L’acqua è alla base di qualsiasi attività industriale; tuttavia contenendo al suo interno diverse sostanze disciolte o in sospensione, può non essere adatta tal quale a qualsiasi processo produttivo ed in quanto tale va pretrattata per evitare l’insorgenza di problematiche anche serie a danno degli impianti. Le usuali impurità dell'acqua danno luogo a particolari problemi la cui soluzione costituisce la base tecnica dell’attività di POOL’S ROMA. I problemi sono essenzialmente rappresentati dalle incrostazioni e dalle corrosioni.
All’interno di una caldaie industriale il processo di incrostazione, legato al precipitare dei componenti disciolti in acqua, va ad intasare e sporcare le superfici metalliche che si vorrebbero invece lisce e pulite per trasmettere meglio il calore e per far fluire più facilmente i fluidi. Il processo di corrosione invece comporta la formazione di ruggine sulle superfici metalliche che tenderanno ad assottigliarsi o addirittura a bucarsi. Spesso questi due fenomeni sono contestuali tra loro (es. esempio, la corrosione sotto i depositi o le incrostazioni).
Per poter risolvere questi importanti problemi POOL’S ROMA adotta un duplice approccio sintetizzabile in due classi di intervento: un approccio fisico, necessario per rimuovere (sempre parzialmente) dall’acqua le impurità dannose, prima che l’acqua sia applicata al processo, ed un approccio chimico di additivazione, che prevede l’aggiunta nell’acqua di processo di un modesto quantitativo di reattivi chimici la cui fabbricazione ed applicazione costituisce fondamentale attività di POOL’S ROMA.
Il primo passo nella gestione dell’acqua di una caldaia è quello porre una adeguata attenzione alle caratteristiche della c.d. acqua di alimento utilizzata per generare il vapore, ossia quelle acque che vengono aggiunte alla caldaia per sostituire quella legata all'evaporazione ed agli spurghi. La composizione dell'acqua di alimento per caldaie dovrebbe essere tale da consentire di concentrare le impurità al suo interno un numero ragionevole di volte, senza superare il limite di tolleranza di progetto della caldaia. Se l'acqua di alimento non possiede queste caratteristiche essa deve essere trattare per rimuovere le impurità.
La purezza dell'acqua di alimento è una questione relativa alla quantità e qualità delle impurità: come la durezza, il ferro, i silicati, sali di sodio. Le impurità più comuni rilevabili nell’acqua non trattata possono essere classi?cate come:
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particelle sospese: sabbia, argilla, particelle galleggianti, in sospensione o sedimentanti, sostanze organiche. Questi elementi in caldaia formano sedimenti e fanghi per cui impongono una accurata ?ltrazione preventiva delle acque impiegate.
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Colloidi: idrati metallici, solfuri, detersivi, gelatine. Composti che possono disturbare e danneggiare i dispositivi di depurazione.
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Soluti dissociati e non: gas quali azoto, ossigeno, idrogeno, anidride carbonica, ammoniaca, acido sol?drico; sostanze in forma ionica quali calcio, magnesio, sodio e potassio sotto forma di carbonati, bicarbonati, cloruri, solfati, nitrati e silicati.
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Organismi viventi: muffe, funghi, alghe, batteri.
I requisiti di purezza di ogni acqua di alimento dipendono da quanta acqua è utilizzata e dalla tolleranza del progetto della caldaia (pressione, tasso di trasferimento del calore, etc.). I requisiti di purezza dell'acqua di alimento per caldaie possono variare notevolmente. Una caldaia a bassa pressione con tubo bollitore può normalmente tollerare una elevata durezza dell'acqua di alimentazione con il trattamento adeguato mentre virtualmente tutte le impurità devono essere rimosse dall'acqua utilizzata in caldaie moderne ad alta pressione. Il range massimo di alcali, sali, silicati, fosfati, etc. non è cosi vasto, in relazione alla pressione di lavoro. Il livello massimo corrente deve essere richiesto al produttore della caldaia, che lo baserà sulle caratteristiche della caldaia in questione.
La POOL’S ROMA da sempre si occupa con i propri additivi chimici di trattamento delle acque di caldaia industriali con l’obiettivo di diminuire i costi operativi totali della propria clientela nel produrre vapore in maniera sicura, affidabile ed efficace rispetto al costo, limitando al massimo gli onerosi interventi di manutenzione e per garantendo un funzionamento ottimale della caldaia. L’aggiunta in acqua di processo degli additivi trattati da POOL’S ROMA può esercitare le seguenti funzioni:
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Convertire i precipitati in fanghi anziché in incrostazioni;
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Evitare o attenuare le precipitazioni e i depositi su tutti i circuiti;
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Proteggere le superfici metalliche dalla corrosione;
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Distruggere l’ossigeno disciolto;
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Neutralizzare l’acidità;
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Mantenere pulite le superfici metalliche;
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Minimizzare la produzione di schiume e trascinamenti dell’acqua di caldaia nel vapore assicurando la miglior qualità del vapore.
Il nostro approccio completo garantisce efficienza nella conduzione della centrale termica in modo da: 1) preparare preliminarmente l’acqua di alimento più adatta alla caldaia; 2) preservare gli impianti, proteggendoli e tenendo pulite le superfici; 3) massimizzare il ritorno del condensato consentendo risparmi idrici ed energetici (infatti il vapore condensato è acqua molto pura con contenuto relativamente molto caldo, è ideale per l'acqua di alimentazione della caldaia. Se però il condensato non viene trattato adeguatamente, nella caldaia potrebbero introdursi un certo numero di contaminanti causando problemi).
Preliminarmente predisponiamo una serie di analisi preventive dell’acqua in modo da guidare e controllare la conduzione corretta della centrale termica. In particolare le seguenti:
1) presenza di solidi sospesi, torbidità,
2) salinità o conduttività elettrica,
3) riscontro del pH (valore di acidità / alcalinità),
4) durezza totale,
5) alcalinità: P = indice alcalino apparente (relativo a carbonati e Idrati) M = indice alcalino completo (relativo a carbonati, bicarbonati e Idrati)
6) determinazioni dei cloruri (quando si utilizza un’acqua
di integrazione addolcita),
7) rilevazione di ferro, manganese, silice,
8) rilevazione di gas disciolti (ossigeno, idrogeno, anidride carbonica).
Effettuata l’analisi dei parametri siamo in grado si impostare il trattamento condizionante più opportuno. I risultati ottenibili assicureranno lunga vita agli impianti, ef?cienza massima e rendimento termico, manutenzioni ridotte al minimo.
Al di là del trattamento chimico dell’acqua, sempre necessario, è preferibile pretrattare l’acqua di alimento della caldaia dotandosi di un sistema fisico, quale ad esempio quello di addolcimento; in questo modo consentendo di evitare le incrostazioni di calcare, togliendo dall’acqua di alimento il calcio e il magnesio, che incrostano entrambi, e sostituendoli con del sodio, che è molto solubile e non incrostante. Il sodio, sostituendo il calcio e il magnesio, forma nell’acqua bicarbonato di sodio solubile. Tuttavia, è bene considerare che l’addolcitore ha alcuni svantaggi se non coadiuvato dall’utilizzo di un trattamento chimico condizionante opportuno. Infatti, poiché i sali non evaporano, si continua ad accumulare dentro l’acqua addolcita che bolle nella caldaia, il bicarbonato di sodio. Quest’ultimo, essendo molto alcalino, fa salire rapidamente l’alcalinità e il pH ed è necessario procedere allo spurgo con spreco di acqua calda spesso in percentuali molto importanti (es. 15% e oltre). L’acqua spurgata dal fondo della caldaia è normalmente alla temperatura 180-190°C. Il costo per innalzare la temperatura fino a tale limite è un fattore da tenere in forte considerazione poiché può costituire uno spreco di denaro importante. E’ intuitivo quindi comprendere che usando acqua addolcita si spreca denaro in quanto il consumo di metano o gasolio è più alto del necessario e questo solo per scaldare inutilmente la quantità di acqua spurgata. Il bicarbonato prodotto dal processo di addolcimento, allorché l’acqua supera i 70 °C, si trasforma in carbonato liberando grandi quantità di CO2, H2CO3 e ossigeno libero che peggiorano la qualità del vapore e aumentano di molto la richiesta di prodotti chimici per l’acqua da evaporare quali il solfito di sodio, le ammine, l’EDTA ecc.
A volte si completa l’impianto dotando il sistema di addolcimento di una seconda colonna caricata con resine anioniche che privano totalmente l’acqua di sali, o in alternativa si sostituisce il tutto con un impianto di osmosi inversa adatto a produrre acqua demineralizzata.
Un impianto a osmosi inversa ha vantaggi economici tali da farlo preferire ad un sistema di addolcimento. Poiché è necessario evitare gli sprechi e l’inquinamento ambientale (elevate concentrazioni saline degli spurghi negli scarichi), questi sono motivi in più per orientare le aziende verso questo tipo di impianto. L’acqua osmotizzata costa poco di più dell’acqua addolcita. E’ bene precisare che l’acqua demineralizzata, sebbene priva dei limiti legati ai processi incrostanti, è tuttavia un’acqua da considerare aggressiva ed in quanto tale da tenere sotto osservazione costante. E’ molto importante tenere sotto controllo la corrosione per ossidazione e l’ossigenazione. Per limitare ed eliminare questi pericoli si fa ricorso ad addizionanti chimici che aggiunti all'acqua di alimento garantiscono un funzionamento corretto del sistema ed l’azzeramento dei rischi di corrosione.