Preia controlul

Industria chimică produce o mare varietate de substanțe chimice prin diverse procese. De cele mai multe ori, însă, substanțele chimice de bază reacționează între ele pentru a obține produsul chimic finit dorit. În timp ce unele reacții chimice necesită căldură pentru a avea loc (endotermice), altele, dimpotrivă, eliberează o cantitate destul de mare de căldură odată inițiate (exotermice). Deoarece procesele lor necesită flexibilitate și stabilitate termică, schimbătoarele de căldură sunt esențiale pentru companiile chimice și petrochimice. Sistemele de transfer de căldură utilizate în industria chimică se pot baza pe diferite concepte și tehnologii și pot utiliza o gamă largă de fluide de transfer de căldură. Majoritatea companiilor chimice vor folosi uleiuri minerale sau apă pentru a transporta, disipa sau schimba căldura în procesele lor. Cu toate acestea, indiferent de fluidul termic utilizat, sistemele de transfer de căldură își vor pierde din eficiență de-a lungul anilor din cauza murdăririi. Afânarea reprezintă acumularea de materiale nedorite, cum ar fi lac, nămol, alge, calcar, săruri insolubile și minerale pe suprafața internă a sistemelor de transfer termic. Următorul articol oferă mai multe informații despre murdărire și sugerează cum să prevenim ca acest fenomen să nu provoace pierderi de eficiență în sistemele de transfer de căldură.

Pentru toate provocările pe care le pot ridica sistemele de transfer de căldură, specialistul în tribologie Klüber Lubrication a dezvoltat soluții foarte eficiente care pot contribui la restabilirea eficienței depline a sistemelor de circulație a apei și de răcire.

Indiferent dacă sunt concepute pentru a încălzi sau răci procesele, majoritatea sistemelor de transfer de căldură cu circulație de ulei din instalațiile chimice și petrochimice folosesc încă uleiuri minerale din grupa I în această aplicație de mare putere. Uleiurile minerale din grupa I sunt derivate din petrol brut. Procesul de rafinare utilizează un solvent care lasă în amestec impurități și molecule de hidrocarburi de diferite dimensiuni. Unele sisteme de transfer de căldură pot utiliza până la o sută de mii de litri de ulei ca mediu de transfer, ceea ce face ca uleiurile minerale din grupa I, cu prețul lor accesibil, să fie atractive pentru companiile chimice.

În cele mai multe cazuri, sistemele de transfer de căldură sunt departe de a fi perfect proiectate. În majoritatea sistemelor, uleiul este supus unor solicitări considerabile, din cauza unei surse de încălzire localizată intensă în combinație cu o viteză de curgere redusă. De asemenea, uleiul poate intra în contact cu aerul din vasul de expansiune, ceea ce face ca acesta să se oxideze și să se degradeze mai repede. Uleiurile din grupa I conțin hidrocarburi nesaturate și componente asfaltenice care reacționează cu oxigenul, provocând degradarea la temperaturi ridicate. 

Împingerea uleiurilor minerale din grupa I până la limitele lor de performanță și de durată de viață în sistemele de transfer de căldură va duce, cel mai probabil, la acumularea de lac sau de carbon în tot sistemul de circulație, ceea ce va cauza cu siguranță murdărirea și, în timp, va afecta eficiența sistemului. Specialistul în tribologie Klüber Lubrication este foarte conștient de provocările pe care le pot reprezenta sistemele de transfer de căldură pentru companiile chimice și a dezvoltat o gamă completă de produse și soluții pentru această aplicație. Uleiurile de bază foarte rafinate și hidrotratate utilizate în aceste produse oferă o stabilitate mult mai bună la temperaturi ridicate și fac posibilă o durată de viață extinsă.

Pentru procesele în care căldura nu este atât de critică sau în care este necesară răcirea, majoritatea companiilor chimice se vor baza pe sisteme de circulație a apei. În sistemele de recirculare a apei se produce, de asemenea, murdărire, deoarece apa industrială nedestilată conține săruri minerale care se pot lipi de suprafețele metalice. Diferența dintre sistemele de circulație cu apă și cele cu ulei este dată de factorul de murdărire, o valoare matematică (denumită de obicei Rf sau Rd) care cuantifică rezistența teoretică la fluxul de căldură datorată acumulării unui strat pe suprafețele interne ale schimbătoarelor de căldură. Este un raport între coeficientul de transfer al unui schimbător de căldură curat și aceeași unitate după ce s-a instalat o problemă de murdărire. Factorii standard de murdărire pentru lichide și gaze obișnuite sunt specificați într-o listă oficială, care este ușor accesibilă pe internet.

Depunerile de calcar, de obicei compuși de calciu și magneziu, afectează eficiența de funcționare a compresoarelor de aer, a răcitoarelor, a schimbătoarelor, a pompelor de vid, a boilerelor, a turnurilor de răcire și a altor echipamente umezite cu apă. Dacă nu sunt tratate corespunzător, sedimentele, nămolul și calcarul care se acumulează în apa reciclată duc la o pierdere de eficiență și la creșterea consumului de energie. Sistemele prost întreținute pot găzdui, de asemenea, bacteria legionella, care reprezintă un risc pentru sănătatea celor care lucrează în apropierea acestor echipamente. În fiecare an, industria chimică pierde venituri de miliarde de dolari din cauza întreruperii activității echipamentelor și a creșterii consumului de energie, cauzate de acumularea de calcar care înfundă conductele echipamentelor de producție.

Având în vedere că echipamente precum turnurile de răcire oferă doar o eficiență de 70-75 %* de la început, este ușor de imaginat cât de slabă devine eficiența odată ce se formează un strat de calcar de 3-6 mm. Desincrustanții pe bază de apă oferă o modalitate rapidă, sigură și ușoară de a curăța echipamentul și de a-l readuce la eficiența maximă de funcționare. Klüber Lubrications oferă o gamă completă de detartranți de înaltă performanță, care sunt îmbogățiți cu agenți de umezire, inhibitori de coroziune și compuși de degresare. Aceștia sunt concepuți pentru a pătrunde și a îndepărta calcarul încrustat, rugina, murdăria și subprodusele de coroziune de pe suprafețele interioare umezite cu apă ale echipamentelor de procesare comerciale și industriale. Unii detartranți de înaltă tehnologie conțin, de asemenea, coloranți activi care își schimbă culoarea pentru a anunța operatorul când este necesară o acțiune.

Cu toate acestea, nu toate substanțele chimice de decalcifiere sunt potrivite pentru toate tipurile de suprafețe metalice. De exemplu, trebuie acordată o atenție deosebită suprafețelor galvanizate și de aluminiu, deoarece decalcarii tradiționali pe bază de acizi minerali sau organici ar putea ataca și deteriora aceste suprafețe și componente. Prin urmare, este recomandabil să contactați un specialist precum Klüber Lubrication înainte de a curăța un sistem de circulație a apei. Expertul în tribologie oferă servicii tehnice, dezvoltă proceduri de curățare eficiente și poate chiar asista echipele de întreținere la fața locului în operațiunile de curățare.