, że zastosowano zbyt mało inhibitorów lub glikol jest zbyt stężony.

Oba scenariusze mogą bardzo szybko spowodować wysoki poziom korozji w całym systemie, jeśli pozostaną niekontrolowane, prowadząc do kosztownych rachunków za konserwację i nieplanowanych przestojów. Środki chemiczne do uzdatniania wody mogą „regulować” poziom pH za pomocą wbudowanych substancji buforujących i utrzymywać go w optymalnym zakresie.

5. Sprawdź klarowność próbki

Nie wszystkie testy są tak dogłębne jak poziom pH, a jednym z najbardziej oczywistych sygnałów, że system chłodzenia ulega degradacji lub korozji wewnętrznej, jest obecność widocznych zanieczyszczeń w próbce wody. Próbka wody z prawidłowo działającego agregatu chłodniczego powinna być czysta, a jeśli tak nie jest, oznacza to, że doszło już do uszkodzenia wewnętrznego systemu. Należy się tym natychmiast zająć, ponieważ zanieczyszczenia mogą wkrótce doprowadzić do zablokowania kluczowych obszarów działania, takich jak wymiennik ciepła, co gwałtownie zmniejszy wydajność agregatu chłodniczego.

6. Przepłukać chemicznie system i agregat chłodniczy natychmiast po instalacji.

Po zainstalowaniu nowego agregatu chłodniczego należy natychmiast przepłukać cały system, aby upewnić się, że płyn jest całkowicie wolny od zanieczyszczeń i ma najwyższą możliwą jakość, bez pozostałości i zanieczyszczeń powierzchniowych, które mogłyby spowodować uszkodzenie płynu, przewodów rurowych i nowego sprzętu. Tej złotej zasady należy przestrzegać niezależnie od tego, czy jest to instalacja stała, czy tymczasowa na potrzeby konserwacji planowej lub reaktywnej.

7. Uważaj na bakterie

Prawidłowa chemia uzdatniania wody pomaga zapobiegać rozwojowi mikroorganizmów w układzie wodnym agregatu chłodniczego. Mikroorganizmy, takie jak bakterie i organizmy bio-filtrujące, mogą rozwijać się w najtrudniejszych warunkach, a ich namnażanie się może powodować różne problemy w agregatach wody lodowej.

Ponieważ rozumiemy wszechobecną naturę bakterii, musimy przyjąć założenie, że istnieje duże prawdopodobieństwo, że wiele bakterii zostanie wprowadzonych do naszych systemów wodnych, w tym do obiegów zamkniętych.

Najczęstszym procesem podejmowanym przez bakterie jest produkcja biofilmu. Taki biofilm może być siedliskiem i umożliwiać rozwój wielu pojedynczych mikroorganizmów, a także wychwytywać zanieczyszczenia z systemu. W przypadku nagromadzenia biofilmu, które może być szybkie (przy odpowiednich warunkach), możemy spodziewać się szeregu kosztownych problemów, w tym zmniejszenia wydajności, ograniczeń przepływu i awarii rurociągów.

Ocena stanu zarówno chemii ochronnej, jak i obecności mikrobiologicznej ma zasadnicze znaczenie dla zapewnienia czystych, wydajnych i chronionych systemów, wszystko inne będzie kosztowne. Dlatego musimy proaktywnie testować i, w razie potrzeby, podejmować odpowiednie działania naprawcze, takie jak stosowanie biocydów.

Podsumowując, uzdatnianie wody jest istotną częścią konserwacji agregatów wody lodowej i może wydłużyć żywotność komponentów agregatu, poprawić jego wydajność i obniżyć koszty operacyjne. Regularne sprawdzanie, konserwacja i uzdatnianie cieczy w systemie ma kluczowe znaczenie dla uniknięcia problemów prowadzących do awarii sprzętu i systemu procesowego, niedogodności i kosztów.

Biorąc pod uwagę zawiłości związane z pobieraniem dokładnych i prawidłowych próbek wody lodowej, czasami opłaca się wezwać eksperta. Regularne pobieranie próbek wody i analiza laboratoryjna poza zakładem są dostępne w ramach pakietów posprzedażowych i serwisowych niektórych producentów agregatów chłodniczych – w tym pakietów planowanej konserwacji zapobiegawczej (PPM) firmy ICS Cool Energy.

Autorstwa: Dave Palmer, dyrektor generalny na Wielką Brytanię w ICS Cool Energy