Los circuitos de agua y vapor en las plantas de energía nuclear y fósil son inherentemente propensos a la corrosión, ya que los componentes metálicos están constantemente en contacto con el agua. De ahí la importancia de las medidas para su monitorización y prevención. En las centrales nucleares, los reactores de agua a presión (PWR) se diseñan generalmente con un tercer circuito de agua además de los dos que se encuentran en las centrales térmicas convencionales. En este llamado «circuito primario», el agua refrigerante primaria se bombea a alta presión para absorber el calor generado por la fisión nuclear, transfiriendo luego este calor al circuito secundario. El PWR garantiza que los materiales radiactivos permanezcan contenidos y no se dispersen al circuito secundario y, por lo tanto, potencialmente al medio ambiente. Este circuito de agua adicional exige algunos requisitos específicos en relación con el análisis químico y la monitorización.
Los aniones corroen los metales a alta temperatura y presión; por lo tanto, sus concentraciones deben ser monitoreadas en todo momento. Dado que incluso los rastros pueden tener consecuencias devastadoras, es esencial utilizar un método de análisis que sea adecuadamente sensible. El desafío analítico en el circuito primario es la detección de aniones en el rango de μg/L junto con cantidades de gramos de ácido bórico (H3BO3) e hidróxido de litio (LiOH). Además de los aniones estándar, fluoruro, cloruro, nitrato, y sulfato – importantes productos de degradación orgánica tales como glicolato, formiato, y acetato puede estar presente, lo que indica que los intercambiadores de iones defectuosos que se utilizan para acondicionar el agua de alimentación de la caldera. A menudo se añaden fosfatos para evitar la corrosión. Los fosfatos forman películas protectoras resistentes a la corrosión sobre las superficies metálicas, y las grietas y los defectos se fosfatan en su presencia. Por esta razón, a menudo es necesario controlar la fosfato concentración también.
Un análisis de trazas preciso y fiable requiere que el método esté lo más automatizado posible. Metrohm Process Analytics ofrece una solución completa para esta tarea: el Analizador de procesos de cromatografía iónica (IC) 2060 con preconcentración en línea combinada y eliminación de matriz en línea. Con una inyección, el 2060 IC puede medir numerosos compuestos iónicos en medios acuosos desde concentraciones de ng/L a %. El sistema de análisis se alimenta directa y continuamente con muestras a través de un bypass en el proceso. La calibración automática garantiza excelentes límites de detección, una alta reproducibilidad y excelentes tasas de recuperación.
El analizador de procesos 2060 IC proporciona alarmas si se alcanzan los límites de concentración de advertencia o intervención preestablecidos, lo que ayuda a ahorrar costos al evitar daños irreparables debido a la corrosión. El analizador de procesos 2060 IC puede monitorear tanto aniones como cationes, brindando una descripción general integral de la química del circuito de agua. La posibilidad de conectar un analizador a hasta 20 flujos de muestra significa que múltiples áreas dentro de los circuitos de agua-vapor en una planta de energía pueden ser monitoreadas por un solo instrumento. Con un módulo de producción de eluyente integrado y PURELAB® flex 5/6 opcional de ELGA® para agua ultrapura sin presión, el 2060 IC Process Analyzer se puede configurar para ejecutar análisis de aniones traza de forma autónoma durante varias semanas.
El análisis se lleva a cabo de forma totalmente automática utilizando una combinación de Inline Matrix Elimination (para el H3BO3) y neutralización en línea (para el LiOH). La detección del analito es por conductividad.
El análisis de estos aniones traza permite la determinación paralela de cromato, que es un producto potencial de corrosión.
- Preparación de eluyentes en línea asegura líneas de base consistentemente estables
- ambiente de trabajo seguro y muestreo automatizado
- proteger valioso activos de la empresa (por ejemplo, tuberías, PWR y turbinas, que son propensas a la corrosión)
- Análisis de alta precisión para un amplio espectro de analitos con múltiples tipos de detectores
Notas de aplicación relacionadas
AN-Q-006 - Análisis en línea de aniones traza en agua borada de un reactor de agua a presión (PWR)
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