Mungkin ada beberapa sistem pendingin loop tertutup di pembangkit listrik Anda. Kemungkinannya baik bahwa mereka mendinginkan atau mengendalikan suhu pada beberapa komponen yang sangat penting. Keduanya yang paling mungkin ada adalah sistem air pendingin bantalan yang disebut (yang menangani lebih dari sekadar bantalan) dan sistem pendingin stator, untuk tanaman yang memiliki stator berpendingin air. Sistem pendingin loop tertutup juga dapat ditemukan di pendingin udara pada asupan turbin pembakaran.

Dengan sifatnya, ketika sistem loop tertutup tetap ditutup dan beroperasi dengan benar untuk periode waktu yang lama, sering kali dilupakan - atau setidaknya diabaikan. Perubahan kecil dalam kimia atau laju aliran dan tekanan diferensial di seluruh sistem mungkin tidak diperhatikan. Namun, begitu proses korosi mendapatkan pijakan dalam sistem ini, bisa sangat sulit untuk memperbaikinya. Sementara itu, peralatan data penting dapat rusak pada titik di mana ia mempengaruhi kemampuan pabrik untuk beroperasi. Kami mulai dengan beberapa prinsip dan praktik umum untuk sistem air pendingin loop tertutup sebelum melihat sistem air pendingin stator, yang Kasing khusus.

Memahami sistem pendingin loop tertutup

Sebagian besar pembangkit listrik menggunakan pendingin air loop tertutup untuk sistem mekanis (bukan untuk siklus uap) memiliki beberapa subsistem. Sistem air pendingin bantalan umumnya menyediakan pendinginan untuk bantalan pompa kritis dan segel, pendingin hidrogen untuk generator, minyak lube, dan pendingin kompresor udara. Sistem pendingin loop tertutup lainnya dapat mencakup sistem air dingin untuk pendingin udara yang digunakan di saluran udara ke turbin gas pada pembangkit listrik siklus gabungan dan panel sampel kimia.

Sistem pendingin loop tertutup dapat bertukar panas dengan sistem air pendingin utama dalam tabung konvensional dan penukar panas shell atau penukar panas piring dan bingkai. Sistem air dingin (pendingin udara) bertukar panas dengan kompresor, yang pada gilirannya menggunakan menara pendingin untuk melemparkan panas kembali ke lingkungan.

Secara umum, air demineralisasi digunakan untuk riasan air pendingin loop tertutup, tetapi perawatan kimia diperlukan untuk mencegah korosi dan, dalam beberapa sistem, pembekuan. Paling umum, perpipaan dalam sistem loop tertutup adalah baja karbon. Permukaan pertukaran panas, seperti assemblies chiller udara, dapat berbentuk tembaga atau bahkan aluminium. Penukar piring dan bingkai sering terbuat dari pelat stainless steel. Perawatan dan menjaga sistem ini mengharuskan Anda memperhatikan semua logam.

Dalam sistem loop tertutup, pits oksigen adalah jenis korosi yang paling umum (Gambar 1). Gejala pitting oksigen dapat berupa air berkarat atau pemeliharaan berulang pada bantalan karena abrasi yang disebabkan oleh produk korosi terhadap permukaan segel.

1. Oksigen pitting dalam sistem air pendingin loop tertutup. Courtesy: M.&M engineer

Agar pitting oksigen terjadi, harus terlebih dahulu menjadi setoran yang mencakup sebagian dari permukaan logam, menciptakan perbedaan antara kandungan oksigen di bawah deposit dan kandungan oksigen dalam air curah. Area kekurangan oksigen di bawah deposit menjadi anoda, dan area di sekitar deposit yang terpapar air curah menjadi katoda. Konfigurasi "katoda besar, anoda kecil" ini menyebabkan pitting terkonsentrasi dan dipercepat di area terbatas, menghasilkan kebocoran lubang jarum.

Jika bakteri diizinkan untuk menyebar di dalam sistem loop tertutup, mereka dapat membuat setoran "hidup". Produk sampingan respirasi bakteri seringkali bersifat asam, dan respirasi juga mengkonsumsi oksigen, menyebabkan basis biofilm untuk kondusif untuk korosi logam dasar. Ini lebih lanjut mendorong beberapa jenis bakteri, karena mereka menggunakan logam teroksidasi dalam metabolisme mereka.

Perawatan kimia untuk pendinginan air loop tertutup

Ketika sistem pendingin loop tertutup sangat mengalami kehilangan air - perlakuan kimia yang diterapkan dapat berlangsung selama berminggu-minggu atau berbulan-bulan sebelum perlu disegarkan. Ini dapat menyebabkan kepuasan. Di sisi lain, sistem pendingin loop tertutup yang memiliki kebocoran - dan yang memiliki kehilangan air yang signifikan - dapat hampir mustahil (dan kadang-kadang sangat mahal) untuk mempertahankan pada tingkat perawatan yang tepat. Tingkat perawatan yang tidak tepat akan selalu mengarah pada korosi sistem ini.

Di bawah ini kami daftar beberapa opsi yang berhasil Anda gunakan untuk mengobati sistem pendingin loop tertutup seperti sistem air pendingin bantalan atau sistem chiller udara loop tertutup. Secara umum, Anda menemukan program perawatan yang berfungsi dengan baik untuk berbagai logam dalam persyaratan sistem dan sistem Anda (misalnya, menentukan apakah Anda perlu perlindungan beku) dan kemudian tetap dengan itu.

Terlepas dari tiga perawatan kimia yang Anda pilih, mereka kemungkinan juga mengandung buffer pH (kaustik dan natrium sangat umum) untuk mempertahankan pH alkali, yang kondusif untuk meminimalkan korosi pada baja karbon. Jika ada tembaga dalam sistem loop tertutup, azole dapat ditambahkan ke pengobatan untuk mempertahankan lapisan kimia pelindung di atas permukaan logam tembaga yang terbuka.

Natrium nitrit. Sodium nitrit telah digunakan selama bertahun-tahun untuk mencegah korosi dalam berbagai sistem loop tertutup. Nitrite adalah pengoksidasi dan pada dasarnya menghentikan korosi dengan "merusak" semuanya merata. Ini tampaknya berlawanan dengan intuisi, tetapi ketika semuanya menjadi katoda dan tidak ada anoda, pemberhentian korosi.

Pasokan nitrit yang konstan dalam sistem memastikan bahwa setiap titik kosong yang dibuat dengan cepat menjadi pasif. Namun, jika tidak cukup nitrit dalam loop air dingin, anoda dapat terbentuk dalam perpipaan, dan sekali lagi kita memiliki katode besar / sel korosi anoda kecil. Pedoman umum untuk perawatan berbasis nitrit adalah minimal 700 ppm nitrit.

Nitrit digunakan oleh beberapa bakteri sebagai sumber energi. Jika sistem loop tertutup menjadi terkontaminasi dengan bakteri ini, tingkat nitrit dapat berkurang dengan cepat. Bakteri ini juga menghasilkan biofilm, yang membuat deposito menghasilkan area yang merupakan anoda terhadap sisa perpipaan. Menambahkan lebih banyak nitrit hanya semakin mempercepat reproduksi bakteri, membuat masalah lebih buruk. Sistem menggunakan nitrit harus diuji secara teratur untuk keberadaan bakteri. Dalam beberapa sistem, biosida nonoksidasi seperti glutaraldehyde atau isothiazoline ditambahkan ke pengobatan untuk mencegah pertumbuhan bakteri.

Natrium molybdate. Sodium molybdate umumnya diklasifikasikan sebagai inhibitor pengoksidasi anodik. Molybdate bekerja dengan oksigen terlarut di dalam air untuk membentuk kompleks ferricmolybdat protektif pada baja.

Tingkat perawatan MolyBDate dapat berupa 200 ppm dan 800 ppm sebagai molybdate. Sistem loop tertutup yang menggunakan riasan air demineralisasi akan cenderung berada di ujung bawah kisaran ini. Sayangnya, pasokan logam MolyBdate Metal cenderung terkonsentrasi pada bidang kerusuhan politik historis, dan selama bertahun-tahun, harga MolyBDate bervariasi secara dramatis. Variabilitas harga itu dapat membuat pengobatan molibdat kompetitif dengan nitrit - atau jauh lebih mahal.

Ironisnya, dalam sistem loop tertutup yang sangat ketat, kadar oksigen terlarut dapat turun, dan dengan demikian meminimalkan efektivitas pengobatan molibdat (yang membutuhkan oksigen terlarut untuk membentuk lapisan pasif). Para ahli merekomendasikan minimal 1 ppm oksigen terlarut dalam sistem yang diobati dengan molibdate.

Perawatan polimer. Perawatan polimer telah digunakan selama bertahun-tahun untuk mencegah skala dan akumulasi produk korosi di menara pendingin terbuka. Polimer serupa juga sekarang dijual untuk digunakan dalam sistem loop tertutup. Tampaknya polimer bertindak sebagai dispersan untuk setiap produk korosi atau skala yang mungkin terbentuk, sehingga mencegah korosi dengan menjaga permukaan tetap bersih dan memastikan bahwa setiap oksigen terlarut dalam air mengalir secara merata. Ini menghasilkan korosi secara umum, tetapi secara keseluruhan rendah.

Salah satu keuntungan dari perawatan ini adalah bahwa diperkirakan sangat ramah lingkungan, meskipun selama sistem loop tertutup tetap tertutup, seharusnya tidak ada dampak pada lingkungan.

Memantau air pendingin loop tertutup

Kunci untuk menjaga sistem loop tertutup Anda berfungsi dengan baik adalah pemantauan rutin. Apa pun agen aktif dalam perawatan Anda (nitrit, molybdate, atau polimer) konsentrasi harus dipantau secara berkala. Secara umum, pengujian mingguan cukup kecuali tingkat perawatan menurun. (Anda tidak akan tahu bahwa jika Anda tidak memonitor secara teratur.) Karena perlakuan baja karbon dan korosi tembaga biasanya dicampur ke dalam satu produk, tingkat pengobatan yang rendah dapat mempengaruhi lebih dari sekadar perpipaan baja karbon.

PH air juga harus diuji secara teratur. Mempertimbangkan jumlah buffering pH dalam perlakuan kimia, pH air harus padat batu. Tetes dalam pH dapat mengindikasikan kontaminasi bakteri, terutama dengan perawatan berbasis nitrit. Hal lain yang dapat menjatuhkan pH adalah bocor dalam sistem, yang membawa riasan air demineralisasi segar.

Waspadai tanda-tanda lain dari kontaminasi bakteri, seperti pertumbuhan berlendir dalam indikator nyanyian atau aliran, atau bau septik ketika sampel dikumpulkan. Penukar panas piring dan bingkai memiliki permukaan yang sangat besar dan spasi kecil untuk pertukaran panas antara piring. Kontaminasi bakteri tidak hanya dapat secara serius mempengaruhi perpindahan panas, tetapi juga dapat menyebabkan kebocoran lubang jarum di pelat stainless steel. Tergantung pada tekanan dari sistem loop tertutup versus open-loop pada saat ini, air pendingin bantalan dapat bocor, atau air pendingin terbuka dapat bocor.

Ingatlah bahwa jauh lebih mudah untuk mencegah kontaminasi bakteri daripada untuk mencoba pulih dari sistem yang sangat terkontaminasi.

Sistem air pendingin stator

Sistem air pendingin stator adalah loop tertutup yang sangat istimewa karena beberapa alasan. Pertama, itu melindungi salah satu peralatan paling kritis - generator. Hanya ada satu logam yang menjadi perhatian dalam sistem ini: Tembaga. Dan sistem ini harus tetap sangat bersih, bahkan murni. Peningkatan suhu kecil di bilah pendingin stator dapat membatasi beban atau bahkan mematikan generator. Oleh karena itu, sistem ini membutuhkan pemahaman khusus, perhatian, dan pemantauan

■ Tangki kepala yang berisi air deionisasi yang memberikan hisap ke pompa

■ pompa bersirkulasi

■ Penukar panas

■ filter (filter kartrid, saringan mesh, atau keduanya)

■ deionizer bed campuran

■ Pemantauan aliran, suhu, konduktivitas, oksigen terlarut, dan, dalam beberapa kasus, pH

Seringkali ada dua kapal deionizer dan dua set filter untuk memungkinkan seseorang untuk menyala untuk mengganti kartrid filter atau untuk penggantian resin bed campuran.

Loop pendingin menghilangkan panas dari bar stator dan menyampaikannya melalui penukar panas. Air terus menerus melewati pemoles campuran yang menghilangkan kontaminan ion yang larut dalam air. Kotoran ini umumnya dilarutkan karbon dioksida dan produk korosi tembaga terionisasi (terlarut).

Resin pertukaran ion juga dapat menjebak partikel oksida tembaga, meskipun ini lebih baik dilakukan oleh filter kartrid. Resin pertukaran ion dapat habis dari waktu ke waktu (seperti yang ditunjukkan dengan meningkatkan konduktivitas). Tetapi lebih umum untuk tekanan diferensial melintasi tempat tidur resin (disebabkan oleh pengumpulan produk korosi pada resin) untuk mengharuskan resin untuk diganti.