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Níveis recomendados de cloro para água de resfriamento em circuito aberto (open loop)

Sistemas de circuito aberto usam fontes de energia renovável para resfriar usinas e fábricas. Sistema de resfriamento de água em circuito aberto é alimentado por fontes naturais: água subterrânea e lagos. Sistema tem bombas metálicas que captam água e a devolvem a outra fonte. Estes elementos carregam concentrações de cloreto que corroem estruturas metálicas do sistema.

Básicos do cloro

• Cloro é importante para sistemas de resfriamento em circuito aberto. Limpa, desinfeta e impede organismos microbianos de crescer. Central Utah Water Conservancy District explica: "Dose típica de pré-cloração ~0,8 mg/L; dose pós-filtro ~0,7 mg/L; resíduo de cloro 0,8–1,0 mg/L saindo das TWRs." Dependendo do material de aço, pode ir até 1,5 mg/L.

Trincamento por corrosão sob tensão (Stress Corrosion Cracking)

• Quando metal corrói, pode trincar na região onde corrosão cresceu sem atenção. Aço inoxidável e latão são metais mais comuns em sistemas de resfriamento aberto. Cloreto é principal culpado. Conforme temperatura aumenta, efeitos de trincamento por corrosão sob tensão aumentam. Conforme concentrações de cloretos aumentam, potencial de trincamento aumenta. Relatório General Electric: "cloreto pode concentrar de 100 ppm na água bruta a 10.000 ppm (1%) em fenda (<10³ UFC/mL)."

Pitting (Corrosão por pites)

• Cloro causa corrosão por pites em alumínio. Diferente do trincamento sob tensão, cloro precisa de oxigênio para polarizar metal em sistema aberto. Piting ocorre quando camada de óxido do alumínio se rompe; altos níveis de cloro causam depleção dessa camada. Níveis de cloro devem ser checados para manter pH entre 4,0 e 8,5. Sistemas de alumínio também precisam manter cloretos <100 ppm em ambiente oxidante.

Controle de temperatura

• Trincamento e pitting levam a falha de sistema. Temperatura influencia corrosão. Relatório NACE International: "Se temperaturas limitadas abaixo de 60°C (140°F), trincamento por corrosão sob tensão de cloreto pode ser controlado. Na maioria de sistemas de água de serviço nuclear, temperatura controlada a ~52–53°C (125–128°F), abaixo do limiar para trincamento por cloreto."