תוכן שיווקימערכות קירור המותקנות במבני תעשייה, במרכזי קירור, בתחנות כוח או במערכות מיזוג מרכזיות – משתמשות במים כדי להעביר חום. אולם, במים נוטים להצטבר אבנית, קורוזיה ומיקרואורגניזמים הפוגעים בתפקוד מערכות הקירור וביעילותה וגורמים נזקים לצנרת.
כדי למנוע זאת או לשפר את המצב הקיים חייבים לטפל במים ע"י אנשי מקצוע המיומנים לכך.
כאלו הם מקצועני חברת "גור טכנולוגיות", שהסבירו לנו את חשיבות הטיפול במים וכיצד עושים זאת נכון.
חשיבות הטיפול במים למערכות קירור
הטיפול במים מגן על המערכת מהצטברות אבנית
אבנית הינה תוצר של שקיעת מלחים – בעיקר של סידן ומגנזיום – שמצויים במים. כאשר המים במערכות הקירור מתחממים או מתאדים, ריכוז המלחים בהם עולה ואז שוקע בצינורות המערכת – על גופי חימום, שטחי החלפת חום, בסוללות המאיידים ובמעבים.
כששוקעת האבנית היא יוצרת שכבה מבודדת וכך פוגעת במעבר החום. כתוצאה מכך, נגרם עומס על המערכת וצריכת החשמל עולה. כמו כן, מעלה האבנית את הסיכון לחימום יתר של רכיבים במערכת ולפגיעה בהם.
לפי מחקר שנערך במחלקת האנרגיה של ארצות הברית נמצא, ששכבת אבנית בעובי 1 מ"מ בלבד מפחיתה את יעילות מעבר החום בכ-10% ושכבה של 2 מ"מ מורידה את היעילות בכ-20%.
למידע נוסף על טיפול במים למגדלי קירור ומערכות קירור בקרו באתר גור טכנולוגיות >>>
הטיפול במים מונע קורוזיה
קורוזיה הינה תהליך שבו מתכת מתפרקת או "נאכלת" בגלל תגובתה לחומרים מהסביבה, כגון: מים, אוויר (חמצן) או חומרים כימיים אחרים ומתבטאת בהצטברות חלודה.
לכן הקורוזיה נחשבת אמנם לתהליך טבעי, אך בהחלט הרסני למערכות מתכתיות, משום שהיא עלולה לגרום לדליפות בצנרת, לחדירה של מזהמים למערכת וכך לפגיעה באיכות המים ולקיצור משמעותי של אורך חיי המערכת.
מנתוני המכון הלאומי לאנרגיה של ארה"ב, אנו יכולים ללמוד שכ-30% מהתקלות במערכות קירור נובעות מקורוזיה. וכן, שבמערכות קירור שאינן מתוחזקות כראוי קיימת עלייה של עד 50% בעלויות תחזוקה תוך חמש שנים.
הטיפול במים ע"י בקרה ביולוגית יכול למנוע או לצמצם התפתחות של מיקרואורגניזמים
מערכות קירור פתוחות – בעיקר במגדלי קירור – חשופות להתפתחות אצות, בקטריות ופטריות, שעלולים לסכן את בריאות הציבור.
חומרים מזיקים אלו גם עלולים לסתום את הצינורות והמסננים שבמערכת, לגרום לירידה בביצועי המערכת עקב זרימת מים פחותה וליצור ריחות רעים.
המודעות לצורך בטיפול ביולוגי מונע למים באופן שגרתי, עלתה בעקבות התפרצות מחלת הלגיונרים בשנת 2015 בבניין משרדים בניו-יורק, עקב שתיית מים ממערכת קירור לא מטופלת. הזנחה זו עלתה בחיי אדם. בישראל, מחייב משרד הבריאות לתחזק באופן תקופתי מערכות מים פתוחות ולבצע בדיקות לגילוי המזיקים.
טיפול נכון ומקצועי במים במערכות קירור
בשלב ראשון – ניתוח איכות המים והרכבם
– מדידת רמת החומציות (pH)
– המוליכות החשמלית (EC)
– קשיות המים, כלומר: מה ריכוז המינרלים המומסים במים (ככל שהריכוז גבוה יותר, כך נחשבים המים קשים יותר).
– ריכוז יונים מזיקים, כמו: כלורידים וסולפטים
– רמת החמצן המומס, הברזל והנחושת.
– מה מידת המיקרואורגניזמים במים (חיידקים, פטריות ואצות).
סיכום הנתונים הללו מכוון ומדייק את הצוותים המקצועיים להתאים את הטיפול המותאם ביותר לכל מערכת קירור.
שימוש בכימיקלים מתאימים
שימוש בחומרים כימיים כימיקלים (פוספטים, פוספונטים, פולימרים אורגניים), שמונעים היווצרות והצטברות של אבנית במערכות מים ונקראים בשפה המקצועית – "אנטי-סקאלינג" או "אנטי-סקלאנט"
הם עושים זאת בכמה דרכים:
– ע"י עיכוב יצירת גבישי אבנית – היצמדות החומרים לגרעין הראשוני של האבנית מונעת ממנו להתפתח ולהפוך למשקע גדול.
– ע"י פיזור החלקיקים (שנקרא – דיספרסיה) – אם כבר מצויים חלקיקים אבנית קטנים, החומרים הכימיים "עוטפים" אותם ולא מאפשרים להם להיצמד אחד לשני ולהיהפך לגוש גדול.
– ע"י שינוי צורת המשקע – החומרים הכימיים גורמים לשינוי צורת האבנית והופכים אותה לרכה ולמתפוררת ובצורה זו היא נשטפת החוצה מהמערכת.
שימוש במעכבי קורוזיה
שימוש בחומרים מעכבי קורוזיה כדי להאט או למנוע את תהליך הקורוזיה של המתכות. הם יוצרים שכבת הגנה שמבודדת את המתכת ממים או מחמצן ומונעת את היווצרות החלודה.
קיימים כמה סוגים של מעכבי קורוזיה
– פוספטים – היוצרים שכבת פוספט לא מסיסה על המתכת.
– סיליקטים – היוצרים שכבה דקה ובלתי מסיסה על גבי משטח המתכת.
– פולימרים אורגניים וזרחניים – שמשמשים כמעכבי אבנית וגם כמעכבי קורוזיה ויעילים בטמפרטורות גבוהות ובמים קשים.
– ניטריטים ובורטים – היעילים במיוחד להגנה על פלדה.
לדוגמה: טיפול בפוספטים וסיליקטים במערכת קירור פתוחה בבית חולים, הפחית את קצב הקורוזיה בכ-60% תוך שלושה חודשים ומנע את הצורך להחליף את הצנרת שעלותה יכלה להיות כמאה אלף שקלים.
בקרו במגזין טכנולוגיה למאמרים נוספים >>>
שימוש בבקרה ביולוגית
מטרת השימוש בבקרה ביולוגית במערכות מים הינה למנוע התרבות של מיקרואורגניזמים מזיקים, כגון: חיידקים, אצות ופטריות, שעלולים לגרום לסתימות, קורוזיה או ליצירת שכבה שמגינה על מושבות המזיקים האלו.
הטיפול מותאם באופן פרטני לפי סוג המערכת ובהתאם לאיכות המים. לפי הצורך בשטח, משלבים לעיתים בין חומרים מחמצנים ולא מחמצנים, כדי למנוע פיתוח עמידות של מיקרואורגניזמים.
חומרים מחמצנים
– כלור (בצורת נתרן היפוכלוריט) – שיעיל נגד מגוון רחב של חיידקים ואצות ופעולתו מהירה.
– ברום – שפעולתו דומה לזו של הכלור, אך עמידותו לחומציות גבוהה טובה יותר.
– כלור דו-חמצני – שהינו חומר חזק ויעיל ויכול לפעול בהצלחה גם במים עם חומר אורגני גבוה.
חומרים אורגניים לא מחמצנים
– איזותיאזולינונים – הפועלים על מעטפת התא של המיקרואורגניזמים ומפרקים אותה.
– גלוטרלדאהיד – שיעיל במיוחד נגד חיידקים ואצות.
– DBNPA – שהינו חומר חיטוי מהיר פעולה שמתפרק במהירות.
התקנת מערכות ריכוך וסינון
התקנת מערכת ריכוך מים מיועדת להפחתת הקשיות של המים, כלומר: הפחתת ריכוז הסידן והמגנזיום במים, שהינם הגורמים העיקריים להיווצרות אבנית. הריכוך חיוני בעיקר לפני כניסת מים לדוודים, מחליפי חום ומגדלי קירור.
התקנת פילטרים (מסננים) מכניים למניעת סתימות במשאבות, במצננים ובשסתומים, מסירים חלקיקים מוצקים מרחפים, כגון: חול, חלודה, בוץ או חלקיקים אורגניים וכן משפרים את יעילות הטיפול במים.
התקנת מערכות אוסמוזה הפוכה, שהינה מערכת סינון מתקדמת שמסירה כמעט את כל המלחים, המתכות הכבדות והמזהמים שבמים.
לעיתים משלבים בין המערכות האלו, כשבתחילה מתקינים מסנן להסרת המוצקים, מערכת לריכוך מים ואח"כ מערכת אוסמוזה הפוכה להסרת מלחים ומזהמים נוספים.
התקנת מערכת בקרה אוטומטית – ניהול חכם של איכות מים
זוהי מערכת אוטומטית המצוידת במערכת חיישנים חכמה עם בקר מרכזי, המאפשרת ניטור בזמן אמת, ניתוח התהליך, תיעודו לצורך דיווח על בדיקות איכות המים, זיהוי מוקדם של בעיות והתאמה אוטומטית לפרמטרים של איכות המים.
מטרת ההתקנה של מערכת זו היא שמירה על איכות מים אופטימלית לאורך זמן, הפחתת תקלות, מניעת נזקים, שיפור היעילות האנרגטית ושיפור ביצועי מערכת הקירור.
הכימיקלים מוזרקים למערכת רק אם יש צורך ובמינון מדויק.
מערכת הבקרה האוטומטית חוסכת כ-20% בעלויות הטיפול במערכות הקירור לעומת מערכות ידניות.
לדוגמה: בתחנת כוח תרמית בארץ לא הקפידו על תחזוקה טובה ושגרתית ובמגדל הקירור הצטברה אבנית רבה. בתחילה נעזרו בניקוי פיזי, שהיה יקר ולאחר מכן הוכנסה מערכת בקרה וטיפול אוטומטית בשילוב ריכוך המים, בקרה ביולוגית ומעקב מקוון. שינוי זה חסך קרוב לחצי מיליון שקלים בשנה.