Bollettino B-598 I

3D TRASAR™

Un Approccio Risolutivo alla Gestione dello Stress dei Sistemi di Raffreddamento

Nel difficile ambiente economico di oggi, il vostro tempo, la vostra energia e il vostro budget sono sotto fortissima pressione. La intensa concorrenza, unita alle aspettative aziendali di incremento di produttività, profittabilità e riduzione dei costi operativi, accrescono l’attenzione posta su quanto bene i vostri servizi di produzione operino. Per questo non potete permettervi di essere distratti da costosi problemi all’impianto di raffreddamento.

La Nalco è pronta ad aiutarvi a soddisfare le aumentate esigenze riguardo ai servizi di produzione. La Nalco ha sviluppato il più sofisticato sistema disponibile oggi sul mercato per il trattamento di un’acqua di raffreddamento e per il monitoraggio dell’efficienza in continuo, on-line, accessibile in remoto: 3D TRASAR.

Che cos’è 3D TRASAR? Il programma 3D TRASAR offre una soluzione totale ai problemi dei sistemi di raffreddamento. I sistemi di raffreddamento sono normalmente spinti ai limiti della loro capacità. Quando vengono spinti ad operare ai limiti tecnici, le condizioni di upset possono causare costosi problemi operativi: incrostazioni, corrosione e formazione di depositi. 3D TRASAR misura i parametri chiave del sistema, rileva le condizioni anomale, intraprende le adeguate azioni correttive e comunica con gli operatori del sistema. 3D TRASAR garantisce affidabilità in condizioni operative di forte stress ed al minor Costo Operativo Totale (COT) possibile per l’impianto di raffreddamento.

3D TRASAR è ideale quando:

• l’affidabilità delle apparecchiature d’impianto è di importanza capitale;

• condizioni anomale e perdite di processo minacciano l’efficienza del sistema;

• le variazioni della durezza dell’acqua sono usuali;

• la concentrazione dei fosfati è variabile;

• il carico termico del sistema è variabile;

• viene utilizzata acqua grezza come acqua di alimento;

• il controllo del pH è deficitario;

• l'alimentazione del biocida è discontinua;

• la popolazione microbiologica varia o il sistema è soggetto a contaminazione batterica.

La figura 1 mostra come una condizione di stress elevato sia causa di perdita di efficienza del sistema. In questo caso, il malfunzionamento del sistema di dosaggio dell’acido ha causato un aumento del pH. Il polimero componente del trattamento veniva consumato. Si noti che il sistema ha cominciato ad incrostarsi dopo il mancato controllo del pH. Una volta che il sistema si è incrostato, solo una costosa pulizia con acido può riportarlo all’efficienza originaria. Se il sistema 3D TRASAR fosse stato in funzione, l’aumento di pH e il consumo di polimero sarebbero stati immedi-atamente rilevati. 3D TRASAR avrebbe intrapreso l’azione correttiva per ridurre il livello di stress del sistema, prevenendo le incrostazioni. Quindi una e-mail o un messaggio digitale sarebbero stati inviati agli operatori del sistema, per informarli dell’anomalia e dell’ azione correttiva intrapresa. Tutto ciò sarebbe accaduto prima che le incrostazioni degradassero le prestazioni del sistema. Di contro, quando il livello di stress è basso, 3D TRASAR regola conducibilità e dosaggio del trattamento per massimizzare l’efficienza (Figura 2).

Prima dell’uso di 3D TRASAR Scale Control, era necessario effettuare la pulizia dello scambiatore ad ogni ciclo di produzione.

Notare il notevolissimo miglioramento dello stesso scambiatore, aperto per un’ispezione alla fine del primo ciclo, dopo l’installazione di 3D TRASAR Scale Control.

3D TRASAR rileva e risponde agli stress del sistema3D TRASAR risponde agli stress che influen-zano negativamente l’efficienza del sistema: ad esempio, le variazioni dell’Indice di Ritenzione – HTI – Holding Time Index), la concentrazione di ossidante, la torbidità, la

Perché 3D TRASAR è migliore rispetto ai programmi tradizionali?Nalco si è basata sulla potenza della tecnologia TRASAR per raggiungere una nuova dimensione nel controllo del trattamento di un’acqua di raffreddamento. Con i sistemi di raffreddamento che operano ai loro limiti tecnici, oggi prevenire i problemi operativi rappresenta una vera sfida tecnica.

3D TRASAR è stato appositamente progettato per fronteggiare questo tipo di problematiche. Qualora si verifichi un improvviso aumento di contaminazione batterica dovuto a qualche perdita nel sistema, un cambiamento di torbidità nell’acqua di alimento o un’infiltrazione di acido da uno scambiatore di calore di processo, 3D TRASAR intraprende le azioni correttive e riporta il sistema sotto controllo prima che le prestazioni del sistema stesso risultino compromesse, richiedendo costosi interventi. Al contrario, tutti gli altri sistemi di controllo disponibili si basano su condizioni “aspettate” o “tipiche” e non sono in grado di rispondere ai cambiamenti senza l’intervento di un operatore.

3D TRASAR informa sullo stato del sistema, sulle condizioni anomale e le azioni intraprese3D TRASAR fornisce una comunicazi-one bidirezionale di “facile uso”. Quando vengono rilevate delle anomalie o intraprese azioni di controllo NALCO 3DT-5000 Controller informa gli operatori, consentendo loro di prendere ulteriori misure correttive. Gli allarmi vengono inviati in forma di messaggi di testo o attraverso il sistema extranet, 3D TRASAR WEB. Il sofisticato pacchetto per comunicazioni di 3D TRASAR invia immediatamente le corrette informazioni alle persone interessate. 3D TRASAR WEB consente all’utente di eseguire in remoto impostazioni sulle unità di controllo del 3D TRASAR, di controllare a colpo d’occhio le interrelazioni fra tutti i parametri di sistema, di ottenere informazioni rapidamente in fase di diagnostica e di visualizzare “cause ed effetti” quando viene intrapresa un’azione di controllo. Per clienti con installazioni multiple, 3D TRASAR consente in un formato coerente il controllo di tutti i sistemi da un’unica postazione.

chimica dell’acqua, il carico termico. 3D TRASAR gestisce in continuo il sistema di raffreddamento sulla base degli stress operativi cui esso è sottoposto. 3D TRASAR è una soluzione ecocompatibile ai problemi dei sistemi di raffreddamento. 3D TRASAR elimina in molte applicazioni l’uso di zinco e molibdato, grazie all’uso di prodotti chimici innovativi e di avanzate tecnologie di controllo.

Figura 1 – Effetti della escursione del pH in un sistema di raffreddamento senza 3D TRASAR Control

Figura 2 – In questo caso, 3D TRASAR rileva un basso livello di stress ed aumenta il setpoint della conducibilità per massimizzare i cicli di concentrazione. Quando viene rilevata una condizione anomala, ossia un evento che aumenta lo stress del sistema, 3D TRASAR abbassa il setpoint della conducibilità e diminuisce lo stress del sistema in modo da prevenire problemi operativi. Una volta corretta la condizione anomala, 3D TRASAR rileva una condizione di basso stress e aumenta il setpoint della conducibiltà, massimizzando nuovamente l’efficienza e riducendo al minimo i costi di esercizio.

PH

PH Consumo di Polimero DEPOSIT MONITOR

Tempo (ore)

Inizio della Perdita di Efficienza

Costi Operativi maggiori,

Efficienza più bassa

% C

onsu

mo

e D

epos

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r

3D TRASAR ottimizza lo stress del sistema

3D TRASAR aumenta lo stress

3D TRASAR diminuisce lo stress

3D TRASAR aumenta lo stress

Con

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Tempo (ogni divisione = 4 ore)

3D TRASAR Controllo della corrosione3D TRASAR Corrosion Control, unisce la sofisticata tecnologia di controllo con un innovativo inibitore di corrosione a duplice funzione (Phosphino Succinic Oligomer – PSO), resistente alla reversione. Questa originale innovazione Nalco garantisce la migliore protezione contro corrosione e incrostazioni nel più ampio intervallo di condizioni operative, rispetto ad ogni altro prodotto del mercato. Perfino in condizioni di qualità variabile dell’acqua, 3D TRASAR Corrosion Control garantisce affidabilità in condizioni di stress.

3D TRASAR Corrosion Control è usato per:

• compensare le variazioni dei livelli di ortofosfato nell’acqua di alimento, attraverso una eccellente chimica e un eccellente sistema di controllo;

• prevenire la precipitazione di fosfati per mezzo di attivi chimici resistenti alla reversione;

• ridurre i tempi di fermo e i costi di manutenzione prevenendo costose corrosioni;

• monitorare in continuo la velocità di corrosione, rilevare le eventuali condizi- oni anomale e documentare i risultati.

3D TRASAR Controllo delle incrostazioni3D TRASAR Scale Control, unisce la potenza del NALCO 3DT-5000 Controller ad un innovativo polimero disperdente “marcato”, eccellente per condizioni di stress elevato. La “marcatura” chimica collegata alla molecola, in pratica una specie di codice a barre che viene letto dal 3D TRASAR Controller, segue le prestazioni del polimero. Al variare delle condizioni, NALCO 3DT-5000 Controller modifica le condizioni operative del sistema di raffreddamento.

3D TRASAR Scale Control è usato per:

• ottimizzare il consumo di acqua e prodotti chimici attraverso un’efficace gestione del sistema in base allo stress ad esso applicato;

• aumentare la produttività mantenendo gli impianti ai massimi livelli di efficienza anche quando i fattori operativi cambiano;

• ridurre i tempi di fermo e i costi di manutenzione prevenendo le incrostazioni minerali ed il fouling;

• prolungare la vita delle apparecchiature conservandole affidabili e prevenendo la perdita di efficienza in caso di condizioni anomale o perdite di processo.

NALCO 3DT-5000 Controller effettua un monitoraggio continuo del livello di polimero attivo presente nel sistema. Al variare dei parametri operativi, 3D TRASAR Scale Control reagisce con appropriate azioni correttive per mantenere il giusto livello di polimero attivo nel sistema.

Prima di installare 3D TRASAR Corrosion Control il sistema veniva trattato con un programma tradizionale a base di zinco/fosfato.

Dopo l’installazione del 3D TRASAR Corrosion Control i risultati sono notevolmente migliorati. I provini sono stati installati nello stesso sistema, esposti alle stesse condizioni operative, per lo stesso tempo, rispetto ai provini raffigurati sopra.

Caso di studio 3D TRASAR I livelli di stress variano notevolmente da sistema a sistema. In alcuni casi sono limitati dalla chimica dell’acqua. Un aumento dei cicli di concentrazione può rappresentare un’effettiva causa potenziale per la formazione di incrostazioni o corrosione. In altri casi sono limitati dal funzionamento del sistema. Temperature elevate negli scambiatori rappresentano una seria difficoltà per i trattamenti. In altri casi ancora, sistemi di controllo progettati per gestire un aspetto operativo del sistema di raffreddamento possono influenzare negativamente altre aree.

L’immissione di ossidanti è necessaria per controllare le formazioni batteriche nella maggior parte dei sistemi di raffreddamento, ma elevate concentrazioni di ossidanti possono avere effetti negativi su scambiatori di calore in rame. Le due esigenze, immissione di ossidanti e bassa velocità di corrosione, devono essere conciliate. 3D TRASAR offre il controllo necessario per soddisfare entrambe le esigenze.

I dati riportati in Figura 3 sono stati rilevati in un grande impianto produttivo. Veniva verificato che ad ogni picco di potenziale di ossido-riduzione (ORP) corrispondeva un picco nel tasso di corrosione del rame. Con l’uso di 3D TRASAR, l’immissione e il controllo degli ossidanti è stato migliorato ottenendo una riduzione sia dei picchi di ORP che dei tassi di corrosione del rame.

3D TRASAR Controllo microbiologico3D TRASAR Bio-Control, rappresenta un approccio completamente nuovo e innovativo per il controllo delle formazioni microbiologiche. Nel sistema di raffreddamento, viene introdotto un “bio-reporter” fluorescente che reagisce enzimati-camente con i.batteri. La reazione modifica la marcatura fluorescente del bio-reporter. 3D TRASAR Bio-Control misura il bio-reporter che ha reagito e quello che non ha reagito, genera il Nalco Bio-Index e regola l’immissione del biocida ottimizzando il controllo microbiologico del sistema.

3D TRASAR Bio-Control è l’unico sistema di bio-controllo disponibile che regola il funzionamento del sistema in base alle variazioni della bio-attività. Questa originale innova-zione Nalco, garantisce un controllo completo e continuo delle bio-popola-zioni sia sessili che planctoniche.

3D TRASAR Bio-Control è usato per:

• compensare le variazioni di contaminazione batterica nell’acqua di alimento;

• prevenire la corrosione sotto- deposito controllando le formazioni biologiche sessili;

• ottimizzare l’impiego di acqua e prodotti chimici per mezzo di un’efficace gestione del sistema basata sulla reale presenza di bio-attività;

• ridurre i tempi di fermo e i costi di manutenzione prevenendo corrosione e incrostazioni associati alla bio-attività.

Figura 3 – potenziale di ossido-riduzione (ORP) prima e dopo 3D TRASAR

Prima di 3D TRASAR Dopo 3D TRASAR

Entrata in funzione

di 3D TRASAR

ORP Rame

Tempo (ogni divisione = 1 giorno)

OR

P (m

V)

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