TECNOLOGÍAS PARA EL CONTROL DE LA CORROSIÓN, INCRUSTACIONES, SEDIMENTACIÓN/ENSUCIAMIENTO Y ACTIVIDAD MICROBIOLÓGICA

INTRODUCCIÓN

Este trabajo realizado se hizo con el fin de adquirir conocimiento sobre las distintas tecnologías de control industrial que se utilizan en los problemas típicos causados por el agua en sistemas de enfriamiento y de generación de vapor.

Esto nos ayuda como futuros ingenieros de producción a conceptualizar los términos de la corrosión, incustraciones, sedimentación/ensuciamiento y contaminación microbiológica para poder dar solución a las dificultades presentes en el lugar de trabajo.

OBJETIVO GENERAL

• Observar las innovaciones en cuanto a la implementación de nuevas tecnologías industriales que minimicen los costos y perjuicios en los procesos.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Realizar una información detallada de los diferentes equipos para la satisfacción de la industria.

• Conocer los distintos materiales por los que pueden estar hechos las maquinas de trabajo disminuir los problemas causados por el agua.

• Minimizar los problemas existentes en una empresa.

 PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN ACUOSA EN LA ZONA DE CONDENSACIÓN

Confiabilidad de las unidades de crudo - En tiempo real

Las operaciones variables y los crudos pueden imponer desafíos de corrosión en la zona de condensación. Responda más rápido a los cambios y mejore la confiabilidad de las unidades de crudo con información en tiempo real a partir del modelo de sistema de condensación PATHFINDER de Nalco.

• Minimice la corrosión: obtenga análisis inmediatos para dar respuestas rápidas a las condiciones operativas variables

• Sea proactivo: con indicadores de las tendencias históricas de corrosión, como el punto de condensación del agua y la formación de sal de amoníaco y de amina, ayude a identificar las principales causas de corrosión y evitarlas en el futuro

El nuevo PATHFINDER de Nalco ha combinado las funciones de nuestro riguroso simulador de proceso termodinámico, Monitor™, con nuestra tecnología de equilibrio iónico del agua para ayudar a incrementar la confiabilidad de las unidades de crudo. Junto con el análisis de agua del acumulador en el yacimiento, PATHFINDER determinará de manera rápida y precisa los parámetros de control de corrosión de mayor importancia, tales como:

• Perfil pH del sistema de condensación

• Punto de condensación del agua

• Temperaturas en la formación de sal de amoníaco y de amina

• Asistencia en la selección del neutralizador: escoger la amina correcta para las condiciones operativas

• Determinación de demandas de aminas neutralizadoras

• Cálculo de requisitos de agua de lavado a nivel termodinámico

Lo más importante, esta función está disponible para cualquier ingeniero de Nalco, en cualquier parte del mundo. Al llevar a cabo este detallado análisis de agua del acumulador en el yacimiento, los ingenieros de Nalco pueden determinar toda esta información en el mismo día. ¡Imagine tener al alcance de su mano y en tiempo real información tal como las concentraciones altas o bajas de ácidos, el punto de condensación de agua y las temperaturas de formación de sales!

Protección contra la corrosión

Dentro de las medidas utilizadas industrialmente para combatir la corrosión están las siguientes:

1. Uso de materiales de gran pureza.

2. Presencia de elementos de adición en aleaciones, ejemplo aceros inoxidables.

3. Tratamientos térmicos especiales para homogeneizar soluciones sólidas, como el alivio de tensiones.

4. Inhibidores que se adicionan a soluciones corrosivas para disminuir sus efectos, ejemplo los anticongelantes usados en radiadores de los automóviles.

5. Recubrimiento superficial: pinturas, capas de oxido, recubrimientos metálicos

6. Protección catódica.

Básicamente todos los métodos que existen para lograr controlar la corrosión de los materiales metálicos, son intentos para interferir con el mecanismo de corrosión, de tal manera que se pueda hacer que éste sea lo más ineficiente posible. Por ejemplo, disminuyendo el flujo de electrones entre los componentes metálicos de la celda de corrosión por el aumento de la resistencia eléctrica del metal, de alguna manera disminuiría la corriente de corrosión y, por tanto, la velocidad de corrosión. Esto no es practicable generalmente, pero disminuir el flujo de corriente en el componente electrolítico de la celda de corrosión produciría el mismo efecto, y esto sí es practicable.

Dado que para que exista un proceso de corrosión, debe formarse una pila o celda de corrosión y, por tanto, un ánodo, un cátodo, un conductor metálico y una solución conductora, además de una diferencia de potencial entre los electrodos o zonas anódicas y catódicas, la eliminación de alguno de los componentes esenciales de la mencionada pila, podría llegar a detener el proceso.

En la práctica, existen tres maneras de lograr lo anterior y por tanto de luchar contra la corrosión:

1) Aislamiento eléctrico del material: Esto puede lograrse mediante el empleo de pinturas o resinas, depósitos metálicos de espesor suficiente o por aplicación de recubrimientos diversos.

De esta forma, se puede lograr aislar el metal del contacto directo con el medio agresivo (agua, suelo y atmósfera por lo general).

2) Cambiando el sentido de la corriente en la pila de corrosión: Conectando eléctricamente, por ejemplo, el acero con un metal más activo (cinc o magnesio) podemos llegar a suprimir la corrosión del acero, ya que dejará de actuar como ánodo y pasará a comportarse como cátodo, dejando el papel de ánodo al metal más activo (cinc o magnesio).

Este es el principio de la protección Catódica.

3) Polarización del mecanismo electroquímico: Esto se puede lograr bien eliminando el oxígeno disuelto, bien mediante la adición en el medio agresivo de ciertas sustancias llamadas inhibidores, las cuales pueden llegar a polarizar uno de los electrodos de la pila de corrosión y por lo tanto, llegar a detener o cuanto menos disminuir sus efectos. En la práctica, lo anterior conlleva una modificación del entorno o medio ambiente, al cual está expuesto el metal.

 INCRUSTACIÓN E ANTI-INCRUSTADORES.

.

Incrustación significa la deposición de partículas en una membrana, causando su taponamiento. Si no existe remediación para la inhibición de procesos de incrustación, las membranas de ósmosis inversa, debido al paso de flujos a través de los elementos de membrana, se incrustarán debido a la precipitación de gases solubles ligeros, como carbonato de calcio, sulfato de calcio, sulfato de bario y sulfatos de estroncio. La mayoría de las aguas naturales contienen relativamente altas concentraciones de calcio, sulfato e iones bicarbonato.

En procesos de desalinización por membrana a altos rangos de recuperación, los limites de solubilidad de yeso y calcita exceden los niveles de saturación y dan lugar a la cristalización en la superficie de las membranas. La superficie bloqueada debido a incrustaciones, provoca disminución del flujo de permeado, reduciendo la eficiencia del proceso y aumentando los costes de operación.

Los efectos de incrustación en la velocidad de permeado de los sistemas de ósmosis inversa se pueden ver en la siguiente figura. Siguiendo un periodo de inducción, el flujo de la planta disminuye rápidamente. La longitud de este periodo puede variar dependiendo del tipo de incrustación y grado de súper saturación de las sales solubles ligeras.

Como se demuestra en el grafico, el periodo de inducción para la precipitación del carbonato de calcio es menor que las incrustaciones debido a sulfato, como sulfato de calcio. Es preferible desde el punto de vista económico prevenir la formación de incrustaciones, incluso existiendo limpiadores efectivos contra incrustaciones. Incrustadores normalmente taponan los elementos de ósmosis inversa por donde pasa el flujo de entrada/ alimentación, haciendo la limpieza muy difícil y costoso desde el punto de vista de tiempo empleado para su limpieza.

Existen tres métodos de control de incrustaciones que se emplea normalmente:

• Acidificación: la adición de acido destruye los iones de carbonato, de manera que se elimina uno de los reactivos causantes de la precipitación de carbonato cálcico. Esto es muy efectivo en la prevención de carbonato cálcico, pero ineficiente en la prevención de otro tipo de incrustaciones. Otras desventajas son la corrosividad de los ácidos, el coste de los tanques y equipos de monitoreo y el hecho de que los ácidos disminuyen el PH del permeado de las osmosis inversa.

• Ablandador, intercambiador iónico: este método se utiliza el sodio que se intercambia por iones de magnesio y calcio que se concentran en el agua de alimentación del sistema de osmosis inversa, siguiendo las siguientes ecuaciones químicas:

Ca2+ + 2NaZ => 2Na+ + CaZ2

Mg2+ + 2NaZ => 2Na+ + MgZ2

(NaZ representa la resina de intercambio a base de sodio).

Cuando todos los iones de sodio se han intercambiado con calcio y magnesio, la resina se debe regenerar con una solución salina. Los ablandadores a base de intercambio iónico elimina la necesidad de alimentación continua de un acido o anti-incrustador.

...