O impacto da sílica e boro em boiler e caldeiras é um assunto que merece atenção imediata de quem administra sistemas a vapor. Essas duas substâncias, mesmo em concentrações aparentemente baixas, afetam a eficiência térmica, a vida útil dos equipamentos e a pureza do vapor, fatores que, em conjunto, representam risco operacional e custo para a planta.
Assumir uma postura preventiva é atuar como um cuidador do processo: antecipar problemas, planejar monitoramento e definir controles que preservem o equipamento e a qualidade do produto. Nas próximas seções explicamos o que cada um desses elementos causa nas caldeiras e quais práticas reduzirão riscos na operação.
A sílica dissolvida (como ácido silício ou sílica reativa) pode volatilizar com o vapor e se redepositar em superaquecedores, turbinas e trocadores, formando depósitos vítreos difíceis de remover. Esses depósitos isolam termicamente superfícies, reduzem transferência de calor e podem provocar pontos quentes, com risco de falha local do metal.
Estudos mostram que a sílica é um dos maiores causadores de depósitos insolúveis em sistemas a vapor, especialmente em caldeiras de alta pressão. Além do risco direto de incrustação, a presença de sílica no vapor reduz a confiabilidade da instrumentação e compromete processos que usam vapor como insumo (esterilização, cozimento, limpeza a vapor).
O controle da sílica na água de alimentação e nos controles de arraste (blowdown, separadores de gotas, condicionamento de água) é, portanto, crítico para garantir que a operação se mantenha dentro das especificações de pureza exigidas pela aplicação.
O boro normalmente aparece na água de alimentação na forma de boratos solúveis. Embora menos citado que a sílica, o boro tem características que merecem atenção: parte dele pode apresentar volatilidade relativa em condições de temperatura e pressão específicas, e também tende a “furar” sistemas de troca iônica ou mistos em determinadas circunstâncias, acabando por chegar ao vapor.
Pesquisas apontam que elementos como boro e silício podem atravessar intercambiadores iônicos e influenciar a composição do vapor em ciclos críticos. Na prática, o boro pode interferir em medições de alcalinidade e no controle químico do ciclo, além de contribuir para corrosões localizadas ou depósitos quando combinado com outros íons.
Seu comportamento depende muito do pH, da composição da água bruta e das condições de pressão do sistema, por isso, o impacto da sílica e boro em boiler e caldeiras é um parâmetro que não deve ser ignorado no diagnóstico inicial do tratamento de água.
A estratégia para mitigar o impacto da sílica e boro em boiler e caldeiras combina boas práticas de pré-tratamento, monitoramento rigoroso e controles operacionais. Entre as ações mais efetivas estão: redução de sílica por osmose reversa e/ou resinas de troca iônica específicas, controle de blowdown e uso de separadores de gotas eficientes para minimizar arraste físico.
Também é importante combinar tecnologias conforme a fonte de água e a pressão de operação da caldeira. Do ponto de vista operacional, acompanhar alguns parâmetros como nível de sílica (ppm) no boiler, turbidez, SDI no tratamento a montante e a frequência de arraste (carryover) são essenciais.
Manualizar limites de ação (por exemplo, valores de sílica admitidos em função da pressão de trabalho, conforme tabelas de boas práticas) e automatizar blowdown quando possível reduz exposição a eventos críticos. Normas e guias técnicos oferecem faixas de limite por pressão que ajudam a decidir quando intervir.
O impacto da sílica e boro em boiler e caldeiras aumentam os custos (limpeza, parada, reposição de tubos e membranas) e indiretos (menor eficiência, maior consumo de combustível). Por outro lado, um programa bem desenhado de tratamento e monitoramento reduz consumo químico e desperdício de água, impactos positivos que também trazem ganhos em termos de sustentabilidade e conformidade ambiental. Além disso, reduzir falhas e paradas não programadas melhora a previsibilidade da operação e reduz riscos de segurança.
Investir em diagnóstico de água, em tecnologias adequadas (osmose reversa, troca iônica, micronização e separação eficiente) e em rotinas de amostragem é uma decisão técnica que se paga ao longo do tempo, tanto em termos de confiabilidade quanto de custo total de propriedade.
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O impacto da sílica e boro em boiler e caldeiras é real e pode ser severo quando negligenciado. A abordagem recomendada é simples na concepção e exigente na execução: diagnosticar a água, escolher as etapas de tratamento adequadas, monitorar parâmetros-chave e automatizar respostas (blowdown, alarmes) sempre que possível. Agir assim é proteger equipamentos, produto e pessoas, a essência do arquétipo cuidador que guia nossas escolhas operacionais.
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