خوردگی در بویلر

مسائل و راه حل های خوردگی

چرا گازهای موجود در آب تغذیه حذف می شوند؟

• جریان اکسیژن در سیستم با آب و درجه حرارت بالا، خوردگی را آغاز می کند.
• دما در آب تغذیه، نیروی محرکه خوردگی است.
• فرآیندهای فیزیکی اکسیژن، اکسیژن را از بین می برند ، اما نه همه تکنیک ها.
• اکسیژن باقی مانده با مواد شیمیایی مناسب از بین می رود و می توان از خوردگی اکسیژن جلوگیری کرد.

راه حل خوردگی

تأثیر اکسیژن بر روی سطح فلز در هر ۱۰ درجه سانتیگراد با فاکتور دو افزایش می یابد.
اثر خوردگی اکسیژن در ۱۰۰ درجه سانتیگراد ۵۱۲ برابر بیشتر از ۱۰ درجه سانتی گراد است.
اکسیژن هنگام افزایش دما باید به صورت مکانیکی و شیمیایی از بین برود.
با افزایش دما، خوردگی حفره ای رخ می دهد و اکسیژن موجود خارج نمی شود.
در تماس با هوا ، اکسیژن حل می شود.
با افزایش دما ، میزان اکسیژن حل شده در آب کاهش می یابد.
اگر یک مخزن آب معمولی دیگ بخار در دمای ۸۵ – ۹۰ درجه سانتیگراد کار کند ، اکسیژن به ۲ ppmکاهش می یابد.
کار در دماهای بالاتر تحت فشار اتمسفر به دلیل نزدیک شدن به نقطه اشباع بخار آب و احتمال وجود کاویتاسیون در پمپ تغذیه کاری دشوار است.
برای از بین بردن اکسیژن باید از روش های شیمیایی و فیزیکی استفاده شود. سیستم هوازدایی متداولترین روش فیزیکی است.

چرا گازهای موجود در آبهای خوراکی با هوازدایی حذف می شوند؟

• حذف اکسیژن و دی اکسید کربن
• محافظت از خوردگی اکسیژن
• محافظت در برابر خوردگی اسید در خطوط برگشت بخار
• بهبود انتقال حرارت
• هوا به عنوان عایق گرما در سیستم عمل می کند
• گرم کردن آب تغیه دیگ بخار مانع از شوک گرما می شود

هوازدایی مکانیکی

طبقه بندی سیستم های هوازدا یا دی اریتور

هوازدا ها با توجه به میزان اکسیژن موجود در نقطه جوش آب طبقه بندی می شوند:
• پیش گرم کردن آب بویلر (مخزن آب تغذیه اتمسفری)
۹۰- ۹۶ درجه سانتیگراد ( ۰٫۱- ۱ ppm اکسیژن باقی مانده)
• هوازدای اسپری تحت فشار ۰٫۰۳ cc/Lt O2
اکسیژن باقی مانده ۴۴ppb، (Saturation point ±۱,۷ ˚C)
• هوازدای سینی تحت فشار با فشار ۰۰٫۵ cc/Lt O2
اکسیژن باقیمانده ۵- ۷ ppb، (Saturation point ±۱,۷ ˚C)

فاکتورهای موثر در عملکرد هوازدا یا دی اریتور

دما – حذف گازهای حل شده را افزایش می دهد.
توربولانس – برای جداسازی گازها از آب لازم است.
زمان – کارآیی تابعی از زمان است.
فیلم نازک – باعث افزایش سطح آب می شود که به نوبه خود باعث افزایش راندمان می شود.
گذرا – اضافه کردن آب سرد تازه به سیستم و حفظ نقطه جوش در هوازدا برای حفظ کارایی.
تهویه – باید مستقیم اجرا شود.
کارآیی سیستم آب های تغذیه با توانایی آن برای دستیابی مکانیکی آب به دمای بخار اشباع اندازه گیری می شود.
دمای بخار اشباع دمائی است که آب و بخار در آن تعادل دارند. هنگامی که درجه حرارت بخار اشباع در حدود ۱٫۷ درجه سانتی گراد است ، بهره وری از هوازدا یا دی اریتور به حداکثر می رسد.

حذف اکسیژن در آب تغذیه – روش های شیمیایی

۱٫ Sodium Sulfite
۲٫ Hydrazine
۳٫ Hydroquinone
۴٫ Carbohydrazide
۵٫ DEHA
۶٫ Erythorbic Acid
۷٫ Tanin

سدیم سولفیت

سولفیت سدیم شیمیایی با اکسیژن محلول واکنش می دهد و سولفات سدیم تولید می کند.

سدیم سولفیت

سدیم سولفیت

سولفیت باید به مخزن آب تغذیه بویلر یا هوازدا به طور مداوم ۱۵ سانتی متر پائین تر از سطح آب اضافه شود.
کنترل باقیمانده شیمیایی مبتنی بر نگهداری مقدار اضافی مشخصی از سولفیت سدیم در آب دیگ است.
دامنه بهینه pH برای واکنش سولفات سدیم جهت تشکیل سولفات سدیم ۹٫۰ – ۱۰٫۰ است.
حداکثر و حداقل محدودیت برای کنترل سولفیت سدیم در بویلر مشخص شده است. شما می توانید در صورت لزوم خوراک ماده شیمیایی را افزایش یا کاهش داده تا غلظت سولفیت بین حد تعیین شده قرار بگیرد.

خوردگی

خوردگی


سولفیت را می توان با کبالت کاتالیز کرد اما از آنجا که کبالت در مقادیر pH بالا رسوب می کند باید به طور جداگانه ای از مواد شیمیایی قلیایی بویلر اضافه شود.
در صورت کم شدن دمای آب تغذیه بویلر، نیاز سولفیت افزایش می یابد.
از آنجا که سولفیت با اکسیژن موجود در هوا واکنش نشان می دهد ، مخازن دوز نباید باز بوده و در تماس با هوا باشند و محلول نباید زیاد مخلوط شود. محتوای محصول ممکن است با اکسیژن موجود در هوا کاهش یابد.

هیدرازین

هیدرازین در سیستم های فشار قوی با اکسیژن واکنش نشان می دهد.

هیدرازین

هیدرازین

هیدرازین مواد جامد را به بویلر وارد نمی کند.
هیدرازین ماده ای سرطان زا به شمار می رود.
هیدرازین به عنوان یک مایع ۳۵٪ است و به طور مستقیم از ظرف داخل سیستم آب خوراک ، با سرعت ۰٫۰۵ – ۰٫۱۰ در دقیقه تغذیه می شود. افزودن هیدروکینون به هیدرازین میزان واکنش هیدرازین را از ۱۰ – ۱۰۰ برابر افزایش می دهد.
واکنش هیدرازین یکی از آهسته ترین اکسیژن زداهاست که کاتالیز نمی شود و دمای آب زیر ۱۵۰ درجه سانتیگراد است.
در دمای بالاتر از ۲۰۵ °C هیدرازین شروع به تجزیه به آمونیاک می کند که برای فلزات زرد باعث خوردگی می شود.

هیدروکینون

هیدروکینون به عنوان یک کاتالیزور برای هیدرازین ، DEHA و کربوهیدرازید استفاده می شود. این ماده همچنین به تنهایی بعنوان یک اکسیژن زدا است.
هیدروکینون حتی در آب نسبتاً سرد، سرعت واکنش بسیار سریعی دارد. این توانایی باعث افزایش عملکرد محصولاتی که از آن به عنوان کاتالیزور استفاده می شود، می شود و به آن اجازه می دهد تا در سیستم های کم فشار کار کند.
هیدروکینون ها سمی هستند. “سموم آبی”
هنگام استفاده از دستگاه ضدعفونی کننده مخلوط ، واکنش سریع کاهش این محصول باعث سیاه شدن رزین می شود. این می تواند در حین بازسازی جایی ایجاد شود که توانایی دیدن بصری جداسازی رزین از اهمیت بالایی برخوردار باشد.
هیدروکینون در دمای ۳۰۰ درجه سانتی گراد شروع به تجزیه می کند و به دی اکسید کربن تبدیل می شود.

کربوهیدرازید

به جای هیدرازین استفاده می شود اما سرطان زا نیست.
کربوهیدرازید به دو طریق با اکسیژن واکنش نشان می دهد.

کربوهیدرازید

کربوهیدرازید


کربوهیدرازید مواد جامد اضافی را به آب بویلر اضافه نمی کند. ۰٫۱ ppm کربوهیدازید ۰٫۷ ppm دی اکسید کربن اضافی را به سیستم اضافه می کند که هنگام استفاده از آمین خنثی باید در نظر گرفته شود.
این ماده به صورت تجاری به عنوان یک محلول ۶٫۵٪ در دسترس است و به آب خوراک دیگ اضافه می شود تا هیدرازین بین ۰٫۰۵- ۰٫۳ ppm فراهم شود.
کربوهیدرازید در دمای ۱۸۰ درجه سانتی گراد شروع به تجزیه می کند و به آمونیاک تبدیل می شود.

DEHA

DEHA یک اکسیژن زدای فرار است که به عنوان محلول ۸۵٪ یا ۲۵٪ فروخته می شود. سطوح فلزی و لاین های برگشتی را در بویلر، با ترک بویلر توسط بخار ، غیر فعال می کند.
DEHA با اکسیژن به شرح زیر واکنش نشان می دهد.

DEHA

DEHA


DEHA ابتدا به اسید استیک و استات و سپس به دی اکسید کربن تبدیل می شود. این تبدیل را باید هنگام استفاده از آمین های خنثی کننده در نظر گرفت. DEHA در دمای ۲۸۰ درجه سانتیگراد به آمونیاک تجزیه می شود.
ویژگی کاهش DEHA می تواند هماتیت (Fe2O3) را به مگنتیت (Fe3O4) تبدیل کند.
برای تجزیه و تحلیل DEHA از آهن استفاده می شود. به همین دلیل ، وقتی تعادل توسط DEHA تجزیه و تحلیل می شود، روش تحلیلی باید در مداخله گنجانده شود که باعث می شود آهن از قبل موجود در آب باشد.

اریتوربیک اسید (Erythorbic Acid)

EA C یک اسید آلی است یک ایزومر ویتامین A است. به همین دلیل برای استفاده در سیستم های تولید بخار در تماس با غذا مناسب است.
EA را می توان با فلزات انتقال (مس ، آهن) مانند سولفید کاتالیز کرد. حتی ۱ ppb آهن در آب تغذیه بویلر بعنوان یک کاتالیزور عمل می کند. مس موثرترین کاتالیزور است.
EA به خوبی آهن را غیرفعال می کند. هنگامی که EA خرد می شود ، رسوب هایی که به مگنتیت تبدیل می شوند، ایجاد می شوند.