Les installations de chauffage et de refroidissement sont essentielles aux processus de production dans tous les secteurs d'activité. Souvent, ces installations utilisent l'eau pour produire de la vapeur ou pour évacuer la chaleur. L'eau extrapure est un composant essentiel des systèmes de production de vapeur dans de nombreuses industries, notamment l'agroalimentaire, les raffineries, le traitement chimique et l'énergie. Dans le cas de la production de vapeur, l'eau subit des traitements poussés pour éliminer les contaminants avant d'être utilisée, puis elle est souvent recyclée ou rejetée après usage. Un traitement de l'eau adéquat joue un rôle clé dans le maintien de la productivité, la protection des équipements et la réutilisation de l'eau.
Le carbone organique total (COT) peut être un facteur de corrosion latent qui peut pénétrer dans les réseaux d'eau à partir de la source d'eau d'origine ou être introduit par des processus de refroidissement, des fuites ou d'autres points de contamination. Si elles ne sont pas éliminées, ces matières organiques peuvent se décomposer en acides corrosifs à des températures et des pressions élevées à l'intérieur des chaudières et des turbines. Cette corrosion peut entraîner des dommages matériels, des dépôts, des temps d’arrêt imprévus et une diminution de l’efficacité.
Voici quelques sources courantes de contaminants organiques :
- Matières organiques à la source qui passent le prétraitement à la résine échangeuse d'ions ou par lixiviation de la résine elle-même
- Produits chimiques de traitement qui se volatilisent sous forme de vapeur
- Fuites de lubrifiants ou de solvants de dégraissage venant du processus
- Condensats contaminés renvoyés à la chaudière
- Résidus de matières organiques qui favorisent la croissance microbienne
Pour protéger les actifs, certains assureurs de chaudières et organismes de réglementation imposent des limites strictes pour les COT, qui ne dépassent pas 100-200 parties par milliard (ppb), et certaines installations ne tournent qu'à 10 % de ce seuil. Les matières organiques comme les polysaccharides peuvent également encrasser les membranes utilisées pour la purification de l’eau. La surveillance et l’élimination des matières organiques permettent de réduire les coûts grâce à l’amélioration de la fiabilité et de l’efficacité des équipements.
La surveillance du COT permet aux usines de détecter la contamination organique des sources d'eau, d'identifier les déficiences du traitement, de repérer les fuites et de résoudre d'autres problèmes. Par exemple, la mesure des variations de la teneur en matières organiques peut permettre d'identifier des défaillances dans les processus du système, alors que la surveillance de points de contrôle peut aider à dépanner et à identifier des sources de pollution. Les informations et les données obtenues grâce à la surveillance du COT permettent une prise de décision rapide pour protéger les équipements de valeur et atteindre les objectifs opérationnels.
Alors que les installations s'orientent vers un zéro rejet liquide et une plus grande réutilisation de l'eau, les données du COT aident à déterminer les flux qui peuvent être recyclés en toute sécurité. Les données sur le COT fournissent aux installations des informations permettant de résoudre divers problèmes pouvant surgir lors de la surveillance de l'eau extrapure.
| Problème | Solution |
|---|---|
| La fissuration causée par la corrosion dans les dernières rangées de la turbine à vapeur lorsque la source d'eau est remplacée par de l'eau potable ou de l'eau industrielle. | La surveillance du COT en cas de changement de source d'eau ou la surveillance des variations dans les sources d'eau peut indiquer si des ajustements du traitement sont nécessaires. |
| Une résine échangeuse d'anions défectueuse a fait passer des substances organiques chlorées dans le circuit de vapeur. L’augmentation de la concentration de chlorure a forcé la purge de la chaudière. | Bien que la résine ait été rincée à des niveaux de conductivité acceptables, les composés organochlorés non ioniques n'ont pas été éliminés. Le COT surveille les composés organiques ioniques et non ioniques, et peut aider à résoudre les problèmes liés à l'équipement de traitement. |
| Les chaudières devaient être remplacées tous les deux ans en raison de l’entartrage interne. La formation de mousse a été observée sur les conduites de vapeur saturée. Les investigations ont révélé que le COT avait atteint 200 ppm dans les conduites de retour des condensats. | La surveillance continue du COT dans l'eau d'appoint et le condensat permet d'éviter l'accumulation de tartre et la détérioration des équipements. |
Le suivi des matières organiques constitue un moyen efficace de mesurer et de contrôler les contaminants organiques tout en minimisant la corrosion, l'encrassement et d'autres problèmes qui ont un impact sur la productivité, les coûts et la durée de vie des actifs. Dans un contexte de réglementations de plus en plus strictes et d'objectifs de réutilisation de l'eau, le suivi du COT est un outil essentiel pour optimiser le traitement de l'eau dans divers processus de production de vapeur.
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