วิธีเลือกสารเคมีสำหรับการปรับขนาดและการกัดกร่อนในระบบน้ำหล่อเย็น

เหตุใดการตะกรันและการกัดกร่อนจึงเป็นภัยคุกคามที่ใหญ่ที่สุดสองประการต่อระบบน้ำหล่อเย็น

ในระบบน้ำหล่อเย็นทางอุตสาหกรรม ตะกรันและการกัดกร่อนไม่ได้เป็นเพียงปัญหาในการบำรุงรักษา แต่ยังเป็นสาเหตุโดยตรงของการหยุดทำงานของการผลิต ความล้มเหลวของอุปกรณ์ และต้นทุนการดำเนินงานที่เพิ่มขึ้น คราบตะกรันทำหน้าที่เป็นฉนวนกันความร้อนบนพื้นผิวถ่ายเทความร้อน: แม้แต่ สเกลแคลเซียมคาร์บอเนตชั้น 1 มม. สามารถลดประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนได้ถึง 10% ทำให้อุปกรณ์ทำงานหนักขึ้นและใช้พลังงานมากขึ้น ในทางกลับกัน การกัดกร่อนจะทำให้ท่อโลหะ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และหอหล่อเย็นเสื่อมคุณภาพอย่างเงียบๆ ทำให้เกิดการรั่วไหลและการปิดระบบโดยไม่ได้วางแผน ซึ่งอาจทำให้เสียเงินหลายหมื่นดอลลาร์ต่อเหตุการณ์

ปัญหาทั้งสองมีสาเหตุเดียวกัน นั่นคือ เคมีของน้ำที่ไม่มีการจัดการ ในขณะที่น้ำหมุนเวียนและระเหย แร่ธาตุที่ละลายเข้มข้น การเปลี่ยนแปลง pH และกิจกรรมของจุลินทรีย์จะช่วยเร่งการเกิดเชื้อรา หากไม่มีโปรแกรมการบำบัดด้วยสารเคมีแบบกำหนดเป้าหมาย ระบบทำความเย็นทางอุตสาหกรรมทุกระบบ ไม่ว่าจะในโรงไฟฟ้า โรงถลุงเหล็ก โรงงานปิโตรเคมี หรือโรงงานเภสัชกรรม ก็มีความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายแบบเดียวกัน

ข่าวดีก็คือว่าทั้งการปรับขนาดและการกัดกร่อนสามารถควบคุมได้ในระดับสูง แต่การควบคุมจำเป็นต้องเลือกสารเคมีที่เหมาะสมสำหรับระบบเฉพาะของคุณ และการตัดสินใจนั้นก็ไม่ใช่ว่าจะเหมาะกับทุกคน

ทำความเข้าใจประเภทของตะกรันและสารยับยั้งการกัดกร่อนประเภทต่างๆ

การบำบัดด้วยสารเคมีที่มีประสิทธิผลเริ่มต้นจากการทำความเข้าใจว่าผลิตภัณฑ์แต่ละประเภททำหน้าที่อะไรและเหมาะสมกับตำแหน่งใด หมวดหมู่หลักที่ใช้ในระบบน้ำหล่อเย็นหมุนเวียนทางอุตสาหกรรม ได้แก่:

สารยับยั้งตะกรันและสารช่วยกระจายตัว

สารยับยั้งตะกรันทำงานโดยการรบกวนการเจริญเติบโตของผลึกของแร่ธาตุ — โดยหลักแล้วคือแคลเซียมคาร์บอเนต แคลเซียมซัลเฟต และซิลิกา — บนพื้นผิวโลหะ สารช่วยกระจายตัวช่วยป้องกันไม่ให้อนุภาคแขวนลอยจับตัวเป็นก้อนและตกตะกอนเป็นตะกอนแข็ง ในหลายระบบ สารยับยั้งตะกรันและสารช่วยกระจายตัวที่รวมกันถูกใช้เพื่อจัดการกับกลไกทั้งสองพร้อมกัน ปริมาณโดยทั่วไปสำหรับการบำบัดน้ำหมุนเวียนมีตั้งแต่ 15 ถึง 40 หน้าต่อนาที ด้วยการเติมอย่างต่อเนื่อง แม้ว่าจะต้องเทียบเคียงกับการวิเคราะห์คุณภาพน้ำจริงเสมอก็ตาม

สารยับยั้งการกัดกร่อน

สารยับยั้งการกัดกร่อนจะสร้างฟิล์มป้องกันบนพื้นผิวโลหะ ช่วยลดปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าที่ทำให้เกิดการย่อยสลายของวัสดุ สูตรจะแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญขึ้นอยู่กับโลหะที่มีอยู่ในระบบ เช่น เหล็กกล้าคาร์บอน โลหะผสมทองแดง และเหล็กกล้าไร้สนิม ซึ่งแต่ละชนิดตอบสนองต่อเคมีของสารยับยั้งต่างกัน ปริมาณโดยทั่วไปมีตั้งแต่ 5 ถึง 15 หน้าต่อนาที ด้วยการป้อนอย่างต่อเนื่อง ปรับตามพารามิเตอร์คุณภาพน้ำของระบบ

สารยับยั้งการกัดกร่อนและตะกรันแบบผสมผสาน

สำหรับระบบหมุนเวียนแบบเปิดส่วนใหญ่ ผลิตภัณฑ์มัลติฟังก์ชั่นที่จัดการทั้งการกัดกร่อนและตะกรันไปพร้อมๆ กันเป็นโซลูชันที่ใช้งานได้จริงและคุ้มค่าที่สุด ผลิตภัณฑ์เหล่านี้เหมาะอย่างยิ่งกับระบบที่การจัดการสารเคมีแบบง่ายมีความสำคัญเป็นอันดับแรก หรือในพื้นที่สำหรับจุดจ่ายสารเคมีหลายจุดมีจำกัด

สารยับยั้งการกัดกร่อนแบบวงปิด

ระบบวงปิด — เช่น ที่ใช้ในวงจรทำความเย็นทุติยภูมิหรือลูปเครื่องทำความเย็น HVAC — ต้องใช้สูตรผสมยับยั้งการกัดกร่อนโดยเฉพาะ เนื่องจากไม่มีการระบายออกและน้ำถูกหมุนเวียนอย่างต่อเนื่อง ความเข้มข้นของสารยับยั้งจึงต้องได้รับการดูแลอย่างระมัดระวัง ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 30 ถึง 100 หน้าต่อนาที และเติมเต็มเพื่อชดเชยการสูญเสียของระบบเท่านั้น

ปราศจากฟอสฟอรัสเทียบกับฟอสฟอรัสต่ำ: การตัดสินใจที่ขับเคลื่อนด้วยกฎระเบียบและคุณภาพน้ำ

ในอดีต สารยับยั้งการกัดกร่อนที่มีฟอสเฟตและตะกรันครองตลาดเนื่องจากประสิทธิภาพที่ได้รับการพิสูจน์แล้วและมีต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำ อย่างไรก็ตาม กฎระเบียบการปล่อยทิ้งสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดยิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งการจำกัดฟอสฟอรัสรวมในน้ำเสีย ได้เปลี่ยนเกณฑ์การคัดเลือกสำหรับหลายอุตสาหกรรมโดยพื้นฐาน

ปัจจุบันนี้ ทางเลือกระหว่างสารยับยั้งที่ปราศจากฟอสฟอรัสและสารยับยั้งฟอสฟอรัสต่ำเป็นหนึ่งในการตัดสินใจที่เป็นผลสืบเนื่องมากที่สุดในการออกแบบระบบ นี่คือการเปรียบเทียบโดยตรง:

การเปลี่ยนแปลงไปสู่สูตรที่ปราศจากฟอสฟอรัสกำลังเร่งตัวไปทั่วทั้งอุตสาหกรรม หากโรงงานของคุณดำเนินการภายใต้ขีดจำกัดของฟอสฟอรัสจากน้ำทิ้งที่เข้มงวด หรือตั้งอยู่ในพื้นที่ที่มีความอ่อนไหวต่อสิ่งแวดล้อม ให้เลือก การกัดกร่อนและสารยับยั้งตะกรันที่ปราศจากฟอสฟอรัส ไม่ใช่ทางเลือกอีกต่อไป — เป็นข้อกำหนดพื้นฐาน สำหรับระบบที่มีความยืดหยุ่นมากกว่า สูตรที่มีฟอสฟอรัสต่ำยังคงเป็นตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพและมักจะเป็นทางเลือกที่คุ้มค่าต่อต้นทุน

ปัจจัยสำคัญสี่ประการที่กำหนดการเลือกใช้สารเคมีที่เหมาะสม

ไม่มีโปรแกรมเคมีใดที่สามารถออกแบบแยกจากระบบที่ป้องกันได้ ต้องประเมินปัจจัยสี่ประการต่อไปนี้ก่อนที่จะสรุปวิธีการรักษาใดๆ:

1. การวิเคราะห์คุณภาพน้ำ

นี่คือจุดเริ่มต้นที่ไม่สามารถต่อรองได้ ความกระด้าง ความเป็นด่าง ปริมาณคลอไรด์ ระดับซัลเฟต pH และของแข็งที่ละลายได้ทั้งหมดของน้ำเติมและน้ำหมุนเวียนจะเป็นตัวกำหนดแนวโน้มการเกิดตะกรันและความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนของระบบโดยตรง ดัชนีความอิ่มตัวของ Langelier (LSI) หรือดัชนีเสถียรภาพ Ryznar (RSI) โดยทั่วไปจะใช้เพื่อหาปริมาณศักยภาพในการปรับขนาดแคลเซียมคาร์บอเนต และควรแจ้งการเลือกและปริมาณของสารยับยั้งก่อนซื้อสารเคมีใดๆ

2. ระบบโลหะวิทยา

โลหะในตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ท่อ และหอทำความเย็นไม่เหมือนกันทั้งหมด เหล็กคาร์บอน เหล็กกัลวาไนซ์ ทองแดง และโลหะผสมคิวโปรนิกเกิล ต่างก็มีกลไกการกัดกร่อนที่แตกต่างกัน และตอบสนองต่อเคมีของสารยับยั้งต่างกัน สูตรที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับระบบเหล็กอาจไม่เข้ากันกับส่วนประกอบที่เป็นทองแดง ทำให้เกิดการเร่งมากกว่าการกัดกร่อนที่ลดลง ตรวจสอบโลหะวิทยาของวงจรเปียกทั้งหมดทุกครั้งก่อนเลือกสารยับยั้งการกัดกร่อน

3. วัฏจักรของความเข้มข้น

เมื่อน้ำระเหยออกจากระบบหมุนเวียนแบบเปิด แร่ธาตุที่ละลายก็จะมีความเข้มข้น จำนวนครั้งที่สมาธิสัมพันธ์กับน้ำแต่งหน้าเรียกว่าวัฏจักรของความเข้มข้น (CoC) CoC ที่สูงขึ้นหมายถึงประสิทธิภาพการใช้น้ำที่ดีขึ้น แต่ความเสี่ยงต่อการเกิดตะกรันและการกัดกร่อนที่สูงขึ้น โปรแกรมทางเคมีของคุณ ทั้งการเลือกผลิตภัณฑ์และปริมาณ จะต้องได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึง CoC เป้าหมายของระบบของคุณ ซึ่งโดยปกติจะมีค่าตั้งแต่ 3 ถึง 6 ในการใช้งานทางอุตสาหกรรม

4. ข้อกำหนดการปล่อยทิ้งสิ่งแวดล้อม

การระบายออกจากระบบทำความเย็นได้รับการควบคุมในเขตอำนาจศาลส่วนใหญ่ ขีดจำกัดฟอสฟอรัส ข้อจำกัดเกี่ยวกับโลหะหนัก และมาตรฐาน COD (ความต้องการออกซิเจนทางเคมี) ล้วนเป็นข้อจำกัดในการใช้สูตรทางเคมีอย่างถูกกฎหมาย การทำความเข้าใจกฎข้อบังคับในการกำจัดของเสียในท้องถิ่นก่อนเลือกโปรแกรมการรักษาใดๆ ถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงในการปฏิบัติตามข้อกำหนดและบทลงโทษที่อาจเกิดขึ้น

วิธีการจ่ายสาร: การให้ยาต่อเนื่องเทียบกับการช็อก

นอกเหนือจากการเลือกผลิตภัณฑ์แล้ว วิธีการเติมสารเคมียังส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพการบำบัดและต้นทุนการดำเนินงาน

การจ่ายยาอย่างต่อเนื่อง ใช้สำหรับสารยับยั้งการกัดกร่อน สารยับยั้งตะกรัน และสารช่วยกระจายตัว ผลิตภัณฑ์เหล่านี้จำเป็นต้องรักษาความเข้มข้นที่ตกค้างในน้ำหมุนเวียนให้คงที่ตลอดเวลาเพื่อให้การป้องกันที่สม่ำเสมอ ปั๊มสูบจ่ายที่ปรับเทียบเพื่อให้ป้อนในอัตราสัดส่วนกับการไหลของน้ำเติมเป็นวิธีมาตรฐาน

การให้ยาช็อต เป็นวิธีมาตรฐานสำหรับไบโอไซด์และสาหร่าย รวมทั้งชนิดออกซิไดซ์ (เช่น แอคทีฟโบรมีน) และชนิดไม่ออกซิไดซ์ ปริมาณความเข้มข้นสูงเป็นระยะๆ จะมีประสิทธิภาพในการควบคุมประชากรจุลินทรีย์มากกว่าการเติมความเข้มข้นต่ำอย่างต่อเนื่อง ซึ่งสามารถส่งเสริมการดื้อยาเมื่อเวลาผ่านไป โปรแกรมทั่วไปจะสลับไบโอไซด์ออกซิไดซ์และไม่ออกซิไดซ์เพื่อป้องกันความต้านทานการปรับตัว โดยเติมสารไม่ออกซิไดซ์ 1-2 ครั้งต่อเดือนที่ 50-100 มก./ลิตร .

สำหรับระบบที่ประสบกับแผ่นชีวะที่มีอยู่หรือมีการเปรอะเปื้อนอย่างหนัก อาจจำเป็นต้องใช้สารลอกเป็นขั้นตอนแรกก่อนที่โปรแกรมการบำบัดตามปกติจะมีประสิทธิภาพเต็มที่ ของเรา สารปอกฆ่าเชื้อที่ไม่ออกซิไดซ์ ได้รับการกำหนดสูตรมาโดยเฉพาะเพื่อสลายและกำจัดฟิล์มชีวะที่สะสมอยู่ในระบบน้ำหมุนเวียนก่อนที่จะกลับมาเติมสารบำรุงรักษาตามปกติ

ข้อพิจารณาเฉพาะอุตสาหกรรม: ระบบเดียวไม่เหมาะกับทุกคน

แม้ว่าหลักการทั่วไปของการปรับขนาดและการควบคุมการกัดกร่อนจะนำไปใช้กับอุตสาหกรรมต่างๆ ความต้องการเฉพาะของแต่ละภาคส่วนกำหนดแนวทางการบำบัดอย่างมีนัยสำคัญ:

• โรงไฟฟ้า หน่วยที่มีความจุขนาดใหญ่ที่ใช้งานอยู่ รวมถึงระดับ 1,000 เมกะวัตต์ จำเป็นต้องมีโปรแกรมการบำบัดที่สามารถรักษาเคมีของน้ำให้คงที่ตลอดปริมาณน้ำหมุนเวียนที่สูงมาก โดยที่ขนาดเพียงเล็กน้อยก็ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพเชิงความร้อนและประสิทธิภาพของกังหัน
• สิ่งอำนวยความสะดวกด้านเหล็กและโลหะวิทยา จัดการกับภาระความร้อนสูงและน้ำที่มีธาตุเหล็กและสารแขวนลอยในระดับสูง ทำให้การเลือกสารกระจายตัวและการจัดการการระเบิดมีความสำคัญอย่างยิ่ง
• โรงงานปิโตรเคมีและเคมีภัณฑ์ อาจมีน้ำหล่อเย็นที่สัมผัสกับไฮโดรคาร์บอนในกระบวนการ ซึ่งต้องใช้สารยับยั้งที่ทนต่อน้ำมันและโปรแกรมที่คำนึงถึงการปนเปื้อนอินทรีย์ของน้ำ
• สิ่งอำนวยความสะดวกด้านเภสัชกรรมและอาหาร เผชิญกับข้อจำกัดที่เข้มงวดเกี่ยวกับการใช้ไบโอไซด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่น้ำหล่อเย็นสัมผัสกับกระแสผลิตภัณฑ์โดยอ้อม หรือในกรณีที่ต้องได้รับการอนุมัติตามกฎระเบียบ
• การเผาขยะและโรงงานกระดาษ ทำงานด้วยน้ำหล่อเย็นที่อาจมีคลอไรด์หรือสารอินทรีย์ปนเปื้อนในระดับสูง ซึ่งเร่งทั้งการกัดกร่อนและการเกิดคราบจุลินทรีย์เกินกว่ามาตรฐานอุตสาหกรรมทั่วไป

เพื่อภาพรวมที่สมบูรณ์ของ สารเคมีบำบัดน้ำหล่อเย็นหมุนเวียนทางอุตสาหกรรม ซึ่งเหมาะสมกับอุตสาหกรรมเหล่านี้ รวมถึงสารยับยั้งตะกรัน สารยับยั้งการกัดกร่อน สารไบโอไซด์ สารช่วยกระจายตัว และสารป้องกันฟอง กลุ่มผลิตภัณฑ์ของเราครอบคลุมสูตรมากกว่า 100 สูตรใน 10 ซีรีส์ ซึ่งออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการของสภาพน้ำทั้งมาตรฐานและที่มีความท้าทายสูง

ทำงานร่วมกับซัพพลายเออร์ที่ให้บริการมากกว่าเคมีภัณฑ์

การเลือกสารเคมีที่เหมาะสมมีชัยไปกว่าครึ่งเท่านั้น อีกครึ่งหนึ่งได้รับการสนับสนุนด้านเทคนิคเพื่อดำเนินโปรแกรมอย่างถูกต้อง รวมถึงการทดสอบคุณภาพน้ำ การตรวจสอบปริมาณยา ณ สถานที่ และความสามารถในการปรับเปลี่ยนการบำบัดเมื่อสภาพน้ำเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลหรือเมื่อพารามิเตอร์ของระบบเปลี่ยนแปลงไป

นี่คือจุดที่ความแตกต่างระหว่างผู้จัดจำหน่ายสารเคมีและพันธมิตรผู้ให้บริการด้านเทคนิคปรากฏชัดเจน ซัพพลายเออร์ที่มีประสบการณ์โดยตรงในการดำเนินงานและเพิ่มประสิทธิภาพระบบน้ำหล่อเย็น ไม่ใช่แค่การขายให้กับระบบน้ำหล่อเย็นเท่านั้น จะทำให้ความสัมพันธ์มีระดับความรับผิดชอบที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน จบด้วย ประสบการณ์ 30 ปี และผลงานของระบบน้ำหล่อเย็นที่ใช้งานได้มากกว่า 200 ระบบในภาคส่วนพลังงาน เหล็ก และเคมี เราให้บริการด้านเทคนิคโดยเป็นส่วนสำคัญของสิ่งที่เรานำเสนอ ไม่ใช่บริการเสริมเสริม

หากคุณกำลังประเมินตัวเลือกการบำบัดสำหรับระบบใหม่ แก้ไขปัญหาประสิทธิภาพในระบบที่มีอยู่ หรือต้องการเปลี่ยนจากโปรแกรมที่ใช้ฟอสเฟตไปเป็นทางเลือกที่ปราศจากฟอสฟอรัสหรือฟอสฟอรัสต่ำ เราสามารถช่วยคุณสร้างโปรแกรมที่ใช้งานได้ โดยเริ่มจากการประเมินคุณภาพน้ำและชุดคำแนะนำผลิตภัณฑ์ที่ชัดเจนที่ตรงกับเงื่อนไขเฉพาะของระบบ