Contenido de cobre en el agua de alimentación de la caldera

Determinación económica mediante voltamperometría de redisolución anódica (ASV)

Las aleaciones de cobre se utilizan en condensadores e intercambiadores de calor en el ciclo agua-vapor debido a sus propiedades superiores de transferencia de calor. Sin embargo, estos materiales son sensibles a la corrosión provocada por el amoníaco y el oxígeno disuelto. Esto puede provocar no sólo grietas por corrosión inducida por la tensión, sino también la pérdida de megavatios al formarse depósitos de cobre en los álabes de las turbinas de alta presión. Controlar los niveles de cobre en el agua de alimentación ayuda a controlar la corrosión antes de que afecte negativamente a la eficiencia de la central eléctrica. La voltamperometría de redisolución anódica (ASV) es un método sensible y barato para determinar el cobre en el agua de alimentación.

Para las aleaciones de cobre en el sistema de calderas, las principales causas de corrosión son el valor de pH (P-alcalinidad) y el oxígeno disuelto. Para controlar el contenido de oxígeno disuelto en el agua de la caldera y el condensado se puede utilizar un desaireador y productos químicos para el tratamiento del agua, como el sulfito sódico o la hidracina como secuestradores de oxígeno. Sin embargo, la hidracina puede descomponerse en amoniaco, que es corrosivo para el cobre. Dado que el cobre disuelto se redeposita como cobre metálico en las superficies de acero, provoca la corrosión galvánica del hierro. Debido a los efectos negativos de la corrosión del cobre, la Sociedad Americana de Ingeniería Mecánica (ASME) recomienda en sus directrices de calidad del agua una concentración de cobre de 0,01 a 0,05 ppm (mg/L) en el agua de alimentación de calderas en función de la presión del tambor. Los límites establecidos por la norma EN 12953-10 se sitúan en un rango similar de <0,03 a <0,05 ppm de cobre en el agua de alimentación y menos de 0,1 ppm de cobre en el agua de reposición.

La voltamperometría es un método sensible para la determinación de metales como el cobre o el hierro. La voltamperometría de redisolución anódica (ASV) según DIN 38406-16 permite determinar concentraciones de cobre de hasta 0,001 ppm. Este método utiliza un electrodo de gota de mercurio. Alternativamente, puede utilizarse un microelectrodo de oro, que permite alcanzar un límite de detección de aproximadamente 0,0005 ppm de cobre. Para ambos métodos no es necesario preparar la muestra del agua de caldera recogida antes del análisis. En comparación con la Espectroscopia de Absorción Atómica (AAS) o el Plasma de Acoplamiento Inductivo (ICP), la ASV es una alternativa viable y menos sofisticada para la determinación del cobre en el agua de alimentación de calderas, con sólo una inversión moderada en hardware y bajos costes de funcionamiento. Para obtener más información sobre este método, descargue nuestros documentos de aplicación gratuitos sobre el análisis de cobre en muestras de agua.