Artículo original de Blue-White
El uso de químicos es fundamental en muchos aspectos de la potabilización del agua y el tratamiento de aguas residuales, desde la desinfección hasta el ajuste de pH, la coagulación, entre otros. Los productos químicos utilizados tienen propiedades específicas y pueden reaccionar de manera diferente ante el contacto con ciertos materiales que se encuentran en los equipos de tratamiento de agua.
Fuente: Imágenes cortesía de Blue-White
La incompatibilidad entre el producto químico y el material puede generar un incremento en los costos de mantenimiento debido a desgastes o fallas del equipamiento, así como daños a la infraestructura. En el caso de productos químicos y materiales bien establecidos, es probable que se conozca de antemano su compatibilidad mutua. Pero si se trata de productos patentados o de uso poco frecuente, puede que no sea tan evidente.
Por qué es tan importante la compatibilidad
Como se mencionó anteriormente, cuando los productos químicos no son compatibles con los materiales con los que entran en contacto, pueden desencadenar una variedad de reacciones químicas que podrían conllevar a un aumento de los 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 en los grifos de los usuarios. Con el tiempo, puede también provocar fugas prematuras en las tuberías y fallas 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 causar fugas en tuberías, juntas, conectores, entre otros. En las bombas, la degradación de los diafragmas y otros componentes puede reducir el rendimiento y requerir un mantenimiento más frecuente y costoso, así como la sustitución prematura de sus partes (ver Figura 1).
Figura 1. Ejemplo de incompatibilidad entre la bomba peristáltica y el producto químico dosificado. (Fuente: Imágenes cortesía de Blue-White)
Daños al equipo. Las malas combinaciones de productos químicos y materiales pueden provocar daños a una gran variedad de equipos, incluidos mezcladores, medidores, bombas y más. Los medios filtrantes también pueden ser vulnerables a determinados tipos de químicos, lo que resultará en costos adicionales asociados al mantenimiento, reemplazo del medio y tiempos de inactividad.
Riesgos para la salud/seguridad. Debido a que muchos de los productos químicos en cuestión son cáusticos, volátiles, o de otra manera, altamente reactivos, existen 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 dichos químicos o a los subproductos de su interacción.
Cómo determinar la compatibilidad
En el caso de los productos químicos comúnmente utilizados, los operadores pueden ya conocer cuáles materiales son compatibles y cuáles no lo son. Por ejemplo, el cloro líquido es seguro para utilizar con PVC, Viton, PVDF y Hastelloy, entre otros, pero corroerá ciertos 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 investigaciones.
En algunos casos, los fabricantes o proveedores pueden ofrecer tablas de compatibilidad. Estas tablas enumeran los tipos de materiales que se encuentran en una pieza del equipo y los productos químicos que son aceptables para usar con dicho equipo. Sin embargo, en otras ocasiones esta información puede no estar tan fácilmente disponible. Cuando eso sucede, puede ser posible al menos obtener una lista de los materiales componentes, y a partir de ésta realizar alguna investigación para determinar si el equipo funcionará con los químicos en cuestión.
En otros casos, puede que lo desconocido sea el producto químico. Los productos químicos patentados, por ejemplo, pueden no tener sus composiciones publicadas. La hoja de datos de seguridad podría ofrecer respuestas, pero no en todos los casos. Cuando no se cuenta con información al respecto, los operadores o ingenieros de proyectos pueden intentar obtener muestras del material y del producto químico y realizar sus propias pruebas internas. Si el tiempo no lo permite, puede valer la pena considerar una combinación diferente.
La importancia de la aplicación
Cuando se habla sobre la compatibilidad química, es importante entender que la aplicación en cuestión es relevante. Por ejemplo, normalmente el PVC puede utilizarse con ácido sulfúrico en bajas concentraciones (idealmente alrededor del 10% al 20%) y temperaturas 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 todos estos aspectos antes de elegir productos químicos, equipamiento y materiales auxiliares. Además, los ingenieros de proyectos deben ser conscientes tanto de los costos iniciales como de los costos a largo plazo. Aunque inicialmente pueda parecer que se está ahorrando dinero al utilizar un material de tubería más económico, podrían ocasionarse incrementos de costos tanto en materiales como en mano de obra si se producen fugas o una falla total del equipo.
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