Online monitoring of copper corrosion inhibitors in cooling water

Význam tématu

Ve vodních chladicích systémech průmyslových provozů jsou měď a její slitiny preferovanými materiály pro svou vynikající tepelnou vodivost. Korozní procesy však vedou k poškození vybavení, nežádoucímu usazování korozních produktů a snížení účinnosti výměníků tepla. Sleduje se také riziko uvolňování toxické ionizované mědi do životního prostředí a tvorba lokalizované galvanické koroze na ocelových komponentech. Cílené monitorování a regulace přidávaných korozních inhibitorů je klíčové pro zajištění bezpečného a efektivního provozu.

Cíle a přehled studie / článku

Tento dokument představuje řešení Metrohm AG pro kontinuální online stanovení triazolových inhibitorů koroze mědi ve chladicí vodě. Hlavním cílem je demonstrovat schopnost 2060 IC Process Analyzeru provádět spolehlivou, automatizovanou analýzu benzotriazolu, tolyltriazolu a 2-mercaptobenzothiazolu v rozsahu jednotek mg/L v reálném provozu.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda je založena na iontové chromatografii s přímou UV/VIS detekcí při vlnové délce 214 nm. Systém odebírá vzorky kontinuálně z procesního potrubí pomocí obtokové smyčky, provádí automatizovanou přípravu elučního roztoku a kalibraci. Vysoce modulární platforma 2060 IC Process Analyzer umožňuje připojení až 20 vzorkovacích bodů a integraci různých modulů pro úpravu vzorku.

Použitá instrumentace

• Metrohm 2060 IC Process Analyzer (katalogové číslo A402060011C)
• Integrované moduly pro kontinuální přípravu elučního roztoku
• UV/VIS detektor s nastavitelnou vlnovou délkou 214 nm
• Možnosti komunikace přes Modbus či diskrétní I/O pro automatické hlášení a alarmy

Hlavní výsledky a diskuse

Ve modelovém experimentu obsahovala zkušební voda každý inhibitor na úrovni 1 mg/L. Získaný chromatogram potvrdil dobrou separaci a spolehlivou kvantifikaci všech tří sloučenin. Metoda vykázala vysokou reprodukovatelnost, nízké detekční limity a vynikající návratnost analytů. Díky online monitoringu lze včas odhalit změny koncentrací a předcházet poklesu účinnosti ochranné vrstvy na mědi.

Přínosy a praktické využití metody

• Stabilní a plně automatizované stanovení koncentrace korozních inhibitorů
• Ochrana zařízení před korozi a snížení nákladů na údržbu
• Bezpečné pracovní prostředí díky automatizovanému odběru vzorků
• Možnost parallelního sledování dalších parametrů (vodivost, anionty, kationty)
• Optimalizace spotřeby chemikálií a úspory provozních nákladů

Budoucí trendy a možnosti využití

Ve střednědobém horizontu lze očekávat rozšíření monitoringu o další korozní indikátory a integraci s procesními řídicími systémy IIoT. Další vylepšení se mohou týkat pokročilých algoritmů pro prediktivní údržbu, strojového učení pro analýzu trendů a rozšířeného multiplexního odběru vzorků až ze 20 míst v rámci jednoho analyzátoru.

Závěr

Online iontová chromatografie s UV/VIS detekcí pomocí 2060 IC Process Analyzeru představuje spolehlivé řešení pro kontinuální sledování triazolových inhibitorů koroze mědi ve vodních chladicích systémech. Metoda podporuje včasnou diagnostiku změn chemie procesu, prodlužuje životnost zařízení a snižuje náklady na údržbu.

Reference

• AN-PAN-1045 Online monitoring of copper corrosion inhibitors in cooling water; Metrohm AG
• AN-U-060 Corrosion inhibitors in cooling water; Metrohm AG
• AN-PAN-1042 Online trace analysis of anions in the primary circuit of nuclear power plants; Metrohm AG
• AN-PAN-1043 Online trace analysis of cations in the primary circuit of nuclear power plants; Metrohm AG
• AN-PAN-1044 Online trace analysis of amines in the water steam circuit of power plants; Metrohm AG