Il termine “acqua” indica un ben preciso composto chimico derivante dalla composizione di due atomi di idrogeno con un atomo di ossigeno e viene indicato con il simbolo H₂O.
Tuttavia, le sue caratteristiche chimiche e chimico-fisiche ne fanno un solvente polare di tale forza che non esiste in natura acqua pura, ma esistono al contrario soluzioni della più varia composizione e concentrazione di moltissime specie chimiche in acqua.

Sostanze che posso essere contenute nell’acqua

PARTICELLE SOSPESE DI GROSSE DIMENSIONI: sabbia, argilla, sostanze organiche, particelle che galleggiano, precipitano o stanno in sospensione.

COLLOIDI DISPERSI: idrati metallici, solfuri, bianco d’uovo, detersivi e gelatina.

SOLUTI DI DIMENSIONI MOLECOLARI: gas, molecole indissociate e dissociate.

Nell’acqua da utilizzare in una centrale termica vi sono varie sostanze, la maggioranza delle quali sono in misura maggiore o minore dannose per i generatori in funzione delle caratteristiche dei medesimi.

Essenzialmente, gli inconvenienti che le sostanze disciolte in acqua possono originare o favorire sono di due tipi: incrostazioni e corrosione.

Vi sono anche sostanze quali per esempio gli oli, che provocano inconvenienti di altro genere, per esempio schiumeggiamenti, deposizioni carboniose, corrosioni, e che quindi devono essere controllate e comunque mantenute in concentrazione molto bassa all’interno del generatore.
In ogni caso, prima che l’acqua venga introdotta nel generatore, è fondamentale che subisca dei trattamenti allo scopo di eliminare le sostanze incrostanti e di inibire le azioni corrosive.

I trattamenti dell’acqua dei generatori di vapore

Premesso che, per evitare incrostazioni e corrosioni, è necessario trattare l’acqua di alimento e l’acqua di caldaia, vediamo qui i principali trattamenti dell’acqua utilizzati per l’alimento dei generatori di vapore.

Si possono dividere i trattamenti in due grandi categorie: i trattamenti esterni effettuati con impianti e i trattamenti interni effettuati con additivi chimici, tenendo sempre presente che un trattamento completo delle acque prevede sia un trattamento esterno che un trattamento interno dato che l’uno è complementare rispetto all’altro.

Il trattamento esterno, di norma, opera sui sali presenti per evitare fenomeni di incrostazione, mentre il trattamento interno opera sull’acqua o sul metallo dell’impianto per impedire fenomeni incrostanti e corrosivi.

I trattamenti chimici esterni

I primi impianti di trattamento delle acque furono gli impianti che oggi si definiscono di tipo chimico, nei quali l’eliminazione dei sali incrostanti viene ottenuta mediante l’aggiunta, in appositi apparecchi detti reattori, di prodotti chimici che combinandosi con questi sali ne causano la precipitazione.
L’acqua spillata dal reattore viene utilizzata per il reintegro dell’impianto termico. Successivamente si cominciarono ad utilizzare impianti a resine scambiatrici di ioni in grado di trasformare tutti i sali incrostanti in sali solubili (addolcitori) e, per i generatori di vapore più importanti, impianti che, sempre tramite processi di scambio, eliminano i sali disciolti nell’acqua (demineralizzatori).
Oggi, gli impianti a resine scambiatrici di ioni, più moderni, facilmente automatizzabili e con costo di gestione e di impianto nettamente inferiori, hanno ormai sostituito, nel trattamento delle acque di caldaia, i trattamenti chimici esterni che vengono ora utilizzati solo in impianti molto vecchi o in casi del tutto eccezionali per pre-trattamenti prima di impianti a resine scambiatrici di ioni.
Negli ultimi anni, con il diffondersi dei processi a osmosi inversa che realizzano una dissalazione parziale dell’acqua, si sono cominciate a vedere le prime applicazioni di questa tecnologia nel campo dei generatori di vapore.
Al momento il rapporto costo-risultato rende conveniente l’utilizzo di questi impianti solo in casi particolari (acque salmastre o problemi particolari sulle acque di scarico) ma è logico prevederne per il futuro un utilizzo sempre maggiore, sia pur sempre in combinazione con trattamenti tradizionali di addolcimento o demineralizzazione a resine.

I trattamenti chimici interni

I trattamenti chimici interni consistono nell’aggiunta di prodotti chimici aventi lo specifico compito di impedire le corrosioni delle reti e del generatore.
In linea di massima si distinguono due tipi di trattamento: uno tendente a modificare le caratteristiche chimiche dell’acqua per ridurne l’aggressività nei confronti del metallo e favorire la passivazione della superficie; l’altro tendente a creare, mediante l’impiego di prodotti filmanti, una barriera tra l’acqua e il metallo impedendo le corrosioni di quest’ultimo.
I trattamenti con prodotti filmanti, più semplici da usare e da controllare, trovano il loro impiego prevalentemente nei generatori di vapore a bassa e media pressione.

La manutenzione: strumento essenziale per una corretta gestione dei generatori di vapore

La manutenzione ha una funzione importantissima perchè, oltre a conservare nel tempo il valore dell’impianto, ne garantisce la qualità (titolo del vapore, pressione e temperatura) e la quantità (portata) del prodotto, nonchè la sicurezza dell’impianto e dunque degli operatori e dell’ambiente.
Volendo approfondire questi concetti viene da chiedersi: che cos’è in sostanza la manutenzione?
È innanzitutto la capacità di comprendere determinati fenomeni e intervenire in modo adeguato.
Per fare questo occorre certamente una adeguata preparazione e la conoscenza dell’impianto e del processo tecnologico.
Programmando le operazioni di pulizia, controllo (ispezione, prove e sostituzioni preventive dei componenti) ripristino (sostituzione dei componenti o delle unità avariate) ecc, si ottengono molti vantaggi e precisamente:

SOTTO IL PROFILO ECONOMICO: si contiene il costo di esercizio, riducendo al minimo il consumo di combustibile per effetto dell’imbrattamento e dei depositi. Risparmi variabili da 0,5 a 3,5% sono realizzabili in relazione alle dimensioni, alle caratteristiche impiantistiche dei generatri, al tipo di combustibile ecc, soprattutto se, per queste valutazioni, è possibile avvalersi di correlazioni sperimentali specifiche.

SOTTO IL PROFILO OPERATIVO: si può immediatamente stabilire, in relazione alle scadenze dell’Ente pubblico di controllo, un piano di interventi predeterminati che, con largo anticipo di tempo, armonizzi le esigenze delle utenze con quella della manutenzione.

SOTTO IL PROFILO TECNOLOGICO: si migliora la conservazione delle parti interne del generatore (preriscaldatore, economizzatore ecc.) poichè gli interventi manutentivi conseguono non solo il “ripristino”, ma esercitano contemporaneamente anche un effetto preservante dai fenomeni corrosivi, che di fatto aumenta la vita utile dell’unità.

SOTTO IL PROFILO ECOLOGICO: si mantiene agevolmente il tasso di ossidi di zolfo e degli altri elementi inquinanti presenti nei gas di scarico entro i limiti stabiliti dalle disposizioni di legge, praticamente senza oneri supplementari.

SOTTO IL PROFILO DELLA SICUREZZA SUL LAVORO: si riducono sensibilmente sia le probabilità di guasto casuale che di guasto per usura, ottenendo, così, un aumento del grado di “prevenzioni infortuni” grazie a ispezioni più frequenti e ad azioni di mantenimento preventivo più tempestive.

Si auspicano e si consigliano dunque manutenzioni “opportunamente dosate” come strumento per una corretta gestione dei generatori di vapore.

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