Desafío
Los sistemas de condensado de vapor en universidades y establecimientos de estudios superiores pueden ser grandes y complejos, lo que dificulta su tratamiento contra la corrosión y la prevención de fugas. El sistema de tuberías de condensado de vapor en el campus en cuestión había sido bien tratado a lo largo de los años y estaba en buen estado, pero la gerencia de operaciones sabía que el promedio de 50 ppb como Fe monitoreado regularmente podía mejorarse. Esto se debe a que la planta de vapor también es una planta de cogeneración de energía, ya que impulsa una turbina de vapor de 3.4 MW con su sistema de vapor de 450 psig. Debido a los problemas históricos de corrosión de las turbinas, un KPI (indicador clave de rendimiento) para la institución era proteger la turbina y garantizar su confiabilidad, lo que requería que el agua y el vapor que circulaban en el sistema fueran de la más alta calidad.
Además, debido al hecho de que el vapor también se utiliza en todo el campus para humidificar el aire que circula por los sistemas de calefacción y aire acondicionado (HVAC) en cada edificio, se debe garantizar la calidad del vapor y cualquier tratamiento químico utilizado en el sistema tiene que cumplir con las pautas de la OSHA y la FDA para el tratamiento de humidificación del aire.
Solución
A fin de mejorar la protección de la turbina y del sistema de condensado en general, Veolia recomendó el uso de su novedosa tecnología de película volátil, que cumple con las normas de la FDA: Steamate* VF1028. Las soluciones químicas con películas no son nuevas en el tratamiento de condensado de vapor, ya que las películas de primera generación comenzaron a usarse hace más de 50 años. Pero estos productos podían ser difíciles de incorporar en el sistema y no eran volátiles, por lo que tenían que inyectarse en la fase de vapor. Por esta razón, en muchos casos comenzaron a preferirse las aminas neutralizadoras en vez de los formadores de películas.
En los últimos años, el trabajo de investigación y desarrollo de Veolia ha permitido el lanzamiento de nuevas sustancias químicas formadoras de películas volátiles, que no tienen las desventajas de sus predecesoras. Los formadores de películas volátiles se pueden incorporar mucho más fácilmente al agua de alimentación de la caldera, y se transfieren con el vapor a todo el sistema con mucha más facilidad que los de generaciones anteriores. Cualquier retorno de condensado que contenga película residual contribuirá a la protección del sistema cuando vuelva a circular a través de él, lo que representa un beneficio adicional.
Resultado
El campus comenzó a utilizar Steamate VF1028 en diciembre. En ese momento, los niveles de hierro en el condensado, monitoreados mediante pruebas de filtro Millipore, mostraron aproximadamente 40 ppb como Fe. El tratamiento se inició con dosis bajas con el fin de evitar cualquier alteración o derrame adicional de hierro debido a un cambio químico repentino. En el transcurso de unas pocas semanas, la dosis se fue incrementando gradualmente hasta llegar a la dosis deseada. Después de seis meses de tratamiento, como se muestra en la figura 1, los niveles de hierro promediaban los 25 ppb como Fe, a pesar de que el pH del condensado había sido típicamente más bajo en al menos 1 unidades de pH. La caída en el pH se debió a la reducción en la dosis del tratamiento con aminas neutralizadoras a medida que se iba introduciendo la nueva tecnología de película volátil. Steamate VF1028 no influye en el pH, ya que su mecanismo de protección se basa en la formación de una película protectora sobre las superficies metálicas, lo que evita que se produzcan reacciones de corrosión entre el agua y el metal. El costo del nuevo programa de tratamiento con formador de película era comparable al del programa tradicional que aplicaba solo neutralizador.
Se recolectaron muestras de la superficie metálica en múltiples áreas de la caldera y el sistema de condensado, y se detectó la presencia del producto formador de película en todas las superficies a pesar de que se incorpora estrictamente al agua de alimentación de la caldera. Esto confirma la volatilidad de este novedoso formador de películas. Todas las superficies también estaban en excelentes condiciones y exentas de material viscoso acumulado, que era otra desventaja de las generaciones anteriores de formadores de películas.
El campus quedó sumamente satisfecho con el tratamiento nuevo y mejorado que se implementó para proteger la turbina de vapor y las tuberías de condensado, al tiempo que se aseguró de que el vapor tuviera la calidad requerida para la humidificación del aire con un tratamiento que cumpliera con las normas de la FDA.
Figura 1: Progresión de los niveles de hierro en el condensado antes del tratamiento con Steamate VF1028 y durante su transcurso, monitoreada con la prueba de filtro Millipore