De startup-geur
Na een onderhoudsstop van twee- weken wordt de stoom opnieuw naar een PTFE-warmtewisselaar geleid. Gedurende de eerste 15-30 minuten is er nabij de condensafvoer een zwakke zwavel-achtige geur-die doet denken aan rotte eieren of verbrande lucifers. De geur verdwijnt zodra het systeem de bedrijfstemperatuur bereikt en verdwijnt binnen een uur volledig. De operators maken zich zorgen: is de PTFE mensonterend? Is er sprake van een proceslek?
PTFE zelf produceert bij geen enkele temperatuur binnen het nominale bereik (tot 260 graden) zwavelachtige geuren. De afbraakproducten van PTFE zijn geurloos of hebben een zwakke zure geur (van sporen HF), geen zwavelachtige geur. De geur is afkomstig van het stoomsysteem en niet van het PTFE.
De zwavelbronnen in stoomsystemen
Zwavelverbindingen kunnen via verschillende routes in het stoomsysteem terechtkomen. De meest voorkomende zijn sulfaat-reducerende bacteriën in stilstaand condensaat. Tijdens de uitschakeling stagneert het condensaat dat achterblijft in de leidingen, spruitstukken of leidingen. Bacteriën die van nature in het systeem aanwezig zijn, vermenigvuldigen zich in het warme, stilstaande water. Sulfaat-reducerende bacteriën zetten opgeloste sulfaten (uit de ketelwaterbehandeling of uit het voedingswater) om in waterstofsulfide (H₂S). De H₂S hoopt zich op in het stilstaande water. Wanneer er weer stoom wordt toegelaten, wordt de H₂S uit het condensaat gestript en met de stoom uitgevoerd, waardoor de karakteristieke geur van rotte- eieren ontstaat.
Een andere bron is keteloverdracht. Als bij de ketelwaterbehandeling natriumsulfiet als zuurstofvanger wordt gebruikt, kan het sulfiet onder bepaalde omstandigheden ontleden en zwaveldioxide (SO₂) produceren. SO₂ heeft een scherpe, zwavelachtige geur. Overdracht van ketelwater naar de stoom tijdens het opstarten kan sulfiet of sulfaat in de stoom introduceren, waardoor de geur ontstaat.
Een derde mogelijkheid is verontreiniging aan de proces-zijde. Als er tijdens de buitengebruikstelling of de voorgaande bedrijfsperiode een leidinglek is ontstaan, kan er procesvloeistof met zwavelverbindingen (zwavelzuur, sulfaten, sulfonaten) in de stoomruimte terecht zijn gekomen. Dit is de ernstigste oorzaak, omdat het duidt op een defect aan de buis dat gerepareerd moet worden.
| Geurbron | Kenmerkend | Duur | Diagnostische test |
|---|---|---|---|
| Bacteriële H₂S in stilstaand condensaat | Rotte eieren; vervaagt binnen 30-60 minuten stomen | Eerste keer opstarten na uitschakelen > 1 week | Condensaatsulfidetest; zou moeten opruimen |
| Sulfietoverdracht uit ketel (SO₂) | Scherp, zwavelachtig; kan blijven bestaan als de overdracht doorgaat | Loopt door als de chemie van de ketel niet is gecorrigeerd | Sulfietanalyse van ketelwater |
| Proceslek (zwavelverbindingen) | Volhardend; kan met de tijd verergeren | Maakt niet duidelijk; kan toenemen | Geleidbaarheid condensaat, pH, sulfaattest; druk test |
De diagnostische reactie
De eerste stap is om te bepalen of de geur verdwijnt na de eerste stoomperiode. Een bacteriële H₂S-geur verdwijnt zodra het stilstaande condensaat uit het systeem wordt gespoeld. De geur van een proceslek verdwijnt niet en kan toenemen naarmate het lek voortduurt.
Tijdens de geurperiode wordt een condensaatmonster verzameld en geanalyseerd op sulfide (kwalitatieve loodacetaatpapiertest), pH en geleidbaarheid. Verhoogd sulfide met normale pH en geleidbaarheid wijst op bacterieel H₂S. Lage pH (zuur) en verhoogde geleidbaarheid wijzen op een proceslek.
Als bacteriële H₂S wordt bevestigd, is de corrigerende actie het verbeteren van de uitschakel-afvoerprocedure-het afvoeren van al het condensaat uit de wisselaar vóór een lange uitschakeling, of het vullen van de stoomzijde met stikstof om het binnendringen van lucht en bacteriegroei te voorkomen. Als er een proceslek wordt vermoed, wordt een drukvervaltest uitgevoerd om het lek te bevestigen en de lekkende buis te identificeren.
De PTFE-geruststelling
PTFE is niet de bron van de zwavelgeur. Het materiaal bevat geen zwavel en produceert geen zwavelhoudende ontledingsproducten. De geur is een fenomeen in het stoomsysteem dat bij elk materiaal van de warmtewisselaar kan voorkomen. De PTFE-wisselaar raakt niet beschadigd door de gebeurtenis.
Samenvatting
Een zwavel{0}}achtige geur uit een PTFE-warmtewisselaar tijdens de eerste stoomtoevoer na een uitschakeling wordt veroorzaakt door bacterieel waterstofsulfide in stilstaand condensaat, sulfietoverdracht uit de ketel of een lek aan de proceszijde. PTFE zelf produceert geen zwavelhoudende geuren. De diagnostische aanpak identificeert de bron door middel van condensaatanalyse en geurpersistentie. Verbeterde shutdown-drainage voorkomt herhaling van bacteriële H₂S.
Technische ondersteuning voor geuronderzoek bij het opstarten is beschikbaar na indiening van condensaatanalyse, uitschakelduur en -procedures, details van de ketelwaterbehandeling en eventuele proceslekgeschiedenis.
