Askıda Katı Madde Yönetimi Nasıl Yapılır?

Askıda katı maddelerin soğutucular üzerindeki etkisi

Kapalı sistemlerin kirlenmesinin hiçbir zaman tam olarak önlenemeyeceğini kabul etmemiz gerekir.

Bir sistemin gerçek geçmişini belirlemek genellikle çok zor olabilir ve eski kirleticiler genellikle yetersiz rapor edilir. Organik ve inorganik ‘kir’in (kirlenme) daha fazla tanıtılması zamanla bu topluluğa katkıda bulunur. Yeni devreye alınan sistemler bile, titizlikle izlenmezse, doldurma sırasında ‘flaş’ korozyonu nedeniyle genellikle korozyon kalıntıları ile görülür.

Chiller kurulum sürecinin kendisi, özellikle sistemler işlenmeden bırakılmışsa ve devreye alma ile çalıştırma arasında herhangi bir süre boyunca durgunlaşmasına izin verilmişse, her türlü kir, toz, talaş, yağ, gres, talaş, akı kalıntılarının yanı sıra potansiyel bakteri sorunlarına neden olabilir. Aynı şekilde zamanla, daha yerleşik sistemler kireç (sert su girişi), korozyon (kötü arıtılmış sistemlerden) ve yine artan mikrobiyolojik aktivite nedeniyle kirlenebilir.

Şekil 1. Katı maddelerle ağır şekilde kirlenmiş

Kapalı su sistemimizdeki katı madde şeklindeki ‘kir’ seviyelerini değerlendirmeye yardımcı olmak için, askıda katı madde olarak adlandırılan şeyleri test edebiliriz. Genel olarak, askıda katı maddeler suda bulunan parçacıklardır, ancak özel amaçlarımız için bunları suda asılı kalan ve parçacık boyutu 2 mikron veya daha büyük olan katı parçacıklar olarak anlayacağız.

Ayrıca, 2 mikro farklılaştırıcımızdan daha küçük ve bu bültende tartıştığımızın aksine belirli partiküller anlamına gelen ‘çözünmüş katılar’ ifadesini de duyabilirsiniz. Arka plan bilgisi için, çözünmüş katıların kapalı bir devre içinde suyun iletkenliği göz önüne alındığında oynayacak bir rolü vardır; tamamen çözünmüş katılar olarak (genellikle TDS olarak adlandırılır), su arıtma inhibitörleri, glikol ve benzerlerinin konsantrasyonu gibi bir sistem içindeki değişiklikleri izlemek için kolayca kullanılırlar.

Askıda katı maddelerin varlığı >30 mg/litrelik maksimum kılavuz eşiğinin üzerine çıkarılırsa ve aşırı askıda katı maddeler uzaklaştırılmazsa, soğutulmuş bir sirkülasyon sistemi üzerinde aşağıdakileri içeren ancak bunlarla sınırlı olmayan çok sayıda olumsuz etkiye sahip olabilirler:

• İşletme maliyetlerini doğrudan artıran enerji verimliliği
• Sistem çevresinde ‘ölü noktalara’ yol açan tıkanıklıklar.
• Sistem erozyonu (erozyon oranına ek olarak daha fazla askıda katı madde üretmek).
• Isıtıcı eşanjörünün çamur kalıntıları ile tıkanma, bu da eşanjörü yerel arıza riskine sokar.
• Olası sızıntılara ve arızalara yol açabilecek pompalarda artan aşınma.
• Su arıtma kimyasallarının etkinliğini azaltmak, böylece korozyon potansiyelini artırmak.
• Bakterilerin çoğalmasını teşvik etmek, ideal büyüme koşullarının yaratılmasıyla mümkün olur.

İZLEME, ÖLÇÜM VE KONTROL

Askıda katı maddelerin varlığının ele alınması, herhangi bir sistem yönetimi stratejisinin önemli bir parçası haline gelir. *BSRIA BG 50/2021 standardı ve kılavuzu, askıda katı maddelerin 30 mg/litreden daha düşük bir sıcaklıkta kontrol edilmesi gerektiğini, ‘dolaşımdaki suda ve iyi kontrol edilen bir sistemde sürekli olarak 10 mg/litreden daha azına ulaşıldığını’ belirtir. ‘Düşük’ askıda katı değerler sistem bütünlüğünün iyi bir ölçüsü olsa da, aktif korozyonun sistemin başka bir yerinden meydana gelmediğini garanti etmediğine dikkat etmemiz gerekir, bu nedenle Tablo B’de gösterildiği gibi stratejik örneklemenin dikkate alınması gerekir.

Bireysel olarak rapor edilen katı madde seviyeleri göz önüne alındığında, zaman içinde katılarda yukarı doğru herhangi bir eğilimin de izlenmesi gerekir, çünkü bu muhtemelen sistemden dahili olarak korozyona uğramış metallerin doğrudan bir sonucudur. Periyodik su testinin su kalitesindeki değişiklikler hakkında bilgi sağladığı kadar sınırlı olduğunu belirtmekte fayda var. Bu tek başına fiziksel sistemin gerçek durumuna dair kanıt sağlamaz. Bu ek sistem kanıtının sağlanması, **korozyon kupon rafları ve/veya çevrimiçi elektronik sensörler gibi ekipmanlar kullanılarak elde edilebilir. Bu cihazlar son derece kullanışlıdır ve aktif korozyonun erken uyarısı olarak işlev görür ve bu da gerçek sistem kayıpları oranlarını sağlar. Burada ifade edilen stratejiler, genel izleme ve kontrol araçlarının bir parçası olarak rehberlik içinde kabul edilmektedir.

Düşük seviyeli korozyon oranlarının önlenmesinin çok zor olduğu kabul edilmektedir. Bu, bu tür sistemlerde tipik olarak bulunan çeşitli metallere karşı önceden tanımlanmış yılda milimetre eşikleri sunan kılavuzla tanınır – bakınız Tablo A. Bununla birlikte, iyi kontrol edilen bir sistemde, korozyon oranları bu ‘eşik’ değerlerin çok altında olmalı ve mutlaka maksimum kontrol limitleri olarak görülmemelidir.

TABLO A.

Artan askıda katı madde seviyelerinin basit bir göstergesi, toplanan bir su örneğinin renklenmesi olarak genellikle ‘bulanık’ bir su örneği olarak görülür. Bu nedenle, rutin su arıtma örneklemesi sırasında gerçekleştirilen ‘analize’ görsel bir değerlendirme dahil edilir.

Bu katıların çözünmez doğası, bir katı geri kazanım filtrasyon yöntemi (gravimetrik) kullanarak bir sistem içindeki toplam askıda katı madde (TSS) seviyelerini kolayca ölçebileceğimiz anlamına gelir. Bu ölçüm yöntemi laboratuvarlar tarafından daha doğru görülmekte ve tercih edilmektedir.

Şekil 3: Kuponları barındıran korozyon rafı örneği

TSS ölçümünün başka, daha hızlı ve daha az doğru yolları vardır; Örneğin, elektronik, küçük, elde taşınan bir cihaz ve TSS miktarını belirlemek için ışık iletimini kullanan ve anında sonuç veren kolorimetrik . Kolorimetrik cihazları kullanmanın bir diğer küçük avantajı, daha düşük bir seviyede (20mg / l) algılama yapabilmeleridir.

Bu tür bir cihaz kesinlikle hızlı bir ilk gösterge sonucu sunar, ancak bu yöntemin, örneğin nihai sonuca müdahale edebilecek sıkışmış hava kabarcıklarının neden olduğu parazitten şüphelenilir. Elbette, bu ölçüm yöntemi rutin bir test yöntemi olarak kabul ediliyorsa, o zaman bir yorumlama aracı sunarak ilişkili olup olmadıklarını kontrol etmek için bir dizi ayrı test kullanarak laboratuvar tabanlı gravimetrik analize karşı performans göstermeye değer.

Yukarıda atıfta bulunulduğu gibi, suda gravimetrik ve tercih edilen (daha doğru) TSS ölçüm araçları, Mavi Kitap tarafından açıklanan bir analiz yöntemidir. Basit bir ifadeyle, sabit bir hacimde su, belirli bir boyuttaki katılar filtre ortamında tutularak bir vakum altında filtrelenir. Kalan malzeme bir fırında kurutulur, tüm nemi giderir ve daha sonra tartılır. Kalan katıların bu son ağırlığı, o su numunesinin TSS’si olarak rapor edilir.

Bu süreç bize bir sistemdeki TSS’nin bir göstergesini verecek olsa da, sistemler ne kadar büyük ve karmaşıksa, TSS’nin değişkenlik potansiyeli de o kadar yüksek olur. Bu sistemler dinamiktir ve bu nedenle sonuçlarımız üzerinde etkisi olan hız değişkenliğine tabidir. Kuşkusuz, yerçekimi, daha büyük partiküller için zayıf bir akış profili ile birleştiğinde, yerel olarak katı konsantrasyonunun çökmesine ve ceplerine neden olabilir.

Hacim boyutunun ve artan değişkenliğin farkında olarak, kılavuz (**BG 50) daha bütünsel bir genel bakış için numune konumlarında bir artış önermektedir. Aşağıda, BG 50 yönergelerinde atıfta bulunulan ve artan hacimlerin daha geniş bir örnekleme kapsamı tarafından nasıl karşılandığını listeleyen çıkarılmış bir tablo bulunmaktadır:

TABLO B.

Numunelerin düşük hızlı alanlardan (örneğin terminal üniteleri veya onları besleyen boru tesisatı) alınması durumunda, bu numunelerin ‘çökelmiş’ katılar içerebileceğini ve bu nedenle yüksek toplam askıda katı madde raporlarına katkıda bulunacağını anlayabilmek önemlidir. Ne yazık ki, laboratuvar testleri ‘askıya alınmış’ ve ‘yerleşmiş’ arasındaki farkı ayırt edemeyecektir.

Daha yüksek toplam sayımların kaydedildiği durumlarda, bu tür ‘çökelmiş’ katıların aşırı birikimini gidermek için lokalize yıkama önerilebilir. Lokalize yıkama yapılacaksa, bu noktaların düzenli olarak test edilmesi de tavsiye edilir. Örneğin, ‘çökelmiş’ katıların birikmesi iki-üç hafta sonra yeniden ortaya çıkarsa, bu, aktif korozyonun meydana gelmesi için daha geniş bir potansiyel riske işaret eder ve sistem çapında daha fazla araştırma yapılması gerekir.

ASKIDA KATI MADDE GIDERIMI

Neyse ki, sistemlerimiz artan askıda katı madde, korozyon veya diğer kalıntı belirtileri gösterirse, bu tür kontaminasyonu gidermek için kullanılabilecek bir dizi cihaz vardır. Buna süzgeçler, filtreler, manyetik filtreler, ayırıcılar, kombine hava ve ayırıcıların yanı sıra yaygın olarak bulunan yan akış filtrasyonu da dahildir. Tüm bunların oynayacağı bir rol vardır ve doğru uygulandığında kapalı devrelerin temizlenmesi ve sürekli korunması üzerinde olumlu bir etkiye sahip olabilir.

Bazı sistemlerde, yukarıda vurguladığımız bazı sorunları korumak için tasarım aşamasında yan akış filtrelemesi bulunur. Bu tür ekipmanlar basittir, kurulumu kolaydır ve basit bir katı madde giderme işlemine sahiptir. Yan akış filtreleri, dolaşımdaki suyun %5-15’ini bir filtre muhafazasından sürekli olarak geçirecek şekilde tasarlanmıştır (şemaya bakın), bu da toplam sistem hacminin her 24 saatte bir 2 ila 3 kez filtrelenmesine neden olur.

Farklı dereceler mevcuttur ve bir sistemin bilinen sorunları olduğu durumlarda, daha büyük parçacıkları çıkarmak için tipik olarak bir kursör filtresi seçilir.

Courser filtresi bu daha büyük parçacıkları çıkardıktan sonra, daha ince filtreler sistematik olarak uygulanır. Bu, daha ince filtrelerin ‘körleşmesini’ durdurur ve döküntülerin giderilmesi için daha kontrollü bir adım yaklaşımı sağlar. 30 mikronluk bir filtre boyutuna inmek iyi sonuçlar verir.

Bir sistemin yüksek düzeyde kirlilik yaşadığı durumlarda, geri kazanıma yardımcı olmak için belirli su arıtma kimyasallarının kullanılması iyi bir uygulamadır. Sorun(lar)a bağlı olarak, bir dizi
Kimyasal ürünler seçilebilir. Doğru prosedürün değerlendirilmesine ve bu tür sorunları en iyi şekilde ele alacak kimyasalların seçilmesine yardımcı olabiliriz.

Örneğin, kireçlenme için asit bazlı bir temizlik maddesinin kullanılması, mikrobiyolojik sorunların seçilen biyositlerle tedavi edilmesi ve korozyonun bir dağıtıcı kullanılarak işlenmesi gerekir. Kontaminasyonun ciddiyetine bağlı olarak, bunlar potansiyel olarak çok rahatsız edici ve maliyetli olabileceğinden tam kimyasal yıkamadan kaçınılabilir.

Önleme her zaman tedaviden daha iyidir. Daha düşük döküntü seviyelerinin kaydedildiği yerlerde, yukarıda açıklandığı gibi, kimyasal arıtma ve filtreleme karışımıyla çevrimiçi bir temizlik yapmak mümkündür. Metal yüzey temizleme işleminin bir parçası olarak, koruyucu bir manyetit tabakası oluşturarak yeni temizlenen yüzeyi pasifleştirmek çok önemlidir. Bunu, korozyon sürecini bozan ve yüzeyi korozyona dirençli hale getiren korozyon inhibitörlerinin eklenmesi takip eder.

Bir kez daha, mühendislerimiz bu koruyucu ürünlerin seçimi ve uygulanması konusunda yardımcı olabilir.

DİĞER TEMİZLİK SİSTEMLERİ

Süzgeçler
Bunlar, esas olarak pompaları ve kontrol vanalarını korumak için kullanılan, esas olarak daha büyük asılı maddeleri toplamak için kullanılan basit kaba katı muhafazalı filtrelerdir. Sırayla, koruyacakları ekipman veya cihazların önüne vb. monte edilirler. Düzenli kontrol ve temizliğe tabi tutulmalıdırlar.

ayırıcılar
Enkazı ‘yakalamak’ için bu yaklaşım, yine, dolaşımdaki suyun hızını yavaşlatmayı, su akışının ve herhangi bir asılı döküntünün sıralı bir kapta bulunan bir ağ ızgarasına çarpmasına izin vermeyi içeren basit bir teoridir. Bu ikiz proses, separatör ünitesinin tabanına ‘düşen’ daha büyük partiküllerin çökeltilmesini teşvik eder – bu nedenle ‘kir separatörü’ terimi kullanılır. Rutin olarak bu birimler, çökelmiş (yakalanmış) parçacıkları temizlemek için tabandan boşaltılır.

Manyetik ayırıcılar
Dolaşımdaki suda korozyon oluşmuşsa, herhangi bir asılı korozyona uğramış maddeyi çekmek için bir mıknatısın dahil edilmesi, oldukça verimli bir yakalama ve çıkarma yöntemidir. Bu ayırıcılar, boyutlarından bağımsız olarak metalik malzemeleri çeken son derece güçlü mıknatısları barındırır. Bu önemlidir, çünkü örneğin manyetit (demir oksit), soğutucu sistemlerinde pratik olarak kullanılabilecek fiziksel filtre boyutlarından önemli ölçüde daha düşük olan ortalama 8 μm’lik bir partikül boyutuna sahiptir. Bu tür mıknatısları akış yolu içinde ek olarak barındıran filtre sistemleri vardır, böylece her geçişin katıların giderilmesinde maksimum verime sahip olması sağlanır.

Sistemlerinizin performansını en üst düzeye çıkarmak, genel işletme maliyetlerini azaltmak ve kullanım ömrünü uzatmaya yardımcı olmak için su arıtma konusunda tavsiye ve destek almak için lütfen bizimle iletişime geçin.

Yazar: Simon Mattock, İleri Su Teknolojileri (AWT).