Ciclo de água e vapor
Compreender o ciclo de água e vapor é essencial para garantir a operação eficiente de caldeiras de recuperação de calor (HRSG). Esse ciclo envolve diversas etapas, em que a qualidade da água e do vapor deve ser monitorada continuamente. Caso o controle falhe, os equipamentos sofrem danos graves, e paradas inesperadas podem comprometer todo o processo.
Por essa razão, a norma da VGBE define parâmetros rigorosos para pontos críticos do sistema, como a água de alimentação, a caldeira e o vapor gerado. Embora as exigências variem conforme o tipo de aplicação, alguns parâmetros são indispensáveis na maioria dos casos.
Parâmetros essenciais para o ciclo de água e vapor
Entre os principais indicadores, destacam-se pH, condutividade, oxigênio dissolvido, sódio e sílica. A análise adequada desses elementos evita problemas como corrosão e incrustações — acúmulo de sólidos nas tubulações, que compromete a troca térmica e reduz a vida útil do sistema.
pH
O pH desempenha papel fundamental em todas as etapas do ciclo. Ele influencia diretamente a reatividade química da água, interferindo na formação e manutenção da camada protetora de ferro nas superfícies metálicas. Pequenas variações podem gerar impactos expressivos, pois cada unidade de pH corresponde a uma diferença de dez vezes na concentração de íons H⁺.
Para garantir leituras confiáveis, os sensores utilizados devem oferecer compensação automática de temperatura, padronizada a 25 °C. Além disso, se a condutividade da amostra for inferior a 10 µS/cm, é recomendável utilizar um sal neutro antes da medição ou calcular o pH com base na condutividade, desde que o agente alcalinizante seja conhecido.
A Dr. Thiedig oferece instrumentos como o Con 6 m pH e o Catcon 6 Delta, que realizam medições com alta precisão em diversas condições químicas.
Condutividade
A condutividade elétrica avalia a concentração de substâncias dissolvidas na água, como sais, ácidos e bases. Quando essa concentração está abaixo de 1 mg/l, a condutividade substitui a análise de sólidos dissolvidos totais (SDT). Assim, torna-se um parâmetro essencial para indicar a pureza da água e prevenir o arraste de contaminantes para o vapor.
As medições devem ocorrer a 25 °C para garantir comparabilidade. Existem dois métodos principais: a condutividade específica, que analisa a amostra diretamente, e a condutividade catiônica, que passa por uma resina trocadora de íons H⁺, aumentando a precisão da detecção de sais residuais.
A Dr. Thiedig fornece equipamentos como o Con 6 m SC, o Con 6 m CC e o Catcon 6 Delta, que combina as duas análises e ainda calcula o pH. Além disso, o módulo EDI permite regeneração automática da resina, otimizando a manutenção.
DAC – Condutividade Catiônica Desgaseificada
Durante o comissionamento de usinas térmicas, a análise de condutividade catiônica desgaseificada (DAC) torna-se indispensável. Ela mede a condutividade após remover gases dissolvidos — principalmente dióxido de carbono (CO₂) — que aumenta os valores sem representar ameaça real à turbina.
Com a eliminação do CO₂, o operador obtém uma visão mais precisa dos sólidos dissolvidos presentes no vapor. Como resultado, pode avaliar rapidamente se o vapor atende aos padrões exigidos, o que reduz custos e melhora a eficiência.
O Digox 602 DAC, desenvolvido pela Dr. Thiedig, remove mais de 96% do CO₂ sem necessidade de aquecimento da amostra. Ele utiliza ar atmosférico purificado, o que torna o processo mais simples e econômico.
Oxigênio dissolvido
O oxigênio dissolvido, presente na água de alimentação, pode provocar corrosão por pite mesmo em concentrações muito baixas. Isso ocorre com mais frequência em ambientes com alta temperatura, salinidade e pH elevado. Para evitar esse tipo de dano, utiliza-se desaeração térmica ou aplicação de agentes sequestrantes.
Monitorar esse parâmetro revela a eficiência da remoção do oxigênio e protege os componentes metálicos contra corrosão localizada. A Dr. Thiedig oferece soluções como o Digox Optical, o Digox 6.1 KS, com leitura amperométrica online, e o portátil Digox 6.1 K-LC, ideal para detecção rápida de vazamentos.
Sódio
O sódio deve ser controlado em diferentes pontos do ciclo por razões distintas. Na caldeira, por exemplo, ele orienta a dosagem de produtos como hidróxido de sódio. No condensado, sua presença denuncia vazamentos e contaminação da água de resfriamento. Já no vapor, o sódio pode formar depósitos em turbinas e aquecedores, provocando danos irreversíveis.
A medição utiliza eletrodos íon-seletivos. Para garantir a precisão, é necessário estabilizar o pH da amostra com um agente regulador e controlar sua pressão. O analisador Digox 602 sodium realiza medições online com alta confiabilidade, eliminando interferências.
Sílica
A análise de sílica é comum na saída da coluna de leito misto, pois indica a exaustão das resinas de troca iônica. Por ter baixa condutividade, a sílica pode passar despercebida nas análises convencionais. No entanto, ela é o primeiro íon a escapar da resina exaurida.
Além disso, o controle da sílica é importante em várias etapas do ciclo, especialmente na água de alimentação, na caldeira e no vapor. Isso porque a sílica se volatiliza facilmente e pode se depositar nas turbinas, reduzindo sua eficiência. No condensado, esse parâmetro reflete o desempenho do sistema de polimento.
O analisador Digox 602 silica, conta com até seis canais e sequenciador automático. Ele oferece alta precisão, consumo reduzido de reagentes e manutenção mínima, graças ao sistema de microdosagem.
Monitoramento preciso para máxima eficiência
Manter o controle da qualidade da água e do vapor é uma exigência técnica que impacta diretamente a performance, a segurança e a durabilidade dos sistemas térmicos. Ao investir em análises contínuas dos parâmetros críticos, os operadores evitam falhas, reduzem o consumo de energia e prolongam a vida útil dos equipamentos.
A Dr. Thiedig fornece soluções completas para todas as etapas do ciclo de água e vapor. Com equipamentos robustos e tecnologia de ponta, a empresa ajuda a otimizar processos e a garantir conformidade com as normas mais exigentes do setor energético. Entre em contato e descubra os analisadores ideais para sua planta.
