Cetsir impianti di raffredamento
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Cetsir impianti di raffredamento
CE.T.S.I.R. Centro Tecnologie Servizi Impianti di raffreddamento Acque Industriali ha istituito al suo interno una specifica divisione unicamente dedicata alle problematiche connesse con l’utilizzo dell’acqua e dei ricambi nei circuiti di raffreddamento. PREFAZIONE CHI SIAMO Acque Industriali è parte integrante del gruppo Acel. Gruppo che opera nel settore del trattamento e del raffreddamento dell’Acqua da oltre un ventennio con conoscenze dirette, grazie al proprio know-how ed indirette, grazie a partner che sono leader internazionali nei vari settori. Acque Industriali è in grado di proporre soluzioni che comprendono apparecchiature, impianti, installazioni, manutenzioni, gestioni e consulenze. La nostra peculiarità è non essere legati ad una soluzione di ufficio ma avere la possibilità e la capacità di scegliere la migliore tecnologia disponibile per risolvere il Vs specifico problema secondo le Vs priorità. IL MERCATO RICHIESTE E TENDENZA Questo particolare mercato è carente di figure che si propongano in modo globale con competenze ed esperienze dirette nei suoi diversi settori: impiantistico, manutentivo, trattamento chimico e trattamento fisico dell’acqua, legislativo e ambientale. Per questo motivo il terzializzare la gestione di certi servizi tecnici ad un unico referente esperto e coinvolto in tutti gli aspetti di questo determinato segmento impiantistico risulta una scelta vincente. DISSERVIZI ANALISI Una dettagliata analisi di tutti i possibili malfunzionamenti di un impianto di raffreddamento, secondo la filiera: problematiche – effetti – disservizi, permette di individuare meglio le soluzioni ottimali per le esigenze dell’utente. APPROCCIO APPROCCIO E STRATEGIA Il nostro approccio verso i circuiti di raffreddamento è di tipo globale e sistematico. Attraverso una strategia innovativa di tipo progettuale, impiantistico e gestionale, definita strategia NO.S.CO.FO.S. (NO Scale, Corrosion, Fouling, Slime), vogliamo applicare quelle che sono le soluzioni più innovative e adattarle su misura al Vostro impianto. L’ACQUA PARAMETRI E CARATTERISTICHE La perfetta conoscenza dell’acqua che è, insieme all’impianto tecnologico, uno dei parametri fondamentali del sistema di raffreddamento, risulta indispensabile. Conoscere le sue caratteristiche chimiche, fisiche e fluodinamiche è una peculiarità imprescindibile nella stesura delle valutazioni e delle soluzioni. TRATTAMENTI TIPOLOGIE Considerando tutti i trattamenti fisici e i trattamenti chimici disponibili sul mercato, le soluzioni possibili sono molte. È la capacità e l’esperienza dei tecnici preposti che, nell’applicare la soluzione giusta, fanno la differenza. CAUSE CONDIZIONI E VARIABILI Non è praticabile una proposta tecnica che non tenga conto di condizioni particolari e di variabili intrinseche del singolo progetto. Noi cerchiamo di applicare un meccanismo che possa essere sia deduttivo che induttivo considerando equamente sia gli aspetti teorici generali che lo specifico caso pratico. VALUTAZIONI TRE PUNTI CHIAVE Quotidianamente un impianto industriale deve confrontarsi con quelle che sono le valutazioni di: consumo energetico, consumo idrico, impatto ambientale e mantenimento della funzionalità impiantistica. STANDARDIZZAZIONE PRODOTTI E SERVIZI Acque Industriali ha standardizzato quelli che sono i prodotti tecnologici e i servizi che ha nel tempo sviluppato. Questa standardizzazione non è un sistema chiuso perché annualmente viene revisionato per controllarne l’aggiornamento con gli sviluppi del mercato e perché vengono sempre valutate nuove varianti che possano meglio adattarsi alle Vostre richieste. PRODOTTI E TECNOLOGIE IMPIANTI DI TRATTAMENTO ACQUA DI PROCESSO E RICIRCOLO REINTEGRO - STAZIONE DI STRUMENTAZIONE DI CONTROLLO DOSAGGIO - - SPURGO - PRETRATTAMENTO ACQUE DI AUTOMATICO - IMPIANTI COMPLETAMENTE PREMONTATI QUADRI ELETTRICI - GRUPPI DI POMPAGGIO. SERVIZI E CONSULENZE PROBLEMATICA LEGIONELLA E KIT MODIFICA IMPIANTI SANIFICAZIONI IMPIANTI SERVIZI DI MONTAGGIO - - - CONSULENZE TECNICHE ANALISI DI IMPATTO AMBIENTALE - ANALISI CHIMICHE E MICROBIOLOGICHE FORNITURA E GESTIONE PRODOTTI CHIMICI. - LAVAGGI E CONTRATTI DI MANUTENZIONE, - RICAMBI ORIGINALI EVAPCO - PREFAZIONE La nostra azienda...................................................................................1 Esperienze dirette ed indirette..................................................................2 Conseguenze primarie.............................................................................3 IL MERCATO Tendenza del mercato.............................................................................4 Terzializzazione......................................................................................6 Considerazioni di mercato........................................................................7 I nostri interlocutori................................................................................8 La nostra credibilità................................................................................8 DISSERVIZI Cause di disservizio................................................................................9 Problematiche......................................................................................10 Effetti.................................................................................................11 Cause dei principali disservizi dei circuiti di raffreddamento........................12 Impianti di pretrattamento.....................................................................13 Sistemi di dosaggio dei condizionanti chimici............................................14 Sistema di spurgo.................................................................................15 Elementi caratterizzanti.........................................................................16 La nostra proposta................................................................................17 APPROCCIO Approccio globale e sistematico..............................................................18 L'ACQUA Conosciamo meglio l'acqua....................................................................20 TRATTAMENTI I trattamenti dell'acqua...........................................................................24 Principali trattamenti esterni mediante meccanismo fisico chimico................25 Sintesi dei pretrattamenti delle acque di reintegro.....................................29 Principali trattamenti interni con i prodotti chimici.....................................30 CAUSE Principali problematiche dei circuiti di raffreddamento...............................31 VALUTAZIONI Impatto ambientale...............................................................................44 Risparmio consumi idrici........................................................................45 Risparmio energetico.............................................................................46 Lavaggi-Bonifiche-Sanificazioni...............................................................47 STANDARDIZZAZIONE La standardizzazione dei prodotti tecnologici proposti da CE.T.S.I.R. ...........49 I nostri controlli standard nei contratti di gestione e monitoraggio...............55 PRODOTTI E TECNOLOGIE......................................................................56 SERVIZI E CONSULENZE.........................................................................57 Gruppo ACEL PROGETTUALI GESTIONALI ESPERIENZE MANUTENTIVE TECNOLOGICHE DI PRODOTTI CHIMICI di PROCESSO IMPIANTI di SCARICO IMPIANTI di PROCESSO TEAM di TECNICI e MAESTRANZE CON OLTRE 20 ANNI DI ESPERIENZA PARTNERSHIP con LEADER INTERNAZIONALI FORNITORI di PRODOTTI e TECNOLOGIA IMPIANTI TRATT. ACQUE PRIMARIE IMPIANTI di RAFFRED. LAVAGGI e BONIFICHE DOVE INDUSTRIA STRUTTURE COMUNALI I NOSTRI INTERLOCUTORI UFFICI TECNICI FRIGORISTI INSTALLATORI INDUSTRIE SOCIETA’ INGEGNERISTICHE SOCIETA’ GESTIONE LA NOSTRA AZIENDA Il nostro gruppo opera nel settore del trattamento e raffreddamento dell’acqua da oltre un ventennio con specialisti che hanno collaborato a livello tecnologico, gestionale e commerciale con i leader internazionali dei settori: TRATTAMENTO ACQUE PRIMARIE, DI PROCESSO E DI SCARICO TORRI DI RAFFREDDAMENTO PRODOTTI CHIMICI DI PROCESSO GESTIONE DI IMPIANTI APPARECCHIATURE DI CONTROLLO E MONITORAGGIO Acque Industriali è parte integrante del GRUPPO ACEL, gruppo che comprende anche altre realtà aziendali, ognuna unicamente dedicata a singole aree quali quella commerciale, quella impiantistica o quella analitica. Grazie alla sinergia di esperienze e competenze delle diverse aziende, il GRUPPO ACEL intende offrire un servizio organizzato e completo. Indipendentemente dal tipo di necessità, il GRUPPO ACEL è in grado di proporre offerte che comprendono apparecchiature, impianti, installazioni, manutenzioni, gestioni e consulenze. 1 P R E F A Z I O N E P R E F A Z I O N E ESPERIENZE DIRETTE ED INDIRETTE Oggi, più che mai, le problematiche TECNOLOGICHE – IMPIANTISTICHE – PROGETTUALI necessitano di un approccio globale e sistematico. Solo in questo modo possono essere tenuti nella debita considerazione tutti gli elementi che caratterizzano questa complessa realtà e soprattutto le specifiche priorità dell’utente. ECONOMICI NORMATIVI TECNOLOGICI LOGISTICI ASPETTI CONDIZIONANTI LE SCELTE PROGETTUALI FUNZIONALI MANUTENTIVI SICUREZZA - PREVENTIVI - PROGRAMMATI - STRAORDINARI GESTIONALI Tali aspetti devono essere considerati contemporaneamente e devono rispettare le reali esigenze e le effettive priorità del destinatario dell’impianto. SOLO CHI CONOSCE PROFONDAMENTE I LIMITI DELLE VARIE TECNOLOGIE E DELLE LORO INTERAZIONI, PUÓ EFFETTUARE UN APPROCCIO TECNOLOGICAMENTE MEDIATO ED INTEGRATO 2 Difficilmente si trovano figure aziendali che possano offrire un’approfondita esperienza nei diversi settori quali: SPECIALISTI DEL TRATTAMENTO ACQUE (tipologie e limiti) SPECIALISTI DEI CHEMICALS DI PROCESSO (tipologie e meccanismi d’azione) SPECIALISTI DI IMPATTO AMBIENTALE (problematiche e normative) SPECIALISTI DELLA SICUREZZA SPECIALISTI IN PROBLEMATICHE GESTIONALI Normalmente tali competenze sono suddivise fra diverse figure che non interagiscono le une con le altre. Si può affermare quindi che sostanzialmente manca, nella gestione industriale dell’acqua un approccio GLOBALE E SISTEMATICO CONSEGUENZE PRIMARIE La logica conseguenza della mancanza di un approccio di questo tipo è evidenziata da una serie di aspetti critici e problemi impiantistici. DISSERVIZI NELL'UTILIZZO DELL'IMPIANTO PROBLEMI GESTIONALI AUMENTO DEI COSTI SICUREZZA 3 P R E F A Z I O N E I L TENDENZE DI MERCATO M E R C A T O Relativamente alla progettazione, alla realizzazione e alla gestione di impianti industriali si osserva un crescente trend verso: MANUTENZIONE specifica preventiva programmata I COLLio O T O PR nitoragg d i mo e vativi o n n i ollo contr TER ZIAL avan IZZAZIO NE zata d i t u servi tti i zi au siliar i MERCATO TECNOLOGIE innovative e integrate PROGETTAZIONE integrata I AN T I P M EI al TION e di glob S E G regim ce ad in servi curezza i alta s Concentrare tutte le migliori risorse tecnologiche e le più qualificate e specializzate risorse umane nell’ attività produttiva aziendale primaria (core-business) è una strategia in continua fase di consolidamento nelle industrie e nelle strutture comunitarie. Nelle aziende accade spesso che personale non specializzato venga delegato a svolgere mansioni non proprie, o quanto meno con richiesta di competenze ed esperienze estranee al grado di professionalità sviluppate. Questo è causa di prevedibili conseguenze sulla qualità dei servizi dati. 4 I L La motivazione delle comprensibili impossibilità, di certi quadri destinati alla gestione dei servizi tecnici ausiliari, di potere avere gli strumenti e le capacità idonei a dare risposte e prestazioni adeguate è legata a: ATIVE M R O EN o NUOVin essere olto m enire in div olate e di one i artic pr ens LIVELLI DI SICUREZZA fficile com di sempre più critici (legge 626/94) M E R C A T O TEC N comp OLOGIE non lesse di comp agevole rens ione COMPLESSITÁ IMPIANTISTICA variegata e di non agevole gestione RIPROFESSIONALIZZAZIONE con tempo dedicato insufficiente I MI D E E T S O SI ROLL IO T G CONITORAG tivo MONpo innova di ti La maggiore difficoltà è possedere un back ground di esperienze tale che possa far fronte alla varietà di tematiche coinvolte. Pochi altri settori, come il trattamento acqua, implicano una conoscenza che riguardi argomenti così diversi fra loro. 5 I L M E R C A T O TERZIALIZZAZIONE I motivi principali per i quali un’azienda tende a terzializzare a strutture esterne, operanti con servizi di global service, sono collegati a tutta una serie di benefici. Competenze specialistiche Previsione costi manutentivi Da costi variabili a costi certi Riduzione costi operativi TERZIALIZZAZIONE Miglioramento del servizio Fondi nel core business Unico referente Previsione consumi Stop spesa servizi ausiliari La terzializzazione risulta la normale conseguenza della scelta aziendale sul tipo di amministrazione. L’avvento negli ultimi anni di amministratori di estrazione PRETTAMENTE FINANZIARIA, al posto di una ESTRAZIONE TECNICO-FINANZIARIA, ha stravolto la strategia gestionale soprattutto dei comparti impiantistici dei servizi ausiliari. Questo cambiamento ha fatto sì che oggi siano usuali le situazioni di depauperamento dei programmi di manutenzione e delle figure di gestione, con la logica ricaduta di avere impianti in condizioni operative più stressate. La criticità e le problematiche degli impianti non possono essere compresi o generalmente alienati generalmente solo entro una logica di budget di spesa manutentiva. 6 I L CONSIDERAZIONI DI MERCATO PROGETTAZIONE-REALIZZAZIONE-GESTIONE-MANUTENZIONE DEGLI IMPIANTI DI RAFFREDDAMENTO ED UMIDIFICAZIONE Alcuni elementi nell’odierno scenario di mercato devono essere presi in considerazione con maggiore attenzione rispetto ai vecchi standard di approccio: il dlgs. 626/94 sulla sicurezza sul lavoro ha di fatto stravolto la responsabilità progettuale – gestionale – operativa e di monitoraggio. Oggi a tutti i livelli si deve assicurare la massima sicurezza tecnicamente praticabile; l’autorità pubblica sarà sempre più coinvolta nell’ effettuare sempre maggiori controlli, dovuti alla normativa vigente e in divenire sugli impatti ambientali (rumore, scarico delle acque di spurgo, impatto atmosferico, ecc.); i nuovi scenari nazionali ed internazionali sui costi energetici, costi di prelievo e scarico acque obbligheranno a breve a nuovi approcci di valutazione per il contenimento dei costi; i risparmi energetici, di acqua e gli impatti ambientali a bassa criticità sono elementi che saranno sempre più qualificanti per la certificazione ambientale e di qualità; la legislazione europea, tramite la commissione EWGLI nel luglio 2002 ha approvato la nuova normativa di contenimento della legionella (già introdotta in Gran Bretagna, legge L8).Questa appunterà modifiche impiantistiche, gestionali, operative e di controllo non indifferenti. In mancanza di una cultura in termini di TRATTAMENTO ACQUE – IMPATTI AMBIENTALI – SICUREZZA e di una conoscenza approfondita di tutti gli aspetti e delle varie ricadute, solo una struttura specialistica che opera, non per compartimenti stagni, ma uniformemente a 360 gradi, potrà far fronte a queste variegate richieste. RITENIAMO CHE SIA NECESSARIO UN APPROCCIO A TUTTO TONDO, DIVERSO DA QUELLO CHE ATTUALMENTE VIENE PRATICATO. LA MANCANZA DI UNA CULTURA GLOBALE DEL TRATTAMENTO DELLE ACQUE E DEI DISSERVIZI CONNESSI É UNA DELLE PRINCIPALI CAUSE DEI PROBLEMI EVIDENZIATI. Se molti utenti ed installatori sono passati da impianti di raffreddamento ad acqua a impianti ad aria è anche per le problematiche che si sono riscontrate. Queste sono conseguenti ad una gestione non corretta dei sistemi di spurgo, del pretrattamento acque, del dosaggio prodotti chimici, nonché di una manutenzione sommaria ed insufficiente. 7 M E R C A T O I L I NOSTRI INTERLOCUTORI M E R C A T O Il segmento di mercato, in cui siamo inseriti e in cui vogliamo svilupparci comprende: INDUSTRIE FRIGORISTI IMPIANTISTI INSTALLATORI INDUSTRIALI SOCIETÁ DI GESTIONE IMPIANTI UFFICI TECNICI E PROGETTAZIONE SOCIETÁ ENGINEERING STRUTTURE COMUNITARIE - OSPEDALI - CLINICHE PRIVATE CASE PROTETTE - BANCHE - ALBERGHI E VILLAGGI TURISTICI - CENTRI COMMERCIALI UFFICI PUBBLICI DI CONTROLLO (Ausl, Arpa, ecc.) LA NOSTRA CREDIBILITA' La nostra credibilità e le nostre referenze derivano da una pratica quotidiana che ci hanno permesso di avere conoscenze sui principi e sui limiti delle varie tecnologie. La curiosità e la capacità di ricercare, selezionare e testare le innovazioni che questo mercato chiede e vuole implementare. La lungimiranza nell’aver interpretato la necessità di una strategia di approccio globale e di un servizio gestionale completo. L’aver collaborato e il collaborare con partners internazionali leader dei loro settori. Tutte queste esperienze ci hanno permesso di analizzare i problemi e i conseguenti disservizi degli impianti di raffreddamento, risalendo fino alle cause primarie dirette o indirette. Questa è esattamente la nostra peculiarità. Difficilmente infatti un utente finale o un dipartimento tecnico aziendale possiede tutto questo patrimonio di informazioni, ma soprattutto, le chiavi di lettura che sono l’esperienza di chi opera giornalmente con tecnologie diversificate e con molteplici punti di vista. 8 D I S S E R V I Z I CAUSE DI DISSERVIZIO Se si considerano le installazioni sul territorio nazionale, sia negli impianti di raffreddamento industriali, che di condizionamento civili, la statistica mostra un livello di gestione corretta che non supera il 22%. Ciò significa che il 78% di tutti gli impianti funzionanti, pur con performance diverse, opera in condizioni operative non ottimali e quindi con tutta una serie di effetti. Figura 1 Figura 2 L’importanza della valutazione delle problematiche sta nel fatto che queste non sono mai fini a se stessa, ma presentano sempre delle logiche conseguenze negative. 9 D I S S E R V I Z I PROBLEMATICHE Nell’immagine sottostante sono presentate in modo grafico le principali problematiche gestionali che si riscontrano nei circuiti di raffreddamento. DETERIORAMENTO E ROTTURE DELLE PARTI MACCHINE O IMPIANTI IMPATTO AMBIENTALE LEGIONELLA FANGHI DEPOSITI NORME DI SICUREZZA CRESCITE MICROBIOLOGICHE INCOSTRAZIONI SLIME E FANGHI CORROSIONI BIOFOULING Concettualmente questi sono i punti nodali riguardanti le difficoltà che ruotano attorno al funzionamento di questi impianti e che concernono l’acqua. 10 EFFETTI In modo analogo al paragrafo precedente, in questo sono presentati i principali effetti dovuti alle problematiche gestionali precedentemente evidenziate. AUMENTO DEI COSTI GESTIONE IMPATTO AMBIENTALE CRITICO MINOR VITA DEGLI IMPIANTI PROBLEMATICHE TECNOLOGICHE PRODUTTIVE RISCHIO LEGIONELLA MINOR SICUREZZA OPERATIVA MAGGIORI CONSUMI IDRICI ED ENERGETICI DIFFICOLTA’ GESTIONALI E MANUTENTIVE MINOR SCAMBIO TERMICO RISCHIO FERMO IMPIANTO Anche per gli effetti, questi illustrati sono i punti nodali riguardanti le conseguenze coinvolte in una errata gestione dell’acqua e degli impianti di raffreddamento. 11 D I S S E R V I Z I D I S S E R V I Z I PRINCIPALI CAUSE DEI DISSERVIZI DEI CIRCUITI DI RAFFREDDAMNETO In un’analisi di questo tipo, una delle prime cose per importanza è ricercare dove e quali possono essere gli elementi più deboli e più a rischio dell’impianto inteso come sistema. I quattro gruppi seguenti rappresentano i comparti in cui può essere suddiviso il sistema impianto di raffreddamento. In base ad un’ analisi statistica effettuata su oltre 310 impianti di raffreddamento, di vario tipo, dimensione e applicazione (industriale o civile), si è evidenziato che le principali cause di disservizi erano così suddivise: Grafico 1 Le stesse cause, pur con percentuali diverse, sono state evidenziate anche a carico dei circuiti tecnologici interni dei raffreddatori a circuito chiuso. 12 D I S S E R V I Z I IMPIANTI DI PRETRATTAMENTO Cause del disservizio Tra le cause principali dei disservizi dovuti al pretrattamento delle acque di reintegro abbiamo: A NZ TE CARAN N MA ENE RIG SPORCAMENTO TINO SALAMOIA O INTASAMENTO EIETTORE BL OC INT A O CO VA SAM LV EN OL TO E ANOMALIE AL PROGRAMMATORE LE IN QU IN TT RES AME O INE N FIL O TO TR AN TE DIMINUZIONE PRESSIONE IN RETE A UR TT E R O R TIM ROTTURA DISTRIBUTORE Come è stato mostrato, il 26% dei principali disservizi è dovuto al cattivo controllo e monitoraggio dei suddetti parametri dei comparti di filtrazione, di addolcimento o di qualsiasi altro pretrattamento dell’acqua. 13 D I S S E R V I Z I SISTEMI DI DOSAGGIO DEI CONDIZIONANTI CHIMICI Cause del disservizio Tra le cause principali dei disservizi dovuti al dosaggio di prodotti chimici abbiamo: O NT MERENO A A T A AN OEN E UR ZIROSIIZNITTOTR ER N O D T U E O E A C P I TL AR’I LF IR SE L AODN EITT MA ED D EALLCLSUAMN C VO INTASAMENTO GUASTI ALLE CON ELETTRICHE ORGANICO PARTI O CALCARE POMPE DOSATRICI DELLA SPURGO SPORCAMENTO MANCANZA DELLA CELLA DI PRODOTTO LETTURA SANITA’ CHIMICO INTASAMENTO ANOMALIE AL LANCE DI CONDUTTIVIMETRO INIEZIONE MARO MM EMNCTT AN PO UTBRANUZR MP ENAN AA AG AD ZIO GI NDII O E SP OIN O TU-RSI URFCA BANG ICME SU SDO EN N P SZAIOPO TT INOTIN U EMDPEEO RNIC PR GTO ER ASTA S I AMAM O I EN EN TO TO ERRATA INTASAMENTO DISPOSIZIONE FILTRO DI FONDO REINTEGRO PESCANTE E SPURGO CHEMICALS RO EOT C M I TO VS E TNIE SA I T N P N N I C U M P S NO REI NDDI PO AMT CO CSO O O D RM TE Indipendentemente dalla tipologia dei vari condizionanti chimici, per una corretta gestione dell’impianto, la loro efficacia è strettamente connessa all’affidabilità e alla verifica del regolare funzionamento dei sistemi di dosaggio. Le apparecchiature preposte a questa funzione sono la causa del 29% dei disservizi. 14 D I S S E R V I Z I SISTEMA DI SPURGO Cause del disservizio Tra le cause principali dei disservizi dovuti al sistema di spurgo abbiamo: TA NE A RA IO UR EROSIZ ETT ITA’ P I L IN DISLA D SAL A L CE ELL D INTASAMENTO CON ORGANICO O CALCARE DELLA VALVOLA DI SPURGO SPORCAMENTO DELLA CELLA DI LETTURA DELLA SALINITA’’ ANOMALIE AL CONDUTTIVIMETRO M MA AN NU CAN TE ZA NZ D IO I NE IN TU SUF F SU S BAZ ICE O PU ION NT INT RG E E AS O O DI AM EN TO ERRATA DISPOSIZIONE REINTEGRO E SPURGO RO ET M O I IV AT TT ON ENS U ND N MP CO CO MO R TE La conoscenza dei limiti di solubilità dei vari sali e della composizione chimica dell’acqua di reintegro è fondamentale per individuare il livello di concentrazione critica del circuito (NC numero di concentrazione) e prevedere un idoneo regime di spurgo. Il livello di criticità di questo sistema è pari al 33% dei disservizi. 15 D I S S E R V I Z I ELEMENTI CARATTERIZZANTI Vengono riportati in questo paragrafo alcuni elementi caratterizzanti che condizionano a livello gestionale gli impianti di raffreddamento e a cui può far seguito una o più condizioni di rischio. Questa immagine può essere considerata come il compendio di tutto quello che è stato introdotto e illustrato finora che riguardi l’impianto di raffreddamento nel suo insieme. 16 D I S S E R V I Z I LA NOSTRA PROPOSTA Adesso che sono stati identificati i principali aspetti delle criticità del sistema connesse con: TRATTAMENTO ACQUA DI REINTEGRO E DI PROCESSO DOSAGGIO CONDIZIONANTI CHIMICI SISTEMA DI SPURGO LOCALIZZAZIONE IMPIANTO PROTOCOLLI DI GESTIONE E MANUTENZIONE CARATTERISTICHE TECNOLOGICHE DELL’IMPIANTO e abbiamo contemporaneamente verificato gli effetti più rilevanti, IL NOSTRO GRUPPO PROPONE una nuova strategia di approccio che sia: PROGETTUALE IMPIANTISTICO GESTIONALE MANUTENTIVO DI CONTROLLO E MONITORAGGIO che assicuri attraverso una GESTIONE GLOBALE AD ALTA SICUREZZA una serie di risultati, quali: MINOR COSTO ENERGETICO MINOR CONSUMO D’ACQUA SCAMBIO TERMICO STABILE E OTTIMALE MAGGIORE DURATA IMPIANTI RIDUZIONE FERMO IMPIANTI POSSIBILITÁ DI OPERARE IN REGIME DI SICUREZZA IMPATTI AMBIENTALI NON CRITICI RISPARMI SULLA MANUTENZIONE. 17 A P P R O C C I O APPROCCIO GLOBALE E SISTEMATICO Prima dell’installazione di un impianto nuovo, la ristrutturazione di un impianto esistente o l’adeguamento ad una nuova normativa ci sono tutta una serie di valutazioni a cascata che anticipano la scelte finali e che definiscono il nostro approccio globale e sistematico. VALUTAZIONI IMPATTO AMBIENTALE E IDONEA LOCALIZZAZIONE DELL’IMPIANTO DATI DI LAVORO DELLA MACCHINA ACQUE DI REINTEGRO E IMPIANTI DI TRATTAMENTO ESISTENTI Vanno considerati la rumorosità, l’impatto della corrente umida e la destinazione delle acque di spurgo in funzione delle normative. Va studiata esattamente l’entità dell’aspetto tecnico, (portata acqua e kcal/h da smaltire). Va scelta una soluzione sicura con consumi energetici ridotti. Va analizzato il tipo, la qualità, e la variabilità delle acque di reintegro utilizzate e controllato l’eventuale impianto di trattamento esistente. INDIVIDUAZIONE DI UN TIPO DI MACCHINA CONSONO IDENTIFICAZIONE DEI PRETRATTAMENTI CONSIDERAZIONI AMBIENTALI E NORMATIVE É eventualmente da modificare il progetto o l o c a l i z z a z i o n e dell’impianto per operare in regime di sicurezza. É da individuare una scelta di macchina idonea alle necessità ed al bisogno del cliente. Va identificato anche come gestire i consumi energetici ed idrici. . É da identificare il migliore pretrattamento delle acque di reintegro o di circuito, del gruppo di spurgo automatico, dei sistemi di dosaggio. . con questo intendiamo un APPROCCIO GLOBALE E SISTEMATICO 18 A P P R O C C I O Questa metodologia è la logica conseguenza di una serie di esperienze: UNA PRATICA QUOTIDIANA SUI VARI IMPIANTI L’UTILIZZO DI VARIE TECNOLOGIE INNOVATIVE L’UTILIZZO DI PRODOTTI CHIMICI TESTATI L’UTILIZZO DI PROTOCOLLI GESTIONALI, MANUTENTIVI E DI MONITORAGGIO EFFICACI Questi sono gli aspetti vincenti per mettere in atto un modello di approccio multidisciplinare ed interattivo, definito protocollo NO.S.CO.FO.S.: No Scale, No COrrosion, No Fouling, No Slime. E’ una strategia innovativa che comprende diversi aspetti: PROGETTUALE IMPIANTISTICO TECNOLOGICO GESTIONALE OPERATIVO e che assicura una gestione che può essere, a ragion veduta, definita di HIGH SECURITY 19 L’ A C Q U A CONOSCIAMO MEGLIO L’ACQUA Analizziamo meglio adesso quelli che sono i principali parametri analitici e le più significative caratteristiche chimico-fisiche dell’acqua. SOLIDI SOSPESI O SEDIMENTABILI Normalmente sono portati nel circuito come particolato atmosferico (sabbia, polvere, insetti, polline, foglie, ecc.), ma talvolta possono essere presenti anche nelle acque di reintegro non filtrate. Provocano incrostazioni, depositi, occlusioni, intasamento dei filtri, corrosioni, abrasioni e concorrono alla formazione di microrganismi e schiume. TEMPERATURA DELL’ACQUA DI PROCESSO La temperatura dell’acqua di processo, ma particolarmente quella di parete, rappresenta un elemento decisivo per l’innesco, più o meno rapido e più o meno evidente, di fenomeni corrosivi, incrostazioni e crescite microbiologiche. pH Esprime il grado di acidità o basicità dell’acqua ed è collegato alle caratteristiche degli acidi, delle basi e dei sali disciolti. 0 acque acide 7 acque neutre 14 acque alcaline Il pH è uno dei parametri base per la valutazione delle corrosioni dei materiali a contatto con acqua o umidità (ogni metallo o lega ha dei valori di pH critici sia in ambiente acido che alcalino), ma è anche un parametro fondamentale per i fenomeni di precipitazione salina e di crescita microbiologica. Il suo valore, se superiore a determinati limiti, denota che non è in atto un programma di spurgo corretto. CONDUCIBILITA’ ELETTRICA Parametro che viene espresso in µS/cm (microsiemens per centimetro) ad una determinata temperatura. Fornisce un dato relativo alla concentrazione di sostanze dissociate nell’acqua. E’ un valore direttamente proporzionale alla salinità totale dell’acqua e si presta quindi 20 abbastanza bene ad un monitoraggio indicativo della concentrazione di tale parametro nell’impianto. La sua misura è fortemente influenzata dalla temperatura ed è anche direttamente proporzionale ai fenomeni corrosivi che, essendo fenomeni elettrochimici, sono esaltati dalla conducibilità elettrica. TDS: TOTALI SOLIDI DISCIOLTI Si intende come somma di tutti i sali disciolti nell’acqua e si esprime in mg/litro o in ppm. Normalmente questo valore è direttamente proporzionale alla conducibilità elettrica. Valori elevati di TDS, o salinità totale, favoriscono l’innesco di fenomeni di incrostazione e di corrosione. ALCALINITÁ TOTALE O ALCALINITÁ M(metilarancio) Rappresenta la somma di tutti i sali alcalini presenti nell’acqua quali: bicarbonato, idrati, carbonati, fosfati alcalini e si esprime in mg/litro o ppm, come CaCO 3 . L’aumento di alcalinità provoca: schiumeggiamenti, aumento di pH, incrostazione e corrosioni. SILICE SiO2 La silice proviene prevalentemente dalle acque di reintegro e si esprime in mg/litro o ppm di SiO2. A causa della sua resistenza chimica, se la presenza di questo ossido è elevata si possono avere depositi e incrostazioni difficilmente rimovibili o solubilizzabili. DUREZZA La durezza di un’acqua esprime il contenuto di sali di calcio e magnesio che si trovano disciolti in essa. Si esprime in mg/litro, come ppm di CaCO3 o come gradi francesi °F. 1° Francese corrisponde a 10 mg/litro o ppm di durezza espressa come CaCO3. 1° Tedesco corrisponde a 17,85 mg/litro o ppm di durezza espressa come CaCO3. 1° Inglese corrisponde a 14,3 ppm o mg/litro di durezza espressa come CaCO3. 1° Americano US corrisponde a 17,1 mg/litro o ppm di durezza espressa come CaCO3. La presenza di durezza è la principale causa delle incrostazioni. Essendo quindi il calcio l’elemento più critico per fenomenologie di incrostazioni, è utile calcolare anche solo la durezza calcica che si esprime anch’essa come ppm o mg/litro di 2 + CaCO3 o direttamente come calcio Ca. 21 L’ A C Q U A L’ A C Q U A Relativamente alla conducibilità termica, 1 mm di calcare corrisponde alla conducibiliità termica di uno spessore di 144 mm di acciaio al carbonio. I principali indici utilizzati per valutare il potere incrostante o aggressivo di un’acqua sono: l’indice di Langelier, l’indice di Ryznar , l’indice di Tillmans. CLORURI - I cloruri provengono dall’acqua di reintegro e si esprimono in mg/litro o ppm di Cl. In assenza di aggiunte prodotti a base cloro o cloruri aggiunti all’acqua o a disservizi degli addolcitori, il loro valore nel circuito, essendo sali molto solubili, serve a rilevare il numero di concentrazione salina definito N.C. (numero di concentrazione). Tenori medio alti di cloruri causano corrosioni diffuse nei circuiti aumentando, più che proporzionalmente rispetto ad altri sali, la conducibilità elettrica. Anche gli acciai inossidabili AISI 304 mal sopportano, specialmente per temperature medio-alte, la presenza di sensibili valori di cloruri. FERRO Questo elemento può essere presente già nelle acque di reintegro o derivare da processi corrosivi in atto in seno al circuito. Si esprime in mg/litro o ppm di Fe. I suoi depositi, come ossidi di ferro idrati, possono dar luogo a corrosioni di tipo secondario dovute ad aerazioni differenziate e/o crescite microbiologiche. Risulta necessario trattare le acque se vengono superati dei valori critici di concentrazione. MANGANESE Solitamente è presente, nelle acque che contengono ferro, con valori molto bassi (0,2-0,3 ppm). Il manganese tende a formare patine e depositi con conseguenti corrosioni secondarie. Come per il ferro, conviene pretrattare le acque di reintegro con un impianto di deferromanganizzazione a biossido di manganese MnO2. RAME E ZINCO Si esprimono entrambi in mg/litro o ppm di Cu o Zn. Questi elementi difficilmente sono presenti in quantità apprezzabili nelle acque di reintegro se non si utilizzano, come approvvigionamento, acquedotti industriali. Si deve ovviamente ritenere che la presenza nei circuiti di raffreddamento di questi elementi siano da addebitarsi a fenomeni corrosivi in atto. 22 L’ A C Q U A La loro persistenza può dare origine a pericolose corrosioni secondarie di tipo elettrolitico estremamente gravi in quanto sono di tipo localizzato. SOSTANZE ORGANICHE Nelle acque di reintegro è possibile che siano contenuti alcuni ppm di sostanze organiche (es. acidi fulvici, acidi umici, ecc) derivanti da: Apporti atmosferici (insetti, spore, foglie, pollini, ecc.); Proliferazioni microbiologiche (alghe, batteri, funghi, muffe, ecc.); Inquinamento da sostanze provenienti dal processo; Sostanze organiche dei prodotti chimici utilizzati. Si esprimono in mg/litro o ppm di KMnO4 o in mg/litro o ppm di O2 consumato. Le sostanze organiche provocano schiumeggiamenti ma soprattutto sono il substrato ideale per una proliferazione batterica che può dare luogo a depositi, a corrosioni e può diminuire l’effetto di biocidi. GAS DISCIOLTI (CO2, O2, H2S, NH3, idrocarburi,ecc.) Questi gas provengono in parte dall’acqua di reintegro, in parte dal contatto acqua atmosfera (una torre di raffreddamento opera praticamente come scrubber o lavatore d’aria) e in parte da eventuali inquinamenti di processo. Si esprimono in mg/litro come tali. Possono essere causa di corrosioni anche importanti. Nei circuiti a serpentino, se gli impianti non sono pressurizzati ed esiste la possibilità di continui contatti con l’aria, si verificano sovente fenomeni corrosivi. GRASSI ED OLI La provenienza di oli e grassi può essere varia: infiltrazioni, perdite, inquinamento, ecc. Si esprimono in mg/litro o ppm come tali. La presenza di queste sostanze provoca depositi che favoriscono la proliferazione batterica, compromettono sovente il trattamento chimico utilizzato, ma principalmente provocano intasamenti. NITRATI E FOSFATI Se non sono presenti in concentrazioni medio-alte, non sono da ritenersi elementi particolarmente problematici. 23 T R A T T A M E N T I I TRATTAMENTI DELL’ ACQUA Possiamo a grandi linee suddividere i vari trattamenti per diverse tipologie: tipo di acqua, tipo di meccanismo, tipo di azione. ACQUE DI RICIRCOLO ACQUE DI O PROCESSO REINTEGRO TRATTAMENTI FISICO - CHIMICI TRATTAMENTI CHIMICI TRATTAMENTI ESTERNI REALIZZATI CON MPIANTI ED APPARECCHIATURE TRATTAMENTI INTERNI REALIZZATI MEDIANTE DOSAGGI -filtrazione [filtri] -degasazione [degasatori] -adsorbimento [filtri a carbone attivo] -chiariflocculazione – flottazione [chiariflocculatori flottatori] -deferromanganizzazione [filtri deferrizzanti] -addolcimento – decarbonatazione [addolcitori e decarbonatatori] -ultrafiltrazione - osmosi inversa [impianti membrane] -ciclonatura [cicloni] 24 -correzione alcalinità e pH [acidi o basi] -stabilizzazione della durezza [antincrostanti] -dispersione dei depositi organici ed inorganici [disperdenti] -dispersione biofouling [biodisperdenti] -inibizione della corrosione [inibitori catodici e anodici] -azione batteriostatica o battericida su vari microrganismi [battericidi e disinfettanti] PRINCIPALI TRATTAMENTI ESTERNI MEDIANTE MECCANISMO FISICO CHIMICO FILTRAZIONE La natura dei solidi presenti nell’acqua di un circuito di raffreddamento ed in un’acqua di reintegro è estremamente variabile per cui a seconda della loro tipologia e quantità, si utilizzano diversi tipi di sistemi di separazione: Filtri a cartuccia; Filtri a quarzite; Filtri a cestello o griglia; Cicloni; Filtri autopulenti. In funzione delle problematiche che sono state illustrate è necessario che i solidi vengano eliminati il più possibile per evitare depositi, corrosioni, coprecipitazioni e proliferazione biologica. ADSORBIMENTO SU CARBONE ATTIVO Quando nelle acque sono presenti sostanze organiche che potrebbero dare luogo a corrosioni, depositi, crescite microbiologiche o formazione di fouling organico, è necessario eliminarle utilizzando la proprietà che hanno alcuni materiali di trattenerle . La tecnologia prevalentemente usata è quella dell’utilizzo di filtri in pressione a carbone attivo a medio-bassa velocità di filtrazione. DEFERRIZZAZIONE E DEMANGANIZZAZIONE Il ferro ed il manganese, presenti nelle acque di reintegro insieme all’ossigeno, sono responsabili di diverse problematiche, per cui, se tali presenze superano i valori critici è necessario eliminarli. I trattamenti classici erano quelli di una filtrazione previa ossidazione con aria, con ipoclorito o con un altro forte ossidante. Attualmente il sistema di filtrazione in pressione, con filtri a biossido di manganese, è la tecnologia più affidabile. Per quanto riguarda le acque di processo, la presenza di ferro denuncia fenomeni di corrosione in atto non risolvibili mediante filtrazione, la quale può solo ridurre la formazione di depositi. In questo caso risulta più opportuno un idoneo trattamento chimico. 25 T R A T T A M E N T I T R A T T A M E N T I CHIARIFLOCCULAZIONE O FLOTTAZIONE Nelle acque superficiali, di acquedotti industriali e, a volte, di pozzi sono presenti sostanze colloidali o sospensioni finissime che non possono essere eliminate con i metodi classici di filtrazione o adsorbimento. Queste particelle o colloidi (es.: limo) vengono trattenute sfruttando fenomeni di coagulazione e flocculazione realizzabili attraverso l’utilizzo di prodotti chimici specifici e azioni meccaniche di sedimentazione o di filtrazione. La filtrazione può riguardare solo le acque di reintegro all’impianto o anche tutta l’acqua di processo, in porzioni del 10 – 15% ca. della portata principale. Tali impianti sono piuttosto onerosi, ma sono necessari ove la presenza di questi prodotti provocasse intasamenti, formazione di depositi, di biofilm e di fanghi estremamente critici per i circuiti di raffreddamento. Se non si usano tecnologie di sedimentazione ci si serve invece della flottazione che consiste nel portare in superficie, in una vasca, tramite aria insuflata, tutti i fanghi di chiariflocculazione. ADDOLCIMENTO SU RESINE ANIONICHE É il trattamento più utilizzato per eliminare dall’acqua i cationi calcio e magnesio , sostituiti dal catione sodio. DIVERSE FORME DELLA DUREZZA CALCICA E MAGNESICA Mg (HCO3)2 molto solubile Ca(HCO3)2 molto solubile NaHCO3 molto solubile MgSO4 solubile CaSO4 solubile MgCl2 molto solubile Mg(NO3)2 molto solubile CaCl2 molto solubile Ca(NO3)2 molto solubile Mg(OH)2 insolubile CaCO3 insolubile MgCO3 insolubile Ca(OH)2 insolubile L’acqua da addolcire passa attraverso un letto di resine anioniche che trattengono calcio e magnesio rilasciando il sodio. Dopo un certo volume di acqua trattata le resine devono essere rigenerate con il comune sale (NaCl). Durante il periodo della rigenerazione l’utenza potrà continuare a ricevere acqua addolcita solo se viene utilizzato un impianto a due colonne. Queste colonne funzionano in modo alternato, assicurando 24 ore su 24 il fabbisogno di acqua addolcita. Tabella 1 La capacità di scambio della resina, oltre a diminuire per usura fisica della resina stessa, dovuta alla pressione e al passaggio dell’acqua (calo medio del 5-10% annuo) può essere notevolmente limitata da inquinamenti dovuti a impurezze sospese, presenza di ferro e manganese, sostanze organiche o cloro libero. Se si sostituiscono completamente il calcio e il magnesio vi è la possibilità che le acque possano diventare aggressive e quindi potenzialmente in grado di innescare fenomeni corrosivi. Per questo motivo talvolta è utile mantenere un minimo di sali di calcio e magnesio in circolo. 26 Non bisogna dimenticare che il valore dei cloruri presenti nelle acque di rigenerazione delle resine, essendo una soluzione satura, è fuori dai limiti previsti dalla normativa degli scarichi in acque superficiali. Statisticamente, anche negli impianti serviti con addolcitore, se non vengono effettuati controlli frequenti di funzionalità, si hanno potenziali incrostazioni a causa di disservizi o mancanza di manutenzione. IMPIANTI A MEMBRANA DI ULTRAFILTRAZIONE OD OSMOSI INVERSA I trattamenti di ultrafiltrazione e osmosi inversa consentono di separare sostanze disciolte nell’acqua anche a livello molecolare e ionico. Entrambi i sistemi, concettualmente diversi, si basano sul passaggio dell’acqua a medio - alta pressione attraverso speciali membrane sintetiche di porosità e struttura diversa. Si può dire che l’ultrafiltrazione, comportandosi come un filtro, trattiene le macro molecole (es. proteine) mentre non trattiene i sali presenti nelle acque che vengono invece eliminati in proporzioni del 97% circa, dagli impianti ad osmosi. Quando si è di fronte a concentrazioni saline particolarmente rilevanti (es. acque salmastre) questa tecnologia, che oggi sostituisce la tradizionale tecnologia della demineralizzazione su resine cationiche ed anioniche, praticamente si impone. Non appena saranno livellati i costi delle acque di reintegro raggiungendo quei valori che sono già in atto in alcuni paesi occidentali, queste tecnologie risulteranno particolarmente interessanti per l’enorme risparmio delle acque. È importante sottolineare che questi impianti permetterebbero di fatto di eliminare molte delle problematiche che abbiamo illustrato. Vediamo ora un confronto delle principali caratteristiche di due famiglie di membrane per osmosi inversa: acetato di cellulosa e poliammide. Tabella 2 27 T R A T T A M E N T I T R A T T A M E N T I TRATTAMENTI DI DEGASAZIONE La presenza di gas quali: anidride carbonica, idrogeno solforato, ammoniaca, metano, ecc., può rappresentare un fattore di rischio nella gestione degli impianti, pertanto deve essere contenuta entro limiti non critici. Il sistema in uso più semplice è lo strippaggio a freddo, o degasazione forzata, che viene effettuato in torri di degasazione dove scorre in controcorrente all’acqua una corrente d’aria all’interno di particolari corpi di riempimento. PRINCIPALI METODI DI TRATTAMENTO DELLE IMPUREZZE TIPICHE DELL'ACQUA La presenza di gas quali: anidride carbonica, idrogeno solforato, ammoniaca, metano, ecc., può rappresentare un fattore di rischio nella gestione degli impianti, pertanto deve essere contenuta entro limiti non critici. Il sistema in uso più semplice è lo strippaggio a freddo, o degasazione forzata, che viene effettuato in torri di degasazione dove scorre in controcorrente all’acqua una corrente d’aria all’interno di particolari corpi di riempimento. Tabella 3 28 T R A T T A M E N T I SINTESI DEI PRETRATTAMENTI DELLE ACQUE DI REINTEGRO FILTRI A QUARZITE, A CARTUCCIA O CICLONI Eliminano la frazione presente di solidi sospesi o solidi sedimentabili. Non eliminano le sostanze quali limo o colloidi. FILTRI ADSORBITORI A CARBONE ATTIVO Per eliminare sostanze organiche, tensioattivi e cloroderivati. DEFERRIZZATORI DEMANGANIZZATORI Per l’eliminazione di ferro e manganese nelle acque di reintegro presenti in quantità critiche. ADDOLCITORI CON RESINE Per la eliminazione totale o parziale dei cationi calcio e magnesio dalle acque ed eliminare quindi i principali elementi responsabili delle incrostazioni. CHIARIFLOCCULAZIONE O FLOTTAZIONE Quando sono presenti nelle acque superficiali o industriali o di pozzo, delle sostanze colloidali, microelementi, metalli pesanti, limo alluvionale ecc., che non possono essere eliminate da altri sistemi più semplici. ULTRAFILTRAZIONE ED OSMOSI INVERSA Per eliminare tutte le sostanze disciolte nelle acque anche a livello salino e quindi per effettuare una vera e propria dissalazione dell’acqua dove vi sia presenza di particolari valori di salinità critica. DEGASAZIONE ATMOSFERICA Dove è necessario eliminare il più possibile quei gas disciolti che potrebbero creare nei circuiti di raffreddamento seri problemi di corrosione. 29 T R A T T A M E N T I PRINCIPALI TRATTAMENTI INTERNI CON PRODOTTI CHIMICI Questi trattamenti hanno lo scopo di prevenire o di correggere gli effetti indesiderati di alcune delle caratteristiche delle acque di reintegro, di alimento o di ricircolo con l’aggiunta di particolari condizionanti chimici. Oggi queste tecnologie integrano sempre di più, a volte sostituendo radicalmente, il pretrattamento esterno grazie alle particolari e specifiche proprietà dei chemicals utilizzati. A prescindere dall’efficacia dei singoli prodotti presenti sul mercato, la validità di queste tecniche dipende da: CONOSCENZA DELLE VARIE TIPOLGIE DI PRODOTTI CONOSCENZA DELLE TECNOLOGIE INNOVATIVE CONOSCENZADELLORO MECCANISMO DI AZIONE OSSERVANZA DELLE PRESCRIZIONI D’USO E DI DOSAGGIO CONOSCENZA DEI LIMITI DI IMPIEGO E DI AZIONE AFFIDABILITÁ DELLE ANALISI CHIMICHE E MICROBIOLOGICHE AFFIDABILITÁ E FUNZIONALITÁ DEI SISTEMI DI DOSAGGIO CONTROLLO ANALITICO PERIODICO DELL’ACQUA DEL CIRCUITO Per correggere il pH con acidi o basi e riportarlo su valori non critici per la metallurgia del circuito. Questi prodotti, definiti anche antincrostanti, inibiscono la formazione di strati di carbonato di calcio, comunemente conosciuti come incrostazione. Sono inibitori catodici ed anodici, che proteggono la superficie di contatto metallo/acqua/aria. Si possono utilizzare insieme in varie combinazioni. Sono prodotti utilizzati per la distruzione e il successivo controllo della crescita dei vari microrganismi, quali batteri, alghe, spore, legionella, ecc. Biocidi che inibiscono la proliferazione di solfobatteri, ferrobatteri, batteri nitrificanti e denitrificanti, che possono dare luogo a fenomeni di corrosione biologica. Sono trattamenti complementari ai più comuni trattamenti con antincrostanti e biocidi. Agiscono nei confronti di tutte le sostanze non solubili in acqua mantenendole in sospensione al fine di prevenire depositi. Tabella 4 30 C A U S E PRINCIPALI PROBLEMATICHE DEI CIRCUITI DI RAFFREDDAMENTO INCROSTAZIONI Le incrostazioni sono costituite da depositi, più o meno compatti a seconda della loro composizione, stratificazione ed età, derivanti dalla precipitazione di composti salini che non riescono più ad essere mantenuti disciolti in acqua. Fra le incrostazioni più conosciute vi sono: CaCO3 carbonato di calcio Ca3(PO4)2 fosfato di calcio Sali di magnesio SiO2 silice Alcuni elementi risultano determinanti per la fenomenologia delle incrostazioni: TEMPERATURA SINERGIA CON ALTRI MATERIALI DISCIOLTI O SOSPESI CONCENTRAZIONE SALI ALCALINITÁ CONDIZIONI FLUIDINAMICHE E TERMODINAMICHE PH DELL’ ACQUA E’ estremamente importante nei circuiti di raffreddamento valutare la criticità del sistema in base a tutti questi elementi. Per questo motivo può capitare che, avendo a disposizione dati parziali, si possano fare solo delle valutazioni di massima circa la potenzialità incrostante o corrosiva di un’acqua. 31 C A U S E E’ estremamente importante nei circuiti di raffreddamento valutare la criticità del sistema in base a tutti questi elementi. Per questo motivo può capitare che avendo a disposizione dati parziali si possano fare solo delle valutazioni di massima circa la potenzialità incrostante o corrosiva di un’acqua. Gli indici di LANGELIER (di saturazione) e di RYZNAR (di stabilità) consentono a priori, ma in linea generica, di determinare la potenziale tendenza di un’acqua ad essere AGRESSIVA o INCROSTANTE. Come si possono tenere sotto controllo le incrostazioni negli impianti? - Effettuando un preciso programma di spurgo in regime di sicurezza, per mantenere la concentrazione salina entro limiti predeterminati; - utilizzando apparecchiature quali addolcitori o in casi particolari impianti ad osmosi inversa; -dosando speciali prodotti chimici antincrostanti ; - immettendo acidi per tenere condizionato il pH e l’alcalinità e mantenere quindi disciolti i sali teoricamente più incrostanti; - modificando gli impianti per ridurre il rischio potenziale di incrostazione. È importante sottolineare che l’interazione dei vari sistemi può creare effetti sinergici ma anche effetti deleteri. Non è sempre detto che vi possa essere la compatibilità delle varie metodologie. È indispensabile sempre e comunque uno studio di fattibilità per applicare la soluzione più idonea. CURIOSITÁ E NOTIZIE UTILI DA RAMMENTARE SULLE INCROSTAZIONI Alcune considerazioni sono estremamente utili per capire meglio cosa significa avere un circuito incrostato, corroso, con presenza di alghe o bio-film. Normalmente non si ha la possibilità di capire o di verificare l’aumento dei consumi energetici o la diminuzione del rendimento di scambio degli impianti. Infatti la tipologia di conduzione dell’impianto (monteore di lavoro, condizioni meteorologiche, variazione della produzione, ecc.), essendo molto variabile, non permette confronti chiarificatori. Si possono allora usare dei dati fissi che sono indipendenti dal variare delle condizioni di utilizzo. 32 C A U S E La tabella sottostante dà una indicazione e un raffronto dei valori di conducibilità termica di alcune sostanze. -2 -1 -1 Tabella 5 Grafico 2 Questi dati rivelano che: 1 mm di incrostazione di carbonato di calcio CaCO3 corrisponde, a livello di conducibilità del calore, a 144 mm di spessore di acciaio al carbonio. 1 mm di spessore di ossido di ferro (ruggine), prodotto di corrosione, ha una conducibilità termica che può essere paragonata a 48-54 mm di acciaio al carbonio. Nell’elenco di sostanze considerate in tabella manca però un valore molto interessante. Da studi effettuati a livello di scambio termico in USA, è stato riscontrato che il coefficiente K di trasmissione del calore dei bio-film organici, a seconda della loro composizione, ha valori che variano da 0,07 a 0,12. Questo spiega perché anche solo una lieve patina di bio-fouling ha un effetto coibente molto elevato: 1 mm di patina biologica o bio-fouling, a seconda della tipologia compositiva, può corrispondere a spessori di 380-620 mm di acciaio al carbonio. 33 C A U S E Le figure sottostanti evidenziano alcuni interessanti aspetti che riguardano concause ed effetti delle incrostazioni e dei depositi. La velocità dell’acqua e le c o n d i z i o n i idrodinamiche del circuito possono favorire o sfavorire le incrostazioni e i depositi. La tipologia della tubazione diventa quindi un aspetto non secondario da tenere ben in considerazione ogni qualvolta si progetti o si modifichi un impianto. Figura 5 Figura 6 Figura 7 Raramente si fanno calcoli di quanto costa in termini economici avere un minor scambio termico. 34 C A U S E Osservando questi grafici si intuisce invece di quanto venga sottostimata l’importanza di avere una superficie di scambio pulita ed efficiente. Figura 8 CORROSIONE La corrosione è un fenomeno elettrochimico attraverso il quale il metallo che viene corroso torna al suo stato “naturale”. Affinché avvenga il fenomeno della corrosione deve esistere una cella di corrosione consistente in un anodo, un catodo e un elettrolita. Il risultato di questa cella è la corrosione (asportazione) del metallo da certe zone e la formazione di depositi in altre (deposizione). In generale rame, leghe di alluminio, acciai inossidabili e superfici zincate si corrodono più lentamente rispetto all’acciaio. Esistono molti tipi di differenti attacchi corrosivi che però vengono genericamente classificati come: CORROSIONE GENERALIZZATA CORROSIONE LOCALIZZATA CORROSIONE SELETTIVA 35 C A U S E PRESENZA DI O2 E CO2 QUANTITÀ E TIPOLOGIA SALINA (TDS) STRUTTURA METALLOGRAFIA NON UNIFORME AERAZIONE DIFFERENZIATA CONDUCIBILITÀ DELL'ACQUA SORGENTI ELETTRICHE (CORRENTI VAGANTI) CONTATTI FRA METALLI DIVERSI VELOCITÀ DELL’ACQUA PH DELL’ACQUA TENORE DEI CLORURI TEMPERATURA MICRORGANISMI (SOLFORATI, FERROBATTERI, ECC.) Data la grande complessità di questi fenomeni e la potenziale concomitanza di questi fattori, non è possibile fare delle previsioni puntuali e precise sulla reale potenzialità corrosiva di un’acqua in un sistema di raffreddamento. La corrosione si esprime in millesimi di pollice di asportazione di materiale metallico per anno. Per un controllo più accurato e preventivo si possono inserire nell’impianto dei particolari provini di corrosione (coupons di corrosione pre-pesati) che periodicamente vengono analizzati (essiccati e pesati con bilancia gravimetrica) per riscontrare l’entità e a volte la tipologia delle corrosioni in atto. I fattori principali per prevenire questa fenomenologia estremamente complessa, sono la conoscenza dei vari parametri critici intrinsechi sia all’acqua che all’impianto, le potenziali sinergie di questi fattori e la conoscenza approfondita dei meccanismi di azione dei vari sistemi di prevenzione quali ad esempio l’utilizzo di condizionanti chimici, anodi sacrificali, coating, ecc. 36 CURIOSITÁ E NOTIZIE UTILI SULLA CORROSIONE La corrosione, essendo un fenomeno elettrochimico, può essere, in modo sintetico, schematizzato da due semplici reazioni di riduzione dell’ossigeno e di ossidazione del metallo (in questo caso il ferro). Durante queste reazioni avvengono due passaggi di stato, l’ossigeno passa da gas disciolto in un liquido a soluzione mentre il metallo passa da stato solido a soluzione. Figura 9 a b c Figura 10 Figura 11 a-b-c 37 C A U S E C A U S E Come conseguenza della sinergia dei dodici fattori che possono influire sulla fenomenologia, la corrosione risulta una problematica molto complessa e molto varia anche come tipologia. Ci se ne rende conto studiando tutte le possibili forme e varianti (cfr fig. 10). I DEPOSITI I depositi sono il risultato di PRECIPITAZIONE o COPRECIPITAZIONE (precipitazione di più prodotti organici od inorganici presenti nel circuito) di vari tipi di solidi sospesi, sostanze organiche od inorganiche non solubili in acqua. Essi hanno origine da più cause primarie che insieme potenziano il fenomeno: Caratteristiche delle acqua Fenomeni di corrosione Particolato atmosferico e solidi sospesi Prodotti di incrostazione I depositi sono causa di riduzione dell’efficienza dell’impianto poiché sono in grado di intervenire pesantemente sia sul corretto scambio termico , ma ancor più nel condizionare e a volte impedire il flusso normale dell’acqua (frequentemente per motivazioni idrodinamiche, come colpi d’ariete o vibrazioni, si possono verificare dei distacchi di depositi con accumulo massiccio in prossimità di curve delle tubazioni). Sovente i depositi che vengono definiti misti (per la presenza contemporanea di sostanze organiche, incrostazioni, prodotti di corrosione, inquinamento atmosferico e particolato di vario tipo) sono più dannosi delle incrostazioni calcaree coerenti, poiché sono dotati di grande potere isolante e anche perché, essendo quindi mobili, sono capaci nel tempo di accumularsi nelle zone a minor flusso. La valutazione della esistenza di tali depositi si realizza con la valutazione dell’INDICE o FATTORE DI SPORCAMENTO (definito anche FOULING FACTOR) che è una valutazione 2 molto complessa vista la necessità di disporre di non meno di 12 parametri non sempre di facile identificabilità. La tabella seguente mostra l’aumento dei consumi energetici in funzione del fattore di sporcamente delle superfici di scambio e quindi dello spessore del deposito. Questi dati sono calcolati assumendo che il deposito che sia capace di produrre una resistenza di 2,69 Kcal/h/m. 38 C A U S E Per comprendere meglio questo concetto bisognerebbe approfondire l’approccio con il concetto di FOULING. 0,0005 0,001 0,002 0,003 0,004 BIOFOULING Per BIOFOULING si intende un accumulo in circuito di materiale ORGANICO che va ad interessare tutte le superfici dell’impianto. Alcuni elementi caratteristici che compongono il biofouling sono: Limo o fango (slime) Materiali organici naturali Masse microbiologiche Quali sono i principali elementi che influenzano la presenza di BIOFOULING nei circuiti di raffreddamento e più specificatamente nelle torri di raffreddamento, condensatori evaporativi, raffreddatori a circuito chiuso e umidificatori: TEMPERATURA CARATTERISTICHE MICROBIOLOGIE DELLE ACQUE CRESCITA MICROBIOLOGICA CONDIZIONI IDRODINAMICHE IMPIANTO LOCALIZZAZIONE DEGLI IMPIANTI PERDITE DI PRODOTTI ORGANICI DAL PROCESSO 39 C A U S E COME POSSONO ESSERE TENUTI SOTTO CONTROLLO IL FENOMENO DEL FOULING E DEL BIOFOULING Possono essere tenuti sotto controllo MECCANICAMENTE o CHIMICAMENTE. Per controllo MECCANICO si deve intendere l’utilizzo di qualsiasi procedimento o tecnologia che, usando comparti di filtrazione, pulizia meccanica nonché sistemi di lavaggio e bonifica circuiti, eviti che queste sostanze entrino nel sistema o si muovano in esso una volta staccatesi da tubazioni o da apparecchiature,. Per controllo CHIMICO si intende l’utilizzo di prodotti chimici denominati disperdenti, surfattanti, agenti bagnanti, che agiscono in modo da mantenere in sospensione tutte le sostanze presenti che sedimentando, potrebbero dare origine a depositi organici e/o inorganici. Queste sostanze sono poi eliminabili attraverso lo spurgo. Culturalmente questi fenomeni erano sempre stati percepiti in netto subordine alla problematica più evidente ed immediata delle incrostazioni. Oggi, ben conoscendo a livello scientifico gli effetti del fouling e del biofouling, e’ necessario invece intervenire a livello impiantistico e gestionale per minimizzare le loro pericolose conseguenze. CRESCITA MICROBIOLOGICA Per crescita microbiologica si intende la crescita nei circuiti di microrganismi che possono portare alla formazione di biofouling, corrosioni e problematiche connesse con la presenza di legionella. I microrganismi tipici presenti nei sistemi idrici degli impianti di raffreddamento e umidificazione sono: batteri funghi alghe muffe lieviti spore Questi microrganismi, sviluppandosi, producono una sorta di fango o limo organico (definito anche slime) che contiene anche i prodotti del metabolismo cellulare delle varie specie. La crescita di questi microrganismi crea un habitat ideale per la proliferazione della legionella. 40 C A U S E CALORE LUCE PRESENZA DI NUTRIENTI E OSSIGENO PRESENZA DI INQUINANTE DAL PROCESSO PRESENZA DI NICCHIE DU DEPOSITO MICRORGANISMI DAL REINTEGRO LUMINOSITÀ PH DELL’ ACQUA Questi fanghi, limo o slime possono creare o accelerare tutte le altre problematiche, per questo motivo vanno tenuti in serie considerazione. A livello di intervento chimico per inibire la crescita di questi microrganismi si usano diversi tipi di biocidi (ossidanti e non ossidanti,) e biodisperdenti, ognuno dei quali ha una sua specificità di azione. I pacchi di scambio, per la loro conformazione strutturale, tendono, specialmente nelle zone di saldatura dei fogli di PVC o PP, a formare delle aree preferenziali di sporcamente che difficilmente riescono ad essere poi rimosse. Se non si adottano dei sistemi di controllo microbiologico, dopo un lasso di tempo di 2-3 anni, sarà necessario intervenire sostituendo i pacchi con fermo impianti e costi ragguardevoli. Figura 12 41 C A U S E LEGIONELLA Una menzione ed attenzione a parte riguarda la problematica della legionella, che a livello internazionale rappresenta una valutazione primaria dei rischi connessa con l’utilizzo di torri di raffreddamento, condensatori evaporativi, raffreddatori a circuito chiuso nonché, umidificatori. La LEGIONELLOSI è un problema emergente sempre più evidente e la conferma di questo sta nelle normative che fra il 2000 e il 2003 quasi tutti i paesi occidentali industrializzati hanno messo a punto. La problematica della legionellosi ha una criticità maggiore in questi ambienti: OSPEDALI -- CASE DI RIPOSO -- CLINICHE PRIVATE -- ALBERGHI -- VILLAGGI E CENTRI TURISTICI -- CENTRI COMMERCIALI -- VARIE STRUTTURE COMUNITARIE. Le normative internazionali vigenti più aggiornate (esempio la legge L8 Gran Bretagna) inseriscono questi tipi di impianti nella fascia primaria dei rischi di contaminazione. E’ sufficiente valutare come si stanno muovendo le altre Nazioni per verificare l’importanza di una nuova considerazione nell’approccio a questa problematica. In Spagna, per esempio, sono state censite tutte le macchine e gli impianti presenti nel territorio nazionale. Molte altre nazioni occidentali si stanno apprestando a fare lo stesso. Al momento in Italia sono disponibili le LINEE GUIDA del MINISTERO SANITÀ, pubblicate sulla G.U. 05/05/2000. Tali linee guida contemplano una pulizia semestrale e una strategia indicativa di gestione che di fatto è DISATTESA, dal momento che il mercato ha difficoltà ad accettare e soddisfare le normative cogenti, come ad esempio la legge sulla sicurezza 626/94. Figura 13 42 Una commissione Europea denominata EWGLI (European Working Group for Legionella Infection), ispirata a standard internazionali gestionali, RHEVA-Europa ASHRAE-USA, ha legiferato e approvato nel luglio 2002 la legge europea relativa al problema del CONTENIMENTO DELLA LEGIONELLOSI. La ricaduta impiantistica e manutentiva sarà molto consistente, infatti gli interventi di ristrutturazione e adeguamento degli impianti non saranno più solo un suggerimento delle linee guida di riferimento ma una normativa cogente, come massima sicurezza tecnicamente praticabile, da allineare alla legge 626/94. La ricaduta operativa permetterà dei business aggiuntivi molto interessanti: Nuove strategie gestionali degli impianti (vedi strategia NOSCOFOS); Possibilità di lavaggio impianti e conseguente sanificazione; Pulizia e sanificazione almeno due volte l’anno della macchina e degli impianti; Valutazione di impatto ambientale ed eventuale nuova localizzazione macchine; Potenziamento e direzionamento degli separatori di gocce; Installazione di louvers in PVC al posto di sistemi ad alette o bacini aperti; Parziale ricirclo acqua dal pompaggio per evitare sedimentazioni nei bacini; Scarico di fondo per pulizia totale del bacino; Eventuale sistema antiscroscio con pacco in PVC sostenuto da telaio; Altri interventi. Il vero business sarà nel mettersi in comunicazione con il responsabile della sicurezza sia dell’industria dove la macchina e’ installata , sia della struttura comunitaria che la utilizza. Crediamo fortemente che il proporre ad un cliente un intervento globale, quale quello offerto dalla nostra organizzazione, ovvero ristrutturazione e messa in sicurezza dell’impianto, esecuzione dell’intervento, proposta gestionale e fornitura di prodotti, tecnologie nonchè servizi ed accessori, possa essere particolarmente apprezzato dal mercato. 43 C A U S E V A L L U T A Z I O N I IMPATTO AMBIENTALE Per impatto ambientale di una torre si intendono sostanzialmente questi elementi: Impatto ambientale di tipo architettonico rumore ricaduta corrente umida (fall out) scarico dello spurgo Oggi, sempre di più, vengono tenuti in evidenza questi aspetti che a livello progettuale non potranno più essere trascurati, viste le pregnanti normative in tema ambientale. Per esigenze architettoniche gli ingombri e la localizzazione rendono spesso necessario prevedere macchine più basse e compatte. A livello rumore esistono già precise direttive e normative (UNI, 626/94, zonizzazione comunale) per cui nelle aree vicine alle macchine non è più accettabile una rumorosità superiore a definiti standard fonometrici. Anche lo spurgo dell’acqua dal momento che contiene tutto il particolato presente nell’aria, ma anche i vari condizionanti chimici, non può, senza una previa valutazione, essere scaricato in acque superficiali. La corrente umida (microgocce di trascinamento e vapore) di espulsione dalla torre può creare problemi sia a livello di apporto di umidità nelle zone di ricaduta ma ancor più per le problematiche connesse con la contaminazione da legionella. Figura 14 44 V A L L U T A Z I O N I RISPARMIO CONSUMI IDRICI Alla luce degli aggiornamenti delle tariffe del consumo e prelievo acque, che visti i presupposti legislativi Europei si devono a breve considerare ineludibili, il discorso del risparmio dell’acqua di reintegro dei circuiti di raffreddamento è un problema che comincia ad essere molto sentito. In tabella 7 sono calcolati i consumi e gli spurghi in funzione dei numeri di concentrazione salina (NC) con cui si vuole gestire l’impianto. Si evidenzia che la strategia gestionale comporta fondamentali differenze di consumo acqua di reintegro. L’ottimizzazione dei criteri di gestione, quindi del NC operativo e della tipologia di pretrattamento o di condizionamento chimico, va valutata volta per volta in funzione di tutte le peculiarità del circuito, delle analisi delle acque, dei costi sostenibili e delle problematiche potenziali. Solo chi non ha interessi commerciali legati ad una precisa tecnologia può proporre il miglior criterio di gestione. Un esempio può dare immediatamente la percezione dei livelli di consumo d’acqua. Una torre evaporativa da 1.000.000 kcal/h ad un livello di scambio termico con trascinamento ed evaporato massimo di 1830 litri/ora gestito tramite prodotti chimici per un’acqua abbastanza critica, operando con un NC di 1,45 e lo stesso impianto gestito con addolcitori e prodotti chimici gestito con NC 2,1 ha UNA DIFFERENZA DI CONSUMI D’ACQUA DI CIRCA 3 14.000 m anno. Tabella 7. Legenda: NC numero di concentrazione; VS vecchi separatori; RS recenti separatori; NSM nuovi separatori maggiorati, R Reintegro, S Spurgo. 45 V A L L U T A Z I O N I RISPARMIO ENERGETICO Solitamente questo aspetto, se non assurge a valori macroscopici, vista la varietà dei programmi di gestione e le variabili condizioni operative degli impianti, NON VIENE QUASI MAI APPROFONDITO e si da per scontato che gli impianti consumino energia. E’ però necessario fare alcune considerazioni visto che il consumo è a carico dell’utente finale e non sempre risulta agevole individuare nella non corretta strategia gestionale la causa primaria di aumento della spesa energetica. I dati e gli studi, effettuati dal COOLING TOWER INSTITUTE USA, sono significativi relativamente ai cali di rendimento, quindi all’aumento dei costi energetici, in funzione del coefficiente di sporcamento. Alcuni segnali di problemi di rendimento dello scambio termico sono visibili. I più comuni ed evidenti sono: pellicole viscide nel condensatore; formazione di depositi sulle superfici dell’impianto; crescite verdastre (alghe) nella torre o nei serpentini. È anche utile ricordare a titolo di esempio, che una torre da 500.000 kcal/h utilizza circa 3 35.000 m di aria all’ora e quindi sulle 24 ore di fatto tutto il particolato presente in 3 840.000 m di aria, operando la torre come un lavatore d’aria, tenderà ad inglobarsi nel circuito. Esempio: uno stabilimento avente un impianto di raffreddamento con un livello di sporcamento (incrostazioni, pellicole organiche, crescite microbiologiche, slime inorganico) definito MEDIO, ha costi a livello energetico di 90.000 €/anno ca. Dopo un lavaggio chimico, una sanificazione e ripassivazione di tutto l’impianto e una gestione improntata secondo il protocollo NOSCOFOS, ha avuto un risparmio annuo medio, relativamente a tale consumo, di circa il 21%. 46 V A L L U T A Z I O N I LAVAGGI - BONIFICHE - SANIFICAZIONI - RIDUZIONE DEGLI ONERI DI MANUTENZIONE; - RIDUZIONE DEI CONSUMI ENERGETICI; PERCHÉ CONVIENE UN LAVAGGIO UNA BONIFICA UNA SANIFICAZIONE - RIPRISTINO CONDIZIONI OTTIMALI DI SCAMBIO TERMICO; - RIDUZIONE DEI RISCHI DI DISSERVIZIO AGLI IMPIANTI; - MAGGIOR RESA DEL SISTEMA; - RIDUCE RISCHI DI FERMATA IMPIANTI E,DI CONSEGUENZA, DELLA PRODUZIONE; - PERMETTE DI OPERARE IN REGIME DI SICUREZZA GESTIONALE; - AUMENTO DELLA VITA MEDI DEGLI IMPIANTI; - NESSUN PROBLEMA DI CORROSIONE - DEPOSITI - FANGHI. Mantenere in efficienza gli impianti è, da un punto di vista economico, un ritorno d’investimento, anche se di difficile e complessa valutazione SU QUALI TECNOLOGIE INTERVENIAMO - torri di raffreddamento - scambiatori di calore - compressori - camice raffreddamento - evaporatori - condensatori stampi - caldaie industriali - condensatori evaporativi - linee piping PER RIMUOVERE I PRODOTTI DI DEPOSITO - INCROSTAZIONI - CORROSIONE - idrocarburi - sostanze oleose e grassi - ossidi di ferro - calcare - ossidi di rame - organici di varia natura - patine microbiologiche - film lipidici di trafilatura - patine mistorganiche TENENDO CONTO DELL'IMPATTO AMBIENTALE CONSEGUENTE ALLO SMALTIMENTO DEGLI ELUATI DI LAVAGGIO, CI SIAMO ATTREZZATI PER POTER GESTIRE TALE SMALTIMENTO CON UNA STRUTTURA CONVENZIONATA. 47 V A L L U T A Z I O N I n.b. I prodotti di risulta del lavaggio, bonifica o sanificazione, anche se neutralizzati chimicamente, sono considerati rifiuti pericolosi, pertanto non possono essere scaricati in acque pubbliche o in contesti fognari, salvo particolari autorizzazioni allo scarico. NORMATIVE DI RIFERIMENTO Legge 319/79; legge 626/94; legge 494/96; Legge 22 5/02/97; Legge 128/98; Dlgs 389 8/11/96; D. M. 145/98; D. M. 148/98; Direttiva CEE 91/136 – 91/689 – 94/62 Attraverso una strategia di intervento con lavaggio chimico, o bonifica o sanificazione riusciamo ad intervenire su vari impianti e su varie problematiche. PROBLEMATICHE E RISCHI - Nicchie di Legionella Pneumophila - Presenza di ossidi di corrosione, patine organiche, incrostazioni - Minor portate idrauliche - Minor scambio termico - Disincrostazioni e bonifiche - Sanificazioni impianti e linee tecnologiche - Strategia noscofos antilegionella - Bonifica e passivazione impianti nuovi - Aumento costi gestionali - Problemi sanitari per crescite microbiologiche e vecchi - Smaltimento eluati in struttura convenzionata DOVE INTERVENIAMO - 48 SERVIZI PROPOSTI Torri di raffreddamento Condensatori evaporativi Scambiatori di calore Caldaie Camicie di raffreddamento Circuiti acqua calda Impianti tecnologici Umidificatori Compressori Vasche di stoccaggio TECNOLOGIE - Mix di acidi inorganici e organici inibiti - Passivanti organici - Sanificazione a base: - Isotioazolinone - Acido per acetico - Prodotti base bromo - Biossido di cloro - Inibitori di corrosione - Chelanti specifici - Soluzioni alcaline biodisperdenti S T A N D A R D I Z Z A Z I O N E LA STANDARDIZZAZIONE DEI PRODOTTI TECNOLOGICI PROPOSTI DA CE.T.S.I.R. La nostra filosofia è dare al cliente una unica interfaccia di riferimento riguardo i circuiti di raffreddamento. Con questo obiettivo abbiamo raccolto tutti i dati necessari a circoscrivere completamente il sistema “Impianto di raffreddamento” e riteniamo di poter proporre una offerta completa. PRODOTTI PRETRATTAMENTO ACQUE DI REINTEGRO E TRATTAMENTO ACQUE DI PROCESSO DI VARIA PROVENIENZA: filtri; addolcitori; osmosi; filtri a carbone; trattamento per produzione sterilizzanti tipo ClO2, ozono, UV; chiariflocculazione; trattamento biologico. La fonte di approvvigionamento per il reintegro può essere acqua di pozzo, di acquedotto, acque superficiali, di scarico o di processo industriale. SISTEMI DI SPURGO AUTOMATICI PREMONTATI; SISTEMI DI DOSAGGIO E CONTROLLO DEI CONDIZIONANTI CHIMICI; QUADRI ELETTRICI DI COMANDO; SISTEMA DI POMPAGGIO E ALIMENTO ACQUE DI REINTEGRO; KIT DI ADEGUAMENTO PER PROBLEMATICHE DI LEGIONELLA; PRODOTTI CHIMICI DI PROCESSO; KIT PER CONTROLLO REMOTO IMPIANTI. Di fatto il CE.T.S.I.R. sarà l’unico Vs. responsabile di tutta la filiera tecnologica proposta. 49 S T A N D A R D I Z Z A Z I O N E PRODOTTI GIÁ STANDARDIZZATI FILTRI....................................................................................................................ACIFIL FILTRI FILTRI FILTRI FILTRI A CARBONE ATTIVO AUTOMATICI; DEFERROMANGANIZZATORI; A QUARZITE AUTOMATICI DA 5 a 100 m3/h; A CARTUCCIA CON CONTENITORI IN INOX. ADDOLCITORI.......................................................................................................ACICAL ADDOLCITORI AUTOMATICI AD UNA COLONNA (è necessario uno stoccaggio che copra 120 minuti di richiesta dell’utenza); ADDOLCITORI IN DUPLEX A VOLUME ALTERNATO PREMONTATI SU SKID. STAZIONI DI DOSAGGIO..................................................................................DOSATRON STAZIONI DI DOSAGGIO, PROPORZIONALE O TEMPORIZZATO, PER CONDIZIONANTI CHIMICI DI PROCESSO MONTATI SU SKID METALLICO A NORMA 626/94, CON 1 o 2 o 3 GRUPPI DI DOSAGGIO SPURGHI AUTOMATICI........................................................................................ACISPUR IMPIANTI DI SPURGO AUTOMATICI COMPLETAMENTE PREMONTATI SU ARMADIO PVC. QUADRI ELETTRICI...................................................................................ACIQUEL QUADRI ELETTRICI DI COMANDO: VENTILATORI inserimento motori a 2 velocità pompe di spruzzamento pompe di processo strumentazione di controllo monitoraggio impianto (T, Pressione, pH, ecc.). 50 GRUPPI DI DOSAGGIO In base alle problematiche evidenziate nelle gestioni si sono apportate delle modifiche per assicurare performance più funzionali e affidabili. Gli impianti vengono forniti completamente premontati su skid in AISI 304 pronti per essere immediatamente e correttamente utilizzati; Tutti gli impianti sono gia concepiti a norma 626/94 sulla sicurezza, con doppio bacino di stoccaggio reagenti ed eventuale barriera antiurto; Sistema elettronico di sicurezza di flusso che assicura, indipendentemente dal tipo di anomalia del sistema, un segnale di allarme che indica il mancato dosaggio del prodotto (optional); Pompe dosatrici estremamente affidabili con varie dotazioni per evitare tutte le potenziali criticità tipiche dei sistemi di dosaggio. Sono stati standardizzati gruppi da 1 o 2 o 3 unità di dosaggio. C’è la possibilità di gestione con dosaggio proporzionale o temporizzato ed esiste anche la possibilità di portare a quadro strumenti di controllo. SPURGHI AUTOMATICI In base alle principali cause di disservizio precedentemente descritte, sono state previste soluzioni tecniche innovative in grado di minimizzare i rischi di iper o ipo concentrazione salina negli impianti. Conduttivimetro termocompensato con display a cristalli liquidi di elevata affidabilità; Sonda e portasonda speciali per evitare che le acque di processo sporchino la sonda falsando la lettura; Valvola di spurgo con attuatore servocomandato pneumatico o elettrico di tipo inintasabile; Valvola di spurgo manuale di bypass per evitare il rischio che il circuito vada in iperconcentrazione; Set di allarmi per varie anomalie potenziali del sistema. Questi gruppi vengono offerti completamente premontati in armadio PVC e sono offerti con un contatore contabilizzatore per valutare l’entità dello spurgo e quindi dell’impatto ambientale dovuto a quest’ultimo. 51 S T A N D A R D I Z Z A Z I O N E S T A N D A R D I Z Z A Z I O N E QUADRI ELETTRICI I quadri elettrici di comando che abbiamo standardizzato possono gestire unità di raffreddamento con 1/2/3 motori ventilatori, a una o due velocità, con sistema di inserimento ciclico della potenza installata tramite PLC in funzione della temperatura dell’acqua di processo. Tali quadri possono essere forniti anche per la gestione delle pompe di spruzzamento e delle pompe di processo. Sono possibili optional che controllano: Temperatura acqua entrante T1; Temperatura acqua uscente T2; Pressione agli ugelli PU; Pressione al serpentino P1 entrata; Pressione al serpentino P2 uscita; Portata del serpentino; Portata acqua di processo; Gestione in scambio pompe di processo. Verranno standardizzate anche le gestioni con motori comandati da inverter. A seconda delle esigenze del cliente possono essere apportate modifiche e varianti. SISTEMI DI PRETRATTAMENTO ACQUE In base alle evidenze critiche che si sono statisticamente riscontrate, sono state prese tutta una serie di precauzioni tecnologiche. I filtri e gli addolcitori plurivalvole sono realizzati in acciaio S235J con fondi bombati, sfiato superiore e due passi d’uomo; Il metallo è zincato a caldo per immersione con trattamento interno ed esterno con fondo epossidico bicomponente e verniciatura con resina bicomponente; Utilizzo di valvole fleck 5 cicli; Tutte le valvole acquamatic sono trattate prima della verniciatura con zinco a freddo; Le valvole di scarico sono fornite di limit stop; Piastre di fondo con filtrini in plastica per ottimizzazione flusso; Strumenti elettronici per controllo durezza e torbidità; Impianti possono essere forniti completamente premontati su skid in AISI 304 sia che si tratti di filtri, addolcitori o entrambi. 52 Sono stati standardizzati impianti sia a colonne singole che in duplex a volume alternato, 3 per portate fino ad un massimo di acqua di reintegro di 90 m/h. Possono essere forniti anche dei sistemi automatici di by-pass per fare una miscelazione di acque grezze e acque addolcite per utilizzi tecnologici particolari. I PRODOTTI CHIMICI Utilizziamo da sempre una tipologia di prodotti di società leader a livello internazionale, che rappresentano, in assoluto, un contributo tecnicamente innovativo all’approccio che viene denominato NO.S.CO.FO.S.. Prodotti antincrostanti; Inibitori di corrosione; Biocidi ossidanti e non ossidanti; Biocidi specifici anticorrosione biologica; Disperdenti; Prodotti antilegionella; Chelanti per pulizia in marcia; Prodotti passivanti; Acidi organici e inorganici inibiti con anticorrosivi; Miscele alcaline con tensioattivi per rimozione patine organiche; Sanitizzanti ossidanti e non ossidanti. IMPIANTI PREMONTATI SU SKID METALLICI Gli impianti di raffreddamento di media potenzialità possono essere forniti su skid metallici comprendenti tutti i componenti richiesti completamente premontati. Nell’impianto sono presenti una flangia di entrata, una di uscita per le utenze e una flangia di prelievo acqua di reintegro per la torre di raffreddamento, condensatore evaporativo o raffreddatore a circuito chiuso che sia. Componenti Unità pretrattamento acqua; Unità di dosaggio chemicals; Impianto di spurgo automatico; Quadro elettrico; Gruppo pompe di processo; Torre di raffreddamento. 53 S T A N D A R D I Z Z A Z I O N E S T A N D A R D I Z Z A Z I O N E SE LA LOCALIZZAZIONE LO PERMETTE, AVERE GLI IMPIANTI COMPLETAMENTE PREMONTATI SIGNIFICA AVERE COSTI DI INSTALLAZIONE INFERIORI, FACILITÀ DI AVVIAMENTO, IMPIANTO PRECOLLAUDATO E OTTIMIZZAZIONE IMPIANTISTICA. STANDARDIZZAZIONE IN VIA DI DEFINIZIONE Il prossimo passo sarà il prosieguo dell’azione di standardizzazione per tutte la componentistica che può essere utilizzata e richiesta quale: Filtri di processo autolavanti; Filtri speciali a gravità per alte portate; Cicloni per trattamento acqua di reintegro e di processo; Impianti ad osmosi inversa; Impianti produzione, distribuzione e controllo biossido di cloro per gestione antilegionella negli impianti di raffreddamento; Kit di adeguamento impianto antilegionella; Gruppi di pompaggio per impianto di processo con relativo quadro elettrico di comando; Gruppi di controllo strumentale delle acque di torre; Gruppo di strumentazione per gestione con controllo remoto. 54 S T A N D A R D I Z Z A Z I O N E I NOSTRI CONTROLLI STANDARD NEI CONTRATTI DI GESTIONE E MONITORAGGIO ANALITICO CIRCUITI CHIUSI SISTEMI APERTI - Analisi chimico-fisiche e microbiologiche - Analisi chimico-fisiche e microbiologiche dell’acqua di spruzzamento e acqua di dell’acqua di torre; processo; - Analisi dei condizionanti chimici - Controllo coupons di corrosione. - Analisi dei condizionanti chimici; - Eventuale controllo dei sistemi di filtrazione o cicloni presenti. MECCANICO TORRI DI RAFFREDDAMENTO, CONDENSATORI EVAPORATORI, REFFREDDATORI A CIRCUITO CHIUSO, GRUPPI DI POMPAGGIO - ritensionamento cinghie; - controllo vibrazioni alberi o macchina; - ispezione serpentini o pacchi alveolari; - ispezione bacino acqua; - pulizia sonde di livello; - pulizia resistenze di bacino; - pulizia filtro di bacino; - controllo valvola galleggiante; - controllo cuscinetti e lubrificazioni; - controllo degli ugelli spruzzatori; - controllo stato metallurgia e verniciatura; - controllo ventole e filtranti; - controllo pompa di spruzzamento; - controllo pompe di processo; - controllo impurità dei ventilatori; - controllo separatori di goccia; - controllo louvers. GESTIONALE IMPIANTI PRETRATTAMENTO ACQUE - Controllo periodico dell’efficienza degli impianti e pretrattamento acque e manutenzione preventiva; - Eventuale pulizia e controllo dei filtri di processo. IMPIANTO DI SPURGO AUTOMATICO - Controllo delle portate di spurgo e del consumo d’acqua; - Manutenzione e pulizia delle sonde strumentali; - Ritaratura strumenti; - Controllo valvola di spurgo. STAZIONE DI DOSAGGIO CHEMICALS - Controllo livello chemicals; - Controllo dosaggio; - Manutenzione iniettori e testata pompa dosatrice; - Taratura pompa dosatrice. QUADRO ELETTRICO E STRUMENTAZIONE - Verifica consumi energetici, pressioni e temperature; - Manutenzione delle sonde; - Manutenzione ordinaria e preventiva. 55 PRODOTTI E TECNOLOGIE Voi ci mettete l’acqua e la torre…al resto pensiamo noi! STRUMENTAZIONE DI CONTROLLO SPURGO AUTOMATICO QUADRI ELETTRICI DI COMANDO IMPIANTI DI TRATTAMENTO ACQUA DI PROCESSO E RICIRCLO GRUPPI DI POMPAGGIO PRETRATTAMETO ACQUE DI REINTEGRO STAZIONE DI DOSAGGIO 56 IMPIANTI DI RAFFREDDAMENTO COMPLETAMENTE PREMONTATI SERVIZI E CONSULENZE Voi ci mettete l’acqua e la torre…al resto pensiamo noi! PROBLEMATICA LEGIONELLA E KIT DI MODIFICA IMPIANTI LAVAGGI E SANIFICAZIONI IMPIANTI CONSULENZE TECNICHE ANALISI DI IMPATTO AMBIENTALE FORNITURA E GESTIONE DI PRODOTTI CHIMICI CONTRATTI DI MANUTENZIONE, SERVIZI DI MONTAGGIO RICAMBI ORIGINALI EVAPCO ANALISI CHIMICHE E MICROBIOLOGICHE ACQUE 57