Contenuto di rame nell'acqua di alimentazione della caldaia

Determinazione economica mediante voltammetria anodica di stripping (ASV)

Le leghe di rame sono utilizzate nei condensatori e negli scambiatori di calore del ciclo acqua-vapore grazie alle loro superiori proprietà di trasferimento del calore. Tuttavia, questi materiali sono suscettibili alla corrosione da ammoniaca e ossigeno disciolto. Questo può portare non solo a cricche da corrosione indotte da stress, ma anche alla perdita di megawatt a causa della formazione di depositi di rame sulle pale delle turbine ad alta pressione. Il monitoraggio dei livelli di rame nell'acqua di alimentazione aiuta a controllare la corrosione prima che influisca negativamente sull'efficienza della centrale elettrica. La voltammetria di stripping anodico (ASV) è un metodo sensibile e poco costoso per determinare il rame nell'acqua di alimentazione.

Per le leghe di rame nel sistema della caldaia, le cause principali della corrosione sono il valore del pH (P-alcalinità) e l'ossigeno disciolto. Per controllare il contenuto di ossigeno disciolto nell'acqua di caldaia e nella condensa si possono usare un disaeratore e prodotti chimici per il trattamento dell'acqua, come il solfito di sodio o l'idrazina come scavenger dell'ossigeno. Tuttavia, l'idrazina può decomporsi in ammoniaca, che è corrosiva per il rame. Poiché il rame disciolto si rideposita come rame metallico sulle superfici dell'acciaio, provoca la corrosione galvanica del ferro. A causa degli effetti negativi della corrosione del rame, l'American Society of Mechanical Engineering (ASME) raccomanda nelle sue linee guida sulla qualità dell'acqua una concentrazione di rame compresa tra 0,01 e 0,05 ppm (mg/L) nell'acqua di alimentazione della caldaia, a seconda della pressione del tamburo. I limiti stabiliti dalla norma EN 12953-10 sono simili: da <0,03 a <0,05 ppm di rame nell'acqua di alimentazione e meno di 0,1 ppm di rame nell'acqua di reintegro.

La voltammetria è un metodo sensibile per la determinazione di metalli come il rame o il ferro. La voltammetria di stripping anodico (ASV) secondo la norma DIN 38406-16 consente di determinare concentrazioni di rame fino a 0,001 ppm. Questo metodo utilizza un elettrodo a goccia di mercurio. In alternativa, è possibile utilizzare un elettrodo a microfilo d'oro, che consente di raggiungere un limite di rilevamento di circa 0,0005 ppm di rame. Per entrambi i metodi non è necessaria alcuna preparazione del campione dell'acqua di caldaia raccolta prima dell'analisi. Rispetto alla spettroscopia di assorbimento atomico (AAS) o al plasma ad accoppiamento induttivo (ICP), l'ASV è un'alternativa valida e meno sofisticata per la determinazione del rame nell'acqua di alimentazione delle caldaie, con un investimento moderato in hardware e bassi costi di gestione. Per saperne di più su questo metodo, scaricate i nostri documenti applicativi gratuiti sull'analisi del rame nei campioni d'acqua.