|
تشكيل رسوب در لوله‌هاي ديگ بخار
و تشديد خوردگي روي سطوح فلزاتي كه انواع راكتور و مخازن از آنها ساخته
شده غالبا در صنايع، مشكلات عمده‌اي را به وجود مي‌آورد. از آن‌جا كه
انتخاب حلال تا حدي تجربي است، به تستهاي آزمايشگاهي نياز است تا
كارايي آن را بر روي نمونه‌هاي مربوط تعيين كرده و موثرترين دما را
مشخص كند. با اينكه امروزه حلالهاي متنوعي براي شستشو بويلرها در
بازار وجود دارد ولي هنوز كارشناسان‌حلالهايي را بكار مي‌گيرند كه از قبل
استفاده مي‌كرده‌اند. در برنامه‌هاي شست وشوي بويلر، از هر حلالي مي‌توان
استفاده كرد ولي غالبا يكي از آنها نتايج بهتري را به‌دست خواهدداد، كه
اين موضوع به نوع بويلر، ساختمان شيميايي رسوبات، ايمني و مسائل زيست
محيطي و برخي عوامل ديگر بستگي دارد. فرآيند شستشو شيميايي با اسيدها
و ديگر حلالها، يكي از روشهاي اصلي شست وشو و تميزكاري است ولي هنوز
موارد زيادي از تميزكاري، با استفاده از روشهاي مكانيكي يا روشهاي
جت‌زني با آب فشار قوي انجام مي‌شود. درروشهاي مكانيكي از ضربه زدن،
ارتعاش و سندبلاست استفاده مي‌شود تا رسوبات، زدوده‌شوند. در روش جت‌زني
با آب فشار قوي نيز، آب با فشاري معادل 10000psiبه رسوبات برخورد كرده
و سطح لوله‌ها را تميز مي‌كند. در اين نوشتار سعي شده جزييات مهم مربوط
به معمولترين و موثرترين حلالهاي شست وشو و تاثير طراحي بويلر و ساختمان
شيميايي‌رسوبات در انتخاب حلال، بررسي و تشريح شود.
شيمي رسوبات سمت آب بويلر در خلال بهره‌برداري عادي از بويلر، روي سطح
كربن استيل لوله‌هاي داخل بويلر، يك لايه نازك Fe304
تشكيل مي‌شود كه از خوردگي بيشتر سطوح جلوگيري مي‌كند.
به طور مشابه در مبدلهاي حرارتي از جنس مس نيز يك لايه Cu2O
تشكيل شده و لوله‌ها را از خوردگي محافظت مي‌كند. اين‌لايه‌ها به مرور
زمان، كلفت تر مي‌شوند. خوردگي تدريجي درسيستمهاي آب تغذيه، سبب توليد
يونهاي فلزي محلول و ذرات مي‌شود كه با ورود به بويلر در دماي بالا
رسوب مي‌كنند. حتي بهترين برنامه‌هاي تصفيه آب نيز قادر نخواهند بود
جلوي اين پديده را بگيرند. اين رسوبات سرانجام سبب مسائلي از
قبيل‌خوردگي زير رسوبي و محدوديت در انتقال
حرارت مي‌شوند. در اغلب بويلرها، حتي بويلرهاي داراي برنامه‌هاي
پايش منظم نيز اكسيد آهن، مس و اكسيدهاي مس و مقادير كمي از فلزات
آلياژي (نيكل، كروم وروي) در رسوبات ديده مي‌شود.
نشتي لوله‌هاي كندانسور و ديگر خرابيها مي‌تواند سبب افزايش تشكيل رسوبات
شود. آلودگيهاي اصلي، شامل نمكهاي‌حاصل از سختي و سيليس آب است كه
حلاليت اغلب اين مواد با افزايش دما كاهش مي‌يابد. اين رسوبات بسيار
مضر بوده و سبب بالا رفتن دماي مجاز و خوردگي بيشترمي‌شود. به عنوان
نمونه در يك مورد نشتي كندانسور، تشكيل رسوبات و خوردگي زير رسوبي، سبب
وارد شدن خسارتهاي چند ميليون دلاري به لوله‌ها شد. در مورد ديگر نيز
نشتي در كندانسورهاي بزرگ سبب كاهش pH از 2/9 به 8/5 در كمتر از يك
ساعت و تبديل كلريد منيزيم به هيدرواكسيدمنيزيم شد و كاركنان واحد به
صورت مقطعي كندانسور را از خط خارج و آلودگي را تخليه كرده و در اسرع
وقت شستشو شيميايي بويلر را انجام دادند. از ديگرعاملهاي بسيار مهم
در انتخاب حلال و فرآيند شستشو، نوع لايه‌هاي رسوب‌گذاري شده است، كه
متداولترين آنها رسوبات اكسيد آهن و مس است. خرابي هاي گاه به‌گاه در
سيستم شيميايي آب ورودي، سبب خوردگي آلياژهاي مس در كندانسور
و لوله هاي مبدلهاي حرارتي شده و باعث انتقال محصولات خوردگي به
بويلر مي‌شود. بازگشت به وضعيت عادي سبب‌كاهش خوردگي مس و توقف پديده
رسوب‌گذاري مي‌شود، ولي حتما در اين حال نيز مشكلات ديگر به قوت خود
باقي است.
زمان شستشو شيميايي:
عوامل موثر بر زمان شستشو شيميايي بويلر شامل تعدد راه اندازي و
توقف واحد، تعداد نشتي ها و شدت آن در لوله هاي كندانسور، شدت نفوذ هوا در
آب سيكل و زمان گذشته از آخرين شست وشو است. مصرف زياد آب بويلر، ورود
محصولات خوردگي به بويلر را افزايش مي‌دهد. اين موضوع در واحدهايي كه
تعداد دوره نشتي كندانسور زياد است، از بزرگترين مكانيزم هاي رسوب گذاري
به‌شمار مي‌رود. عواملي كه سبب افزايش خوردگي و تشكيل محصولات خوردگي
در سيكل مي‌شوند شامل نفوذ هوا از نشتي‌ها، تنش‌هاي حرارتي و مكانيكي
ناشي از گرم و سردشدن و تغييرات ايجاد شده در تركيب شيميايي آب ورودي
و آب بويلر است. در برخي واحدها، اطلاعات مربوط به زمانهاي راه‌اندازي،
توقف، نشتي كندانسور و ديگر مسائل، ثبت مي‌شود، تا از آنها براي تعيين
زمان شست وشو استفاده شود. موسسه‌تحقيقات برق (EPRI) راهنمايي هايي
را براي سازمانهاي عضو به منظور برنامه ريزي و محاسبه اين زمان ارايه
كرده است. هواي ورودي ناشي از نشت كندانسور در مدت‌بهره‌برداري عادي
سبب افزايش خوردگي و بالا رفتن يون آهن و مس در آب تغذيه مي‌شود. يك
برنامه پايش خوب، كمكي به كاركنان در شناسايي ميزان نشتي اضافي هوا
خواهد بود. بهترين و دقيق ترين راه براي پايش لوله هاي بويلر، گرفتن
نمونه هايي ازلوله‌هاي بويلر در تعميرات اساسي و تجزيه و تحليل آن
است. به‌دليل اينكه عموما دمانسبت به ديگر عوامل، تاثير بيشتري بر
رسوبات دارد، نمونه‌گيري بايد از بخشها و سطوح با بيشترين دما انجام شود.
دانسيته رسوبات، يكي از معيارهاي اوليه در تعيين زمان مناسب براي شستشوي شيميايي بويلر است.
بويلرهاي با فشار بالا قادر به تحمل رسوبات كمتري نسبت به بويلرهاي با
فشار پايين است. دبي زياد حرارتي و دماي بالا در بويلرهاي با فشار بالا
سبب تجاوز از دماي مجاز و تشديد مكانيزم خوردگي زير رسوبي مي‌شود. با
انجام يك سري آناليز بر روي رسوبات مي‌توان پي به محتويات رسوبات و
محل تشكيل آنها برد. كه اين خود مي‌تواند در انتخاب حلال شستشوي
شيميايي، موثر باشد.
به‌عنوان مثال: اگر محتواي رسوبات لوله‌ها اغلب اكسيد آهن به همراه
مقدار كمي مس باشد، مي‌توان در يك فرآيند تك مرحله‌اي، آهن و مس را
حذف كرد. اما اگر آلودگي مس به اندازه‌اي باشد كه غلظت آن در حلال شست
وشو از 3/0 درصد تجاوزكند، حداقل به دو مرحله شست وشو نيازاست. هنگامي
كه غلظت بالايي از مس درميان باشد، گاه يك مرحله مقدماتي براي حذف
مس و يك مرحله حذف آهن و يك مرحله نهايي حذف مس نياز است. از ديگر
مزاياي نمونه برداري از لوله ها، آن است كه به پيمانكار اين اجازه را
مي‌دهد كه در مورد استفاده از يك يا تركيبي از حلالها تصميم‌گيري كند.
صفحه بعد
|
