Tratamientos químicos en sistemas de transferencia de calor

¿Tiene un programa de tratamiento de agua? Si es así, ¿funciona? Cada aplicación de proceso que utiliza el agua para la transferencia de calor debe ser tratada químicamente.

El tratamiento químico alargará la vida de su equipo y aumentará la eficiencia operativa. Si está bien aplicado y monitoreado, los productos químicos del tratamiento hacen esta tarea protegiendo las partes metálicas del sistema de la corrosión y manteniendo limpias las superficies de transferencia de calor.

Tratamiento químico para sistemas de enfriamiento

En general, los sistemas de enfriamiento evaporativo, que tienen normalmente una torre de enfriamiento o condensador evaporativo, son más complejos desde un punto de vista de tratamiento de agua. Las escamas, la corrosión y la suciedad son comunes a estos sistemas si carecen de un tratamiento químico adecuado y/o un manejo apropiado del agua.

Por el contrario, los sistemas de circuito cerrado, generalmente no sufren la deposición de escamas minerales, ya que la evaporación no ocurre en estos sistemas. La corrosión y suciedad, sin embargo, son problemas comunes de los sistemas de circuito cerrado.

Componentes metálicos en sistemas de agua y su vulnerabilidad a la corrosión

La corrosión puede destruir los componentes del sistema o simplemente disolver los metales de una parte del sistema y depositarlas en otro lugar. La redeposición o la suciedad a menudo se producen en una superficie de transferencia de calor. La suciedad puede causar restricciones de flujo en zonas de flujo crítico.

Los siguientes son algunos aspectos simples que le dirán si usted tiene problemas relacionados con el agua. Estos consejos están dirigidos sobre todo a procesadores con sistemas de circuito cerrado. Un ejemplo de un sistema de circuito cerrado es una aplicación de moldeo por inyección donde los moldes son enfriados o calentados mediante agua que es recirculada y no evaporada en una torre de enfriamiento o condensador evaporativo.

¿Tiene una metalurgia compatible?

Hay que ser conscientes de los diferentes metales que hay en su sistema. Cuando hay metales diferentes en contacto directo o que estén muy próximos, como el latón y el acero, por ejemplo, pueden causar corrosión galvánica. Puede evitar esto mediante el aislamiento de los dos metales con acoplamientos dieléctricos.

¿Está el agua limpia o sucia?

El agua limpia no siempre significa que todo está bien, pero el agua sucia sí es una mala señal bajo cualquier circunstancia. El agua con óxido rojo generalmente significa una corrosión activa de las tuberías de hierro por el oxígeno presente en el agua. Los niveles adecuados de inhibidores de corrosión de acero generalmente mantendrán el agua limpia. Incluso si el agua se ve clara, los productos de corrosión en forma de hierro disuelto (ferroso) pueden estar al acecho en la solución.

Una vez que se le permite entrar en un recipiente abierto, el oxígeno atmosférico reduce la claridad de la muestra a un color rojo o turbio.

El hierro negro magnético (magnetita) también puede cambiar el color del agua. Puede deberse a los restos de soldadura, o a óxido viejo que ha cambiado químicamente. Pero esto no es generalmente un signo de corrosión activa. Un color azul en el agua es generalmente un signo de corrosión de cobre o metal rojo.

Los fluidos de transferencia de calor añadidos al agua dan a menudo un color amarillo o verde al agua, camuflando los colores de la corrosión antes citados. Así que si utiliza glicol en el agua le tomará un tiempo hacer estas observaciones. También será más difícil la detección del olor.

Control de pH en sistemas de moldeo por inyección

El mal olor del agua es generalmente una indicación de algún tipo de contaminación. Un olor séptico, a alcantarilla o a gas puede ser un indicio de contaminación microbiológica en el agua. Las bacterias pueden causar una corrosión influenciada microbiológicamente (MIC) en todos los metales del sistema.

La presencia de bacterias puede comprobarse fácilmente. Si están presentes, se controlan por lo general fácilmente con microbicidas. Una vez detectados, deben ser vigilados regularmente. Las nuevas cepas se pueden adaptar fácilmente a entornos cambiantes.

Los residuos de una nueva construcción y los sellantes y barnices de la tubería pueden hacer que el agua huela y, si se detecta, debe eliminarse del sistema. Estos olores generalmente son constantes y no vienen y van como los olores de los organismos vivos cuyas poblaciones fluctúan cunado cambia el entorno.

¿Qué hay en el interior de la tubería?

Cuando tenga la oportunidad, debe inspeccionar los componentes del sistema que están en contacto con el agua. Si un componente falla, ábralo para exponer la parte que ha estado en contacto con el agua. Busque signos de corrosión o incrustaciones.

Documente sus observaciones y anote la fecha en que se instaló el nuevo componente de reemplazo. Vea si las mejoras introducidas en el programa de tratamiento de agua coinciden con una vida más larga del nuevo componente.

La incrustación de mineral es de color blanco o marrón y tiene un elemento sólido, algunas veces con un recubrimiento muy suave. La forma más común de la incrustación mineral, el carbonato de calcio (CaCO3), burbujea cuando entra en contacto con una solución diluida de ácido clorhídrico. Use un recipiente de vidrio para hacer una prueba que determine si el mineral es principalmente CaCO3.

Un depósito de óxido rojizo puede ser óxido de hierro. Esto puede indicar la corrosión de una tubería de hierro localizada en otra parte del sistema que se ha depositado en otro lugar, generalmente un área de bajo flujo o velocidad reducida del agua. La deposición puede tener la consistencia de fango, o puede ser sólida y haberse acumulado con el tiempo. Muchas veces, los productos de corrosión de cobre pueden dar un aspecto brillante si se mezclan con hierro.

La corrosión de la tubería del sistema u otros componentes metálicos es generalmente fácil de ver. Burbujas, huecos, surcos son todos signos de corrosión del metal. Los huecos y surcos son más comunes en metales rojos, pero pueden ocurrir en cualquier metal.

Una capa viscosa se asocia generalmente con un biofilm. Los biofilmes son conjuntos de células predominantemente bacterianas que crecen sobre una superficie. Un biofilm se forma cuando las bacterias comienzan a excretar una sustancia viscosa y pegajosa que les permite adherirse a las superficies.

La masa del biofilm a menudo varía según la ubicación dentro de un sistema contaminado y está típicamente compuesta de muchas especies de microorganismos, incluyendo bacterias, hongos, algas y protozoos. Todas estas condiciones son químicamente tratables y pueden ser controlados con un programa controlado de tratamiento químico del agua.

Todos los metales tienen “zona de confort” diferente del pH o una velocidad de corrosión menor. La metalurgia de su sistema específico y los componentes críticos del funcionamiento de su operación determinarán el pH de funcionamiento más conveniente para su sistema único.

Controlar el pH de un sistema de moldeo por inyección refrigerado por agua o cualquier otro sistema no es recomendable a menos que la persona que lo realiza tenga experiencia como especialista en tratamiento de agua. La sobredosis o el uso indebido de equipos de prueba pueden ocasionar daños y corrosión excesiva de metales del sistema.

Especialista en tratamiento de agua: la importancia de la experiencia local

El agua tiene particularidades, según el lugar y, a menudo, requiere un conocimiento de la zona para tratarla con eficacia. Cada proceso de calefacción o de refrigeración que utiliza agua para la transferencia de calor ofrece sus propios desafíos. Contrate a un experto local en tratamiento de aguas. Muchas veces un profesional de tratamiento de aguas local estará familiarizado con los desafíos que enfrenta su proceso con el agua de la zona. 

Uno de esos desafíos es el tamaño del sistema. Los sistemas pequeños —menos de 5000 gal —no requieren cantidades importantes de tratamiento. A menudo los ingresos procedentes de los sistemas pequeños no son atractivos para los vendedores de tratamientos químicos. Pueden venderle inhibidores de corrosión de tratamiento de aguas, agentes de control de pH, microbicidas, etc…; pero en general no hacen un seguimiento para ver si se mantienen los parámetros de funcionamiento, y de ahí los resultados.

Cuando encuentre un consultor de tratamiento de agua de su gusto, negocie un contrato donde pueda especificar la frecuencia de las pruebas in situ dentro de las visitas de servicio regular a sus instalaciones. Usted también puede solicitar que sea instalado un equipo de monitoreo de corrosión en su sistema para documentar el éxito o fracaso de los inhibidores de corrosión específicos. Consulte con su asesor de tratamiento de agua para obtener más información sobre este tema.