Nödvändiga analyser samt åtgärder för att ha kontroll i ett kylvattensystem. Kylvattensystem, vilken typ?

Transkript

1 Nödvändiga analyser samt åtgärder för att ha kontroll i ett kylvattensystem Karl Axnäs 8 sept Nalco Company All Rights Reserved Kylvattensystem, vilken typ? Genomströmmande Tar in kallt släpper ut varmt Extrem omsättning vatten Slutet cirkulerande Kylning med värmeväxlare Försumbar omsättning vatten Kräver hög vattenkvalitet Öppet cirkulerande Överkomlig omsättning vatten Stor variation i driftsätt och kemi 1

2 Vad är det då man vill förhindra? Scaling Avsättningar av salter försämrar värmeöverföring och sätter igen system Korrosion Metaller oxiderar och material går sönder/tappar livslängd Microbiologisk Tillväxt Fouling -Beläggningar Fouling Mjuka beläggningar, oftast av organiskt material, ibland utifrån (damm/sand/smuts/läckage) Vad bör man mäta i sitt system? ph Konduktivitet Alkalinitet Hårdhet (total och Kalcium) Ryznar-/Langelierindex (beräknat av ovanstående samt temperatur) Suspenderat material/turbiditet/filter Utvärdera befintlig behandling: Korrosion Inhibitorhalt i systemet Korrosionskuponger Järnhalt Aktiv korrosion (Fe(II)) Mikrobio Legionella Odling/dip slide ORP Kloröverskott Scale Halt dispergeringsprodukt i systemet Beläggningskontroll (yta + mätelektronik) 2

3 M O C 3D Optimizer MOC Survey Report Mechanical Operational Chemical Quantitative MOC Survey Qualitative MOC Survey Mechanical Properties Value Units System Details Present Recirculation Rate * 3,500 m3/hr High Efficiency Fill System Volume * 1,500 m3 Open Deck or Other Sunlit Surfaces Drift and Leak Rate * 0.01 % Rifled Heat Exchange Tubes Wet/Dry Areas System Materials Present High Temp/Heat Flux Exchangers Mild Steel Yes Tropical Climate Galvanized Steel Low Flow or Shell Side Exchangers Aluminum Mainly Carbon Steel Exchangers Stainless Steel 316 Admiralty Brass Yes Environmental Restrictions Result Wood Use of Zinc Prohibited Stainless Steel 304 n-oxidizing Biocide Restrictions Copper or Other Copper Alloys Yes Blowdown Discharged into Regulated Streams Inorganic Phosphate Restrictions Operational Properties Value Units Total Phosphorus Restrictions Basin Temperature * 20 C Return Temperature * 29.8 C History of Corrosion Failures Result Simulation Temperature-Corrosion * 60 C Microbially Influenced Corrosion Yes Simulation Temperature-Scale * 60 C Stainless Steel Stress Corrosion Cracking Sidestream Filter % of Recirculation * 0 % Cu/Brass Stress Corrosion Cracking Operating Days/Year * 365 days Pitting ph Control Method * H2SO4 Metal Defects/Welds ph Setpoint * 7.2 ph Under Deposit Corrosion Cycle of Concentration * 5 History of Deposit Problems Result Chemical Properties-Makeup Water Value Units Mineral Calcium * 255 ppm Ca as CaCO3 Calcium Carbonate M O C forts MEKANISKT Kylsystemets design och drift Underdimensionerat system Ej anpassat för nya körsätt Placering/lokala förhållanden Materialval i systemet DRIFTMÄSSIGT Kylvattenkemi och kontroll Bristande kontroll och styrning Variation i temperatur och flödeshastigheter Värmebelastning Långa Holding Time Indexes (HTI s) KEMISKT Spädvattenkemin Varierande vattenkvalitet Val av kemikalieprogram Uppkoncentrering Varierande mängd suspenderat material Ett samlingsnamn för ovanstående: S T R E S S 3

4 Stress Styrningen av systemet bygger på förutsägbarhet. Och det funkar så länge allt är som det ska. Så fort avvikelse sker från det normala fortsätter dosering/styrning som vanligt även fast förhållanden förändrats! Sämre styrning/instabilitet -> problem i kylsystemet Eller enkelt uttryckt: Det kostar en massa pengar 4

5 När och hur uppstår systemstress? Hög stress Stillestånd Förlorad produktion Låg kyleffekt Rengöring Tubbyte Dålig systemhygien System Stress Provtagning & Analys Låg stress -Slöseri med vatten & kemikalier Tid Så, hur hantera stress? System Stress Tid Dosera mindre/minska vattenförbrukning när stressen är låg och dosera mer/öka vattenförbrukningen när stressen ökar. Ökad stabilitet. 5

6 Rimlig stress, minimal totalkostnad Låg stress= höga driftkostnader (vatten, kemi) Hög stress= höga driftkostnader (beläggning, rengöring, haveri, driftstopp) Hög Totalkostnad Låg Minimal totalkostnad Låg Systemstress Hög Så, hur uppnå detta? Två alternativ: Vara på plats och mäta alla relevanta parametrar dygnet runt Låta en apparat göra jobbet 3D TRASAR Fluorometer ph and ORP givare Konduktivitets givare Korrosions sonder 6

7 3DTrasar On line-mätning: ph, konduktivitet, ORP, korrosion (två valfria material), temperatur och turbiditet Flourometer för mätning av inert TRASAR och taggad polymer. Detaljerad design med beräkning av beläggningsrisken för de 13 vanligaste salterna, korrosionsmodellering och användning av bioreporter (mätning av förändring i mikrobiologisk tillväxt) 8 st 4-20 ma uttag för ex.vis styrning av avblödning, doseringspumpar etc Full telemetri, inkluderande access via internet Börvärden ändras kontinuerligt för att följa stressnivåerna Unik, full integration mellan mjukvara, kontrollsystem and kemi Korrosion Full Stresshantering Bio- Film Beläggn Frågor? Karl Axnäs kaxnas@nalco.com