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CORROSINPARTE VI: AGUA DE ENFRIAMIENTO

Material: acero al carbono.Sistema: caldera operando a 247 [psi].Parte: caera del economizador (antes y despus de limpieza).Fenmeno: corrosin debido a la presencia de oxgeno en el agua.Tiempo de operacin: aprox. 2 aos.Causa de la falla: mala operacin del deaireador.

E0 = -0,44 [V]

E0 = 0,414 [V]

Material: acero al carbono.Sistema: caldera operando a 2.100 [psi].Parte: pared de tubo de agua.Fenmeno: corrosin custica.Tiempo de operacin: aprox. 13 aos.Causa de la falla: se form un depsito de hidrxido de sodio (sal no soluble), la cual se deposit en la pared del tubo y reaccion con la magnetita adherida a la pared, removindola y formando una zona andica que termin por corroer el tubo.

Sistema: enfriador de placas.Parte: cara fra de la placa.Fenmeno: acumulacin de carbonato de calcio (sal no soluble) provocando la aparicin de puntos calientes que llevan a la falla mecnica del material.Sistema: enfriador de placas.Parte: cara caliente de la placa.Fenmeno: acumulacin de carbonato de calcio en mayor grado que la observada en la cara fra. En ambas caras se observ adems SRB (bacterias sulfato reductoras)Sistemas de enfriamientoSin recirculacin (o de un paso)agua tomada de una fuente trmica enorme (de Temp. estable, ros, lagos), la que es descargada, luego de ser usada, hacia la fuente de origen.no se le realiza tratamiento (gran costo y problemas de contaminacin), slo se baja su temperatura con grandes caudales.

Con recirculacin en circuito abiertose recircula extrayndose el calor absorbido por contacto directo con el aire atmosfrico (transferencia de calor) y por evaporacin (transferencia de masa), generalmente en Torres de Enfriamiento.

Con recirculacin en circuito cerrado el calor absorbido se extrae en un intercambiador de calor, donde no hay contacto directo con el refrigerante. se realiza un tratamiento.slo se reponen prdidas fsicas del circuito con agua tratada.Los sistemas de enfriamiento cumplen la funcin de mantener una temperatura homognea determinada que permita operar el sistema o maquinaria en sus parmetros de diseo.

Sistema de enfriamiento de un pasoSistema de enfriamiento cerradoSistema de enfriamiento con recirculacin en circuito abierto.Parmetros del Cto. de enfriamientoREACPC: circulacin.R: reposicin.E: evaporacin.A: arrastre.P: purga.Circulacin: caudal de agua que circula por el circuito, dando el servicio de enfriamiento esperado.

Reposicin: caudal de agua nueva que se debe agregar al circuito para reponer las salidas del mismo (evaporacin, arrastre y purga).

Evaporacin: caudal de agua que se pierde por evaporacin en el proceso de transferencia de calor.

Arrastre: caudal de agua que es eliminado en el dispositivo de transferencia de calor por diseo de ste (por ejemplo, una torre de enfriamiento se pierde app. 0,05% a un 0,3% de agua del cto.)

Purga: cantidad de agua que eliminada del cto., para mantener la concentracin de sta o para la toma de muestras.

Como la concentracin del evaporado XE es nula, luego se tiene que:siendo c los ciclos de concentracin.Composicin del agua de enfriamientoGases disueltosSlidos disueltosSlidos no disueltosContaminacin bacterianaPropiedades qumicas ms importantes del agua de enfriamiento:

Conductividad: medida de la habilidad para conducir la electricidad. En agua de enfriamiento, la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua. La conductividad es medida en [] y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada, a ms de 10,000 para el agua salada.

pH: acidez o basicidad del agua. La escala del pH va del O al 14, donde el cero representa la mxima acidez y el 14 la mxima basicidad.

Alcalinidad: en el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave, ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03-2) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-).

Dureza: es la concentracin de compuestos minerales que hay en una determinada cantidad de agua, en particular sales de Mg y Ca. El grado de dureza es directamente proporcional a la concentracin de sales alcalinas.10

Cloruros Dureza total CaCO3pHSliceSiO2SulfatosSO4STD (slidos totales disueltos)Alcalinidad total CaCO3ConductividadO2, N2, CO2

La presencia de O2 disuelto en el agua favorece la corrosin.

La formacin de otros gases como H2, produce destruccin de la pelcula pasiva.Gases disueltos

E0 = -0,44 [V]

E0 = 0,414 [V]

E0 = -0,44 [V]

E0 = -0,83 [V]Cuando existe O2 disuelto en el agua, se obtiene el siguiente sistema REDOX:Si se elimina el O2 disuelto en el agua, se obtiene el siguiente cambio, en el sistema REDOX:Cmo se controla la concentracin de oxgenoMtodo mecnico: mediante la utilizacin de deaireadores, se eleva la temperatura del agua, hasta su temperatura de saturacin, de modo de facilitar la remocin de los gases disueltos.

Sustancias capturadoras de O2

HidrazinaSal que precipitaControl del CO2 : el CO2 disuelto en el agua e hidrolizado, forma bicarbonato (aumentando la alcalinidad de bicarbonatos) y aumenta la concentracin de iones H+ (moviendo el pH a la zona cida)

Formacin de bicarbonatoAumenta la concentracin de iones H+, con la consecuente disminucin del pH.Control del pH: una variacin en el pH implica que el metal pasa de la zona de Inmunidad a la pasivacin o a la zona de corrosin.

CorrosinPasivacinInmunidadControl de la alcalinidad: la alcalinidad de carbonatos (CO3-2) y bicarbonatos (HCO3-), se relaciona con la formacin de sales de Ca, las cuales producen depsitos en las superficies de intercambio de calor, produciendo la falla del sistema de enfriamiento por concentracin trmica.ndice de Langelier (LSI): entrega un parmetro cualitativo de la estabilidad del agua, respecto de la precipitacin de sales de CaCO3.Otro ndice utilizado es el llamado ndice de Ryznar, siendo ste ms adecuado para sistemas en movimiento .

pHs: pH de saturacinpAlc: M O (methyl orange) en ppm de equivalentes de CaCO3 (alcalinidad).pCa: ppm de Ca expresada como ppm de CaCO3.

Slidos disueltosIncrustaciones: las impurezas del agua, tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse, dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua, pH, alcalinidad y otras caractersticas del agua. Las incrustaciones, tal como su nombre lo indica, se depositan en las paredes de los circuitos y equipos, produciendo puntos calientes por prdida de transferencia de calor de la superficie.En algunas ocasiones, puede reaccionar qumicamente con el metal pasivado y quitar la capa pasivante, produciendo corrosin.Slidos no disueltosEnsuciamiento: los slidos suspendidos, tanto de las fuentes externas como internas, pueden causar depsitos y favorecen la corrosin por erosin.Contaminacin bacteriana Condiciones favorables:

Microorganismos. Nutrientes. Oxgeno. Agua. Puntos de anclaje en la superficie.Aguas con poco movimiento.FIJASIN AL METALCORROSININGRESO DE MICROORGANSIMOS AL SISTEMA.FORMACIN DE COLONIA MICROBIANA Desarrollo de corrosin del tipo Crevice.Accin de SRB bajan el pH en la zona afectada.Sulfatos producto de SRB favorecen el crecimiento bacteriano. Formacin de Pitting.Crecimiento del ndulo original.Bacterias liberan esporas dentro del sistema.Se contaminan otros puntos del sistema.

Documentacin Tcnica