Χημικός καθαρισμός

Χημικός Καθαρισμός είναι η τεχνική εργασία καθαρισμού εγκαταστάσεων με χρήση χημικών προϊόντων. 

Σκοπός του χημικού καθαρισμού είναι η αφαίρεση επικαθίσεων όπως αλάτων, λεβητολίθου, σκουριάς, υπολειμμάτων πετρελαιοειδών, γράσων, ελαίων. 

Ο χημικός καθαρισμός εφαρμόζεται στον καθαρισμό εγκαταστάσεων όπως λέβητες, εναλλάκτες θερμότητας, δίκτυα ψύξεως, σωληνώσεις, πύργους ψύξεως, δεξαμενές και γενικά σε κάθε εγκατάσταση που περιέχει και έρχεται σε επαφή με υγρά.

Ενδείξεις και λόγοι που επιβάλουν την εφαρμογή χημικών καθαρισμών 
 Μειωμένη θερμική απόδοση των επιφανειών εναλλαγής θερμότητας με συνέπεια σπατάλη καυσίμου και ενέργειας.
 Συχνές διαρροές και φθορές αυλών λόγω διαβρωτικών αντιδράσεων
 Επικείμενη λεπτομερής επιθεώρηση για ανίχνευση ζημιών 
 Μειωμένη ροή υγρών 
 Εισαγωγή στο σύστημα υγρών επικίνδυνων στην ασφάλεια (π.χ πετρέλαιο σε λέβητα)
 Εισαγωγή στο σύστημα υγρών επικίνδυνων στην υγιεινή (π.χ βακτηρίδια σε δίκτυο ψύξεως )
 Προκαταρκτικός καθαρισμός πριν την εισαγωγή στο σύστημα τροφίμων (π.χ γάλα σε δεξαμενή)
 Προκαταρκτικός καθαρισμός πριν την εισαγωγή στο σύστημα ευαίσθητων ουσιών (π.χ υπεροξείδιο του υδρογόνου, μεθανόλη, διαλύτες σε δεξαμενή)
 Προκαταρκτικός καθαρισμός για να μηδενιστεί η πιθανότητα προβλημάτων κατά την έναρξη λειτουργίας των εγκαταστάσεων, βάσει σχετικών προδιαγραφών.(pre-commission cleaning)

Βασικά στάδια χημικού καθαρισμού 
Ένα παράδειγμα των βασικών σταδίων Χημικού Καθαρισμού ενός Λέβητα και του απαραίτητου χρόνου περιλαμβάνει τα κατωτέρω στάδια:
 Απομόνωση της εγκατάστασης π.χ του λέβητα . 
 Συνδεσμολογία του δικτύου ανακυκλοφορίας (αντλία-πλαστικές σωλήνες) με τον λέβητα.
 Προκαταρκτικός έλεγχος για διαρροές ανακυκλοφορώντας μόνο νερό και όχι χημικά.
 Ανακυκλοφορία των διαλυμάτων των χημικών προϊόντων. 
 Εκκένωση του λέβητα, εξουδετέρωση των αποβλήτων και απομάκρυνση των προς νόμιμο κατεύθυνση.
 Εξουδετέρωση των επιφανειών των λεβήτων και πλύσιμο μέχρι πλήρους απομάκρυνσης των υπολειμμάτων ιλύος.
 
Ένας κοινός φλογαυλωτός λέβητας χρειάζεται περίπου 12 ώρες για τον χημικό καθαρισμό, ενώ ένας υδραυλωτός λέβητας περίπου 18 ώρες.

Μέθοδοι καθαρισμού

Ψεκασμός

Εμβάπτιση

Αφρισμός

Πλήρωση

Ανακυκλοφορία 
Η αποτελεσματική και με ασφάλεια εκτέλεση του χημικού καθαρισμού απαιτεί την εγκατάσταση και λειτουργία προσωρινής εγκατάστασης ανακυκλοφορίας των υγρών καθαρισμού μέσω της μονάδας που απαιτεί τον καθαρισμό. 

Τα μέρη αυτής της προσωρινής εγκατάστασης είναι τα ακόλουθα :

 Ειδικές αντλίες και σωληνώσεις αντοχής σε διαβρωτικά χημικά που συνδέονται στην είσοδο και έξοδο της προς καθαρισμό μονάδας.
 Δεξαμενή αντοχής σε διαβρωτικά χημικά, κατάλληλου μεγέθους για την ανακυκλοφορία των υγρών καθαρισμού και για την διάλυση των χημικών καθαρισμού.
 Έλεγχος αλκαλικότητας, οξύτητας των κυκλοφορούντων υγρών και των διαλελυμένων μετάλλων, ήτοι την διάθεση ενός προσωρινού χημικού εργαστηρίου.
 Ειδικότερα σε μεγάλες μονάδες όπως ατμοηλεκτρικοί σταθμοί, εγκαταστάσεις διυλιστηρίων και λέβητες στροβιλοκινούμενων πλοίων, απαιτείται η προσωρινή εγκατάσταση και λειτουργία εκτεταμένης εγκατάστασης για έναν ασφαλή χημικό καθαρισμό. 

Είναι φανεροί λόγω των ανωτέρω οι λόγοι που η διαχειρίστρια εταιρία των ανωτέρω εγκαταστάσεων, ακόμη και σε περιπτώσεις μεγάλων εγκαταστάσεων ατμοηλεκτρισμού και διυλιστηρίων αν και διαθέτουν υψηλής κατάρτισης έμψυχο δυναμικό, προτιμούν την ανάθεση των εργασιών αυτών σε ειδικευμένες εταιρίες που διαθέτουν τεχνογνωσία, εμπειρία και εξοπλισμό, δια την εργασία αλλά και την ασφάλεια των εργαζόμενων, εγκαταστάσεων και περιβάλλοντος.

Επιλογή και χρήση Χημικών Υλικών 
Η πρώτη απόφαση που πρέπει να ληφθεί είναι η επιλογή των χημικών υλικών. 
Σαν γενικός κανόνας μπορεί να σημειωθεί ότι για κάθε πρόβλημα υπάρχουν πολλές επιλογές κατάλληλων χημικών προϊόντων. Καθοριστικοί παράγοντες στην επιλογή είναι η φύση των αποθέσεων, το κόστος, η δραστικότητα, η τοξικότητα και η διαβρωτικότητα των χημικών προϊόντων και τέλος η ασφάλεια των εργαζομένων και εγκαταστάσεων, καθώς και η προστασία του περιβάλλοντος. 
Τα περισσότερα από αυτά τα χημικά προϊόντα ανήκουν στην κατηγόρια των επικίνδυνων (hazardous), συνεπώς για λόγους ασφάλειας, πρέπει: 

 να είναι τα κατάλληλα ως προς την αποτελεσματικότητα και συγχρόνως να μη προκαλούν διάβρωση και φθορά των μετάλλων 
 να χρησιμοποιούνται με μέγιστη προσοχή ως επικίνδυνα, 
 να μεταφέρονται και αποθηκεύονται σε συνδυασμό με την άμεση διαθεσιμότητα και γνώση των (MSDS) απαραίτητων γραπτών μέτρων ασφάλειας των εργαζόμενων 
 να διατίθενται σε συνδυασμό με πλήρη γνώση πρώτων βοηθειών σε περίπτωση ατυχήματος και μέτρων καταπολέμησης ρύπανσης σε περίπτωση διαρροής.

Διαδικασία Χημικού Καθαρισμού 
   
Καθ’ όλη την διάρκεια του χημικού καθαρισμού απαιτείται συνεχής παρακολούθηση της εργασίας. Η εταιρία που έχει αναλάβει τον χημικό καθαρισμό οφείλει να διαθέτει καλά εκπαιδευμένο και έμπειρο προσωπικό. Απαιτούνται επιβλέποντες μηχανικοί και τεχνίτες αρκετοί για κάθε βάρδια, καθότι η εργασία του χημικού καθαρισμού μετά την έναρξη της δεν είναι δυνατόν να διακοπεί αλλά πρέπει να συνεχιστεί μέχρι την περάτωση της. Πολλές φορές απαιτούνται ειδικευμένοι Χημικοί Μηχανικοί καθώς και Μηχανικοί Ασφαλείας, ανάλογα με την σοβαρότητα της εργασίας και σύμφωνα με τις εκάστοτε απαιτήσεις.

Πλεονεκτήματα του χημικού καθαρισμού 
Η παρουσία και μόνο ενός λεπτού αόρατου φιλμ λεβητόλιθου κοστίζει χιλιάδες Ευρώ κάθε χρόνο λόγω υψηλότερου κόστους για την κατανάλωση μεγαλύτερης ποσότητας πετρελαίου και ενέργειας. Επιπλέον, κάτω από κάθε στρώμα λεβητόλιθου η διάβρωση του μετάλλου συνεχίζεται αμείλικτη και οδηγεί σε υπέρογκα υψηλό κόστος αναγκαίας διακοπής λειτουργίας και εκτεταμένων επισκευών. Στην πραγματικότητα, οι λέβητες, οι εναλλάκτες, τα δίκτυα ψύξεως, οι πύργοι ψύξεως έχουν σχεδιαστεί να λειτουργούν με τελείως καθαρή επιφάνεια, με την παρουσία μόνο ενός προστατευτικού αντιοξειδωτικού φιλμ από μαγνητίτη, πάχους μικρότερο από λεπτό χαρτί υγείας.
 
Εξάλλου, όσον αφορά το κόστος και τη διάρκεια του χημικού καθαρισμού, ο χρόνος αποπληρωμής του για φλογαυλωτούς λέβητες είναι κατά μέσο όρο 1 χρόνος, ενώ ενός υδραυλωτού λέβητα είναι 6 μήνες. Ο χημικός καθαρισμός μπορεί να εκτελεσθεί συνήθως σε διάστημα 24 ωρών. 
 
Επιπροσθέτως, το υδροχλωρικό οξύ, το ίδιο που παράγει το στομάχι μας, είναι το πιο συνηθισμένο χημικό για την διάλυση των αλάτων του λεβητόλιθου. Το οξύ αυτό είναι πολύ αποτελεσματικό για την διάλυση αλάτων που αποτελούν τον λεβητόλιθο, όπως ανθρακικό ασβέστιο, φωσφορικό ασβέστιο, πυριτικό μαγνήσιο και οξείδιο του σιδήρου (σκουριά). Το οξύ διαλύει μεν τη σκουριά, αλλά δε διαλύει και το ίδιο το βασικό μέταλλο για δυο λόγους: αφενός τα χαλυβουργεία που παράγουν τον σίδηρο χρησιμοποιούν συστηματικά Υδροχλωρικό οξύ για να διώξουν την σκουριά από τον σίδηρο, αφετέρου μαζί με το οξύ στην εργασία του χημικού καθαρισμού χρησιμοποιούνται πρόσθετες ουσίες που παρεμποδίζουν και αναχαιτίζουν την δράση του οξέως επάνω στο βασικό καθαρό σίδηρο. Οι αναχαιτιστές αυτοί δημιουργούν ένα λεπτό φιλμ στην καθαρή μεταλλική επιφάνεια και μηδενίζουν την δράση του οξέως επί του καθαρού μετάλλου. Τέλος, η χρησιμοποίηση του υδροχλωρικού οξέως θεωρείται πια ξεπερασμένη μέθοδος. Σήμερα μια σειρά από άλλα ηπιότερα οξέα μπορούν να χρησιμοποιηθούν, με πρώτο και καλλίτερο το κιτρικό οξύ, που βρίσκεται ευρέως στα φρούτα. 
 
Τα αποτελέσματα εκτιμώνται με τα ποσοστά του καθαρού μετάλλου που θα αποκαλυφθούν σε όλες τις επιφάνειες των αυλών, αλλά και των περιβλημάτων, όπως στους φούρνους. Σε όλες τις συνηθισμένες περιπτώσεις, η επιτυχία του καθαρισμού φτάνει σε 95-100% καθαρή μεταλλική επιφάνεια, εκτός από τις περιπτώσεις που ο λεβητόλιθος περιέχει μεγάλο ποσοστό πυριτικών αλάτων.
 
Οι άνθρωποι που αναλαμβάνουν μια εργασία τοσo επικίνδυνη απαιτείται να έχουν συνδυασμό ειδικών γνώσεων χημείας, μηχανολογίας, μεταλλογνωσίας και θερμοδυναμικής.

Χημική Μηχανική