Il trattamento dell’acqua di alimentazione degli impianti ha lo scopo di evitare la formazione di incrostazioni calcaree e depositi e il verificarsi di fenomeni corrosivi. Per quanto concerne le modalità di trattamento e quindi di prevenzione, nonostante i due lati del problema (incrostazione e corrosione) vengano separati, il problema è da considerarsi unico e interconnesso in quanto le formazioni calcaree si associano e spesso agevolano l’insorgere di nuovi fenomeni corrosivi.

CHE COSA SONO LE INCROSTAZIONI?

Le incrostazioni sono depositi che si formano nelle tubazioni, negli scambiatori di calore, nei pacchi di riempimento delle torre evaporative, ed ovunque ci sia la presenza di acqua dura in corrispondenza dell’aumento della sua temperatura. La durezza dell’acqua indica la concentrazione di Calcio (Ca) e Magnesio (Mg) responsabili delle formazioni calcaree, insieme alla concentrazione di bicarbonati (alcalinità).

La durezza è un parametro che si può controllare mediante l’uso degli impianti addolcitori con resine a scambio ionico in grado di sostituire il calcio e il magnesio con il sodio (che non forma depositi), l’alcalinità, invece, si può controllare riducendola con opportuni prodotti, e, soprattutto riducendo la concentrazione attraverso gli spurghi, sia nelle torri sia nelle caldaie. Sono disponibili tabelle che definiscono i limiti di controllo per durezza e per l’alcalinità al fine di prevenire le incrostazioni; il rispetto a tali limiti deve essere tuttavia associato all’uso di efficaci prodotti antincrostanti.

Oltre alla durezza e all’alcalinità dell’acqua, altri fattori che provocano incrostazioni sono:

• L’aumento della temperatura dell’acqua che diminuisce la solubilità dei sali di calcio che precipitano.
• La presenza di materiale in sospensione.
• La bassa velocità di flusso dell’acqua che favorisce la sedimentazione dei depositi.

QUALI INCONVENIENTI PROVOCANO LE INCROSTAZIONI?

All’aumentare delle incrostazioni aumentano le perdite di energia, dovute al fatto che il calcare impedisce lo scambio termico disperdendo calore ed energia. Tale problema economico, nelle caldaie assume anche un preoccupante problema di sicurezza, nei generatori di vapore si raggiungono alte temperature ed alte pressioni; se lo scambio termico tra la fiamma (ed i fumi) e l’acqua viene impedito dalla presenza di depositi, si ha un surriscaldamento dei tubi, con possibilità di esplosione.

Per eliminare le incrostazioni, una volta formate, si può intervenire tuttavia con efficaci lavaggi acidi. Si raccomanda l’uso di prodotti di qualità, addizionati con opportuni inibitori di corrosione e di indicatori di viraggio. Si raccomanda, inoltre, di effettuare il lavaggio a temperatura non superiore a 50°C, e di effettuare una buona neutralizzazione con prodotti alcalini.

È POSSIBILE PREVENIRE LE INCROSTAZIONI?

Si può intervenire in modi diversi in funzione dell’impianto preso in considerazione:

• Acqua sanitaria: utilizzando opportuni antincrostanti, approvati per acqua potabile, addizionati con sistema proporzionale.
• Acqua nei circuiti chiusi (riscaldamento e condizionamento): si consiglia di adoperare acqua addolcita o, se non è disponibile, acqua grezza addizionata con opportuni prodotti inibitori.
• Acqua di raffreddamento: si consiglia di usare acqua grezza, addolcita con prodotti antincrostanti, e di controllare opportunamente gli spurghi. I prodotti chimici antincrostanti funzionano modificando la struttura del carbonato di calcio in forma poco aderente e soprattutto irregolare, tale da non far crescere i cristalli che formano deposito.
• Acqua di caldaia: è necessario addolcire o demineralizzare l’acqua di alimento, in ogni caso addizionare prodotti disperdenti e controllare gli spurghi.

CHE COS’È LA CORROSIONE?

La corrosione è un processo elettrochimico nel quale il metallo (es. Ferro) viene trasformato nel suo ossido (es. ossido di ferro = ruggine). Affinché la corrosione possa avvenire è necessario che, come in una pila, ci sia un anodo (quella parte del sistema che si corrode), ci sia un catodo (quella parte del sistema responsabile dell’ossidazione, che si riduce) e un elettrolita (acqua).
Il metallo si ossida, ovvero si scioglie (anodo) e si sviluppa una corrente elettrica (elettroni), che attraverso il metallo va verso il catodo dove avviene la reazione di riduzione. Il risultato di questo processo è il consumo di metallo e la formazione di ossido.

I fattori più importanti che influenzano la corrosione sono:

• L’ossigeno e gli altri gas disciolti nell’acqua: la presenza di ossigeno è indispensabile affinché la reazione di ossido-riduzione (corrosione) proceda, quindi eliminare l’ossigeno significa eliminare la causa principale della corrosione.
• La conducibilità (salinità) e i solidi sospesi: più elevata è la conducibilità dell’acqua, quindi la concentrazione di sali disciolti, più elevato è il processo di migrazione degli elettroni e degli ioni, quindi maggiore è la velocità di corrosione. Tra i sali disciolti più pericolosi ricordiamo i cloruri e i solfati. La presenza di solidi in sospensione (sabbia, depositi di calcare o ferro) ha un effetto di erosione sul metallo che accelera la corrosione del sistema; inoltre, i solidi in sospensione possono sedimentare ed aderire sul metallo provocando pericolose corrosioni sotto deposito.
• L’alcalinità e l’acidità: acque acide o neutre (pH ≤ 7) attaccano il metallo e rimuovono il film di ossido che protegge il metallo stesso; acque alcaline (ph > 8,5) favoriscono la formazione di un film protettivo. Fanno eccezione i metalli anfoteri (alluminio) che a pH molto alti tendono a corrodersi.
• La velocità dell’acqua: i valori di velocità dell’acqua molto alti (maggiori di 2 metri al secondo) fanno aumentare la corrosione, in quanto aumentano il trasporto di ossigeno sulla superficie del metallo e aumentano la rimozione del film di ossido protettivo. Valori alti di velocità aumentano inoltre l’erosione. Per contro, valori di velocità dell’acqua molto bassi (minori di 0,5 metri al secondo) causano la sedimentazione, la formazione di depositi e, di conseguenza, la corrosione sotto il deposito. La velocità ottimale è di 1-2 metri al secondo.
• La temperatura: l’aumento della temperatura fa aumentare la velocità di corrosione. Nei generatori di vapore, dove si arriva ad alte temperature, il pericolo di corrosione localizzata è altissima.
• I batteri: la presenza di batteri, quindi la formazione di limo è causa della corrosione sotto deposito. Sono presenti inoltre batteri anaerobici (che vivono in assenza di ossigeno) che attaccano il ferro provocando corrosione.

QUALI SONO I METODI UTILIZZATI PER PREVENIRE LA CORROSIONE?

Innanzitutto, è necessario utilizzare materiali idonei, quindi metalli che resistono alla corrosione (rame, alluminio, acciai inossidabili), inoltre, è sempre importante, se possibile, lavorare in condizioni di pH ≤ 8,5 e, soprattutto utilizzare un efficace trattamento chimico basato su inibitori di corrosione.
Gli inibitori di corrosione sono sostanze chimiche che riducono o bloccano la reazione di ossidazione, responsabile della corrosione, agendo sul catodo, sull’anodo o su entrambi.

Un programma di trattamento efficace si basa sull’utilizzo di prodotti validi e, soprattutto, controllati da tecnici competenti che attraverso l’analisi dei parametri chimici dell’acqua possono verificare l’efficacia del trattamento e apportare le eventuali correzioni per assicurare i risultati promessi.

Gli esperti Technoacque saranno lieti di fornirti qualunque tipo di informazione sui prodotti chimici e soluzioni di trattamento dell’acqua, non esitare a contattarci.