O AVT, em ambas variações, o AVT-R e o AVT-O, é um tratamento elegante e tem atraído a atenção de muitas unidades, que querem otimizar resultados. O uso apenas de substâncias voláteis permite a minimização da purga, e aparentemente traz mais facilidade de controle.
O primeiro requisito é que a água de reposição tenha a pureza requerida. Nos tratamentos AVT, a purga é minimizada ou até mesmo zerada, e por isto a remoção das impurezas provenientes da água de reposição e do retorno de condensado fica muito comprometida. Sem rota de saída, qualquer contaminante que entre pela reposição fica no sistema até ser removido fisicamente, geralmente já depositado ou já tendo corroído alguma superfície.
A qualidade de água exigida é a desmineralização completa. Os valores típicos citados na literatura recomendam condutividade específica abaixo de 0,1 µS/cm e sílica total abaixo de 10 ppb. Esse patamar normalmente só é alcançado em sistemas com osmose reversa seguida de polimento, ou troca iônica em leito misto. Adotar AVT com água apenas abrandada ou com um sistema de desmineralização subdimensionado ou mal mantido, é montar o programa que não se sustenta na prática.
Outra restrição que também não é levada em conta é a baixa capacidade de tamponamento. Esta baixa capacidade implica na ausência de reserva química para amortecer variações. Estas variações podem levar ao aparecimento de um processo corrosivo.
O baixo tamponamento leva a uma alteração no acompanhamento analítico. Um desvio de poucas horas sem ser detectado já é tempo suficiente para alterar a condição da película protetora, seja ela de Cu₂O no AVT(R) ou a camada dupla de óxido no AVT(O). Instrumentação contínua para monitorização e controle de pH, ORP e oxigênio dissolvido, com alarme configurado para desvio, deixa de ser um recurso desejável e passa a ser condição de operação segura do programa.
Um terceiro erro recorrente é não ajustar o programa durante partida, parada ou período de hibernação do equipamento. No AVT(O), por exemplo, a condição controlada de oxigênio residual pressupõe operação normal e não cobre automaticamente o que acontece quando a parada da unidade e a superfície fica exposta a ar em concentração maior do que a prevista em operação. Tratar partida e parada como extensão do regime de operação normal, sem procedimento específico, é abrir uma janela de corrosão que o monitoramento de rotina não irá capturar a tempo.
O quarto erro é a contaminação de condensador não detectada rapidamente. Em ciclos com AVT(R), uma entrada inesperada de água de resfriamento contaminada não afeta só a pureza da água de alimentação, mas também pode deslocar o ORP para fora da faixa que protege o cobre.
Em ciclos com AVT(O), o mesmo vazamento pode alterar de forma abrupta o residual de oxigênio dissolvido, empurrando o sistema para fora da faixa que sustenta a película protetora e podendo virar corrosão localizada. Nos dois casos, o tempo entre a entrada da contaminação e a detecção é o que determina o tamanho do dano.
Outro erro é não reavaliar o programa depois de uma mudança física no ciclo. Um retrofit que remove aquecedores de baixa pressão em liga de cobre torna, do ponto de vista metalúrgico, o sistema elegível para migrar de AVT(R) para AVT(O). Manter o programa antigo por inércia, sem reavaliar a metalurgia atual do ciclo, significa abrir mão do ganho de faixa de pH mais alta e da proteção mais robusta que o AVT(O) oferece para sistemas totalmente ferrosos, discutidos no post anterior desta série.
O inverso também acontece. Uma reforma que introduz um trocador de calor em liga de cobre num ciclo até então todo ferroso exige o caminho contrário, reduzir a faixa de pH para o limite compatível com o cobre. Nos dois sentidos, a decisão certa é técnica, ou seja, revisar o programa a cada mudança de metalurgia.
O padrão comum a todos esses erros é tratar o AVT como programa mais simples por não ter sólidos dissolvidos, quando na prática ele exige mais rigor, pois é mais sujeito a variações. A simplicidade química do AVT implica em um maior cuidado na qualidade da água de alimentação. São requisitos o monitoramento contínuo e a disciplina operacional nas transições de regime. Entender isso na fase de decisão do programa evita boa parte dos problemas que normalmente só aparecem depois.
No próximo post desta série, vamos ao controle de pH no AVT, a comparação entre amônia e aminas neutralizantes como alcalinizante volátil, e o que muda na escolha entre elas.
Sua planta já avaliou se a qualidade da água de reposição sustenta de fato o programa de AVT adotado, ou ainda opera com uma margem de segurança que não existe na prática? Fale conosco para uma avaliação técnica.
Referências
- IAPWS TGD3-10(2015): "Volatile treatments for the steam-water circuits of fossil and combined cycle/HRSG power plants". Disponível em: iapws.org.
- ScienceDirect Topics. All-Volatile Treatment - an overview. Disponível em: sciencedirect.com.
- ChemTreat. The Challenges of Industrial Boiler Water Treatment. Disponível em: chemtreat.com.
- US Patent 4,827,959 A. Monitoring and controlling AVT (all volatile treatment) and other treatment programs for high pressure boilers via the conductivity control method. Disponível em: image-ppubs.uspto.gov.