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<span style=font-size:14pt;line-height:100%>acqua nei generatori</span>
Cosa si indica con la durezza dellacqua e cosa provoca nel generatore?
Con il termine di durezza si indica la quantità di sali di calcio e magnesio, disciolti nellacqua.
Lunità di misura è il grado francese (°F) che corrisponde a 10mg\l=10ppm di carbonato di calcio
(CaCO3) o daltri sali incrostanti. I sali di calcio e magnesio in caldaia, per azione del calore, si
trasformano in carbonati e ad una temperatura di 100°C circa precipitano ed incrostano o formano
fanghi.
Spiegare la differenza tra durezza totale, permanente e temporanea.
La durezza totale è quella dellacqua grezza; la durezza permanente è quella che precipita ad una
temperatura superiore ai 100°C; la durezza temporanea è la differenza tra la permanente e la
totale, cioè i bicarbonati di calcio e magnesio per effetto del calore si trasformano nei rispettivi
carbonati precipitando a 100°C circa. I sali di durezza temporanea sono: bicarbonato di calcio e di
magnesio; quelli di durezza permanente sono: solfati e cloruri di calcio e magnesio. Tra i sali
incrostanti troviamo anche la silice la quale provoca incrostazioni e con il magnesio cementifica.
Nei grossi impianti con turbine, il pericolo silice, non riguarda solo le incrostazioni ma anche le
usure che questa può provocare.
Come si misura la durezza dellacqua?
Le analisi per misurare la durezza dellacqua sono: il metodo di Boutron Boudet o del sapone,
questo si basa sulla proprietà che hanno i sali di calcio e di magnesio di costituire con il sapone un
precipitato insolubile che vieta il formarsi della schiuma prima che i sali della durezza siano
totalmente precipitati. Sono presi 40cc dacqua, si aggiungono 3 gocce di sapone e si agita fino a
formarsi 1 cm di schiuma, se questa è persistente abbiamo la durezza =0. Se non si fa schiuma si
continua ad aggiungere sapone a goccia a goccia agitando volta per volta fino a quando non si
forma una schiuma persistente alta 1 cm. Ogni goccia impiegata, escluse le prime 3, corrispondono
ai °F. Si può determinare la durezza tramite il kit di pronto impiego. Sciacquare e riempire la
buretta con 5cc dacqua 1 o 2 gocce dindicatore e agitare, se lacqua si colora di blu o verde vuol
dire che la durezza =0, se lacqua si colora di rosso aggiungere a goccia a goccia la soluzione
titolante agitando dopo ogni aggiunta. Contare le gocce necessarie per ottenere il viraggio dal
colore rosso al colore blu o verde. Ogni goccia usata è =10 ppm di carbonato di calcio o a 1°F.
Seguendo il metodo complessometrico, si prendono 100cc dacqua con PH neutro, 1 compressa
tampone di titriplex, 1cc dammoniaca concentrata, aggiungere titolante fino al viraggio verde
bottiglia da ciò si ottiene: titolante : 100cc (acqua) = °F
Quali inconvenienti provocano le incrostazioni entro un generatore?
Negli impianti termici lacqua, se non opportunamente trattata, può dare origine ad incrostazioni
che riducono lo scambio termico con un conseguente calo del rendimento e provocando laumento
della temperatura dei tubi con surriscaldamento, in questo modo la resistenza del ferro diminuisce,
la magnetite si trasforma in ossido di ferro creando fenomeni di corrosione, 1mm dincrostazione
fa aumentare di circa 100°C la temperatura del tubo. Tali cause provocano fenomeni di
deformazione del tubo fino a causare cricche o scoppi.
Quali sono i sali incrostanti e non, disciolti nellacqua?
Sali incrostanti: Sali non incrostanti: bicarbonato di calcio Ca(HCO3)2 bicarbonato di sodio Na
HCO3
bicarbonato di magnesio Mg(HCO3)2 carbonato di sodio Na2 HCO3
solfato di calcio Ca SO4 solfato di sodio Na2 SO4
solfato di magnesio Mg SO4 fosfato trisodico Na3 PO4
cloruro di calcio Ca Cl2 cloruro di sodio Na Cl
cloruro di magnesio Mg Cl2 idrato di sodio Na OH
silice e silicati Si O2
Cosè lalcalinità dellacqua e come se ne determina il valore?
Il valore dellalcalinità esprime la quantità degli ioni idrati (OH-), carbonati (CO3-) e bicarbonati
(HCO3-) presenti nellacqua. La dissociazione è favorita dalla temperatura dellacqua, quindi in
caldaia lalcalinità tende ad aumentare a causa dei sali che non vanno via con il vapore. Per questo
motivo sono effettuati gli spurghi che scaricano acqua con alta concentrazione di sali permettendo
il reintegro con acqua demi. Abbiamo due tipi di alcalinità: la totale o (M) è titolata con lindicatore
metilarancio, questo assume una colorazione diversa a seconda se si trovano in un ambiente acido
o basico (alcalino), e misura tutti gli idrati, carbonati, bicarbonati, fosfati e la parziale o (P) è
titolata con la fenolftaleina, anche questa assume una colorazione diversa a seconda se si trovano
in un ambiente acido o basico e misura gli idrati più la metà dei carbonati. Dalla correlazione tra i
due valori di alcalinità (M) e (P) si ottiene la quantità precisa di idrati, carbonati e bicarbonati presenti.
Cosa provoca unelevata alcalinità dellacqua in un generatore?
Lalcalinità oltre 1000ppm, può essere dovuta alla depurazione, al condizionamento chimico,
allinquinamento delle condense o non corretto regime di spurgo. Questa provoca ebollizione
tumultuosa, trascinamenti dacqua nei surriscaldatori, probabile fragilità e corrosione caustica. La
presenza di schiume rendere inefficaci i livellostati, ci potrebbe essere poca acqua ma la schiuma
provoca la continuità con il livello.
Con quale analisi dellacqua sono determinati i cloruri, i solfati e i nitrati?
La concentrazione di cloruri, solfati e nitrati determinano la salinità dellacqua e aumentano man
mano che questa evapora. La concentrazione di questi si può misurare in due modi: con
laerometro, questo è uno strumento zavorrato che è immesso nel liquido da esaminare affondando
+ o secondo la salinità del liquido. Lindice di salinità è espresso sullasticella graduata
dellaerometro letto a pelo dacqua ed è in gradi Baumè (°B); 1°B= 10.000ppm NaCl; il secondo
metodo, più preciso, consiste nel misurare la conducibilità del liquido con il conduttivimetro. Infatti
lacqua è tanto più conduttrice di elettricità quanto più sali disciolti contiene. Per mantenere la
concentrazione di sali entro certi limiti prescritti o per abbassarne la concentrazione è necessario
effettuare gli spurghi.
Cosa indica la presenza di ferro e di rame nellacqua del generatore?
La presenza oltre i limiti di questi metalli è indice di corrosione o scarsa depurazione.
Cosa provocano lO2, il CO2 e i cloruri in un generatore?
Determinare le cause della corrosione è sempre difficile. Tra le più frequenti sono o il deposito di
corpi estranei o la presenza di: cloruri di Ca\Mg che, ad alte temperature precipitano e liberano
acidi come lacido cloridrico; di ossigeno o anidride carbonica che di norma sono la causa principale
di corrosioni nel generatore ed indicano insufficiente degasazione e/o condizionamento chimico. Per
evitare le corrosioni, i sistemi fondamentali sono due: una è la correzione chimica dellacqua;
laltro è luso di sostanze filmanti che isolano il metallo dallacqua e impediscono la corrosione.
Come sono eliminati i gas disciolti nellacqua di alimento?
Leliminazione dei gas dallacqua può avvenire: fisicamente si provvede con la degasazione che
consente di eliminare dallacqua lanidride carbonica, lossigeno e lazoto tramite il calore. Il
degasatore è costituito da un serbatoio di accumulo e da una torretta di degasazione. Lacqua
arriva alla torretta scendendo su vari piatti e viene in contatto con il vapore che sale in
controcorrente, lacqua in questo modo si scalda e libera i gas contenuti attraverso la valvola di
sfiato posta sulla torretta. Lacqua degasata cala nel serbatoio dove è prelevata e mandata nel
generatore. Questo tipo di degasazione non strippa mai il 100% dei gas, quindi la degasazione è
completata per via chimica usando opportuni deossigenanti.
Quali sono gli impianti di trattamento dellacqua di reintegro di un generatore?
I trattamenti delle acque si effettuano per eliminare la formazione di fanghi, incrostazioni e
corrosioni. I principali trattamenti sono: laddolcimento a scambio ionico, questo è il modo più
semplice ed economico per ridurre a zero la durezza dellacqua ed evitare incrostazioni calcaree,
ma la salinità rimane invariata. Effettuato tramite laddolcitore è costituito da una colonna
contenente resine in ciclo sodico che trasformano tutti i sali di durezza in sali di sodio: bicarbonati,
carbonati, solfati e cloruri Ca\Mg= bicarbonati, carbonati, solfati e cloruri di Na. Quando le resine
hanno ceduto tutto il sodio, occorre rigenerarle. Lintero processo consiste nel lavaggio iniziale in
controcorrente delle resine per eliminare le impurità, inserimento in equicorrente della soluzione
satura di cloruro di sodio per rigenerare le resine, lavaggio finale per espellere il cloruro di sodio in
eccesso. La decarbonatazione si effettua mediante resine cationiche deboli in ciclo acido che
trasformano i bicarbonati e i carbonati in acido carbonico, questo si trasforma in acqua e anidride
carbonica che è eliminata tramite la torre di decarbonatazione, dove lacqua nebulizzata è investita
dallaria spinta da un ventilatore in controcorrente consentendo la fuoriuscita dal gas da uno sfiato
superiore. La demineralizzazione con desilicazione elimina tutti i sali minerali contenuti nellacqua.
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