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Más ingenieros de aguas residuales se están trasladando al uso de CPVC en tuberías

By: Jorge Solorio on December 17th, 2021

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Más ingenieros de aguas residuales se están trasladando al uso de CPVC en tuberías

TRATAMIENTO DE AGUAS Y AGUAS RESIDUALES

Es natural que las infraestructuras de agua y saneamiento se deterioren y requieran mantenimiento, pero la incertidumbre económica y la falta de recursos suelen postergar ese mantenimiento tan necesario.

Para resolver el problema de costos de reparación, los ingenieros y usuarios finales deben pensar más allá de los viejas hábitos, para adoptar tuberías innovadoras que ofrezcan una instalación más económica, mayor durabilidad y menores costos totales del ciclo de vida.

 

Hablemos sobre las opciones de tuberías para tratamiento de agua

Tradicionalmente, el acero al carbono y el acero inoxidable han sido los materiales favoritos para aplicaciones de agua y aguas residuales (sobre todo por su fuerza percibida). También el PVC cédula 80 es común en las plantas de tratamiento por sus características físicas y su bajo costo (aunque no tolera más de 60° C).

 

Sin embargo, después de años de uso en el sector, se han detectado problemas de corrosión, picaduras, escalamiento y pérdida de presión gradual, que llevan a pagar costos de reparación excesivos en instalaciones que, muchas veces, no tienen suficientes fondos. Si este es tu caso, considera que el elevado costo del acero inoxidable podría hacer inalcanzable reemplazar tus sistemas cuando envejezcan.

 

Esta razón es por la que el cloruro de polivinilo clorado (CPVC) está emergiendo como un material interesante para instalar tuberías y accesorios en aplicaciones de agua y desechos. Cada vez son más los ingenieros que están incluyendo al CPVC en sus recomendaciones internas, pues descubrieron que no sólo es altamente resistente a los microbios y productos químicos utilizados durante el proceso, sino que también cuenta con menores costos de instalación, mayor vida operativa y valores de presión que no disminuyen con el tiempo, dando como resultado un menor costo total de propiedad.

 

Por su resistencia a la corrosión, el CPVC ha demostrado ser confiable y rentable en el tratamiento primario, secundario y avanzado de aguas residuales, así como en equipos auxiliares, depuradores, procesos de desalinización, aplicaciones de doble contención y tratamiento y distribución de agua. Además, su versatilidad hace más eficiente el control de inventario, ya que sólo necesitas almacenar un material para usarlo en múltiples propósitos.

eTabla de tratamiento de agua primaria a avanzada

> Haz clic aquí para ampliar la imagen.

 

CPVC en tratamiento primario de aguas

cpvc water piping system-931995Líneas de sistema de tuberías de agua CPVC

El policloruro de vinilo clorado es ideal para usarlo en todo el proceso de tratamiento primario como tubería de servicio de efluentes y para conectar estaciones de tratamiento, incluyendo:

  • Pantallas de barras.
  • Eliminación de escoria/granos.
  • Equipo de filtrado.
  • Digestores anaeróbicos.
  • Tanques de adición química.

 

Durante el tratamiento primario la tubería se expone a la dureza de varias sustancias como:

  • Microorganismos.
  • Cloruro ferroso.
  • Alumbre.
  • Lechada de cal alcalina.
  • Otros productos químicos clarificantes y espesantes.

 

Con tuberías metálicas, estos corrosivos impactan gradualmente la integridad del sistema. Por ejemplo, el acero inoxidable 316 tiene un factor C de Hazen Williams de 120 cuando es nuevo. El factor C de Hazen Williams representa la suavidad interior de la tubería: cuanto más alto es el factor C, más suave es la tubería. Con el tiempo, las picaduras y las incrustaciones hacen que el interior del tubo se vuelva menos liso, reduciendo el factor C y aumentando la pérdida de presión a medida que el líquido fluye a través del sistema. Cuando esto sucede, las instalaciones suelen tener que instalar bombas más grandes (y usar más energía) para lograr la producción necesaria de agua tratada.

 

Por otro lado, el CPVC empieza con un factor C de 150 y mantiene su suavidad de superficie interior a lo largo de su vida, resistiendo los efectos de corrosivos encontrados en el proceso de tratamiento de aguas residuales. Esto conduce a una mayor eficiencia y a costos reducidos en las instalaciones porque puedes utilizar tubos más pequeños, bombas más pequeñas y menor energía para mover fluidos en la misma tarifa. Esto sucede no solo en el tratamiento primario, sino también en cada etapa posterior del proceso de tratamiento.

 

CPVC en el tratamiento secundario de aguas

En el proceso secundario de tratamiento de aguas residuales, la tubería está expuesta a altas concentraciones de microorganismos cuando el exceso de crecimiento biológico se lava y se acumula en un clarificador. Los subproductos de estos microbios, incluyendo ácidos como el sulfuro de hidrógeno, junto con desinfectantes y productos químicos de descloración, contribuyen a la corrosión de los sistemas de tuberías metálicas.

 

La resistencia a la corrosión del CPVC lo hace ideal para todo, desde el transporte de ácidos concentrados y cáusticos utilizados en el control del pH, hasta el transporte de lodos y agua tratada químicamente a través de equipos de aireación y filtración. Incluso puede utilizarse en alimentación de hipoclorito de sodio y tuberías de generación.

 

CPVC en tratamiento avanzado de aguas

Como en los procesos anteriores, la tubería de CPVC satisface las demandas de tratamiento avanzado, dándote confianza incluso en la torre de enfriamiento o al manejar las concentraciones nominales de metanol usadas en la desnitrificación biológica.

 

La tubería de policloruro tiene una presión nominal de hasta 200° F (93° C). Es tan resistente a las altas temperaturas y la corrosión, que es ideal para la transportación de agua tratada y productos químicos a través de la eliminación de fósforo, la eliminación de nitrógeno, y la filtración y la desinfección de cloro.

Gráfica de presión alternativa

¿Qué hay de las instalaciones al aire libre?

Como muchas tuberías se instalan al aire libre en instalaciones de tratamiento de aguas y aguas residuales, debes tener en cuenta el efecto de la luz solar directa sobre el material.

 

La luz solar directa provoca la degradación de muchos sistemas de tuberías no metálicas. El CPVC gris, sin embargo, contiene niveles de protección UV de negro de carbón y dióxido de titanio (TiO2). Tanto el negro de carbón como el TiO2 son ampliamente reconocidos como excelentes agentes de bloqueo ultravioleta y ayudan a proteger la estructura polimérica de los efectos de la radiación ultravioleta.

 

La combinación de temperaturas ambiente más calor solar radiante puede elevar la temperatura superficial de la tubería a niveles que exceden el límite del material.

 

Consulta el siguiente gráfico que muestra la temperatura superficial estimada de los sistemas de tuberías a diversas temperaturas ambientales, cuando se exponen a la luz solar directa:

 

Rendimiento ultravioleta de materiales de tubería alternativos

Otros usos del CPVC

Actualmente existe una larga lista de estatutos de control de olores, pero el CPVC es un material comprobado tanto en aplicaciones tradicionales de aguas residuales, como en depuradores y equipos auxiliares. Ya sea que tu planta esté usando hidróxido de sodio e hipoclorito de sodio en sus depuradores de aire húmedo a temperaturas de hasta 200° F (93° C), o utilizando agentes quelantes metálicos en un proceso redox líquido, el CPVC ofrece la resistencia química y el rendimiento superior de alta temperatura que las aguas residuales y los procesos de control de olores requieren.

 

Además, en aplicaciones de desalinización supera a los sistemas metálicos porque puede manejar las alimentaciones químicas para procesos de ósmosis inversa. Como no es susceptible a la corrosión por altos niveles de cloruro, no hay necesidad de encurtir o pasivar el sistema de tuberías y no requiere de una costosa protección catódica contra la corrosión, reduciendo el costo y la complejidad de la instalación.

 

Sin embargo, no todos los CPVC son equivalentes

Los sistemas de tuberías de CPVC tienen muchos beneficios, por eso no es de extrañar que las instalaciones de tratamiento de agua estén recurriendo a este material para ajustarse a un presupuesto con menores costos de instalación y de ciclo de vida. Pero, como comprador, debes tener cuidado porque no todo el CPVC es igual.

 

Para obtener los máximos beneficios, busca tubos y accesorios CPVC que muestren:

  • La mayor resistencia al impacto de caída. Hay sistemas disponibles que son hasta tres veces más fuertes que los sistemas más baratos.
  • La temperatura de distorsión térmica más alta. Especialmente en instalaciones exteriores donde la temperatura de la superficie va por encima de la temperatura nominal máxima del sistema.
  • Excelente resistencia a la fluencia y capacidad para soportar la presión a largo plazo a altas temperaturas.
  • Aprobaciones de NSF International para transportar agua potable.

 

En aplicaciones con requisitos de presión elevada, puede ser necesario buscar materiales de tubería que excedan los requisitos de clasificación de materiales ASTM F441 para capacidades de presión más alta, como la tecnología del CPVC Corzan®.

 

Incluso aunque tu presupuesto sea un tema de preocupación, tu proveedor de tuberías y accesorios de CPVC puede ayudarte a diseñar un sistema completo o una solución de reacondicionamiento que resista las altas exigencias del tratamiento de aguas residuales. Y, sobre todo, guiarte para reducir costos de mantenimiento a largo plazo.

 

Si necesitas apoyo, desde la especificación del material hasta su instalación, nuestro equipo de expertos está disponible para brindarte el asesoramiento, la información y el entrenamiento necesarios para que selecciones e instales la mejor solución de tuberías. Solicita una consulta gratuita.

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