Su Sistemlerinde Görünen Her Katı Kireç Değildir


Ocak 2014 / Sayı: 66

Su içinde bulunan ve H2O olmayan maddeler su buharlaştığında katı kristaller oluşturur. İşleticiler, su sistemleri içinde oluşan her kristalleşmeye "KİREÇ" adını verirler; fakat bunların bir kısmı "TUZ"dur...

Su tesisatında, borularda, ısı eşanjöründe, soğutma kulesinde, fıskiyelerde, boylerde, buhar kazanında, klima cihazı rutubetlendiricisinde, ters ozmoz mambranları içinde görünen, çoğu zaman beyaz renkli katıların hepsi KİREÇ midir?..
Zamanla su tesisatında oluşan katılar tesisatı tıkar, suyun geçişini engeller, basınç kaybı yaratır, ısı geçişini engeller. Özet olarak, tesisatta oluşan katılar işletmecilerin derdidir. Bu sorun ile karşılaşan işletmeci genelde “GENE KİREÇ OLUŞMUŞ!” şeklinde bir teşhis koyar ve sorunu çözmek için “KİRECE KARŞI” çözüm arar, hatta su yumuşatma cihazı yatırımı dahi yapar, fakat bu katılar hakikaten KİREÇ DEĞİLSE, su yumuşatma yatırımı boş yere yapılmış olur (Resim 1).

Resim 1: Kristallerin tıkadığı PVC boru

Çoğu zaman “KİREÇ” adı ile anılan bu katılar her zaman “kireç” değildir veya kısmen kireç ve kısmen başka minerallerden oluşur. Çünkü tabii su içinde ”kristal” yaparak katı oluşturan  başka maddeler de bulunur. Tesisatta oluşan fiziksel değişiklikler sonucunda sudaki maddelerin bazıları “KİREÇ” veya “KİREÇTAŞI” olarak adlandırılan kristaller oluşturur. Öncelikle hakiki kireç taşının oluşumunu hatırlatalım. Kuyu sularında bulunan “Kalsiyum bikarbonat” Ca(HCO2)2 maddesi, suyun ısınması veya su basıncının değişmesi veya suyun bir kısmının buharlaşması sonucunda değişerek HAKİKİ KİREÇTAŞI oluşturur (CaCO3 Kalsiyum Karbonat). Kimyasal reaksiyon iki yönlüdür. 

Ca(HCO2)2 --- CaCO2 + CO2 + H2O

Hakikaten teşhis doğru ise ve su tesisatında hakiki “kireç” oluşuyorsa, o zaman su yumuşatma cihazı ile sudaki “Ca” iyonları alınır, yerine tuzda bulunan “Na” iyonları suya verilir ve kireçtaşı sorunu ortadan kalkar. Hakiki kireç kristallerinin oluşmasını bozmak için su yumuşatıcı yerine su boruları üzerine bir “Frekans Cihazı” da bağlanabilir. Özel bir frekans yayan bu cihaz, oluşan mikroskopik kristallerin birbirine yanaşmasını önler ve kristaller su ile beraber sistemden uzaklaştığı için su tesisatında KİREÇ sorunu yaşanmaz. Hakiki kirecin önlenmesi için kullanılan üçüncü bir yöntem de su içine kontrollü olarak CO2 gazı vermektir. Bu şekilde, yukarıda gösterilen kimyasal reaksiyon ters yönde çalışır ve kireç kristali oluşamaz (Resim 2).

Resim 2: Soğutma kulesini koruyan frekans jeneratörü

Su sistemi üzerinde doğru çalışan bir su yumuşatıcı varsa ve buna rağmen bazı yerlerde “KİREÇ” adı verilen katılar oluşuyorsa, bu hakiki kireç değil de nedir? Bu sorunun tam cevabı bu kısa yazı içine sığmaz, fikir vermek amacı ile aşağıda birkaç örnek ile konuyu anlatmaya çalışacağız.

Su tesisatında veya su ile ilgili cihazlarda suyun tamamının buharlaştığı yerler veya noktalar bulunur. Bu noktalarda su içinde bulunan ve H2O molekülü olamayan her madde katı kristal oluşturur; örneğin büyük klima cihazı rutubetlendiricileri gibi, soğutma kulesi gibi, buhar kazanı gibi, buhar ile ısıtılan ısı eşanjörleri gibi. Bu durumu daha iyi anlamak için deniz tuzu üretimi yapılan tuzlaları kafamızda canlandırmalıyız. Deniz tuzlası ve Konya Gölü gibi yerlerde, tabii güneş ışınları ile suyun tamamı buharlaştığında geri kalan katılara “KİREÇ” demeyip de “TUZ” diyorsak, ayni paralel düşünce ile tesisatta suyun buharlaştığı yerlerde oluşan katılara da “TUZ” demek daha doğrudur. Böyle noktalardaki katıları “KİREÇ” sanarak işletmeye “kirece karşı” cihazlar satın almak doğru bir çözüm olamaz, bu katılara “TUZ” teşhisi koyduğumuzda, yapılacak yatırım sudaki tuzları sudan ayıran ters ozmoz cihazı olmalıdır (Resim 3).

Resim 3: Plakalı ısı eşanjöründe katılar

“TABİİ TUZ”, aslında bize okullarda öğretildiği gibi yalnızca saf NaCl maddesi değildir.  Örneğin Ege Denizi suyunun sertliği 600 Fr civarındadır, yani bir litre deniz suyunda 0,6 gram sertlik yapan kireç ve magnezyum minerali bulunur. Ege Denizi suyunu buharlaştırıp TUZ ürettiğimizde, bu tuz içinde yalnız NaCl değil, kireç ve magnezyum ve deniz suyunun içerdiği birçok tabii mineralin de bulunduğunu bilmeliyiz. 

İşletmelerde “KİREÇ” olarak anılan ve işletmecinin derdi olan mineral kristalleşmesine birkaç örneği aşağıda dikkatinize sunuyoruz. 

Örnek 1: Buhar kazanına verilen besi suyu içinde yüksek miktarda “Silikat” varsa, besi suyunu yumuşatarak buhar kazanına versek dahi, buhar kazanı içinde “Silikat” kristallerinin oluşumunu engelleyemeyiz. Silikat (SiO2) buhar kazanı içinde kristal üretip taşlaştığında bunu sökmek son derece zordur, çünkü silikat camın hammaddesidir.

Örnek 2: Buhar jeneratörü buhar kazanına göre daha sorunlu bir cihazdır; çünkü buhar jeneratöründeki borulara bir taraftan su girer, borunun diğer ucundan buhar çıkar. Tuz üretimi yapılan tuzladaki gibi, su içindeki her mineral buhar üretim borusu içinde kristalleşir. Adı üzerinde, yalnızca “saf H2O buharı” üreten buhar jeneratörüne, H2O’dan başka madde verildiğinde, tabii ki cihaz içinde oluşan tuzların getirdiği sorunlara katlanmaya mecburuz.  Su içindeki H2O olmayanları en ucuza gideren cihaz, ters ozmoz cihazıdır ve buhar jeneratörü besi suyu ters ozmoz ile üretildiğinde sorun en aza iner. 

Örnek 3: Soğutma kulesi dolgusu üzerinde oluşan katılar da yalnız KİREÇ değildir. Soğutma kulesi ilk örneklerden farklı bir yerdir, çünkü soğutma kulesine gelen su içindeki minerallere ek olarak, soğutma suyu içinde havadan gelen milyonlarca katı madde bulunur. Bu sebeple soğutma kulesi içinde oluşan katıları azaltmak için besi suyu olarak yalnızca ters ozmoz suyu kullanmak yeterli değildir, havadan gelen katıları sudan ayırmak için soğutma                                 suyunu sürekli olarak iyi bir filtreden geçirerek su içindeki katıları sudan ayırmak en doğru çözümdür
(Resim 4).

Resim 4: Kule dolgusunda katılar

Örnek 4: Fıskiye ile su pülverize edilmesi yöntemi ile bir iplik fabrikasının ortam rutubeti yükseltilmek istenildiğinde, bu sisteme saf su verilmediğinde şöyle bir durum oluşur: yüksek basınç ile fıskiye ağzına kadar gelen su, birden bire basıncın sıfıra düşmesi ile buharlaşır. Bu buharlaşma sonucu, ayni tuzladaki tuz üretimi gibi bir olay olur ve fıskiye ağzında kristaller oluşarak fıskiyeyi tıkar veya suyun buharlaşması fıskiyeden çıktıktan bir saniye sonra oluşuyorsa, bu sefer H2O olmayan maddeler havada kristal oluşturur ve bu küçük kristaller ortamı TOZLU bir hale sokar. Bu tür uygulamalarda suyu yalnızca yumuşatmak işe yaramaz, suyun minerallerini ters ozmoz tekniği ile almak daha uygundur (Resim 5).

Resim 5: Tıkanan fıskiyeden çıkan katılar

Örnek 5: Plakalı ısı eşanjörü vasıtasıyla, buhar kullanarak 60°C su üretmek için, “boyler” adı verilen basınçlı sıcak su kabı ile plakalı ısı eşanjörü arasında bir sirkülasyon pompası suyu döndürerek boylerdeki suyu 60 °C sıcaklıkta tutar. Termostat 60 °C’ye ulaştığında sirkülasyon pompası duruyorsa fakat ısı eşanjörüne buhar gelişi o anda hızlıca kesilmiyorsa, sirkülasyon pompası durduğu anda eşanjördeki buhar, eşanjörün diğer tarafındaki suyu %100 buharlaştırır.  Isıtılan su yumuşatılarak kireci alınmış dahi olsa, eşanjör içi kısa zamanda TUZ kristalleri ile tıkanır.

SONUÇ
Yukarıdaki örneklerde anlatıldığı gibi, işletmelerde su sisteminde görünen ve işletme sorunu yaratan her KATI BİRİKİM her zaman “KİREÇ” veya “KİREÇTAŞI” değildir. Su sisteminde oluşan katıların ne olduğuna doğru teşhis koymak için işletmede kullanılan suyun kimyasal analizi yapılmalı ve bu suyun ısınmasında veya suyun fiziksel durumu değiştiğinde ne tür katı kristal oluşabileceği öngörülmeli ve buna göre tedbir alınmalıdır.