Sistema de Tubulação | Desempenho | Resistência Química | Tratamento de Água
A infraestrutura de água e águas residuais continua a deteriorar-se à medida que seu reparo permanece em segundo plano devido à incerteza econômica e à falta de fundos. Para evitar problemas com reparos de alto valor, engenheiros e usuários finais devem pensar além do que era bom o suficiente no passado e adotar tecnologias inovadoras que ofereçam uma instalação mais econômica, maior durabilidade e custos totais reduzidos do ciclo de vida.
Opções de tubulação de tratamento de água
O aço carbono e o aço inoxidável tradicionalmente foram os materiais de tubulação para aplicações de água e águas residuais devido à sua força percebida. No entanto, após anos de uso neste campo, problemas com a corrosão, furos, escamação e perda de pressão gradual levavam a custos de reparo excessivos para as instalações subfinanciadas. O alto custo do aço inoxidável também pode colocar a substituição dos sistemas mais antigos fora do alcance.
Como resultado, o cloreto de polivinil clorado (CPVC) está emergindo como o material de escolha para tubos e conexões em aplicações de água e resíduos com um número crescente de engenheiros adicionando-o às especificações internas. Eles estão descobrindo que o CPVC não é apenas altamente resistente aos micróbios e produtos químicos utilizados ao longo do processo, mas também possui menores custos de instalação, além de durabilidade e classificação de pressão que não diminuem ao longo do tempo, proporcionando um menor custo total ao proprietário.
Com a sua resistência à corrosão, o CPVC provou ser altamente confiável e rentável no tratamento primário, secundário e avançado das águas residuais, bem como em equipamentos auxiliares, depuradoras, processos de dessalinização, aplicações de dupla contenção e tratamento e distribuição de água. Por sua versatilidade, o CPVC oferece eficiência no controle de inventário porque apenas um material precisa ser armazenado para uma ampla gama de usos.
O CPVC no tratamento primário
O CPVC é ideal para uso em todo o processo de tratamento primário como tubulação de utilidade de efluente e para conectar estações de tratamento, incluindo:
- Telas de barra
- Remoção de escória/cascalho
- Equipamento de filtragem
- Digestores anaeróbicos
- Tanques de adição química
Durante o tratamento primário, a tubulação é exposta à abrasão de várias substâncias, tais como:
- Microrganismos
- Cloreto ferroso
- Alumínio
- Pasta de cal alcalina
- Outros produtos químicos clarificantes e espessantes
Com as tubulações metálicas, esses corrosivos irão impactar gradualmente a integridade do sistema. Por exemplo, o aço inoxidável 316 possui um fator C de Hazen Williams de 120 quando é novo. O fator C de Hazen Williams representa a lisura interior do tubo - quanto maior o fator C, mais liso o tubo. Com o passar do tempo, os furos e as escamações farão com que o interior do tubo se torne menos liso, reduzindo o fator C e aumentando a perda de pressão à medida que o líquido flui através do sistema. Quando isso acontece, as instalações devem, muitas vezes, instalar bombas maiores - e usar mais energia - para obter a produção necessária de água tratada.
Por outro lado, o CPVC começa com um fator C de 150 e mantém a sua lisura da superfície interior ao longo de sua vida útil, resistindo os efeitos dos corrosivos encontrados no processo de tratamento de águas residuais. Isso leva a maiores eficiências e custos reduzidos às instalações porque tubos menores, bombas menores e menos energia podem ser usados para mover líquidos na mesma taxa. Isso é verdade no tratamento primário e em todas as fases subsequentes do processo de tratamento.
O CPVC no tratamento secundário
Nos processos secundários de tratamento de águas residuais, a tubulação é exposta a altas concentrações de microrganismos quando o crescimento biológico é excessivo se esvazia e se coleta em um clarificador. Os subprodutos destes micróbios, incluindo ácidos como sulfato de hidrogênio, juntamente com desinfetantes e produtos químicos de decloração, contribuem para a corrosão dos sistemas de tubulação metálica.
Devido a sua resistência à corrosão, o CPVC é ideal para tudo, desde transportar ácidos concentrados e cáusticos utilizados no controle de pH, transportar lodo e água tratada quimicamente através de equipamentos de aeração e filtragem, para alimentação de hipoclorito de sódio e geração de tubulação.
O CPVC no tratamento avançado
Como nos processos anteriores, a tubulação de CPVC atende às demandas de tratamento avançado, realizando-se de forma confiável mesmo em aplicações de torre de resfriamento e ao manusear concentrações nominais de metanol usadas em desnitrificação biológica.
O CPVC Corzan® é aplicado sob pressão nominal em temperaturas de até 93°C. As propriedades de resistência a elevadas temperaturas e corrosão tornam o CPVC um material ideal em tratamento avançado ao transportar de água tratada e produtos químicos através da remoção de fósforo, remoção de nitrogênio, filtração e desinfecção de cloro.
Instalação ao ar livre
Uma vez que uma grande quantidade de tubulação em uma instalação de tratamento pode ser instalada ao ar livre, o efeito da luz solar direta sobre o material deve ser levado em consideração.
A luz solar direta causa degradação em muitos sistemas de tubulação não metálicos. O CPVC cinza, no entanto, contém níveis protetores de raios UV, tanto de negro de fumo quanto de dióxido de titânio (TiO2). Tanto o negro de fumo como o TiO2 são amplamente reconhecidos como excelentes agentes de bloqueio de raios ultravioleta e ajudam a proteger a estrutura do polímero dos efeitos da radiação dos raios ultravioleta.
A combinação de temperatura ambiente e calor solar radiante pode aumentar a temperatura da superfície dos materiais de tubulação para temperaturas que excedem o limite do material.
Consulte o gráfico a seguir que mostra a temperatura estimada da superfície dos sistemas de tubulação em várias temperaturas ambientes quando expostas à luz solar direta.
Outros usos do CPVC
Com a longa lista de legislação de controle de odor de hoje, o CPVC é um material comprovadamente utilizado em aplicações tradicionais de águas residuais, mencionadas acima, e em depuradores e equipamentos auxiliares. Se uma planta está usando hidróxido de sódio e hipoclorito de sódio em seus depuradores de ar úmido a temperaturas tão altas quanto 93°C, ou usando agentes quelantes metálicos em um processo redox líquido, o CPVC oferece a resistência química e o desempenho superior a alta temperatura que as águas residuais e que os processos de controle de odor requerem.
Além disso, em aplicações de dessalinização, o CPVC supera os sistemas metálicos porque pode manipular os alimentadores químicos para processos de osmose reversa. Uma vez que não é suscetível à corrosão por altos níveis de cloreto, não há necessidade de salmourar ou passivar o sistema de tubulação e não há necessidade de proteção catódica cara contra a corrosão, reduzindo o custo e a complexidade da instalação.
Nem todos os CPVC são equivalentes
Com os muitos benefícios dos sistemas de tubulação CPVC, não é de admirar que as instalações de tratamento de água com limites de orçamento estejam utilizando deste material, devido à maior confiabilidade, menores custos de instalação e custos mais baixos do ciclo de vida útil. Mas, compradores, fiquem atentos, nem todos os CPVC são os mesmos.
Para obter o máximo de benefícios, procure tubos e conexões CPVC que exibam:
- A maior resistência de impacto de queda - existem sistemas disponíveis que são até três vezes mais fortes que os sistemas concorrentes
- A maior temperatura de distorção de calor - especialmente em instalações externas onde as temperaturas da superfície podem ultrapassar a temperatura nominal máxima do sistema
- Excelente resistência ao deslizamento e capacidade para suportar a pressão a longo prazo em altas temperaturas
- Aprovações NSF International para água potável
Em aplicações com requisitos de pressão aumentada, pode ser necessário procurar materiais de tubulação que excedam os requisitos de classificação de materiais da ASTM F441 para capacidades de pressões mais altas, como a tecnologia Corzan®.
Mesmo quando os orçamentos são uma preocupação, o fornecedor correto de tubos e conexões CPVC pode ajudá-lo a desenhar toda uma solução de sistema ou reequipamento que irá satisfazer as altas demandas do processo de tratamento de águas residuais e ajudá-lo a reduzir seus custos de manutenção a longo prazo.
Precisa de Suporte Técnico, Especificação ou de Engenharia?
Desde a escrita das especificações até a instalação, a equipe de especialistas industriais e engenharia da Corzan® estão aqui para fornecer os conselhos, informações e treinamento necessários para selecionar e integrar a melhor solução de tubulação para sua aplicação. Solicite uma consulta gratuita.
