Aggiungere per proteggere. Potremmo presentare così l’acqua glicolata. Si tratta di una miscela di acqua e glicole. È usata, soprattutto, per prevenire gli inconvenienti provocati dalle basse temperature. Utile, insomma. L’aggiunta di glicole etilenico (o propilenico) modifica, però, il “comportamento” dell’acqua, creando qualche problema, a più livelli. Bisogna, dunque, proteggere i circuiti. Come? Con tecnologie e prodotti ad hoc, come spieghiamo in questo articolo.
Tutta “colpa” dei glicoli
Prima di parlare di soluzioni per i circuiti ad acqua glicolata, è opportuno spiegare dove si origina il “problema”. Virgolette d’obbligo, per ciò che abbiamo detto più su. Tutto deriva dai glicoli. Si tratta di composti organici caratterizzati dalla presenza nella molecola di due funzioni alcoliche. Altamente viscosi a temperatura ambiente, i glicoli sono sostanze liquide e dolciastre (da qui il nome, dal greco). Mentre quello propilenico è praticamente atossico, il glicole etilenico è tossico. Quest’ultimo è molto usato in ambito industriale. Il primo è, invece, diffuso in ambito civile (pannelli solari per la produzione di acqua calda sanitaria) e nell’alimentare/farmaceutico. Il glicole etilenico, in particolare, ha una caratteristica particolare: riesce a rompere i legami a idrogeno dell’acqua. Questo glicole, nello specifico, ha un punto di congelamento di circa -12°C. Quando viene miscelato con l’acqua, diventando, quindi, acqua glicolata, la soluzione non cristallizza rapidamente. Dunque, la temperatura di solidificazione si abbassa. La linea di prodotti che abitualmente usiamo consente il condizionamento di circuiti operanti tra i -35°C e i 95°C.
Il lato “oscuro” dei glicoli impatta sugli impianti
La funzione antigelo del glicole etilenico è molto utile. Ogni dritto, però, ha il suo rovescio. Vale anche per il glicole, che, se ossidato, può dar luogo alla formazione di acidi organici. Per questo motivo, all’acqua glicolata che utilizza questo glicole, si aggiungono additivi che tamponano il pH e prevengono la formazione di acidi. Vi sono altri aspetti da tenere in considerazione. Progressivamente, infatti, i glicoli si decompongono a causa delle loro reazione con l’ossigeno. La velocità di deterioramento è favorita dalle alte temperature e dalla presenza di rame. Questo può provocare:
- una certa aggressività dell’acqua glicolata nei confronti di alcuni materiali: soprattutto metalli, lamiera (anche se galvanizzata) e materie plastiche. Aggressività che aumenta al crescere della temperatura presente nel circuito;
- la formazione di fanghi;
- la crescita di batteri e muffe.
Tutto ciò, ovviamente, ha un costo. Si possono formare, infatti, incrostazioni. Inoltre, si riduce l’efficienza dell’impianti e servono interventi di manutenzione più frequenti. Con un aumento dei costi e una vita delle apparecchiature installate più breve.
Glicoli come inibitori di corrosione: facciamo chiarezza
La questione corrosione merita un approfondimento. A volte, infatti, vengono caricati circuiti con acqua e glicole pensando che il glicole funga da inibitore di corrosione. Non è così. O, meglio: in genere, ciò accade solo se si mantiene una concentrazione di glicole nel circuito piuttosto elevata. Parliamo del 33-35% in volume. Concentrazioni inferiori di glicole comportano vari problemi, se non si integra la soluzione con opportuni inibitori di corrosione. Si rischiano gravi danni all’impianto e l’efficienza complessiva del processo di scambio termico è compromessa. Ovviamente, per arrivare al 33-35%, le pompe di ricircolo devono essere opportunamente dimensionate. L’acqua glicolata è, infatti, naturalmente più viscosa. Pertanto, un circuito deve essere correttamente progettato per lavorare con queste concentrazioni. L’alternativa, piuttosto frequente, è inserire glicole alla concentrazione voluta (per esempio, -10°C) e integrare a parte specifici inibitori di corrosione e biocidi.
Proteggere i circuiti ad acqua glicolata
Si tratta, quindi, di fare un uso sapiente dell’acqua glicolata. Mettendo in campo le migliori tecnologie e i giusti prodotti per minimizzare i rischi e massimizzare i vantaggi. Tutto parte da un attento esame dell’impianto e della tipologia di metallurgia impiegata. Analizzando il circuito chiuso ad acqua glicolata, i nostri tecnici individuano il condizionante chimico idoneo da usare. In ambito alimentare, per esempio, si usano glicoli speciali: sostanze e princìpi attivi iscritti, in particolare, nella lista GRAS¹.
In generale, il corretto condizionamento dei circuiti ad acqua glicolata viene ottenuto attraverso l’impiego di un additivo condizionante. Di norma, un unico additivo consente di controllare il pH, inibire la corrosione e disperdere eventuali fanghi, evitando la formazione di incrostazioni consistenti. Per il controllo della contaminazione microbica si usano, invece, specifici additivi ad azione biocida².
Aiuto, ci sono i fanghi: come bonificare i circuiti ad acqua glicolata
Tutto questo si fa come azione preventiva. Se, invece, sono già comparsi fanghi, morchie o biofilm nel circuito ad acqua glicolata? Niente panico: anche in questo caso la soluzione c’è. Anzi, le soluzioni. Sono due, infatti, le strategie che tradizionalmente adottiamo per risolvere questo problema:
- si procede allo svuotamento e lavaggio del circuito con un risanante specifico a pH alcalino;
- si effettua una pulizia in marcia tramite dosaggi calibrati di disperdenti, miscele di alcalinizzanti/disperdenti e biocidi.
Questo metodo è applicabile in impianti di grande volume o che non possono essere fermati. Tra i plus: assenza di svuotamenti parziali o totali del circuito, niente smaltimenti dei reflui né ricambio dell’acqua in circolo.
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NOTE
¹ La lista GRAS (Generally Recognized As Safe), istituita dalla Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti, comprende sostanze chimiche o aggiunte al cibo che sono considerate sicure dagli esperti.
https://www.fda.gov/food/food-ingredients-packaging/generally-recognized-safe-gras
² In impianti a bassa concentrazione di glicole (<10%) si applicano di norma biocidi a base di DBNPA in soluzione glicolica. Negli impianti a media concentrazione di glicole, l’ideale sono biocidi a base di isotiazolinoni.