As caldeiras a vapor funcionam a todo momento sob pressão alta, podendo permanecer em funcionamento durante 24 horas e nos sete dias da semana. Mas, esse fator faz com que a presença de falhas, redução de desempenho, acidentes, diminuição da vida útil do equipamento, prejuízos e paradas sejam ainda maiores, tudo devido a grande produção de cinzas, presença de detritos, incrustações e substâncias que causam a corrosão do equipamento.

Para evitar que tais problemas aconteçam, é fundamental que a limpeza de caldeira seja realizada com frequência e de forma correta e eficaz.

Hoje, vamos falar mais sobre a limpeza de caldeira e um dos maiores problemas que sua falta ocasiona: a corrosão do equipamento.

– Continue lendo e encontre neste artigo:

– Por que realizar a limpeza de caldeira?;

– Limpeza química de caldeira;

– Tipos de corrosão;

– Fatores que aceleram a corrosão;

– Como prevenir a corrosão na caldeira e os tipos de tratamentos.

Por que você deve realizar a limpeza de caldeira em sua indústria?

Para o funcionamento da caldeira, além do combustível, é claro, as caldeiras necessitam de uma grande quantidade de água para que o vapor seja produzido.

Dentre os milhares de litros de água por hora que entram na caldeira, nem sempre os mesmos passaram por um processo de tratamento adequado, apresentando assim uma certa quantidade de elementos e propriedades que podem causar danos ao seu equipamento, por menor que seja essa quantidade.

Essas substâncias presente na água, são as maiores responsáveis pela formação de incrustações e corrosões no interior da caldeira, fatores que fazem com que a eficiência do equipamento seja menor e o consumo seja maior, até chegar ao ponto de apresentar falhas durante o processo ou até mesmo um colapso no sistema.

É através da limpeza periódica da caldeira que é realizada a remoção dessas substâncias danosas ao equipamento.

Limpeza química de caldeira

A limpeza de uma caldeira pode ser realizada por diferentes métodos, os quais devem ser escolhidos de acordo com cada finalidade e necessidade além de uma análise no tipo de depósito, custos, segurança operacional, disponibilidade de equipamentos, métodos de despejos dos rejeitos, entre outros.

Dentre os tipos de limpeza, podemos citar: o método mecânico (através de escovas rotativas e jatos de água com alta pressão), o método químico e, por último, um combinação desses dois métodos.

O processo de limpeza de caldeira mais comum é realizado através do método químico, o qual pode ser dividido em 2 diferentes processos: a limpeza pré-operacional e a limpeza operacional. Confira mais sobre esses processos e suas diferenças e objetivos:

Limpeza pré-operacional: realizada para a remoção substâncias como óleo, graxa, sílica e óxido de ferro presentes no interior de sua caldeira.

Dentre os benefícios que a esse tipo de limpeza oferece, podemos citar:

– Diminuição da probabilidade de temperaturas excessivas nos tubos;
– Menor risco de corrosão por pitting;
– Os produtos químicos utilizados durante o tratamento da água da caldeira são potencializados e apresentam uma maior eficiência em seus resultados;
– Menor quantidade de espuma formada;
– Redução do arraste de sólidos para as tubulações do equipamento.

Limpeza operacional: já esse processo, é realizado, assim como a limpeza pré-operacional, para a remoção de óleo, graxa e incrustações de sílica, mas também para a remoção de outras substâncias como o cálcio, ferro, carepa de laminação e também produtos que possam causar e agravar a corrosão no interior de sua caldeira.

Já para o seus benefícios, podemos citar os seguintes:

– Menor possibilidade de temperaturas excessivas nos tubos do equipamento;
– Diminuir as chances de presença de corrosão por pitting;
– Menor produção e formação de espuma;
– Potencialização e aumento da eficiência dos produtos químicos utilizados no tratamento da água, consequentemente reduzindo também seu consumo e custos;
– Redução do arraste de sólidos para dentro das tubulações superiores, o qual pode ocasionar em possíveis danos de erosão e falta de balanceamento das palhetas das turbinas da caldeira;
– A troca térmica é realizada de maneira eficiente, reduzindo assim a utilização de combustível e gerando economia nos processos;
– Seu equipamento passa a ter a vida útil prolongada de forma significativa.

Ainda sobre a limpeza química, podemos dizer que a mesma normalmente consiste por 3 diferentes etapas, sendo elas: limpeza alcalina, limpeza ácida e passivação.

Confira abaixo mais informações sobre cada uma dessas etapas!

Limpeza alcalina
Este tipo de limpeza pode ser realizada tanto em equipamentos novos quanto em caldeiras já usadas, mas cada qual com um resultado e para uma finalidade diferente, tendo como objetivo:

– Caldeiras novas: realizar a remoção de graxa, óleos e vernizes presentes no equipamento e que são utilizados no momento da montagem do mesmo. Ainda, é responsável pela remoção de depósitos de óxidos de ferro.

– Caldeiras já usadas: este processo irá auxiliar e facilitar a limpeza ácida, a qual é realizada posteriormente, tornando os depósitos existentes porosos e carbonatados através do uso de barrilha (Na2CO3).

Limpeza ácida
Podendo ser considerada uma das etapas mais difíceis dentro do processo de limpeza da caldeira, a limpeza ácida é responsável pela remoção dos depósitos em que a limpeza alcalina não conseguiu remover adequadamente, sendo que a remoção dos depósitos são realizadas através da solubilização do do deslocamento do mesmo.

O tipo de ácido utilizado durante este processo dependerá exclusivamente da natureza química do depósito presente, podendo ser escolhido entre ácidos orgânicos ou inorgânicos. Confira abaixo os ácidos utilizados com maior frequência para este tipo de limpeza e qual o tipo de depósito que o mesmo remove:

– Ácido clorídrico: utilizado para a remoção de Carbonato de Cálcio e Óxido de Ferro;

– Ácido sulfâmico: também muito utilizado para a remoção dos mesmos depósitos do ácido clorídrico, ou seja, o Carbonato de Cálcio e Óxido de ferro;

– Ácido fluorídrico: indicado para a remoção de silicatos e sílica;

– Ácido cítrico: esta é mais uma opção para a remoção de óxidos de ferro.

Devido ao grande poder de corrosão que os ácidos apresentam, para que seja realizada a remoção dos depósitos sem o risco de causar danos nas estruturas e aços presentes em sua caldeira, faz-se necessário o uso de inibidores de corrosão junto ao ácido, protegendo o equipamento, os quais devem ser de acordo com cada tipo de ácido utilizado.

O tempo da operação de limpeza ácida dependerá de acordo com o nível de incrustação presente, podendo variar para mais ou menos que 72 horas.

Além disso, após esse tipo de limpeza, ainda deverá ser realizado um processo para a neutralização, a qual pode ser feita através do uso de solução de hidróxido de sódio.

Esta etapa de neutralização é realizada também visando o próximo passo, ou seja, a passivação.

Passivação
A última etapa, mas não menos importante, é o processo de passivação da caldeira.

Esta etapa deve ter início logo após a realização do processo de limpeza ácida, assim não permitindo a exposição do metal.

Através da aplicação de uma camada de Magnetita (Fe304) no interior dos tubos de sua caldeira, os óxidos de ferro que ainda permanecem acumulados, mesmo depois da segunda etapa de limpeza, serão finalmente removidos.

Com um processo que pode levar dias para ser realizado, a passivação cria uma camada protetora em sua caldeira.

A película formada e que é denominada como camada passiva, é responsável pela proteção das tubulações, tornando assim seu equipamento resistente à corrosão.

Tipos de corrosão encontradas nas caldeiras

A falta de manutenção periódica e do tratamento correto para a sua caldeira faz com que diversos problemas apareçam, sendo que um deles é a corrosão.

A corrosão em caldeiras é um problemas que acontece silenciosamente e que muitas vezes passa despercebido por muito tempo, por isso, é indispensável a verificação e manutenção do equipamento.

Confira abaixo a lista dos tipos de corrosões mais frequentes em caldeiras:

Corrosão por oxidação do ferro
As caldeiras normalmente são construídas a partir de aço carbono, o qual é extremamente sensível a ações da água e de altas temperaturas, assim fazendo com que esse seja o tipo de corrosão mais comumente encontrado.

Esse tipo de corrosão ocorre especialmente porque a magnetita utilizada durante a passivação não aguenta os choques térmicos enfrentados na caldeira e acaba desaparecendo com o tempo, ou seja, o filme protetor do aço some e assim dá-se início a oxidação do material.

Corrosão salina
Este tipo de corrosão acontece devido a facilidade em que os cloretos presentes na caldeira encontram lugares em que o filme protetor de magnetita não existe, conseguindo assim se instalarem no tubos e paredes, dando início a corrosão.

A melhor forma de evitar que esse tipo de corrosão apareça em sua caldeira, é diminuindo a presença de substâncias salina.

Corrosão causada por gases dissolvidos
Diversas reações químicas estão presentes dentro de sua caldeira e muitas delas são responsáveis pelo aceleramento do ferrugem e aparecimento da corrosão, como: o contato entre o dióxido de carbono e a água, a produção do sulfeto de ferro através da união do gás sulfídrico com o sulfito de sódio, a erosão, entre outros.

Corrosão por fragilidade cáustica
Quando o nível de presença de soda cáustica ultrapassa 5%, essa substância consegue atingir locais sem a presença de magnetita, assim dando inicio na reação com o aço e surgindo mais esse tipo de corrosão.

Corrosão galvânica
Causada pelo contato entre 2 diferentes tipos de metais com um eletrólito.

Quando o assunto é este tipo de corrosão em caldeiras, ela se dá através do níquel, cobre ou outro metal que se desprende de sua estrutura, causando a erosão e posteriormente se mantendo dentro dos tubos do equipamento, assim causando a corrosão com o tempo.

Corrosão interna
Causada pelas impurezas presentes na água e também por suas variações de temperatura. Ambos os motivos são responsáveis por acelerarem o processo de corrosão por dentro das tubulações da caldeira.

Fatores que contribuem para a aceleração da corrosão em caldeiras

Ainda, ao analisar os motivos e tipos de corrosão em caldeiras, podemos citar diversos fatores e elementos que estão presentes com grande frequência e que podem ser citados como causadores ou até mesmo aceleradores deste processo de danificação, sendo eles:

– pH ácido;
– Oxigênio dissolvido;
– Altas taxas de hidróxido de sódio;
– Presença elevada de cloretos;
– Cobre e Níquel;
– Quantidade de sólidos suspensos;
– Gás sulfídrico;
– A presença de depósitos porosos;
– Os complexantes ou quelantes;
– Hide-out;
– Em menos frequência, mas ainda importante, a presença de correntes de fuga e choques térmicos.

Entenda mais sobre algumas dessas substâncias aceleradores e o que elas podem causar em sua caldeira:

pH ácido: responsável pela ocorrência de corrosões ácidas nas superfícies internas da caldeira. Normalmente aparecem devido ao uso de água com um baixo valor de pH, as quais podem ocorrer devido ao uso de água de poço artesiano, o qual normalmente apresenta um pH menor que 6, ou então através da má condução da limpeza química.

Oxigênio: este elemento é responsável pela corrosão por aeração e acaba por conseguir deteriorar a camada protetora criada pela magnetita.

Cobre e Níquel: a presença destes elementos são os maiores causadores da corrosão galvânica, podendo acontecer por meio de íons ou complexos, ou então pela ação da erosão nas tubulações.

Gás Sulfídrico: o mesmo é responsável pela contaminação da água através de: absorção, no sulfito de sódio que é utilizado para eliminação do oxigênio ou então na degradação do sulfito de sódio ou uso em temperaturas muito elevadas.

Corrente de fuga: quando a caldeira está disposta ao lado ou muito próxima de algum equipamento que oferece corrente contínua, como no caso de máquinas de solda, por exemplo, suas correntes energéticas podem sair de rumo e através do solo acabar penetrando na caldeira, ocorrendo assim a corrosão eletrolítica. O mais indicado para que isso não acontece, é a realização do aterramento da caldeira ou manter o equipamento longe de correntes contínuas.

Como prevenir a corrosão em caldeiras e quais o tipos de tratamentos indicados

Antes de falarmos sobre os caminhos para a prevenção e também sobre tratamentos adequados para a sua caldeira, você deve saber que toda caldeira apresenta regiões que ficam mais expostas e sujeitas à corrosão, sendo elas:

– Locais onde ocorrem grande quantidade de transferência de calor podem produzir hot spots em seus tubos;
– Tubos que apresentam locais com soldas, podem ter as mesmas rompidas com o passar do tempo e o superaquecimento;
– Tubulações sem a laminação correta podem apresentar estufamento por não aguentarem as altas pressões durante os processos;
– Tubos que apresentem fendas também oferecem grande possibilidade de apresentar corrosão devido a sua capacidade de armazenar substâncias e elementos nocivos;
– Tubos que apresentam deformidades ou são repuxados também oferecem facilidade para apresentar a corrosão;
-Tubulações com grande presença de incrustação dificulta a refrigeração, fazendo assim com que se alcance altas taxas de aquecimento, aumentando o consumo de óleo e formando rupturas e corrosões.

Para evitar tudo isso, a melhor forma é a prevenção, a qual pode se dar através de diversos tratamentos, sejam eles internos ou externos.

Tratamentos internos
Tratamento que visa a remoção do oxigênio via utilização do sulfito de sódio. Esse processo pode ser também chamado de desaeração.

Realizado a partir da água de alimentação da caldeira, a mesma passa pelo desaerador, o qual é responsável por fazer com que o vapor seja produzido e entre em contato com essa água, assim alcançando a temperatura de saturação.

É através desse processo que o vapor faz com que os gases causadores da corrosão sejam separados da água que será utilizada.

Tratamentos externos
Tratamento realizado na água que servirá de alimentação para a caldeira.

A água passará por processos de tratamentos químicos floculantes e coagulantes, fazendo com que haja a remoção de sólidos em suspensão e turbidez da água.

A Multiagua trabalha com soluções completas para o tratamento da água de sua caldeira, com um programa de tratamento preventivo personalizado de acordo com a necessidade de sua indústria e produção sempre focando em ações para diagnosticar os possíveis problemas, monitorar os pontos críticos, desenvolver soluções que se encaixem perfeitamente em cada caso e aplicação de cada um dos processos, visando evitar a corrosão e possível danificação de seu equipamento, além de levar eficiência e economia para a sua produção.

Além disso, você ainda poderá contar com serviços certificados pela ISO 9001 desde 2005, tendo total garantia em cada um dos processos apresentados.