El AVT, en ambas variantes, el AVT-R y el AVT-O, es un tratamiento elegante y ha atraído la atención de muchas unidades que quieren optimizar resultados. El uso de solo sustancias volátiles permite minimizar la purga y, aparentemente, trae mayor facilidad de control.
El primer requisito es que el agua de reposición tenga la pureza requerida. En los tratamientos AVT, la purga se minimiza o incluso se anula, y por eso la remoción de las impurezas provenientes del agua de reposición y del retorno de condensado queda muy comprometida. Sin una vía de salida, cualquier contaminante que entre por la reposición permanece en el sistema hasta ser removido físicamente, generalmente ya depositado o habiendo corroído alguna superficie.
La calidad de agua exigida es la desmineralización completa. Los valores típicos citados en la literatura recomiendan conductividad específica por debajo de 0,1 µS/cm y sílice total por debajo de 10 ppb. Ese nivel normalmente solo se alcanza en sistemas con ósmosis inversa seguida de pulido, o intercambio iónico en lecho mixto. Adoptar AVT con agua apenas ablandada, o con un sistema de desmineralización subdimensionado o mal mantenido, es armar un programa que no se sostiene en la práctica.
Otra restricción que tampoco se tiene en cuenta es la baja capacidad amortiguadora. Esta baja capacidad implica la ausencia de reserva química para amortiguar variaciones. Esas variaciones pueden dar lugar a la aparición de un proceso corrosivo.
La baja capacidad amortiguadora lleva a un cambio en el seguimiento analítico. Una desviación de pocas horas sin ser detectada ya es tiempo suficiente para alterar la condición de la película protectora, sea de Cu₂O en el AVT(R) o la capa doble de óxido en el AVT(O). La instrumentación continua para monitoreo y control de pH, ORP y oxígeno disuelto, con alarma configurada para desvíos, deja de ser un recurso deseable y pasa a ser condición de operación segura del programa.
Un tercer error recurrente es no ajustar el programa durante el arranque, la parada o el período de conservación del equipo. En el AVT(O), por ejemplo, la condición controlada de oxígeno residual presupone operación normal y no cubre automáticamente lo que ocurre cuando la unidad se detiene y la superficie queda expuesta al aire en una concentración mayor que la prevista en operación. Tratar el arranque y la parada como una extensión del régimen de operación normal, sin un procedimiento específico, es abrir una ventana de corrosión que el monitoreo de rutina no captará a tiempo.
El cuarto error es la contaminación del condensador no detectada rápidamente. En ciclos con AVT(R), una entrada inesperada de agua de enfriamiento contaminada no afecta solo la pureza del agua de alimentación, sino que también puede desplazar el ORP fuera del rango que protege el cobre.
En ciclos con AVT(O), la misma fuga puede alterar de forma abrupta el residual de oxígeno disuelto, empujando el sistema fuera del rango que sostiene la película protectora y pudiendo convertirse en corrosión localizada. En los dos casos, el tiempo entre la entrada de la contaminación y su detección es lo que determina el tamaño del daño.
Otro error es no reevaluar el programa después de un cambio físico en el ciclo. Un retrofit que retira calentadores de baja presión en aleación de cobre vuelve al sistema, desde el punto de vista metalúrgico, elegible para migrar de AVT(R) a AVT(O). Mantener el programa antiguo por inercia, sin reevaluar la metalurgia actual del ciclo, significa renunciar a la ganancia de un rango de pH más alto y a la protección más robusta que el AVT(O) ofrece a los sistemas totalmente ferrosos, discutidos en el post anterior de esta serie.
Lo inverso también ocurre. Una reforma que introduce un intercambiador de calor en aleación de cobre en un ciclo hasta entonces todo ferroso exige el camino contrario: reducir el rango de pH hasta el límite compatible con el cobre. En ambos sentidos, la decisión correcta es técnica, es decir, revisar el programa con cada cambio de metalurgia.
El patrón común a todos estos errores es tratar el AVT como un programa más simple por no tener sólidos disueltos, cuando en la práctica exige más rigor, pues está más sujeto a variaciones. La simplicidad química del AVT implica un mayor cuidado con la calidad del agua de alimentación. Son requisitos el monitoreo continuo y la disciplina operacional en las transiciones de régimen. Entender esto en la fase de decisión del programa evita buena parte de los problemas que normalmente solo aparecen después.
En el próximo post de esta serie, pasamos al control del pH en el AVT, la comparación entre amoníaco y aminas neutralizantes como alcalinizante volátil, y qué cambia en la elección entre ellos.
¿Su planta ya evaluó si la calidad del agua de reposición sostiene de hecho el programa de AVT adoptado, o todavía opera con un margen de seguridad que no existe en la práctica? Hable con nosotros para una evaluación técnica.
Referencias
- IAPWS TGD3-10(2015): "Volatile treatments for the steam-water circuits of fossil and combined cycle/HRSG power plants". Disponible en: iapws.org.
- ScienceDirect Topics. All-Volatile Treatment - an overview. Disponible en: sciencedirect.com.
- ChemTreat. The Challenges of Industrial Boiler Water Treatment. Disponible en: 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. Disponible en: image-ppubs.uspto.gov.