Guia prático de manutenção de sistemas de água de refrigeração: dosagem de biocidas, análise de amostras de corrosão e otimização da ventilação

Technical analysis: Cooling water treatment: biocide dosing, corrosion coupon analysis, and blowdown optimization

Guia prático de manutenção de sistemas de água de refrigeração: dosagem de biocidas, análise de amostras de corrosão e otimização da ventilação

1. Área de aplicação e finalidade

Este manual técnico abrange as procedimentos de manutenção de sistemas fechados e abertos de refrigeração industriais de acordo com os padrões ISO 9001, EN 13445 e DSTU B V.2.5-35:2007. Ele é destinado aos engenheiros de confiabilidade, mecânicos e operadores de tratamento de água, responsáveis pela prevenção da corrosão, formação de incrustações e biofilme no equipamento de troca térmica (trocadores de calor de tubos com casco, torres de resfriamento, condensadores).

O serviço é realizado no caso de manutenção técnica programada (semanal, mensal e trimestral), bem como fora do plano quando houver uma redução do coeficiente de transferência de calor superior a 15% ou um aumento da diferença de pressão nos trocadores de calor acima de 0,8 bar.

2. Medidas de segurança

AVISO DE PERIGO!
  • Segurança química: Bicidas e inibidores de corrosão são substâncias tóxicas e irritantes. Utilize obrigatoriamente um avental de borracha resistente a ácidos, luvas de borracha (nitrilo ou neoprene), óculos de proteção e uma máscara facial completa de acordo com EN 166.
  • Bloqueio/Marcação (LOTO): Antes de qualquer trabalho em bombas de dosagem, tubulações de purga ou remoção de amostras de corrosão, desligue a alimentação dos motores elétricos, feche a válvula de gaveta e instale placas "NÃO LIGAR. Pessoas trabalhando" (padrão ISO 3864).
  • Armazenamento de pressão: Antes de desmontar os nós de amostragem ou centros de montagem dos selos, reduza a pressão do sistema para 0 bar e verifique a ausência de pressão residual com o manômetro.

3. Ferramentas e materiais necessários

Nome da ferramenta / materialEspecificação TécnicaQuantidade
Fotocolorímetro Digital / Medidor de pHIntervalo de pH 0-14, precisão ±0,011 unid.
Balanças laboratoriaisPrecisão de pesagem até 0,1 mg1 unid.
Chave dinamométricaIntervalo 10-50 Nm1 unid.
Conjunto de chaves combinadasDimensões 10-32 mm1 conjunto
Multímetro digitalCAT III 600V (para verificação de bombas de dosagem)1 unid.
Faixa de Teflon (FUM)Espessura 0,1 mm, largura 12 mm2 rolos
Cupons de corrosãoAço St.3 / Aço inoxidável 1.4404 / Cobre-zincadoPor quantidade de pontos
Meios de proteção individualGOST EN 166, DSTU EN 374Kit

4. Checklist antes da realização do serviço técnico

Elemento de verificaçãoO que verificarCritério de aceitação / rejeiçãoNotas
Bombas de dosagemIntegridade das membranas, ausência de vazamentosAusência de partículas de químicos, pressão na linha 3,5 - 5,0 barVerificar a vedação dos conexões das tubulações de PVC
Sensores de pH e condutividadeCalibração e pureza do vidroErro de calibração menor que 2%. Ausência de depósitosUsar soluções tampão pH 4.01, 7.01
Nó de amostras de corrosãoIntegridade dos selos, estado do suporteAusência de corrosão da rosca, presença de vedação de TeflonMomento de aperto dos flanges não excede 25 Nm
Válvula de purgaCompatibilidade do motor elétrico/acionamento pneumáticoTempo de abertura/fecho inferior a 5 segundos, vedação em posição fechadaVerificar o sinal do condutivímetro

5. Procedimento passo a passo de manutenção

  1. Preparação do sistema e do equipamento de dosagem
    1. Transmita os bombas de dosagem de biocidas e inibidores para o modo manual (Manual) no painel de controle (PLC).
    2. Realize a purgação da linha de sucção do dosador para remoção de bolhas de ar. A pressão de serviço na linha de alimentação do reagente deve ser de 4,0 ± 0,5 bar.
    3. Erro típico: Iniciar a dosagem com o válvula de saída fechada causa um golpe de ar e rompe a membrana do bomba de dosagem.
  2. Controle e otimização da dosagem de biocidas
    1. Selecione uma amostra de água da ponto após o resfriador para análise do número total de microrganismos (NTM) e presença de bactérias sulfato-reducentes (BSR).
    2. Conforme os resultados do análise, ajuste a dosagem do biocida de impacto. A concentração de cloro ativo livre ou isotiazolinoonas no sistema deve ser mantida no nível de 0,5 - 1,5 mg/l durante 4 horas.
    3. Verifique a operação do temporizador de dosagem cíclica (frequência recomendada: 2 vezes por semana para sistemas abertos).
  3. Desmontagem e análise de amostras de corrosão
    1. Feche as válvulas de gaveta na linha de bypass do suporte de amostras de corrosão. Descarregue totalmente a pressão residual através da válvula de dreno.
    2. Desmonte o suporte de cupons usando uma chave combinada de 19 mm. Fixe o momento de apertagem.
    3. Remova os cupons, lave-os com água destilada, seque com papel de filtro e empacote em sacos de vácuo com sílica gel para pesagem posterior em balanças laboratoriais com precisão de 0,1 mg.
    4. Calcule a velocidade de corrosão ($CR$) pela fórmula: $CR = (87.6 \times W) / (D \times A \times T)$, onde $W$ é a perda de massa (mg), $D$ é a densidade do metal (g/cm³), $A$ é a área da superfície (cm²), $T$ é o tempo de exposição (h). A velocidade de corrosão permitida para aço carbono: menor que 0.1 mm/ano.
    5. Erro típico: O contato das mãos nu com os coupons limpos antes da pesagem deixa vestígios de gordura, que distorcem os resultados do análise de perda de massa.
  4. Otimização e ajuste do sistema de descarga (Blowdown)
    1. Meça a condutividade elétrica da água circulante usando um condutímetro portátil. O valor máximo permitido de condutividade elétrica (coeficiente de evaporação $K = 3 - 4$) geralmente varia entre 2500 - 3500 µS/cm, dependendo da qualidade da água de alimentação.
    2. Programar o controlador de ventilação para suporte ao limiar de salinidade especificado.
    3. Verifique a capacidade de passagem do válvula solenoide de purga. O tempo de abertura da válvula é regulado com base nos dados do análise laboratorial de íons cloreto ($Cl^-$).
    4. Aperte os parafusos das junções de flange da linha de ventilação com chave dinamométrica até o valor de 22 Nm. Verifique visualmente a ausência de vazamentos sob pressão de trabalho de 3,0 bar.

6. Checklist após a conclusão das obras

Teste / VerificaçãoResultado esperadoResultado realStatus (Passado / Falho)
Verificação de vedação das tubulaçõesAusência de vazamentos de água e químicos a 5,0 bar
Funcionamento dos dosadores em modo automáticoSinal do medidor de consumo ativa os dosadores
Estabilidade dos valores de pHValor de pH dentro dos limites 7,5 - 8,5
Nível de recirculaçãoCondutividade elétrica abaixo de 3000 мкСм/см

7. Busca e eliminação de falhas

SintomaProbabilidade da natureza da falhaAção corretiva
Alta velocidade de corrosão (> 0,12 mm/ano)Baixa concentração de inibidor de corrosão ou baixo pH (< 7,0)Verificar a alimentação do inibidor, aumentar a dosagem de soda cáustica para estabilizar o pH
Intensiva bioobrost (mucosidade na caldeira)Eficiência insuficiente do biocida, resistência bacterianaMudar o tipo de biocida (alternância de agentes oxidantes e não oxidantes), realizar tratamento biocida de choque
Formação de incrustações nos trocadores de calorSuperaquecimento da água, falha no válvula de purgaReduzir o ciclo de destilação, calibrar o sensor de condutividade, desbloquear o válvula de purga
O bomba de dosagem não está bombeando o agente químicoVentilação da cabeça da bomba ou obstrução da válvula de retençãoAbrir o válvula de ar de desaeração na cabeça da bomba, lavar a válvula de retenção em solução fraca de ácido clorídrico

8. Recomendações de calendário de manutenção

TarefaFrequênciaDuração aproximadaNível de qualificação
Medição de pH, condutividade, cloro residualDiariamente15 minutosOperador de instalação
Verificação do consumo de reagentes e presença de flocosSemana a semana30 minutosTécnico de manutenção
Análise de amostras de corrosão e substituição de reagentesMês a mês2 anosEngenheiro Mecânico
Limpeza completa do sistema e desinfecção com biocidaA cada 6 meses8 horasEquipe de manutenção técnica

9. Catálogo de peças de reposição

Descrição do detalheEspecificação TípicaCategoria UNITEC
Nasador de membranaQ = 10 л/год, P = 10 бар, PVDF/PTFEEquipamentos de bombas e dosadores
Válvula solenóide eletromagnéticaDu 25, PN 16, 230V AC, FKM selagemVálvulas e acessórios de controle
Sensor de condutividade elétrica (condutímetro)0 - 20 000 мкСм/см, выход 4-20 мАInstrumentos de medição e controle (IMC)
Kit de amostras de corrosãoSt.3 / 1.4404, dimensão 75x12,5x1,5 mmMateriais de consumo para laboratórios
Válvula de retenção do dosadorCorpo PVC, mola HastelloyComponentes de tubulação

Para solicitar os componentes e materiais consumíveis necessários para os sistemas de refrigeração, consulte catálogo eletrônico UNITEC-D.

10. Referência

  • ISO 9001: Sistemas de gestão da qualidade. Requisitos.
  • EN 13445: Os recipientes de pressão não estão soldados.
  • DSТU B В.2.5-35:2007: Água e esgoto. Redes e obras externas.
  • ISO 3864: Símbolos gráficos. Cores de segurança e símbolos de segurança.
  • Manuais Técnicos OEM para Torres de Resfriamento Industrial e Trocadores de Calor.

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