El uso de químicos es clave en muchos aspectos del agua potable y el tratamiento de aguas residuales, desde la desinfección hasta el ajuste del pH, la coagulación y más (Figura 1). Todos los productos químicos utilizados tienen propiedades específicas y pueden reaccionar de manera diferente a ciertos materiales que se encuentran en los equipos de tratamiento de agua, como las bombas dosificadoras de productos químicos, y en toda la planta.
La incompatibilidad química y de materiales puede provocar un aumento de mantenimiento y gastos debido a daños o fallas en el equipo, así como daños a la infraestructura. Para productos químicos y materiales bien establecidos, es posible que ya se sepa cuáles son compatibles con cuáles. Pero en el caso de productos patentados o de uso poco frecuente, puede que no esté tan claro.
Por qué es importante la compatibilidad
Como se mencionó, cuando los productos químicos no son compatibles con los materiales con los que entran en contacto, pueden causar una variedad de reacciones químicas que pueden resultar en mayores costos. Esto incluye:
Corrosión. Los productos químicos cáusticos, como el cloro, los subproductos de la cloramina, el ozono y los ácidos utilizados para ajustar el pH, pueden corroer ciertos metales. Esto puede hacer que los contaminantes se filtren en el agua, interrumpiendo los procesos posteriores o ingresando a los grifos de los contribuyentes. Con el tiempo, también puede provocar fugas prematuras en las tuberías y fallos en las válvulas.
Degradación. El caucho, el plástico y otros materiales sintéticos pueden degradarse y perder integridad estructural cuando se exponen a ciertos químicos. Esto puede provocar fugas en tuberías, juntas, conectores y más. En las bombas, la degradación de los diafragmas y otros componentes puede reducir el rendimiento y requerir un mantenimiento más frecuente y costoso, además de requerir el reemplazo prematuro de piezas (Figura 2).
Daño al equipo. Las malas combinaciones de productos químicos y materiales pueden provocar daños a una variedad de equipos, incluidos mezcladores, medidores, bombas y más. Los medios filtrantes también pueden ser vulnerables a tipos químicos específicos. Nuevamente, esto resultará en costos adicionales asociados con el mantenimiento, el reemplazo y el tiempo de inactividad.
Riesgos para la salud/seguridad. Debido a que muchos de los productos químicos en cuestión son cáusticos, volátiles o altamente reactivos, existe una variedad de riesgos para la salud y la seguridad asociados con su uso. Si el equipo o las tuberías comienzan a tener fugas, o si la maquinaria requiere mantenimiento de emergencia, esos riesgos pueden aumentar al exponer al personal a estos químicos o a los subproductos de su interacción.
Cómo determinar la compatibilidad
Como resultado, el tubo se degradó, provocando una fuga química y potencialmente dañando el mecanismo giratorio.
Para los productos químicos de uso común, es posible que los operadores ya sepan qué materiales son compatibles y cuáles no. Por ejemplo, el cloro líquido es seguro de usar con PVC, Viton, PVDF y Hastelloy, entre otros, pero corroerá tipos de acero galvanizado, cobre y aleaciones de cobre, cauchos y elastómeros, y ciertos plásticos. Al considerar el uso de cualquier producto químico con el que el operador no esté familiarizado, es necesario realizar alguna investigación.
En algunos casos, los fabricantes o proveedores pueden ofrecer tablas de compatibilidad. Estos enumerarán los tipos de materiales que se encuentran en una pieza de equipo y los productos químicos que son aceptables para usar con el equipo. Sin embargo, en otras ocasiones esta información puede no estar tan fácilmente disponible. Cuando ese sea el caso, es posible obtener al menos una lista de los materiales componentes. Una vez que se sabe esto, se pueden realizar algunas investigaciones para determinar si el equipo funcionará con los químicos en cuestión.
Por el contrario, a veces lo desconocido es la sustancia química misma. Por ejemplo, es posible que los productos químicos patentados no tengan composiciones publicadas. La ficha de datos de seguridad (SDS) podría ofrecer respuestas, pero no siempre. Cuando todo lo demás falla, los operadores o ingenieros del proyecto pueden intentar obtener muestras del material y el producto químico y realizar sus propias pruebas internas. Si el tiempo no lo permite, puede que valga la pena considerar una combinación diferente.
Considere la solicitud
Cuando se habla de compatibilidad química, es importante comprender que la aplicación en cuestión es importante. Por ejemplo, normalmente el PVC se puede usar con ácido sulfúrico en concentraciones bajas (idealmente alrededor del 10 % al 20 %) y temperaturas de moderadas a bajas. Sin embargo, las temperaturas más altas pueden ablandar el PVC y hacerlo más susceptible a los ácidos y otras sustancias cáusticas, incluso en concentraciones típicamente bajas. Los operadores e ingenieros de proyectos deben considerar estos factores, así como otros productos químicos que puedan entrar en contacto con el producto químico principal en cuestión.
Al final del día, es importante equilibrar todas estas cuestiones antes de elegir productos químicos, equipos y materiales auxiliares. Además, los ingenieros de proyectos deben tener en cuenta los costos iniciales y a largo plazo. Si bien inicialmente puede ahorrar dinero utilizar un material de tubería de menor costo, podría potencialmente causar mayores costos tanto en material como en mano de obra si hay fugas o una falla total del equipo.
Siempre que sea posible, vale la pena asociarse con fabricantes de equipos que comprendan la importancia de la compatibilidad química y estén dispuestos a trabajar juntos para encontrar la solución adecuada al menor costo posible. Por ejemplo, Blue-White® Industries, ubicada en Huntington Beach, California, fabrica bombas de alimentación de productos químicos durante 67 años. Durante ese tiempo han visto muchos casos del daño que puede ocurrir cuando los productos químicos y los materiales no son compatibles.
Por esta razón, la empresa comenzó a publicar tablas de compatibilidad para los componentes de sus bombas dosificadoras de químicos, así como para su línea de equipos de medición de flujo.
Blue-White También ofrece una variedad de opciones de materiales para componentes de bombas, así como kits de prueba de materiales y un equipo de personas para ayudar. Todos estos pasos están diseñados para ayudar a garantizar la compatibilidad química dentro del sistema.
Escrito por:
Blue-White® Industrias
714-893-8529
