Canos negligenciados e sujos podem levar a vários problemas de qualidade da água. Por exemplo, lodo de ferro e manganês, que pode se acumular devido à má filtragem ou deterioração do encanamento, pode causar descoloração do abastecimento de água potável. Biofilmes e crescimento biológico também podem ocorrer em redes de tubos não clorados. Isso pode levar à formação de trialometanos (THMs) no abastecimento de água, que podem apresentar vários riscos à saúde. (Preocupado com possíveis biofilmes? Leia Testes de corrosão microbiologicamente influenciada em tubos para obter mais informações.)
Métodos convencionais de limpeza de tubos
A limpeza de tubulações é essencial para manter a integridade e a eficiência de uma rede de tubulações. Na indústria de tratamento de água, onde as empresas estão sob pressão constante para gerenciar seus sistemas de forma eficaz, garantindo que a água potável atenda aos rigorosos requisitos de qualidade, a limpeza de tubulações desempenha um papel crucial.
Além do tratamento de água, a produção em outros setores, incluindo petróleo e gás, especialidades químicas e indústrias de alimentos e bebidas, depende da limpeza de suas redes de dutos. Embora vários métodos de limpeza de tubos, como lavagem com água, lavagem com espuma e lavagem com ar, estejam disponíveis, eles têm várias limitações.
Para resolver as deficiências desses outros métodos de limpeza, o professor Joe Quarini, do departamento de engenharia da Universidade de Bristol, desenvolveu um conceito relativamente novo para limpeza de canos conhecido como pigging.
O que é gelo raspado?
Pigging tradicional envolve o envio de dispositivos mecânicos conhecidos como raspadores ou raspadores por um duto para limpá-lo ou inspecioná-lo. A limpeza com gelo, por outro lado, utiliza uma suspensão de gelo para limpar o interior dos tubos. O meio congelado semi-sólido substitui essencialmente os desincrustantes mecânicos usados nas balanças convencionais.
Durante esta técnica de limpeza inovadora, a seção do tubo a ser limpa é isolada da pressão do tubo principal fechando as válvulas a montante e a jusante. Uma unidade de fornecimento de gelo é então conectada a um acessório padrão, como um hidrante, e a pasta de gelo é bombeada para a seção do tubo para formar uma "recipiente de gelo".
Uma vez concluída a inserção do gelo, a válvula a montante reabre para fornecer pressão, que empurra o raspador de gelo através da seção do tubo. À medida que o gelo se move pelo sistema, ele percorre a superfície interna do tubo, coletando sedimentos e limpando o biofilme.
No final da seção do oleoduto, o gelo carregado de sedimentos é coletado em um caminhão-tanque e a rede do oleoduto é lavada antes de restabelecer a rede.
Benefícios da limpeza com gelo
A quebra de gelo é considerada um método altamente eficaz e de baixo risco para remover sedimentos e outros objetos soltos de redes de dutos pressurizados. Alguns dos benefícios desta técnica de limpeza incluem:
Menos consumo de água
Um dos métodos mais populares de limpeza de redes de água potável é a lavagem com água. Este método, no entanto, utiliza grandes volumes de água e, para tubos de grande diâmetro, pode ser difícil ou impossível atingir a vazão necessária para uma limpeza eficaz. A limpeza com gelo, por outro lado, usa até 50% menos água porque não é necessário um fluxo constante de água. Este é um método de limpeza mais sustentável que coloca menos pressão sobre os sistemas municipais de água potável.
interrupção mínima
A limpeza com gelo é mais rápida e eficiente do que outros métodos de limpeza de tubos. Além disso, uma vez que a pasta de gelo é removida da seção do tubo e o sistema é lavado, a rede pode retornar ao serviço imediatamente. Portanto, a limpeza com gelo resulta em apenas algumas horas de inatividade, em oposição a dias com técnicas de limpeza alternativas, como a limpeza com espuma.
Adaptável à topologia de tubulação
Um dos principais benefícios da limpeza com gelo são as propriedades reológicas da pasta de gelo. O gelo semi-sólido usado para limpar a tubulação é único porque pode ser bombeado como um líquido, mas age como um raspador sólido removendo os contaminantes da tubulação. Esta propriedade semi-sólida significa que o gelo pode fluir e mudar de forma, adaptando-se facilmente à topologia do tubo. Outros métodos, como esfregaço, que funcionam forçando pigs sólidos através do tubo, não podem ser ajustados para acomodar mudanças no diâmetro do tubo.
Além disso, como os raspadores de gelo não podem ficar permanentemente entupidos (eles eventualmente derretem), não há necessidade de uma tecnologia cara de rastreamento e rastreamento de raspadores.
Menos danos à tubulação interna ou ameaças ao meio ambiente
Alguns métodos de limpeza de tubos, como jato de ar, são agressivos e podem causar danos à rede, pois o ar de alta pressão é forçado através do tubo. A limpeza com gelo, por outro lado, é considerada não agressiva porque não causa tensão indevida na rede de tubulação. Além disso, como a limpeza com gelo não depende de produtos de limpeza ou produtos químicos tóxicos, eles representam pouca ou nenhuma ameaça ao meio ambiente.
Algumas limitações da limpeza com gelo
Embora a limpeza com gelo tenha inúmeros benefícios, ela também tem seus defeitos. De acordo com um estudo original, a mineração de gelo está atualmente limitada a dutos de até 12 polegadas (30,5 cm) de diâmetro com comprimentos de até 10.826 pés (3,3 km) e dutos de 18 polegadas (46 cm) de diâmetro até 1640 pés ( 0,5 quilômetros). As temperaturas ambientes externas também podem afetar a eficácia do raspador de gelo. Solos mais quentes reduzem a distância efetiva que o porco pode percorrer antes de derreter; portanto, este método pode não ser adequado para climas tropicais.
Além disso, embora a limpeza com gelo seja mais ambientalmente sustentável em termos de uso de água e uso reduzido de produtos químicos tóxicos, o processo requer mais energia porque a pasta de gelo deve ser continuamente resfriada e agitada.
Além disso, esse método requer o uso de equipamentos especializados, pessoal altamente treinado e suporte de fornecedores terceirizados, tornando-o mais caro por milha de tubulação em comparação com a descarga unidirecional (UDF). (Não deixe de ler The Battle Against TB: How to Effective Use the One-Way Lavage Method para os casos em que o UDF é o método de escolha.)
Conclusão
Embora a pigging com dispositivos mecânicos exista há décadas, o uso de lama de gelo revolucionou a indústria de limpeza de tubos. Este método usa significativamente menos água do que a lavagem unidirecional, é menos prejudicial do que a fricção com espuma e é menos prejudicial à estrutura do tubo do que a lavagem com ar. A propriedade semi-sólida do gelo também permite que o raspador de gelo flua facilmente através de diferentes diâmetros de tubos enquanto raspa eficazmente os contaminantes à medida que passa pela rede. Embora esse método tenha algumas limitações, em muitos casos elas são facilmente superadas pelos benefícios.