O fenômeno de incrustação se caracteriza pela deposição e fixação de sólidos nas paredes internas de tubulações e equipamentos. As suas principais causas podem ser devido a dureza da água ou por infestação microbiológica, porém existem outras causas que são menos recorrentes. Independente da causa, as incrustações são um dos maiores causadores de problemas em instalações industriais, a sua presença, além de obstruir a passagem do fluido, ocasiona uma perda de carga maior no sistema e afeta consideravelmente a eficiência térmica do processo. O tipo de incrustação predominante do sistema dependerá de características como qualidade da água do sistema, das interações com o meio e das variações do processo.

A dureza pode ser definida como a concentração de carbonato de cálcio na água, onde esse sal é o principal agente formador de incrustações. Em solução aquosa, o CACO3  tende a sofrer os processos de nucleação e cristalização, o que acarreta em depósitos de incrustações nos equipamentos. Dessa forma, temos a medição de dureza como uma medida do potencial incrustante da água, entretanto, há outros fatores que colaboram para a formação de incrustações, como:

• O aumento da concentração de sais através da evaporação de água;
• O aumento da concentração de CO2 na água que favorece as reações de formação de carbonatos;
• Diminuição da pressão da linha através de perdas de carga;
• O aumento do pH favorece a precipitação de sais inorgânicos;
• Variações de temperatura favorecem a precipitação de sais;
• Diminuição da velocidade da linha, entre outras.

Equipamentos como torres de resfriamento, trocadores de calor, pré aquecedores, evaporadores, caldeiras e fornos, precisam de um cuidado extra quando pensamos em incrustações, justamente pelo fato de que para a operação correta deles, é necessária uma transferência de calor eficiente. A deposição das incrustações acaba atuando como isolante térmico, reduzindo a eficiência dissipativa de calor e prejudicando a operação.

Para os equipamentos que trabalham em altas temperaturas, a situação é ainda mais crítica, pois esses sistemas tendem a evaporar mais água, e assim aumentar as condições de supersaturação dos sais no sistema. Além disso, em temperaturas mais elevadas as interações intermoleculares são favorecidas, gerando incrustações mais rígidas e de difícil remoção.

Existem dois tipos de tratamentos que podem ser empregados para minimizar a ocorrência de incrustações: o físico e o químico. O tratamento físico engloba a realização de limpezas periódicas, para a remoção das incrustações já presentes no equipamento, e também pela aplicação de purgas desconcentrativas, que visam remover o excesso de sais na água a partir do descarte de uma certa quantidade de água no sistema e a reposição com uma água menos concentrada. Em relação ao tratamento químico, ele se baseia na utilização de compostos quelantes que agem como sequestrantes de dureza. Esses compostos agem capturando os íons de cálcio e carbonato, e evitando assim a formação e deposição do carbonato de cálcio.

Esses dois tratamentos podem ser empregados simultaneamente e garantem um tempo maior de operação dos equipamentos sem paradas indevidas para manutenção, uma maior eficiência de troca térmica, minimizam custos com gastos energéticos indevidos, aumentam o tempo de vida útil dos equipamentos e mantem o processo sem oscilações.