Öppna kretsloppssystem är en metod att använda förnybara naturresurser för kylning av kraftverk och industriella anläggningar. Ett öppet vattenkylningssystem drivs av naturliga vattenkällor som grundvatten och sjöar. Systemet byggs upp med metallpumpar som suger in vattnet och återför det till en annan källa. Dessa vattendrag innehåller kloridkoncentrationer som kan korrodera de metallstrukturer som rymmer det öppna vattenkylningssystemet.
Klor spelar en viktig roll i öppna vattenkylningssystem. Det rengör och desinficerar systemet samt hindrar mikrobiella organismer från att växa och frodas. Central Utah Water Conservancy District förklarar att "den typiska dosen för föreklorering är cirka 0,8 mg/l och den typiska klordosen efter filter är cirka 0,7 mg/l, med en klorrest på mellan 0,8 och 1,0 mg/l när vattnet lämnar TWR: erna." Beroende på vilka stålmaterial som används kan nivån dock höjas till så mycket som 1,5 mg/l.
När metall korroderar kan den spricka i det område där korrosionen har fått växa obemärkt. Rostfritt stål och mässing är de vanligaste metallerna som används i öppna kylsystem. Klorid är den främsta boven bakom denna typ av korrosion. Ju högre temperaturen är, desto större blir effekterna av spänningskorrosionssprickbildning. På samma sätt ökar risken när kloridkoncentrationerna stiger. En rapport från General Electric visar att "klorid kan koncentreras från 100 ppm (parts per million) i bulkvattnet till hela 10 000 ppm (1 procent) i en springa (<103 cfu/ml)."
Klor orsakar en form av korrosion som kallas groppkorrosion (pitting) hos aluminium. Till skillnad från spänningskorrosionssprickbildning kräver klor här närvaro av syre för att polarisera metallen i ett öppet vattenkylningssystem. Groppkorrosion uppstår när aluminiumets oxidlager bryts ned – höga klornivåer bidrar till att detta skyddande skikt förbrukas. Klornivåerna måste därför kontrolleras regelbundet för att säkerställa att vattnets pH-värde hålls mellan 4,0 och 8,5. Öppna kylsystem i aluminium bör dessutom hålla kloridkoncentrationerna under 100 ppm i en oxiderande miljö.
Sprickbildning och groppkorrosion kan i värsta fall leda till totalt systembrott. Temperaturen spelar en avgörande roll för korrosionsprocessen. En internationell rapport från NACE konstaterar att "om temperaturerna hålls under 140 °F (60 °C) går det att kontrollera spänningskorrosionssprickbildningen orsakad av klorid. I de flesta servicevattensystem inom kärnkraftsindustrin styrs temperaturen till cirka 125–128 °F (52–53 °C), vilket ligger under tröskelvärdet för kloridinducerad spänningskorrosion." (Referens 3, s. 3–4, 12)
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online