APLICACION DE DISPERSANTE PARA LA LIMPIEZA DE RECORRIDOS DE RECIRCULACIÓN DE UNA INSTALACIÓN DE PRODUCCION DE ENERGÍA DURANTE LA PUESTA EN MARCHA.

Método para reducir el transporte de productos de corrosión en una instalación de producción de energía.

El método incluye las etapas de seleccionar un dispersante químico adaptado para reducir la deposición de productos de corrosión en el recorrido de recirculación, y usar al menos un inyector químico para inyectar el dispersante químico en un fluido contenido en el recorrido de recirculación durante la limpieza del recorrido de recirculación para aumentar la eliminación de productos de corrosión.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201000721.

Solicitante: ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE, INC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1300 WEST W.T. HARRIS BOULEVARD CHARLOTTE NORTH CAROLINA 28262 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: FRUZETTI,Keith Paul, MARKS,Charles.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B08B9/027 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B08 LIMPIEZA.B08B LIMPIEZA EN GENERAL; PREVENCION DE LA SUCIEDAD EN GENERAL (cepillos A46; dispositivos para limpieza del hogar o análogos A47L; separación de partículas sólidas de líquidos o gases B01D; separación de sólidos B03, B07; pulverización o aplicación de líquidos u otros materiales fluidos sobre superficies en general B05; dispositivos de limpieza para transportadores B65G 45/10; operaciones combinadas de lavado, llenado y cierre de botellas B67C 7/00; inhibición de la corrosión o de la incrustación en general C23; limpieza de calles, de vías férreas, de playas o de terrenos E01H; partes constitutivas, detalles o accesorios de piscinas para nadar o para chapotear especialmente adaptados a la limpieza E04H 4/16; protección contra las cargas electrostáticas o supresión de estas cargas H05F). › B08B 9/00 Limpieza de objetos huecos por métodos o con aparatos especialmente adaptados a este efecto (B08B 3/12, B08B 6/00 tienen prioridad). › Limpieza de las superficies internas; Eliminación de atascos.
  • C23G1/26 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C23 REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO QUIMICO DE LA SUPERFICIE; TRATAMIENTO DE DIFUSION DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL; MEDIOS PARA IMPEDIR LA CORROSION DE MATERIALES METALICOS, LAS INCRUSTACIONES, EN GENERAL.C23G LIMPIEZA O DESENGRASADO DE MATERIALES METALICOS POR METODOS QUIMICOS NO ELECTROLITICOS (composiciones de pulimento C09G; detergentes en general C11D). › C23G 1/00 Limpieza o decapado de materiales metálicos con soluciones o sales fundidas (con solventes orgánicos C23G 5/02). › utilizando inhibidores.
  • F22B37/48 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F22 PRODUCCION DE VAPOR.F22B METODOS DE PRODUCCION DE VAPOR; CALDERAS DE VAPOR (conjuntos funcionales de las máquinas de vapor en las que predominan los aspectos motores F01K; retirada de los productos o residuos de combustión, p. ej. limpieza de las superficies contaminadas por combustión de tubos y quemadores, F23J 3/00; sistemas de calefacción central doméstica que emplea vapor F24D; intercambio de calor o transferencia de calor en general F28; producción de vapor en los núcleos de los reactores nucleares G21). › F22B 37/00 Partes constitutivas o detalles de las calderas de vapor (dispositivos para la ventilación F16K 24/00; purgadores del agua de condensación o aparatos similares F16T). › Dispositivos o disposiciones para retirar el agua, los minerales o los lodos de las calderas (limpieza de los tubos del agua, de los hornos o similares en las calderas F23J, F28G).
  • F28G9/00 F […] › F28 INTERCAMBIO DE CALOR EN GENERAL.F28G LIMPIEZA DE LAS SUPERFICIES INTERNAS O EXTERNAS DE LOS CONDUCTOS DE INTERCAMBIO DE CALOR O DE TRANSFERENCIA DE CALOR, p. ej. TUBOS DE AGUA DE CALDERAS (limpieza de cañerías o tubos en general B08B 9/02; dispositivos o disposiciones para retirar el agua, los minerales o los lodos de las calderas durante su funcionamiento, o que permanecen en posición mientras la caldera funciona, que están específicamente concebidos para las calderas sin otra aplicación F22B 37/48; retirada o tratamiento de los productos o residuos de la combustión F23J; retirada del hielo de los aparatos intercambiadores de calor F28F 17/00). › Limpieza por descarga de agua o lavado, p. ej. con solventes químicos (dispositivos que utilizan chorros de fluido para retirar los residuos F28G 1/16, F28G 3/16).

Fragmento de la descripción:

otro modo podrian transportarse ma's tarde hacia los generadores de vapor. Desafortunadamente, la tecnica anterior solo aborda el tratamiento del agua de alimentaciOn que entra en el lado 5 secundario del generador de vapor nuclear durante el funcionamiento. Durante el funcionamiento, la acumulacion de depositos de Oxido de metal dentro de un generador de vapor nuclear de recirculacion puede eliminarse mediante purga. En un generador de vapor nuclear de un solo paso (OTSG) , no puede 10 evitarse la acumulacion de productos de corrosion de Oxidos de metal dado que solo un pequello porcentaje de los productos de corrosion se llevan fuera del OTSG con el vapor. Por tanto, la tecnica anterior se limita a generadores de vapor de recirculacion. Los expertos en la tecnica saben bien que las 15 especies de azufre pueden acelerar la degradacion del tubo del generador de vapor PWR. Por tanto, la tecnica anterior se ha limitado a dispersantes que contienen bajas concentraciones de azufre. Adicionalmente, la tecnica anterior no aborda las incrustaciones o el transporte de productos de corrosion hacia 20 un reactor de una instalacion BWR. BREVE SUMARIO DE LA INVENCIoN Estas y otras desventajas de la tecnica anterior se abordan mediante la presente invencion, que proporciona que se 25 eliminan productos de corrosion adicionales presentes en los recorridos de recirculacien, tales como los sistemas de condensado y agua de alimentacion, antes de la puesta en marcha alladiendo un dispersante durante los periodos de recirculacion. Esto fomentaria la retenciOn de Oxidos de 30 hierro en suspension hasta que puedan eliminarse del sistema a traves de drenajes, depositos de tratamiento del condensado, elementos de filtro, etc., y reduciria las existencias de productos de corrosion disponibles para el transporte durante el funcionamiento. Adem&s, los dispersantes proporcionarian una reduccion significativa en el tiempo requerido para limpiar el sistema secundario antes de la operacien a potencia, una disminucion en las existencias de depositos en el ciclo secundario (que de 5 otro modo podrian transportarse durante la operacion a potencia) y/o una disminucion significativa en la masa de producto de corrosion transportada durante la operacion temprana en el ciclo de funcionamiento (reinicios transitorios tipicos) . 10 Segun un aspecto de la presente invencion, un metodo para reducir el transporte de productos de corrosion en una instalacion de produccion de energia incluye las etapas de seleccionar un dispersante quimico adaptado para reducir la deposicion de productos de corrosion en el recorrido de 15 recirculacion; y usar al menos un inyector quimico para inyectar el dispersante quimico en un fluido contenido en el recorrido de recirculacion durante la limpieza del recorrido de recirculacion para aumentar la eliminacion de productos de corrosion. 20 SegUn otro aspecto de la presente invencion, un metodo de prueba de las caracteristicas de resuspension de un dispersante quimico incluye las etapas de proporcionar un aparato de pruebas que tiene un recipiente de contencion de una disolucion, un sistema de accionamiento y un eje. El 25 metodo incluye ademds las etapas de unir un sustrato recubierto con material de deposit° al eje; sumergir el sustrato recubierto en una disolucion contenida en el recipiente; usar el sistema de accionamiento para hacer girar el eje y el sustrato recubierto a una velocidad 30 predeterminada; y determinar una cantidad de material de deposit° eliminada del sustrato. Segun otro aspecto de la presente invencion, un metodo para volver a arrastrar depositos existente en un recorrido de recirculacion incluye las etapas de seleccionar un dispersante 35 quimico adaptado para suspender productos de corrosion en el 5 recorrido de recirculacion; usar al menos un inyector quimico para inyectar una cantidad predeterminada del dispersante quimico en un fluido contenido en el recorrido de recirculacion; y hacer circular el dispersante quimico en el recorrido de recirculacion durante una cantidad de tiempo predeterminada para permitir que el dispersante quimico se mezcle con el fluido y suspenda los productos de corrosion. BREVE DESCRIPCI6N DE LOS DIBUJOS 10 La materia que se considera la invencion puede entenderse de la mejor manera en referencia a la siguiente descripcion tomada junto con las figuras adjuntas en las que: la figura 1 es un diagrama del uso del dispersante durante la recirculacion de largo recorrido; 15 la figura 2 es una grafica que muestra la concentracion de magnetita frente al % de transmitancia; la figura 3 es una grdfica que muestra la concentracion de hematita frente al % de transmitancia; la figura 4 muestra el comportamiento de sedimentacion 20 de la magnetita con 100 ppm de PAA (2 kD) ; la figura 5 muestra el comportamiento de sedimentacion de la magnetita con 10.000 ppm PAA (2 kD) ; la figura 6 muestra el comportamiento de sedimentacion de la hematita con 10.000 ppm de PA A (2 kD) ; 25 la figura 7 muestra el comportamiento de sedimentacion de la magnetita con 100 ppm de PAA (5 kD) ; la figura 8 muestra el comportamiento de sedimentacion de la magnetita con 10.000 ppm de PAA (5 kD) ; la figura 9 muestra el comportamiento de sedimentacion 30 de la hematita con 10.000 ppm de PAA (5 kD) ; la figura 10 muestra el comportamiento de sedimentacion de la magnetita con 100 ppm de PAA (alto peso molecular) ; la figura 11 muestra el comportamiento de sedimentacion de la magnetita con 10.000 ppm de PAA (alto peso molecular) ; la figura 12 muestra el comportamiento de sedimentacion de la hematita con 10.000 ppm de PAA (alto peso molecular) ; la figura 13 muestra el comportamiento de sedimentacion de la magnetita con 100 ppm de PMAA; 5 la figura 14 muestra el comportamiento de sedimentacion de la magnetita con 10.000 ppm de PMAA; la figura 15 muestra el comportamiento de sedimentacion de la hematita con 10.000 ppm de PAA; la figura 16 muestra el comportamiento de sedimentacion 10 de la magnetita con 100 ppm de PMA:AA la figura 17 muestra el comportamiento de sedimentacion de la magnetita con 10.000 ppm de PMA:AA; la figura 18 muestra el comportamiento de sedimentacion de la hematita con 10.000 ppm de PMA:AA; 15 la figura 19 muestra el comportamiento de sedimentacion de la magnetita con 100 ppm de PAAM; la figura 20 muestra el comportamiento de sedimentacion de la magnetita con 10.000 ppm de PAAM; la figura 21 muestra el comportamiento de sedimentacion 20 de la hematita con 10.000 ppm de PAAM; la figura 22 muestra el comportamiento de sedimentacion de la magnetita con 100 ppm de PAA:SA; la figura 23 muestra el comportamiento de sedimentacion de la magnetita con 10.000 ppm de PAA:SA; 25 la figura 24 muestra el comportamiento de sedimentacion de la hematita con 10.000 ppm de PAA:SA; la figura 25 muestra el comportamiento de sedimentacion de la magnetita con 100 ppm de PAA:SS:SA; la figura 26 muestra el comportamiento de sedimentaciOn 30 de la magnetita con 10.000 ppm de PAA:SS:SA; la figura 27 muestra el comportamiento de sedimentacion de la hematita con 10.000 ppm de PAA:SS:SA; la figura 28 muestra el comportamiento de sedimentacion de la magnetita con 100 ppm de PAA:AMPS; la figura 29 muestra el comportamiento de sedimentacion de la magnetita con 10.000 ppm de PAA:AMPS; la figura 30 muestra el comportamiento de sedimentacion de la hematita con 10.000 ppm de PAA:AMPS; 5 la figura 31 muestra el comportamiento de sedimentacion de la magnetita con 100 ppm de PAMPS; la figura 32 muestra el comportamiento de sedimentacion de la magnetita con 10.000 ppm de PAMPS; la figura 33 muestra el comportamiento de sedimentacion 10 de la hematita con 10.000 ppm de PAMPS; la figura 34 muestra el comportamiento de sedimentacion de la magnetita con 100 ppm de PMA:SS; la figura 35 muestra el comportamiento de sedimentacion de la magnetita con 10.000 ppm de PMA:SS; 15 la figura 36 muestra el comportamiento de sedimentacion de la hematita con 10.000 ppm de PMA:SS; la figura 37 muestra los efectos de los candidatos a dispersante (10.000 ppm) sobre una disolucion de Fe304 (magnetita) de 10.000 ppm; 20 la figura 38 muestra las pruebas de seleccion de candidatos a dispersante (10.000 ppm) - duracion prolongada; la figura 39 muestra los efectos de los candidatos a dispersante (100 ppm) sobre una disolucion de Fe304 (magnetita) de 10.000 ppm; 25 la figura 40 muestra las pruebas de seleccion de candidatos a dispersante (100 ppm) - duracion prolongada; la figura 41 muestra los efectos de los candidatos a dispersante (10.000 ppm) sobre una disolucion de Fe203 (hematita) de 10.000 ppm; 30 la figura 42 muestra las pruebas de seleccion de candidatos a dispersante (10.000 ppm) - duracion prolongada; la figura 43 muestra un aparato de pruebas de resuspensión segan una realizacion de la invencion; la figura 44 muestra el contenido en hierro de disoluciones de prueba a 1 ppm de dispersante para la magnetita; la figura 45 muestra...

 


Reivindicaciones:

1. Metodo para reducir el transporte de productos de corrosion en una instalacion de produccion de energia, que comprende las etapas de: 5 a) seleccionar un dispersante quimico adaptado para reducir la deposición de productos de corrosion en el recorrido de recirculacion; y (b) usar al menos un inyector quimico para inyectar el dispersante quimico en un fluido contenido en el 10 recorrido de recirculacion durante la limpieza del recorrido de recirculaciOn para aumentar la eliminacion de productos de corrosion. 2. Metodo segfin la reivindicaciOn 1, que incluye ademas la etapa de realizar una revision especifica de central 15 para determinar la compatibilidad del dispersante quimico con la instalacion de produccion de energia. 3. Metodo segUn la reivindicaciOn 1, en el que la etapa de seleccionar un dispersante quimico incluye las etapas de: 20 (a) determinar la capacidad del dispersante quimico para disminuir la velocidad de sedimentacion de particulas; y (b) determinar la compatibilidad del dispersante quimico con materiales contenidos en la instalaciOn de 25 producción de energia. 4. Metodo segun la reivindicaciOn 3, en el que la velocidad de sedimentacion se determina midiendo la transmitancia de una dipoluciOn de dispersante quimico y un fluido contenido en el recorrido de recirculaciOn. 30 5. Metodo seglan la reivindicacion 1, que incluye ademas la etapa de determinar una velocidad de inyeccion para el recorrido de recirculaciOn. 6. Metodo seglIn la reivindicaciOn 5, en el que la velocidad de inyecciOn se determina mediante factores 35 seleccionados del grupo que consiste en una carga estimada de productos de corrosion, la configuracion del sistema existente y el programa de paradas y puesta en marcha. 7. Metodo segan la reivindicacion 1, que incluye ademas la 5 etapa de recircular el recorrido de recirculacion. 8. Metodo segun la reivindicacion 1, que incluye ademds la etapa de eliminar el producto de corrosion del recorrido de recirculacien. 9. Metodo segUn la reivindicacion 1, que incluye ademds la 10 etapa de eliminar el dispersante del recorrido de recirculacion. 10. Metodo segUn la reivindicacion 1, que incluye ademds la etapa de recircular el recorrido de recirculacion una cantidad de tiempo predeterminada antes de inyectar el 15 dispersante quimico para eliminar facilmente los productos de corrosion eliminables del recorrido de recirculacion antes de la inyeccion del dispersante quimico. 11. Metodo segun la reivindicacion 1, en el que el al menos 20 un inyector quimico estd colocado en una ubicacion predeterminada para permitir un mezclado adecuado con, y maximizar el tiempo de contacto entre el dispersante quimico y los productos de corrosion. 12. Metodo segUn la reivindicacion 1, en el que el 25 dispersante quimico es un dispersante polimerico. 13. Metodo seglan la reivindicacien 12, en el que el dispersante polimerico se selecciona del grupo que consiste en PAA, PMAA, PMA:AA, PAAM, PAA:SA, PAA:SS:SA, PAA:AMPS, PAMPS y PMA:SS. 30 14. Metodo de prueba de las caracteristicas de resuspension de un dispersante quimico, que comprende las etapas de: (a) proporcionar un aparato de pruebas, que comprende: (i) un recipiente de contencion de una disolucien; 35 (ii) un sistema de accionamiento; y (iii) un eje; (b) unir un sustrato recubierto con material de deposit° al eje; (c) sumergir el sustrato recubierto en una disolucion 5 contenida en el recipiente; (d) usar el sistema de accionamiento para hacer girar el eje y el sustrato recubierto a una velocidad predeterminada; y (e) determinar una cantidad de material de deposit° 10 eliminada del sustrato. 15. Metodo segiln la reivindicaciOn 14, que incluye ademas la etapa de pesar el sustrato antes de recubrirlo con el material de deposit°. 16. Metodo segidn la reivindicacion 14, que incluye ademds la 15 etapa de pesar el sustrato tras recubrirlo con el material de deposit°. 17. Metodo segtan la reivindicacion 14, que incluye ademds la etapa de pesar el sustrato tras retirar el sustrato de la disolucion. 20 18. Metodo segiin la reivindicacion 14, que incluye ademds las etapas de recoger muestras de la disolucion a intervalos de tiempo predeterminados durante las pruebas para determinar un contenido elemental de la disolucion. 19. Metodo segiin la reivindicacion 14, en el que la cantidad 25 de material de deposit° eliminada se determina mediante una cantidad de contenido elemental contenida en la disolucion y un peso de material de deposit° eliminado del sustrato. 20. Metodo segfin la reivindicacion 14, que incluye ademds la 30 etapa de recubrir el sustrato con el material de deposit°. 21. Metodo segiin la reivindicacion 20, en el que la etapa de recubrir el sustrato incluye las etapas de: (a) aplicar una cantidad predeterminada de material de 35 deposit° al sustrato; (b) eliminar el material de deposit° en exceso del sustrato; (c) calentar el sustrato recubierto; (d) hacer pasar nitrogen° sobre el sustrato recubierto 5 durante la etapa de calentamiento para impedir la oxidacion; y (e) enfriar el sustrato recubierto hasta temperatura ambiente. 22. Metodo para volver a arrastrar depositos existentes en 10 un recorrido de recirculacion, que comprende las etapas de: (a) seleccionar un dispersante quimico adaptado para suspender productos de corrosion en el recorrido de recirculacion; 15 (b) usar al menos un inyector quimico para inyectar una cantidad predeterminada del dispersante quimico en un fluido contenido en el recorrido de recirculación; y (c) hacer circular el dispersante quimico en el recorrido de recirculación durante una cantidad de 20 tiempo predeterminada para permitir que el dispersante quimico se mezcle con el fluido y suspenda los productos de corrosion.

 

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