Ketelcorrosieremmers: soorten, dosering en monitoring

Veel voorkomende soorten corrosieremmers voor ketels en wanneer u ze moet gebruiken

Verschillende chemische remmers pakken verschillende corrosiemechanismen aan. Kies op basis van het keteltype (stoom versus gesloten heet water), waterchemie, metallurgie en afvoer-/regelgevingslimieten.

Zuurstofvangers (bijv. natriumsulfiet, hydrazine-alternatieven)

Doel: Opgeloste zuurstof verwijderen om putcorrosie en onderafzettingscorrosie te voorkomen. Typisch voor voedingswaterbehandeling in stoomsystemen en voor ontluchte suppletie waarbij resterende zuurstof achterblijft.

Filmen Aminen (vluchtige aminen)

Doel: Vormen van een dunne hydrofobe film op condensaat- en metalen oppervlakken aan de stoomzijde om condensaatleidingen, condenspotten en warmtewisselaars te beschermen. Gebruikt in systemen waar condensaatcorrosie (neutralisatiecorrosie) gebruikelijk is.

Fosfaat-/alkaliteitsversterkers

Doel: Het handhaven van de alkaliteit van bulkwater en het vormen van beschermende fosfaatlagen op staal in lagedrukketels of suppletiewatersystemen. Moet worden gecontroleerd om overdracht en afzetting te voorkomen.

Nitriet/molybdaat voor gesloten-lussystemen

Doel: Zorgen voor corrosieremming voor ferrometalen in gesloten warmwatersystemen (bijv. hydronische systemen). Nitriet dat doorgaans wordt gebruikt voor gesloten systemen met zuurstof; molybdaat kan worden gekozen wanneer nitriet onverenigbaar is.

Polymere dispergeermiddelen en drempelremmers

Doel: Houd ijzeroxiden en hardheidsprecipitaten verspreid, zodat ze geen dichte corrosieplekken met te weinig afzetting vormen. Vaak gebruikt in combinatie met andere remmers.

Hoe u het juiste remmerprogramma selecteert

Selectie vereist balancering van de metallurgie van het systeem, kwaliteit van het voedingswater, werkdruk/temperatuur, omgevingsbeperkingen en compatibiliteit met bestaande chemicaliën.

• Identificeer dominante corrosiemechanismen (zuurstofputvorming, algemene uniforme corrosie, spleetcorrosie, condensaatcorrosie).
• Breng systeemmaterialen in kaart (koolstofstaal, koperlegeringen, roestvrij staal) en geef prioriteit aan de bescherming van de meest kwetsbare onderdelen.
• Herzie de wettelijke limieten voor afvalwater (fosfaat, nitriet, molybdaat) en kies een chemie die voldoet aan de lozingsbeperkingen.
• Controleer de chemische compatibiliteit met bestaande biociden, kalkremmers en verzachtende/regeneratiechemicaliën.
• Voer een kleinschalige laboratoriumcompatibiliteits- en prestatietest uit (coupon of roterende cilinder) vóór volledige invoering.

Doseringsprincipes en rekenvoorbeeld

Doseringsdoelen worden normaal gesproken uitgedrukt als mg/l (ppm) actieve remmer. Opties voor doseerstrategieën: continue voeding (bij voorkeur voor steady-state-systemen) of periodieke shotdosering (gebruikt voor onderhoud of opstarten).

Praktische doseringsstappen

• Bepaal de beoogde restconcentratie voor de remmer (bijvoorbeeld 150-300 ppm voor sommige filmende aminen of 200 ppm actief voor een specifieke zuurstofvanger – volg de richtlijnen van de fabrikant).
• Meet het systeemvolume nauwkeurig (liters of gallons), inclusief leidingen en condensaatretourpaden.
• Kies toevoerpunt(en) waar de chemicaliën snel zullen mengen (suppletie-/toevoerwaterleiding, condensaatretour voor filmende aminen).
• Gebruik een doseerpomp die zo groot is dat hij de doelconcentratie kan handhaven, gegeven de suppletiesnelheid en spuisnelheid.

Voorbeeldberekening (cijfer voor cijfer)

Stel dat het systeemvolume = 10.000 l en de doelremmer = 200 mg/l (ppm) actief is. Berekening:

Stap 1: Vermenigvuldig het volume met de doelconcentratie: 10.000 × 200 = 2.000.000 (eenheden: mg).
Stap 2: Converteer mg naar gram: 2.000.000 ÷ 1.000 = 2.000 g.
Stap 3: Converteer gram naar kilogram: 2.000 ÷ 1.000 = 2 kg.
Vereiste massa actieve remmer = 2 kg om 200 mg/l in 10.000 l te bereiken.

Monitoring en analytische controles

Implementeer een monitoringprogramma dat de aanwezigheid van remmers en de systeemconditie verifieert; vertrouw niet alleen op de looptijden van de pompen.

Essentiële routinematige metingen

• Residu van remmers (fabrikantspecifieke testkits of laboratoriumanalyse) — frequentie: dagelijks tot wekelijks, afhankelijk van de mate van kritiek.
• pH van voedingswater, ketelwater en condensaat: regelt de alkaliteit en helpt bij het detecteren van zuuraantasting of overvoeding.
• Opgeloste zuurstof (DO) bij de make-up en na de ontluchter — bevestigt de effectiviteit van de zuurstofvanger.
• IJzer- (Fe) en koper- (Cu) concentraties in ppm of ppb – stijgende niveaus wijzen op corrosieactiviteit.
• Totaal opgeloste vaste stoffen (TDS) / geleidbaarheid en spuicontroleverificatie.
• Visuele inspectie van vallen, zeven en monsterpunten; periodieke blootstellingstests voor metaalcoupons voor corrosiesnelheid (mm/jr).

Injectiepunten, uitrusting en controlestrategieën

De juiste injectielocatie bepaalt de prestaties. Voor vluchtige chemicaliën kunt u injecteren in voedingswater of stoom/condensaatretour; voor bulkremmers injecteren in het voedingswater of de hotwell.

• Voedingswatertank/ontluchter: Goed voor zuurstofvangers en bulkchemicaliën met alkaliteit.
• Hotwell / condensaatretour: Bij voorkeur voor het filmen van aminen ter bescherming van condensaatleidingen en warmtewisselaars.
• Keteltoevoerleiding stroomafwaarts van de ontluchter: zorgt voor menging in bulkwater voordat het stoomt.
• Gebruik niet-corrosieve, NSF/ASME-conforme doseerpompen en tegendrukterugslagkleppen; installeer monsterpoorten stroomopwaarts en stroomafwaarts van injectiepunten.

Veelvoorkomende problemen oplossen

Snelle identificatie van voedings- of compatibiliteitsproblemen vermindert de stilstandtijd. Gebruik meetgegevenssymptomen om problemen te isoleren.

Symptoom: aanhoudend hoog ijzergehalte in ketelwater

• Mogelijke oorzaken: onderdosering, deadlegs met zuurstoftoetreding, slechte ontluchting. Acties: controleer het residu, verhoog de DO-injectie, inspecteer de ontluchter en condensaatretour op luchtlekken.

Symptoom: schuimvorming of overdracht

• Mogelijke oorzaken: overmatig fosfaat of organische stoffen; moeilijk oplosbare neerslagen; condenseerbare aminen die overdracht veroorzaken. Acties: voer silica- en fosfaatcontroles uit, verlaag de fosfaatconcentratie, bevestig de spuicontrole van de ketel.

Symptoom: condensaatcorrosie

• Mogelijke oorzaken: lage pH van het condensaat, zure overdracht, afwezigheid van filmend amine. Acties: meet de pH van het condensaat, overweeg een condensaatneutralisator of filminjectie van amine in de condensaatretour.

Compatibiliteit, veiligheid en milieuoverwegingen

Houd rekening met multichemische interacties, de veiligheid van het personeel en de limieten voor de lozing van afvalwater.

• Compatibiliteit: Meng nooit onbekende chemicaliën zonder laboratoriumtests. Nitrieten kunnen reageren met bepaalde aminen en organische stoffen. Een teveel aan fosfaat veroorzaakt afzetting – evenwicht met dispergeermiddel.
• Veiligheid: Veel zuurstofvangers en geconcentreerde amineproducten zijn gevaarlijk: gebruik geschikte PBM's, opslagafsluitingen en responsplannen bij lekkages.
• Regelgeving: Controleer de lokale lozingslimieten voor fosfaat, molybdaat en nitriet. Wanneer lozing beperkt is, kies dan voor chemicaliën met een lage impact of behandeling ter plaatse vóór lozing.

Registratie en KPI's

Houd een eenvoudig logboek bij waarin gegevens over chemische toevoer worden gekoppeld aan monitoringresultaten en onderhoudsgebeurtenissen. Nuttige KPI's zijn onder meer de corrosiesnelheid (mm/j), de Fe ppm-trend, het residu van de remmer en de spuifrequentie.

Praktische implementatiechecklist

• Auditsysteemwatervolumes, metallurgie en make-upchemie.
• Kies een remmerfamilie die past bij het primaire corrosiemechanisme.
• Voer een bench-coupon of laboratoriumtest uit ter bevestiging voordat het systeem in de hele fabriek wordt uitgerold.
• Installeer meters, monsterpoorten en duidelijke SOP's voor voeding en monitoring.
• Registreer de resultaten en pas de voersnelheden aan op basis van gemeten residuen en ijzertrends.

Als u deze praktische stappen volgt, wordt de corrosiesnelheid verlaagd, ongepland onderhoud verminderd en de levensduur van de componenten verlengd. Als u wilt, kan ik een afdrukbaar doseringswerkblad maken of een voorbeeld van een SOP voor de controle van continue toevoerremmers, afgestemd op uw systeemvolume en make-upsnelheid.