Warmtewisselaar reinigen: methoden, volgorde en valkuilen

Welke methoden zijn er om een warmtewisselaar te reinigen?

Er zijn drie hoofdmethoden: mechanisch reinigen, chemisch reinigen en reinigen met hogedruk water. Mechanisch reinigen verwijdert vaste lagen met borstels, ragers of schrapers. Chemisch reinigen lost de vervuiling op door een reinigingsvloeistof door de koeler te circuleren. Hogedruk spuit de laag van het oppervlak met water onder hoge druk. In de praktijk worden ze gecombineerd: eerst grof mechanisch of met water, daarna chemisch voor wat achterblijft.

De keuze begint bij de vraag wat er eigenlijk op het oppervlak zit. Kalk reageert op zuur, olie op een ontvetter, biologische aangroei op mechanische kracht en een biocide. Wie zonder die kennis begint, kiest vaak de verkeerde methode en beschadigt de koeler. Dit artikel hoort bij het thema onderhoud en levensduur; wat de verschillende soorten vervuiling met de warmteoverdracht doen, lees je in het artikel over vervuiling en kalkaanslag.

Mechanisch en met hogedruk reinigen

Mechanisch reinigen is de oudste en meest directe methode: een borstel of rager door elke buis, een schraper over de pijpenplaat, een stalen borstel over de mantel. Het werkt goed bij rechte buizen in een shell and tube warmtewisselaar en bij harde korsten van kalk of aangroei die chemisch slecht oplossen. Het nadeel is de reikwijdte. U-buizen, de mantelzijde rond de buizen en de ruimte tussen lamellen zijn niet of nauwelijks te bereiken. En wie te hard duwt, maakt krassen in het metaal die het begin zijn van nieuwe corrosie.

Hogedruk reinigen is in feite mechanisch reinigen met water als gereedschap. Een lans met een vlakstraal of een roterende kop spuit de vervuiling van het oppervlak. Het is snel en effectief op pijpenbundels die uit de mantel zijn getrokken, op de buitenzijde van buizen en op lamellenpakketten, mits de druk en de afstand passen bij het materiaal. Dunne aluminium lamellen buigen om bij een te harde of schuin gerichte straal, en daarmee sluit je de luchtweg die je juist wilde openen.

Chemisch reinigen en CIP: oplossen wat je niet kunt bereiken

Chemisch reinigen gebruikt een vloeistof die de vervuiling oplost of losmaakt, zodat die met de stroom wordt afgevoerd. Bij cleaning in place (CIP) gebeurt dat zonder demontage: de koeler wordt op een pomp en een tank aangesloten en de reinigingsvloeistof circuleert een vastgestelde tijd op een vastgestelde temperatuur. Daarna volgt neutraliseren en naspoelen tot het spoelwater schoon en pH-neutraal is.

De chemie bepaalt het resultaat. Kalk en andere minerale afzettingen lossen op in een verdund zuur met een inhibitor die het metaal beschermt. Olie, vet en slib vragen een alkalische ontvetter. Biofilm wordt eerst losgemaakt met een oxidator of biocide en daarna weggespoeld. De volgorde is meestal: ontvetten, dan ontkalken, dan spoelen. Andersom werkt het zuur zich niet door de vetlaag heen.

• Controleer vooraf welk metaal in de koeler zit: koper, messing, roestvast staal en aluminium verdragen elk een ander zuur en een andere concentratie.
• Houd temperatuur, concentratie en circulatietijd bij; een langere tijd op lagere concentratie is doorgaans veiliger dan andersom.
• Meet het spoelwater na afloop. Een koeler die zuur achterhoudt, corrodeert van binnenuit.
• Voer de gebruikte vloeistof af als chemisch afval, niet via het koelwatersysteem.

Welke methode past bij welke vervuiling?

De vervuiling bepaalt de methode, niet de beschikbare apparatuur. Hieronder de combinaties die in koelwatersystemen het vaakst voorkomen.

• Kalkaanslag: chemisch ontkalken met een geïnhibeerd zuur. Mechanisch alleen bij dikke, harde korsten, en dan vooraf.
• Slib en zand: spoelen in tegenstroom, hogedruk op de bundel, eventueel een alkalische reiniger voor de kleverige rest.
• Olie en vet: alkalisch ontvetten op temperatuur; mechanisch reinigen smeert het alleen uit.
• Biologische aangroei: grof mechanisch of met hogedruk verwijderen, daarna chemisch de biofilm losmaken. Zie het artikel over biofouling.
• Corrosieproducten: voorzichtig chemisch, want onder roest en oxiden zit vaak putcorrosie die je niet dieper wilt maken.

Bij een koeler die al jaren niet is geopend, zit meestal alles tegelijk. Dan is de volgorde: eerst grof mechanisch, dan ontvetten, dan ontkalken, dan spoelen en inspecteren. Sla je de inspectie over, dan weet je niet of de koeler schoon is of alleen aan de buitenkant anders oogt.

Wat je niet moet doen bij een gecoate warmtewisselaar

Een gecoate warmtewisselaar is makkelijker schoon te houden, maar vraagt een aangepaste reinigingsmethode. De coating is een dunne laag die het metaal van het medium scheidt; elke reinigingsstap die die laag beschadigt, maakt de koeler kwetsbaarder dan voor de reiniging. Een phenol-epoxy inbrandcoating heeft een gladde, hydrofobe eindlaag waar vervuiling slecht aan hecht, waardoor reinigen doorgaans lichter kan dan bij blank metaal.

• Niet stralen en niet schrapen. Straalmiddel, staalborstels en schrapers halen de coating weg, meestal op de plekken waar hij het hardst nodig is: pijpenplaat, buiseinden en bochten.
• Geen hogedruk op korte afstand of met een puntstraal. Houd afstand, gebruik een vlakstraal en begin met lage druk.
• Blijf binnen het chemische bereik van de coating. Novotherm 210, de inbrandcoating die Novocoatings op box coolers aanbrengt, is bestand tegen pH 3 tot en met pH 14. Een sterk geconcentreerd zuur daarbuiten is geen reinigingsstap maar een schadepost.
• Geen agressieve oplosmiddelen zonder de leverancier van de coating te raadplegen.
• Niet overcoaten op een half gereinigde laag. Een beschadigde coating wordt hersteld na volledig ontlakken, niet door er iets overheen te zetten.

Twijfel je of een reinigingsmiddel geschikt is voor de coating op jouw koeler, vraag het dan vooraf na. Hoe de coating is opgebouwd en waarom de eindlaag zo glad is, lees je in het artikel over de phenol-epoxy inbrandcoating en op de pagina over thermisch geleidende coatings.

Inspectie na reiniging: pas dan weet je wat je hebt

Reinigen is geen doel op zich; het is de stap die inspectie mogelijk maakt. Op een schone koeler zie je wat onder de vervuiling verborgen zat: putcorrosie onder aangroei, erosie bij de inlaat, scheuren bij de pijpenplaat, een coating die onthecht is. Daarom hoort na elke grondige reiniging een inspectie, en bij twijfel een druktest. Wat je daarbij bekijkt en vastlegt, staat in het artikel over inspectie en druktest.

Leg ook de reiniging zelf vast: methode, chemie, concentratie, temperatuur, tijd en het resultaat. Die gegevens zijn de volgende keer het vertrekpunt. Als een koeler na een jaar opnieuw vol kalk zit, is de vraag niet hoe je hem weer schoonmaakt, maar waarom de aanslag zo snel terugkomt en of een gladde coating dat kan vertragen.

Wat betekent dit voor jouw installatie?

Kies de methode op basis van de vervuiling, werk in de juiste volgorde en behandel een gecoate koeler als wat hij is: een beschermd oppervlak dat je met beleid schoonmaakt. Reinig je een koeler die ook na reiniging onder de maat presteert, of blijkt bij de inspectie dat de coating of de buizen aan vervanging toe zijn, dan is herstel de volgende stap. Het refit programma van Novocoatings begint met een grondige reiniging, gevolgd door ontlakken en inspectie, re-tuben waar nodig, een nieuwe inbrandcoating en een druktest. Wil je weten of reinigen volstaat of dat een refit meer oplevert? Mail foto's van de koeler naar info@novocoatings.com of neem contact op.