KAPALI DEVRE SİSTEMLERDE SU ŞARTLANDIRMA

Kapalı devre ısıtma ve soğutma sistemleri, tesisin en kritik bölümlerinden biridir. Bu sistemlerde suyun sürekli olarak kapalı bir hat içerisinde dolaşması, metal yüzeylerin sürekli su ile temas hâlinde kalmasına neden olur. Zamanla bu koşullar korozyon, çamur birikimi, metal kaybı ve mikrobiyolojik oluşumlar gibi ciddi problemlere yol açabilir. Bu nedenle sistemin sağlıklı çalışabilmesi için doğru kimyasalların kullanılması büyük önem taşır.

1. Kapalı Devre Sistemlerde Riskler

Kapalı devreler (ısıtma/soğutma devreleri) genelde sınırlı miktarda taze su ile çalışır; buna rağmen farklı metalleri içermeleri, ara sıra yapılan su ilaveleri ve yetersiz su şartlandırması nedeniyle şu riskler ortaya çıkar:

  • Galvanik (elektrokimyasal) korozyon (birden çok metal varsa).

  • Oksijen kaynaklı korozyon (sisteme giren çözünmüş oksijen).

  • Pitting (çukurlaşma) ve yerel korozyon (özellikle alüminyum ve paslanmaz/çelik birleşimlerinde).

  • Biyofilm ve mikroorganizmalar nedeniyle artan korozyon ve düşen ısı transfer verimi.

  • Mineral Çökelmesi (kalsiyum-karbonat, silikat vb.) — ısı transfer yüzeylerini bozar.

Bu başlıca sorunların anlaşılması ve izlenmesi modern su şartlandırma programlarının temelini oluşturur.
 

2. Kapalı Devrelerde Kullanılan Ana Kimyasal Sınıfları ve İşlevleri

2.1 Nitrit / Molybdat / Fosfat / Azol Bazlı İnhibitörler

  • Nitrit-molybdat-azol veya polisikilat-azol gibi kombinasyonlar yaygındır. Nitrit demir koruması, molybdat ve fosfatlar ise hem demir hem alüminyum yüzeylerde pasif film oluşturur; azoller (benzotriazole/mercaptobenzothiazole vb.) bakır koruması sağlar. Kimyasal seçimi sistemde bulunan metal türüne göre yapılmalıdır.

2.2 Filming Amines (Film oluşturan aminler)

  • Organik, yüzeyde tek moleküllük koruyucu bir film bırakarak hem korozyon hem de hafif tortu/ölçek problemlerine karşı koruma sağlar. Film oluşturan aminler, özellikle düşük iletkenlik gerektiren veya su tasarrufu amaçlanan sistemlerde tercih edilir.

2.3 Dispersantlar

  • Polifosfonatlar, polikarbonik asit türevleri (PAA), poliaspartik asit, polymaleik asit (PMA), PESA/PASP gibi polimerler, kalsiyum karbonat ve silikat tipi çökeltilerin oluşumunu önler veya kristal büyümesini bozarak yüzeye yapışmasını engeller. 

2.4 Biositler (Mikrobiyolojik Kontrol)

  • Oksitleyici biositler Klor, brom, peroksit, (vb.) bazlı ürünlerdir. 

  • Non-oksitleyici biositler Glutaraldehit, izotiyazolinonlar (vb.) bazlı ürünler

  • Biyofilm temizliği genellikle kombinasyon (şok+koruma) yaklaşımı gerektirir ve seçim sistem şartlarına, malzeme uyumluluğuna göre yapılmalıdır. Uygun dozlama ve kimyasal uyumluluğa dikkat edilmelidir.

3. Operasyonel Hedefler ve İzleme Parametreleri

Aşağıdaki parametreler sahada düzenli olarak izlenmeli ve kayıt altına alınmalıdır. (Hedef aralıklar örnektir; nihai değer su kalitesi ve kullanılan kimyasala göre değişir.)

  • pH: genelde kapalı devre soğutma/ısıtma sistemlerinde pH ≈ 8.5–10.0 aralığı yaygın tercih edilir (metallerin korunması açısından). Ancak sistem metal bileşimi, inhibitör tipi ve sıcaklığa göre optimize edilmelidir.

  • İletkenlik / Toplam çözünmüş iyonlar (µS/cm): dolaşımda biriken iyon konsantrasyonu artarsa korozif agresiflik veya ölçek riski değişir.

  • Çözünmüş Oksijen (DO): özellikle molybdat/nitrit programlarında belirli düşük seviyeler hedeflenir.

  • İnhibitör dozajı / analizleri: nitrit, molybdat, fosfat, azol düzeyleri düzenli olarak ölçülmeli; biosit dozajı, mikroorganizma yükü veya toplam bakteri amnalizi ile takip edilmelidir.

4. Örnek Uygulama Stratejileri / Dozlama Yaklaşımları

  • Başlangıç (Initial fill / commissioning): Sistemi temizleme (flushing), dekompresyon/filtreleme, pasivasyon; ardından başlangıç koruyucu doz. Yeni borularda passivation önerilir. www.cedengineering.com

  • Sürekli Koruma (continuous feed veya periyodik şok):

    • Korozyon inhibitörleri genelde sabit düşük dozda veya periyodik enjeksiyonla korunur.

    • Biosit: haftalık/aylık periyotlarda kontrollü doz; biyofilm varsa şok uygulamaları (yüksek doz, kısa süre) gerekebilir.

  • Özel Durumlar: devreye yeni ekipman bağlamalarda veya uzun duruş sonrası tekrar başlatmada yüksek dikkat ve ilave pasivasyon/şok tedavisi gereklidir. orf.od.nih.gov

5. Kimyasal Seçiminde Dikkat Edilmesi Gerekenler

  • Metal uyumluluğu: Bakır içeren devrelerde azoller, alüminyum ihtiva eden sistemlerde silikat/ortho-fosfat veya uygun pasivatorler tercih edilir.

  • Biosit ile uyum: Bazı inhibitörlerle non-oksidant biositlerin reaksiyona girme riski vardır — formülasyon uyumluluğu kontrol edilmeli.

  • Çevresel / regülasyon: kullanılan kimyasalların atık/sızıntı durumunda çevresel etkileri ve yerel regülasyonlar göz önüne alınmalıdır.

  • Güvenlik & Depolama: maddelerin MSDS (Güvenlik Bilgi Formu) incelenmeli, depolama/dozlama prosedürleri yazılı hale getirilmelidir.

6. Ölçüm ve Korozyon İzleme Teknikleri

  • Koroziflik göstergeleri: metal koroziflik yemleri (corrosion coupons), elektriksel korozyon hız ölçerleri (LPR), test eşanjörleri. Bu araçlar kimyasal programın etkinliğini doğrulamaya yardımcı olur.

7. Uygulama Kontrol Listesi

  • Başlangıç su analizi: pH, iletkenlik, alkalinite, sertlik, demir, klorür, SiO2, vb..

  • Sistem Flushingi ve filtre sistemleri.

  • İlk pasivasyon ve başlangıç inhibitör dozajı.

  • Periyodik su analizleri ile kontrol ve takip.

  • Korozyon testi takip planı (örn. 3–6 ay periyotlarla korozyon kuponu).

  • Biyolojik izleme: Toplam bakteri ve Legionella testleri + şok biosit dozaj planı.

  • Kimyasal uyumluluk doğrulaması (MSDS + teknik veri sayfası).