Kazan korozyonu ve nasıl önlenir. Orta ve düşük basınçlı kazanlarda fırın tarafından korozyon ve erozyon

Tanıtım

Korozyon (Latince corrosio - korozyondan), çevre ile kimyasal veya fizikokimyasal etkileşimin bir sonucu olarak metallerin kendiliğinden yok edilmesidir. Genel olarak, bu, metal veya seramik, ahşap veya polimer olsun, herhangi bir malzemenin imhasıdır. Korozyonun nedeni, yapı malzemelerinin, onlarla temas halinde olan maddelerin etkilerine karşı termodinamik kararsızlığıdır. Bir örnek, sudaki demirin oksijen korozyonudur:

4Fe + 2Н 2 О + ЗО 2 = 2 (Fe 2 O 3 Н 2 О)

Günlük yaşamda, "paslanma" terimi genellikle demir alaşımları (çelikler) için kullanılır. Daha az bilinenler ise polimer korozyonu vakalarıdır. Onlarla ilgili olarak, metaller için "korozyon" terimine benzer "yaşlanma" kavramı vardır. Örneğin, atmosferik oksijen ile etkileşime bağlı olarak kauçuğun yaşlanması veya atmosferik yağışın etkisi altında belirli plastiklerin tahrip olması ve ayrıca biyolojik korozyon. Korozyon hızı, herhangi bir kimyasal reaksiyon gibi, sıcaklığa büyük ölçüde bağlıdır. 100 derecelik bir sıcaklık artışı, korozyon oranını birkaç büyüklük derecesine kadar artırabilir.

Korozyon süreçleri, geniş dağılım ve meydana geldiği çeşitli koşullar ve ortamlar ile karakterize edilir. Bu nedenle, korozyon oluşumlarının tek ve kapsamlı bir sınıflandırması yoktur. Ana sınıflandırma işlemin mekanizmasına göre yapılır. İki tip vardır: kimyasal korozyon ve elektrokimyasal korozyon. Bu yazıda, küçük ve büyük kapasiteli gemi kazan tesisleri örneği kullanılarak kimyasal korozyon ayrıntılı olarak ele alınmaktadır.

Korozyon süreçleri, geniş dağılım ve meydana geldiği çeşitli koşullar ve ortamlar ile karakterize edilir. Bu nedenle, korozyon oluşumlarının tek ve kapsamlı bir sınıflandırması yoktur.

İmha işleminin gerçekleştiği agresif ortam türüne göre korozyon aşağıdaki tiplerde olabilir:

1) -Gaz korozyonu

2) - Elektrolit olmayanlarda korozyon

3) -Atmosferik korozyon

4) - Elektrolitlerde korozyon

5) -Yeraltı korozyonu

6) -Biyokorozyon

7) -Kaçak akımdan kaynaklanan korozyon.

Korozyon işleminin koşullarına göre, aşağıdaki tipler farklılık gösterir:

1) -Kontak korozyonu

2) - Aralık korozyonu

3) -Tamamlanmamış daldırmada korozyon

4) -Tam daldırmada korozyon

5) -Alternatif daldırmada korozyon

6) -Sürtünme korozyonu

7) -Stres altında korozyon.

Yıkımın doğası gereği:

Tüm yüzeyi kaplayan sürekli korozyon:

1) -üniforma;

2) - düzensiz;

3) -seçici.

Belirli alanları kapsayan yerel (yerel) korozyon:

1) -noktalar;

2) - ülseratif;

3) -nokta (veya çukurlaşma);

4) -aracılığıyla;

5) -kristaller arası.

1. Kimyasal korozyon

Bir metalurji tesisinde haddelenmiş metal üretme sürecinde olan bir metal hayal edin: haddehanenin ayakları boyunca kızgın bir kütle hareket ediyor. Ondan her yöne ateşli sprey saçılır. Metalin havadaki oksijenle etkileşiminden kaynaklanan kimyasal korozyon ürünü olan kireç parçacıklarının ufalanması metalin yüzeyinden gelir. Oksitleyici maddenin parçacıklarının ve oksitlenmiş metalin doğrudan etkileşimi nedeniyle metalin kendiliğinden yok olmasına kimyasal korozyon denir.

Kimyasal korozyon, metal bir yüzeyin (aşındırıcı) bir ortamla etkileşimi olup, buna faz sınırında elektrokimyasal süreçlerin meydana gelmesi eşlik etmez. Bu etkileşim durumunda, metalin oksidasyonu ve aşındırıcı ortamın oksitleyici bileşeninin indirgenmesi tek bir işlemde ilerler. Örneğin, demir bazlı malzemelerin yüksek sıcaklıklarda oksijen ile etkileşimi sırasında kireç oluşumu:

4Fe + 3O 2 → 2Fe 2 O 3

Elektrokimyasal korozyonda metal atomlarının iyonlaşması ve korozif ortamın oksitleyici bileşeninin indirgenmesi birden fazla olayda meydana gelir ve bunların oranları metalin elektrot potansiyeline bağlıdır (örneğin çeliğin deniz suyunda paslanması).

Kimyasal korozyonda, metalin oksidasyonu ve korozif ortamın oksitleyici bileşeninin indirgenmesi aynı anda meydana gelir. Bu tür korozyon, kuru gazlar (hava, yakıt yanma ürünleri) ve elektrolit olmayan sıvılar (yağ, benzin vb.) metaller üzerinde etki ettiğinde ve heterojen bir kimyasal reaksiyon olduğunda görülür.

Kimyasal korozyon süreci aşağıdaki gibidir. Dış ortamın oksitleyici bileşeni, değerlik elektronlarını metalden uzaklaştırır, aynı anda onunla kimyasal bir bileşiğe girer ve metal yüzeyinde bir film oluşturur (korozyon ürünü). Filmin daha fazla oluşumu, agresif bir ortamın filmi boyunca metal ve metal atomlarına dış ortama doğru karşılıklı iki taraflı difüzyon ve bunların etkileşimi nedeniyle oluşur. Bu durumda oluşan film koruyucu özelliklere sahipse yani atomların difüzyonunu engelliyorsa zamanla korozyon kendini geciktirerek ilerler. 100 ° C'lik bir ısıtma sıcaklığında bakır üzerinde, 650 ° C'de nikel üzerinde ve 400 ° C'de demir üzerinde böyle bir film oluşur. Çelik ürünlerin 600 °C'nin üzerinde ısıtılması, yüzeylerinde gevşek bir film oluşmasına neden olur. Sıcaklık arttıkça oksidasyon süreci hızlanır.

Kimyasal korozyonun en yaygın türü, yüksek sıcaklıklarda gazlardaki metallerin korozyonudur - gaz korozyonu. Bu tür korozyon örnekleri, fırın bağlantı parçalarının, içten yanmalı motorların parçalarının, ızgaraların, gazyağı lambalarının parçalarının oksidasyonu ve metallerin yüksek sıcaklıkta işlenmesi (dövme, haddeleme, damgalama) sırasında oksidasyondur. Metal ürünlerin yüzeyinde başka korozyon ürünlerinin oluşması da mümkündür. Örneğin, kükürt bileşiklerinin demir üzerindeki etkisi altında, iyot buharlarının etkisi altında gümüş üzerinde kükürt bileşikleri oluşur - gümüş iyodür vb. Bununla birlikte, çoğu zaman metallerin yüzeyinde bir oksit bileşikleri tabakası oluşur.

Sıcaklık, kimyasal korozyon hızı üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Sıcaklık arttıkça gaz korozyon hızı artar. Gaz ortamının bileşimi, çeşitli metallerin korozyon hızı üzerinde belirli bir etkiye sahiptir. Bu nedenle, nikel oksijende, karbondioksitte kararlıdır, ancak kükürt dioksit atmosferinde güçlü bir şekilde korozyona uğrar. Bakır oksijende korozyona uğrar, ancak kükürt dioksite karşı dirençlidir. Krom, her üç gazda da korozyona dayanıklıdır.

Gaz korozyonuna karşı koruma sağlamak için krom, alüminyum ve silikon ile ısıya dayanıklı alaşımlar kullanılır, koruyucu atmosferler ve alüminyum, krom, silikon ve ısıya dayanıklı emayelerle koruyucu kaplamalar oluşturulur.

2. Gemi buhar kazanlarında kimyasal korozyon.

Korozyon türleri. Çalışma sırasında, bir buhar kazanının elemanları, su, buhar ve baca gazları gibi agresif ortamlara maruz kalır. Kimyasal ve elektrokimyasal korozyonu ayırt eder.

Yüksek sıcaklıklarda çalışan makinelerin parçaları ve tertibatları, kimyasal korozyona karşı hassastır - piston ve türbin motorları, roket motorları vb. metaller ve denge sistemini terk edin:

Bu koşullar altında oksidasyon her zaman mümkündür, ancak oksidin çözünmesiyle birlikte metal yüzeyinde oksidasyon sürecini engelleyebilecek bir oksit tabakası belirir.

Metal oksidasyon hızı, kimyasal reaksiyonun hızına ve film boyunca oksitleyicinin difüzyon hızına bağlıdır ve bu nedenle filmin koruyucu etkisi ne kadar yüksekse, sürekliliği o kadar iyi ve difüzyon kapasitesi o kadar düşük olur. Metal yüzeyinde oluşan filmin sürekliliği, oluşan oksit veya başka bir bileşiğin hacminin, bu oksidin oluşumu için tüketilen metal hacmine oranı ile tahmin edilebilir (Pilling-Badwards faktörü). a katsayısı (Pulling - Badwards faktörü) farklı metaller için farklı anlamlara sahiptir. ile metaller<1, не могут создавать сплошные оксидные слои, и через несплошности в слое (трещины) кислород свободно проникает к поверхности металла.

Bir noktada sürekli ve kararlı oksit tabakaları oluşur. = 1.2-1.6, ancak a'nın büyük değerlerinde, filmler süreksizdir, ortaya çıkan iç gerilmelerin bir sonucu olarak metal yüzeyden (demir tufal) kolayca ayrılır.

Boncuklanma - Badwards faktörü çok yaklaşık bir tahmin verir, çünkü oksit tabakalarının bileşimi, oksit yoğunluğuna da yansıyan geniş bir homojenlik bölgesi enlemine sahiptir. Yani, örneğin, krom a için = 2.02 (saf fazlarda), ancak üzerinde oluşan oksit film çevrenin etkisine karşı çok dirençlidir. Metal yüzeyindeki oksit filmin kalınlığı zamanla değişir.

Buhar veya sudan kaynaklanan kimyasal korozyon, metali tüm yüzey üzerinde eşit olarak yok eder. Modern deniz kazanlarında bu tür korozyon oranı düşüktür. Kül birikintilerinde (kükürt, vanadyum oksitler, vb.) bulunan agresif kimyasal bileşiklerin neden olduğu lokal kimyasal korozyon daha tehlikelidir.

Elektrokimyasal korozyon, adından da anlaşılacağı gibi, yalnızca kimyasal süreçlerle değil, aynı zamanda etkileşimli ortamdaki elektronların hareketi ile de ilişkilidir, yani. bir elektrik akımı görünümü ile. Bu işlemler, metalin, iyonlara ayrışmış bir tuz ve alkali çözeltisi olan, kazan suyunun dolaştığı bir buhar kazanında meydana gelen elektrolit çözeltileri ile etkileşime girdiğinde meydana gelir. Elektrokimyasal korozyon ayrıca metal, her zaman su buharı içeren hava ile temas ettiğinde (normal sıcaklıkta) meydana gelir, bu da metal yüzeyinde ince bir nem filmi şeklinde yoğunlaşarak elektrokimyasal korozyon oluşumu için koşullar yaratır.

RU 2503747 patentinin sahipleri:

TEKNOLOJİ ALANI

Buluş, ısı enerjisi mühendisliği ile ilgilidir ve mevcut çalışma sırasında buhar ve sıcak su kazanları, ısı eşanjörleri, kazan tesisatları, buharlaştırıcılar, ısıtma şebekeleri, konutlar için ısıtma sistemleri ve endüstriyel tesisler için kireç ısıtma borularına karşı koruma sağlamak için kullanılabilir.

TEKNOLOJİ DÜZEYİ

Buhar kazanlarının çalışması, aynı anda yüksek sıcaklıklara, basınca, mekanik streslere ve kazan suyu olan agresif bir ortama maruz kalmasıyla ilişkilidir. Kazan suyu ve kazan ısıtma yüzeylerinin metali, temas ettiklerinde oluşan karmaşık bir sistemin ayrı fazlarıdır. Bu fazların etkileşiminin sonucu, arayüzlerinde meydana gelen yüzey süreçleridir. Sonuç olarak, ısıtma yüzeylerinin metalinde korozyon ve tufal oluşumu ortaya çıkar, bu da metalin yapısında ve mekanik özelliklerinde değişikliğe yol açar ve çeşitli hasarların gelişmesine katkıda bulunur. Ölçeğin termal iletkenliği, ısıtma borularının demirininkinden elli kat daha düşük olduğundan, ısı transferi sırasında - 1 mm'lik bir ölçek kalınlığı 7 ila% 12 arasında ve 3 mm'de - bir termal enerji kaybı vardır - %25. Sürekli bir buhar kazanı sisteminde ağır kireç oluşumu, kireci gidermek için genellikle yılda birkaç gün üretimin durdurulmasına neden olur.

Besleme ve dolayısıyla kazan suyunun kalitesi, iç ısıtma yüzeylerinin metalinin çeşitli korozyon türlerine, üzerlerinde birincil kireç oluşumuna ve ikincil kaynak olarak çamur oluşumuna neden olabilecek safsızlıkların varlığı ile belirlenir. ölçek oluşumu. Ayrıca kazan suyunun kalitesi, su arıtma proseslerinde su ve yoğuşmanın boru hatları ile taşınması sırasında yüzey olayları sonucunda oluşan maddelerin özelliklerine de bağlıdır. Besleme suyundan yabancı maddelerin uzaklaştırılması, kireç oluşumunu ve korozyonu önlemenin yollarından biridir ve kaynak sudaki yabancı maddelerin uzaklaştırılmasını en üst düzeye çıkarmayı amaçlayan ön (ön kaynatma) su arıtma yöntemleri ile gerçekleştirilir. Bununla birlikte, kullanılan yöntemler, yalnızca teknik zorluklarla değil, aynı zamanda ön kaynar su arıtma yöntemlerinin kullanılmasının ekonomik fizibilitesiyle de ilişkili olan sudaki safsızlıkların içeriğini tamamen ortadan kaldırmaz. Ayrıca su arıtma karmaşık bir teknik sistem olduğundan küçük ve orta kapasiteli kazanlar için gereksizdir.

Halihazırda oluşmuş tortuların giderilmesi için bilinen yöntemler, esas olarak mekanik ve kimyasal temizleme yöntemlerini kullanır. Bu yöntemlerin dezavantajı, kazanların çalışması sırasında üretilememeleridir. Ek olarak, kimyasal temizleme yöntemleri genellikle pahalı kimyasalların kullanılmasını gerektirir.

Kazanların çalışması sırasında gerçekleştirilen, kireç ve korozyon oluşumunu önlemeye yönelik bilinen yöntemler de vardır.

1877389 sayılı ABD patentinde, sıcak su ve buhar kazanlarında kirecin giderilmesi ve oluşumunun önlenmesi için bir yöntem önerilmiştir. Bu yöntemde kazanın yüzeyi katottur ve anot boru hattının içinde bulunur. Yöntem, sistemden doğrudan veya alternatif akım geçirmekten oluşur. Yazarlar, yöntemin etki mekanizmasının, bir elektrik akımının etkisi altında, kazanın yüzeyinde gaz kabarcıklarının oluşması gerçeğinde yattığını ve bunun da mevcut ölçeğin pul pul dökülmesine yol açtığını ve yeni bir gaz oluşumunu engellediğini belirtiyorlar. bir. Bu yöntemin dezavantajı, sistemdeki elektrik akımı akışını sürekli olarak sürdürme ihtiyacıdır.

5,667,677 sayılı ABD Patenti, kireç oluşumunu geciktirmek için bir boru hattında bir sıvının, özellikle suyun muamele edilmesi için bir yöntemi öğretmektedir. Bu yöntem, borularda ve ekipmanların duvarlarından suda çözünen kalsiyum ve magnezyum iyonlarını iten, kireç şeklinde kristalleşmelerini önleyen, kazanların, kazanların, ısının çalıştırılmasını mümkün kılan borularda bir elektromanyetik alan oluşturulmasına dayanmaktadır. eşanjörler, sert su soğutma sistemleri. Bu yöntemin dezavantajı, kullanılan ekipmanın yüksek maliyeti ve karmaşıklığıdır.

WO 2004016833, aşırı doymuş bir alkalin sulu çözeltiye maruz bırakılan bir metal yüzey üzerinde kireç oluşumunu azaltmak için bir yöntem önerir; bu, bir süre maruz kaldıktan sonra kireç oluşabilir, söz konusu yüzeye bir katodik potansiyel uygulanmasını içerir.

Bu yöntem, metalin sulu bir çözelti ile temas halinde olduğu çeşitli teknolojik işlemlerde, özellikle ısı eşanjörlerinde kullanılabilir. Bu yöntemin dezavantajı, katodik potansiyel kaldırıldıktan sonra metal yüzeyi korozyondan korumamasıdır.

Bu nedenle, kalorifer borularında, sıcak su kazanlarında ve buhar kazanlarında kireç oluşumunu önlemek için ekonomik ve oldukça etkili olan ve yüzeyin uzun süre korozyona karşı korunmasını sağlayan gelişmiş bir yöntemin geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. maruziyet sonrasında.

Mevcut buluşta, belirtilen problem, metal yüzey üzerinde koloidal partiküllerin ve iyonların metal yüzeyine yapışma kuvvetinin elektrostatik bileşenini nötralize etmeye yeterli, akım taşıyan bir elektrik potansiyelinin oluşturulduğu bir yöntem kullanılarak çözülür.

BULUSUN KISA AÇIKLAMASI

Mevcut buluşun bir amacı, sıcak su ve buhar kazanlarının ısıtma borularında kireç oluşumunu önlemek için geliştirilmiş bir yöntem sağlamaktır.

Mevcut buluşun bir diğer amacı, sıcak su ve buhar kazanlarının çalışması sırasında kireç çözme ihtiyacını ortadan kaldırma veya önemli ölçüde azaltma olanağını sağlamaktır.

Mevcut buluşun bir diğer amacı, sıcak su ve buhar kazanlarının ısıtma borularında kireç oluşumunu ve korozyonu önlemek için tüketilebilir reaktifler kullanma ihtiyacını ortadan kaldırmaktır.

Bu buluşun bir diğer amacı, sıcak su ve buhar kazanlarının kalorifer borularının kirli kazan boruları üzerinde kireç ve korozyon oluşumunu önlemek için çalışmalara başlanmasını sağlamaktır.

Mevcut buluş, demir içeren bir alaşımdan yapılmış ve bir buhar-su ortamı ile temas halinde olan ve kirecin oluşabileceği bir metal yüzey üzerinde kireç ve korozyon oluşumunu önlemek için bir yöntemle ilgilidir. Belirtilen yöntem, belirtilen metal yüzeye, koloidal parçacıkların ve iyonların metal yüzeye yapışma kuvvetinin elektrostatik bileşenini nötralize etmek için yeterli bir akım taşıyan elektrik potansiyelinin uygulanmasından oluşur.

Talep edilen yöntemin bazı özel düzenlemelerine göre, akım taşıma potansiyeli 61-150 V aralığına ayarlanır. Talep edilen yöntemin bazı özel düzenlemelerine göre, yukarıda bahsedilen demir içeren alaşım çeliktir. Bazı düzenlemelerde metal yüzey, bir sıcak su veya buhar kazanının ısıtma borularının iç yüzeyidir.

Bu açıklamada açıklanan yöntem aşağıdaki avantajlara sahiptir. Yöntemin bir avantajı, azaltılmış ölçek oluşumudur. Mevcut buluşun bir başka avantajı, tüketilebilir sentetik reaktiflerin kullanılmasına gerek kalmadan bir kez satın alınan çalışan bir elektrofiziksel aparatın kullanılması olasılığıdır. Diğer bir avantaj, kirli kazan boruları üzerinde çalışmaya başlama yeteneğidir.

Mevcut buluşun teknik sonucu, bu nedenle, sıcak su ve buhar kazanlarının verimliliğini artırmak, verimliliği artırmak, ısı transferinin verimliliğini artırmak, kazanı ısıtmak için yakıt tüketimini azaltmak, enerji tasarrufu sağlamak vb.

Mevcut buluşun diğer teknik sonuçları ve avantajları, katman katman yıkım ve halihazırda oluşturulmuş ölçeğin çıkarılması olasılığının yanı sıra yeni oluşumunun önlenmesini içerir.

ÇİZİMLERİN KISA AÇIKLAMASI

Şekil 1, mevcut buluşa göre yöntemin uygulanması sonucunda kazanın iç yüzeylerindeki tortuların dağılımını göstermektedir.

BULUŞUN AYRINTILI AÇIKLAMASI

Mevcut buluşa göre yöntem, kireç oluşumuna duyarlı bir metal yüzeye, metal yüzeye kireç oluşturan koloidal parçacıkların ve iyonların yapışma kuvvetinin elektrostatik bileşenini nötralize etmek için yeterli bir akım taşıyan elektrik potansiyelinin uygulanmasını içerir.

Bu uygulamada kullanıldığı anlamıyla "iletken elektrik potansiyeli" terimi, metal ile tuzları içeren buhar-su ortamı arasındaki arayüzde elektrik çift tabakasını nötralize eden ve kireç oluşumuna yol açan alternatif bir potansiyel anlamına gelir.

Teknikte uzman bir kişi tarafından bilindiği gibi, bir metaldeki ana yük taşıyıcılara - elektronlara kıyasla yavaş olan yük taşıyıcıları, bir elektrik yükü taşıyan ve dislokasyon akımları oluşturan kristal yapısının dislokasyonlarıdır. Kazan ısıtma borularının yüzeyine çıkan bu akımlar, kireç oluşumu sırasında elektrikli çift katmanın bir parçasıdır. İletken, elektriksel, titreşimli (yani alternatif) potansiyel, dislokasyonların elektrik yükünün metal yüzeyden zemine çıkarılmasını başlatır. Bu bakımdan dislokasyon akımlarının iletkenidir. Bu akım taşıyan elektrik potansiyelinin faaliyeti sonucunda, elektriksel çift tabaka tahrip olur ve kireç kademeli olarak parçalanır ve periyodik blöflerle kazandan uzaklaştırılan çamur şeklinde kazan suyuna geçer.

Bu nedenle, "iletken potansiyel" terimi teknikte uzman bir kişi için anlaşılabilir ve ek olarak önceki teknikten bilinmektedir (bkz. örneğin patent RU 2128804 C1).

Örneğin, RU 2100492 C1'de açıklanan bir cihaz, bir frekans dönüştürücüye ve bir titreşimli potansiyel düzenleyiciye sahip bir dönüştürücünün yanı sıra bir darbe şekli düzenleyicisini içeren bir cihaz, akım taşıyan bir elektrik potansiyeli oluşturmak için bir cihaz olarak kullanılabilir. Bu aygıtın ayrıntılı bir açıklaması RU 2100492 C1'de verilmiştir. Teknikte uzman bir kişi tarafından anlaşılacağı gibi herhangi bir başka benzer cihaz da kullanılabilir.

Mevcut buluşa göre iletken bir elektrik potansiyeli, kazanın tabanından uzaktaki metal yüzeyin herhangi bir kısmına uygulanabilir. Başvuru yeri, iddia edilen yöntemin uygulanmasının uygunluğu ve/veya etkinliği ile belirlenir. Teknikte uzman bir kişi, burada açıklanan bilgileri ve standart test prosedürlerini kullanarak, akım taşıyan elektrik potansiyeli için en uygun konumu belirleyebilecektir.

Mevcut buluşun bazı düzeneklerinde akım taşıyan elektrik potansiyeli değişkendir.

Mevcut buluşa göre iletken elektrik potansiyeli, çeşitli zaman periyotları için uygulanabilir. Potansiyelin uygulama süresi, metal yüzeyin kirlenme derecesi ve doğası, kullanılan suyun bileşimi, sıcaklık rejimi ve ısı mühendisliği cihazının çalışmasının özellikleri ve bu alandaki uzmanlar tarafından bilinen diğer faktörler tarafından belirlenir. teknoloji. Teknikte uzman bir kişi, bu açıklamada açıklanan bilgileri ve standart test yöntemlerini kullanarak, ısıtmanın amaçlarına, koşullarına ve durumuna dayalı olarak akım yayan elektrik potansiyelinin uygulanması için en uygun zamanı belirleyebilecektir. cihaz.

Yapışma kuvvetinin elektrostatik bileşenini nötralize etmek için gereken akım taşıma potansiyelinin büyüklüğü, örneğin Deryagin BV, Churaev NV kitabından, önceki teknikten bilinen bilgilere dayanarak kolloidal kimya alanında bir uzman tarafından belirlenebilir. Müller sanal makinesi Surface Forces, Moscow, Nauka, 1985. Bazı düzenlemelerde, akım taşıyan elektrik potansiyeli 10 V ila 200 V, daha tercihen 60 V ila 150 V, daha da tercihen 61 V ila 150 V aralığındadır. Değerler 61 V ila 150 V aralığındaki akım taşıyan elektrik potansiyelinin büyüklüğü, ölçekteki yapışma kuvvetlerinin elektrostatik bileşeninin temeli olan elektrikli çift katmanın boşalmasına ve sonuç olarak, tahribatına yol açar. ölçek. 61 V'nin altındaki akım taşıma potansiyeli değerleri, ölçeği yok etmek için yetersizdir ve 150 V'un üzerindeki akım taşıma potansiyeli değerlerinde, ısıtma borularının metalinin istenmeyen elektro-aşındırıcı tahribatının başlaması muhtemeldir.

Mevcut buluşa göre yöntemin uygulanabileceği metal yüzey, aşağıdaki ısı mühendisliği cihazlarının bir parçası olabilir: buhar ve sıcak su kazanlarının ısıtma boruları, ısı eşanjörleri, kazan tesisatları, buharlaştırıcılar, ısıtma ana hatları, konut binaları için ısıtma sistemleri ve mevcut operasyon sırasında endüstriyel tesisler. Bu liste açıklayıcıdır ve mevcut buluşa göre yöntemin uygulanabileceği cihazların listesini sınırlamaz.

Bazı düzenlemelerde, mevcut buluşa göre yöntemin uygulanabileceği metal yüzeyin yapıldığı demir içeren alaşım çelik veya dökme demir, kovar, fekral, transformatör çeliği gibi diğer demir içeren malzeme olabilir. , alsifer, magnico, alnico, krom çeliği, Invar, vb. Bu liste açıklayıcıdır ve mevcut buluşa göre yöntemin uygulanabileceği demir içeren alaşımların listesini sınırlamaz. Teknikte uzman bir kişi, önceki teknikten bilinen bilgilere dayanarak, mevcut buluşa göre kullanılabilen bu tür demir içeren alaşımları yapabilecektir.

Mevcut buluşun bazı düzenlemelerine göre tortunun oluşabildiği sulu ortam, musluk suyudur. Sulu ortam, çözünmüş metal bileşikleri içeren su da olabilir. Çözünmüş metal bileşikleri, demir ve/veya toprak alkali metal bileşikleri olabilir. Sulu ortam, demir ve/veya toprak alkali metal bileşiklerinin koloidal parçacıklarının sulu bir süspansiyonu da olabilir.

Mevcut buluşa göre yöntem, önceden oluşturulmuş tortuları ortadan kaldırır ve ısıtma cihazının çalışması sırasında iç yüzeylerin temizlenmesi için reaktifsiz bir araç olarak hizmet ederek, çalışmasının daha fazla kireçsiz modunu sağlar. Bu durumda, kireç oluşumunun ve korozyonun önlenmesinin sağlandığı bölgenin boyutu, ölçeğin etkin bir şekilde yok edildiği bölgenin boyutunu önemli ölçüde aşmaktadır.

Mevcut buluşa göre yöntem aşağıdaki avantajlara sahiptir:

Reaktiflerin kullanımını gerektirmez, yani. Çevre dostu;

Uygulaması kolaydır, özel cihazlar gerektirmez;

Operasyonunun ekonomik göstergelerini önemli ölçüde etkileyen ısı transfer katsayısını ve kazanların verimliliğini artırmaya izin verir;

Uygulanan ön kaynar su arıtma yöntemlerine ek olarak veya ayrı olarak kullanılabilir;

Kazan dairelerinin teknolojik şemasını büyük ölçüde basitleştiren ve inşaat ve işletme sırasında maliyetleri önemli ölçüde azaltmayı mümkün kılan suyun yumuşatma ve havasının alınması işlemlerini bırakmanıza izin verir.

Yöntemin olası nesneleri, sıcak su kazanları, atık ısı kazanları, kapalı ısı tedarik sistemleri, deniz suyunun termal tuzdan arındırılması için tesisler, buhar dönüştürme tesisatları vb.

Korozyon hasarının olmaması, iç yüzeylerde kireç oluşumu, düşük ve orta güçteki buhar kazanları için temelde yeni yapısal ve yerleşim çözümlerinin geliştirilmesi için bir fırsat sunar. Bu, termal işlemlerin yoğunlaşması nedeniyle buhar kazanlarının kütlesinde ve boyutlarında önemli bir azalma elde edilmesini sağlayacaktır. Isıtma yüzeylerinin belirtilen sıcaklık seviyesini sağlayın ve bu nedenle yakıt tüketimini, baca gazlarının hacmini azaltın ve atmosfere emisyonlarını azaltın.

UYGULAMA ÖRNEĞİ

Mevcut buluşta talep edilen yöntem, "Admiralteyskie Verfi" ve "Krasny Khimik" kazan tesislerinde test edilmiştir. Mevcut buluşa göre yöntemin, kazanların iç yüzeylerinden birikintileri etkili bir şekilde çıkardığı gösterilmiştir. Bu çalışmalar sırasında, %3-10'luk eşdeğer bir yakıt tasarrufu elde edilirken, tasarruf değerleri aralığı, kazan ünitelerinin iç yüzeylerinin farklı derecelerde kirlenmesiyle ilişkilendirilmiştir. Çalışmanın amacı, yüksek kaliteli su arıtma koşulları, su-kimyasal rejime uygunluk ve yüksek sıcaklık koşulları altında orta güçlü buhar kazanlarının reaktifsiz, kireçsiz çalışmasını sağlamak için iddia edilen yöntemin etkinliğini değerlendirmekti. profesyonel düzeyde ekipman çalışması.

Mevcut buluşta talep edilen yöntemin testi, Devlet Üniter Teşebbüsü "TEK SPb"nin Güney-Batı şubesinin 4. Krasnoselskaya kazan dairesinin 3 DKVr 20/13 numaralı bir buhar kazanı ünitesinde gerçekleştirildi. Kazan ünitesinin çalışması, düzenleyici belgelerin gerekliliklerine tam olarak uygun olarak gerçekleştirildi. Kazan, çalışmasının parametrelerini (oluşturulan buharın basıncı ve akış hızı, besleme suyunun sıcaklığı ve akış hızı, brülörlerdeki üfleme havası ve yakıtın basıncı, ana bölümlerde deşarj) izlemek için gerekli tüm araçlarla donatılmıştır. kazan ünitesinin gaz yolu). Kazanın buhar kapasitesi 18 t/h seviyesinde tutulmuş, kazan tamburundaki buhar basıncı 8.1… 8.3 kg/cm2 olmuştur. Ekonomizer ısıtma modunda çalışıyordu. Kullanılan kaynak su, GOST 2874-82 "İçme suyu" gereksinimlerine karşılık gelen şehir suyu teminiydi. Belirtilen kazan dairesine girişteki demir bileşiklerinin miktarının, kural olarak, düzenleyici gereklilikleri (0,3 mg / l) aştığı ve 0,3-0,5 mg / l olduğu ve bu da iç yüzeylerin yoğun şekilde büyümesine yol açtığı belirtilmelidir. demir bileşikleri ile.

Yöntemin etkinliğinin değerlendirilmesi, kazanın iç yüzeylerinin durumuna göre yapılmıştır.

Mevcut buluşa göre yöntemin, kazanın iç ısıtma yüzeylerinin durumu üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi.

Testlere başlamadan önce, kazan ünitesinin iç muayenesi yapıldı ve iç yüzeylerin başlangıç ​​durumu kaydedildi. Kazanın ön muayenesi, kimyasal temizliğinden bir ay sonra ısıtma sezonunun başında yapılmıştır. İnceleme sonucunda, tamburların yüzeyinde, koyu kahverengi renkte, paramanyetik özelliklere sahip ve muhtemelen demir oksitlerden oluşan katı katı tortular ortaya çıktı. Tortuların kalınlığı görsel olarak 0,4 mm'ye kadar çıktı. Kazan borularının görünür kısmında, esas olarak fırına bakan tarafta, sürekli katı birikintiler bulunmadı (100 mm boru uzunluğu başına 2 ila 15 mm boyutunda ve 0,5 mm'ye kadar kalınlıkta beş noktaya kadar) mm görsel olarak).

RU 2100492 C1'de açıklanan bir akım giderme potansiyeli oluşturmak için cihaz (1) noktasında kazanın arkasındaki üst tamburun kapağına (2) bağlandı (bkz. Şekil 1). İletken elektrik potansiyeli 100 V'a eşitti. İletken elektrik potansiyeli 1,5 ay boyunca sürekli olarak muhafaza edildi. Bu süre sonunda kazan ünitesi açılmıştır. Kazan ünitesinin dahili denetiminin bir sonucu olarak, üst ve alt tamburların yüzeyinde (3), kazandan 2-2,5 metre (bölge (4)) içinde neredeyse tamamen tortu (görsel olarak 0,1 mm'den fazla olmayan) yok. tambur kapakları (iletken bir potansiyel oluşturmak için cihazın bağlantı noktası (1)). Kapaklardan 2.5-3.0 m (bölge (5)) uzaklıkta, tortular (6), 0,3 mm kalınlığa kadar ayrı yumrular (noktalar) şeklinde korunmuştur (bkz. Şekil 1). Ayrıca öne doğru hareket ettikçe (kapaklardan 3,0-3,5 m uzaklıkta), görsel olarak 0,4 mm'ye kadar katı tortular (7) başlar, yani. cihazın bağlantı noktasından bu uzaklıkta, mevcut buluşa göre temizleme yönteminin etkisi pratik olarak ortaya çıkmamıştır. İletken elektrik potansiyeli 100 V'a eşitti. İletken elektrik potansiyeli 1,5 ay boyunca sürekli olarak muhafaza edildi. Bu süre sonunda kazan ünitesi açılmıştır. Kazan ünitesinin dahili incelemesinin bir sonucu olarak, tambur kapaklarından 2-2,5 metre mesafede üst ve alt tamburların yüzeyinde neredeyse tamamen tortu (görsel olarak 0,1 mm'den fazla olmayan) olmadığı tespit edildi ( akım taşıma potansiyeli oluşturmak için cihazın bağlantı noktası). Kapaklardan 2.5-3.0 m mesafede, tortular 0,3 mm kalınlığa kadar ayrı tüberküller (lekeler) şeklinde korunmuştur (bkz. Şekil 1). Ayrıca öne doğru hareket ettikçe (kapaklardan 3,0-3,5 m uzaklıkta), katı tortular görsel olarak 0,4 mm'ye kadar başlar, yani. cihazın bağlantı noktasından bu uzaklıkta, mevcut buluşa göre temizleme yönteminin etkisi pratik olarak ortaya çıkmamıştır.

Kazan borularının görünen kısmında, tambur kapaklarından 3.5-4.0 m mesafede, neredeyse tamamen tortu yokluğu vardı. Ayrıca, öne doğru hareket ettikçe, sürekli olmayan katı tortular bulundu (100 p.mm'de 2 ila 15 mm boyutunda ve görsel olarak 0,5 mm'ye kadar kalınlıkta beş noktaya kadar).

Testin bu aşamasının bir sonucu olarak, herhangi bir reaktif kullanılmadan mevcut buluşa göre yöntemin, önceden oluşmuş tortuları etkili bir şekilde yok edebildiği ve kazanın kireçsiz bir şekilde çalışmasını sağladığı sonucuna varılmıştır.

Testin bir sonraki aşamasında, "B" noktasına akım taşıma potansiyeli oluşturmak için bir cihaz bağlandı ve testler 30-45 gün daha devam etti.

Kazan ünitesinin bir sonraki açılışı, cihazın 3,5 aylık sürekli çalışmasından sonra gerçekleştirildi.

Kazan ünitesinin incelenmesi, daha önce kalan tortuların tamamen yok edildiğini ve kaynatma borularının alt bölümlerinde sadece küçük bir miktarın korunduğunu gösterdi.

Bu, aşağıdaki sonuçları çıkarmamıza izin verdi:

Kazan ünitesinin ölçeksiz çalıştığı bölgenin boyutları, tortuların etkin bir şekilde yok edildiği bölgenin boyutlarını önemli ölçüde aşmaktadır, bu da akım taşıma potansiyelinin bağlantı noktasının tüm iç yüzeyini temizlemek için daha sonra transferine izin vermektedir. kazan ve ardından kireçsiz çalışma modunu koruyun;

Daha önce oluşan tortuların yok edilmesi ve yenilerinin oluşumunun önlenmesi, farklı nitelikteki işlemlerle sağlanır.

Muayene sonuçlarına göre, varillerin ve kazan borularının son temizliği ve kazanın kireçsiz çalışmasını sağlamanın güvenilirliğini bulmak amacıyla ısıtma süresinin sonuna kadar testlerin devam etmesine karar verildi. Kazan ünitesinin bir sonraki açılışı 210 gün sonra gerçekleştirildi.

Kazanın iç denetiminin sonuçları, kazanın üst ve alt tamburları ve kaynatma boruları içindeki iç yüzeylerinin temizlenmesi işleminin tortuların neredeyse tamamen giderilmesiyle sonuçlandığını göstermiştir. Metalin tüm yüzeyinde, mavi bir kararma ile siyah bir renge sahip olan, kalınlığı nemli bir durumda bile (neredeyse kazanı açtıktan hemen sonra) görsel olarak 0,1 mm'yi aşmayan ince, yoğun bir kaplama oluşturulmuştur. .

Aynı zamanda, mevcut buluşun yöntemi kullanılırken kazan ünitesinin kireçsiz çalışmasının sağlanmasının güvenilirliği doğrulanmıştır.

Manyetit filmin koruyucu etkisi, cihazın bağlantısı kesildikten sonra 2 aya kadar sürdü; bu, rezerv veya onarım için aktarıldığında kazan ünitesinin kuru korunmasını sağlamak için oldukça yeterlidir.

Mevcut buluş, buluşun çeşitli spesifik örnekleri ve düzenlemeleri ile ilişkili olarak tarif edilmiş olmasına rağmen, bu buluşun bunlarla sınırlı olmadığı ve aşağıdaki istemlerin kapsamında uygulanabileceği anlaşılmalıdır.

1. Demir içeren bir alaşımdan yapılmış ve bir buhar-su ortamı ile temas halinde olan ve kirecin oluşabileceği bir metal yüzey üzerinde kireç oluşumunun önlenmesi için bir yöntem olup, söz konusu metal yüzeye bir akım taşıyan elektrik potansiyelinin uygulanmasından oluşur. Belirtilen metal yüzey ile ölçek oluşturan koloidal parçacıklar ve iyonlar arasındaki kuvvet yapışmasının elektrostatik bileşenini nötralize etmek için 61 V ila 150 V aralığındadır.

Buluş, ısı enerjisi mühendisliği ile ilgilidir ve işletme sırasında buhar ve sıcak su kazanları, ısı eşanjörleri, kazanlar, buharlaştırıcılar, ısıtma şebekeleri, ısıtma sistemleri için ısıtma borularının kireç ve korozyona karşı korunması için kullanılabilir. Demir içeren bir alaşımdan yapılmış ve bir buhar-su ortamı ile temas halinde olan ve kirecin oluşabileceği bir metal yüzey üzerinde kireç oluşumunu önlemeye yönelik bir yöntem, söz konusu metal yüzeye aralık içinde akım taşıyan bir elektrik potansiyelinin uygulanmasını içerir. 61 V ila 150 V arasında, belirtilen metal yüzey ile kireç oluşturan koloidal parçacıklar ve iyonlar arasındaki yapışma kuvvetinin elektrostatik bileşenini nötralize etmek için. Teknik sonuç, sıcak su ve buhar kazanlarının verimliliğinde ve verimliliğinde bir artış, ısı transferinin verimliliğinde bir artış, katman katman yıkımın sağlanması ve oluşan ölçeğin giderilmesi ve yeni oluşumunun önlenmesidir. 2 c.p. f-kristalleri, 1 örn., 1 hasta.

Hydro-X nedir:

Hydro-X, 70 yıl önce Danimarka'da icat edilmiş, hem sıcak su hem de düşük buhar basınçlı (40 atm'ye kadar) buhar olan ısıtma sistemleri ve kazanlar için gerekli düzeltici su arıtımını sağlayan bir yöntem ve çözümdür. Hydro-X yöntemi kullanılırken, plastik bidon veya varillerde tüketiciye sunulan sirkülasyon suyuna, kullanıma hazır olarak sadece bir solüsyon eklenir. Bu, işletmelerin kimyasal reaktifler için özel depolara, gerekli çözümleri hazırlamak için mağazalara vb.

Hydro-X kullanımı, gerekli pH değerinin korunmasını, suyun oksijen ve serbest karbondioksitten arındırılmasını, kireç oluşumunun önlenmesini ve varsa yüzeylerin temizlenmesini ve ayrıca korozyondan korunmayı sağlar.

Hydro-X, 20°C'de yaklaşık 1.19 g/cm özgül ağırlığı olan, berrak, sarımsı-kahverengi bir sıvı, homojen, kuvvetli alkalindir. Bileşimi stabildir ve uzun süreli depolama sırasında bile sıvı ayrımı veya çökelme olmaz, bu nedenle kullanımdan önce karıştırmaya gerek yoktur. Sıvı yanıcı değildir.

Hydro-X yönteminin avantajları, su arıtmanın basitliği ve verimliliğidir.

Isı eşanjörleri, sıcak su veya buhar kazanları dahil olmak üzere su ısıtma sistemlerinin çalışması sırasında, kural olarak, ilave su ile doldurulur. Kireç oluşumunu önlemek için, kazan suyundaki çamur ve tuz içeriğini azaltmak için su arıtması yapmak gerekir. Su arıtımı, örneğin yumuşatıcı filtrelerin kullanımı, demineralizasyon, ters ozmoz vb. aracılığıyla gerçekleştirilebilir. Bu tür arıtmadan sonra bile olası korozyonla ilgili sorunlar devam eder. Suya kostik soda, trisodyum fosfat vb. eklendiğinde, korozyon sorunu da kalır ve buhar kazanları için buhar kirliliği.

Kireç ve korozyon oluşumunu önleyen oldukça basit bir yöntem, kazan suyuna 8 organik ve inorganik bileşen içeren az miktarda önceden hazırlanmış bir çözeltinin eklendiği Hydro-X yöntemidir. Yöntemin avantajları aşağıdaki gibidir:

- Çözüm, tüketiciye kullanıma hazır bir biçimde gelir;

- küçük miktarlardaki çözelti, elle veya bir dozlama pompası kullanılarak suya verilir;

- Hydro-X kullanırken başka kimyasalların kullanılmasına gerek yoktur;

- kazan suyuna, geleneksel su arıtma yöntemlerinin kullanılmasına göre yaklaşık 10 kat daha az aktif madde verilir;

Hydro-X toksik bileşenler içermez. Sodyum hidroksit NaOH ve trisodyum fosfat Na3P04'e ek olarak, diğer tüm maddeler toksik olmayan bitkilerden çıkarılır;

- Buhar kazanları ve evaporatörlerde kullanıldığında temiz buhar sağlanır ve köpürme olasılığı önlenir.

Hydro-X'in Bileşimi.

Çözelti hem organik hem de inorganik olmak üzere sekiz farklı madde içerir. Hydro-X'in etki mekanizması karmaşık bir fizikokimyasal yapıya sahiptir.

Her bileşenin etki yönü yaklaşık olarak aşağıdaki gibidir.

225 g/l miktarındaki sodyum hidroksit NaOH, su sertliğini azaltır ve pH değerini düzenler, manyetit tabakayı korur; 2.25 g / l miktarında trisodyum fosfat Na3P04 - kireç oluşumunu önler ve demir yüzeyini korur. Toplam altı organik bileşiğin tamamı 50 g / l'yi geçmez ve lignin, tanen, nişasta, glikol, aljinat ve sodyum mannuronat içerir. Hydro-X suyunun arıtılmasında NaOH ve Na3P04 temel maddelerinin toplam miktarı, stokiyometri ilkesine göre geleneksel arıtmada kullanılandan yaklaşık on kat daha azdır.

Hydro-X bileşenlerinin etkisi kimyasaldan çok fizikseldir.

Organik katkı maddeleri aşağıdaki amaçlara hizmet eder.

Sodyum aljinat ve sodyum mannuronat, kalsiyum ve magnezyum tuzlarının çökelmesine yardımcı olmak için bazı katalizörlerle birlikte kullanılır. Tanenler oksijeni emer ve korozyona dayanıklı bir demir tabakası oluşturur. Lignin tanen gibi davranır ve ayrıca mevcut kirecin giderilmesine yardımcı olur. Nişasta bir çamur oluşturur ve glikol köpürmeyi ve nem damlacıklarının sürüklenmesini önler. İnorganik bileşikler, organik maddelerin etkili etkisi için gerekli olan zayıf alkali bir ortamı korur ve Hydro-X konsantrasyonunun bir göstergesi olarak hizmet eder.

Hydro-X'in çalışma prensibi.

Organik bileşenler Hydro-X'in hareketinde belirleyici bir rol oynar. Minimum miktarlarda bulunmalarına rağmen, derin dağılımları nedeniyle aktif reaksiyon yüzeyleri oldukça büyüktür. Hydro-X'in organik bileşenlerinin moleküler ağırlığı önemlidir, bu da su kirletici molekülleri çekmenin fiziksel etkisini sağlar. Su arıtmanın bu aşaması kimyasal reaksiyonlar olmadan gerçekleşir. Kirletici moleküllerin emilimi nötrdür. Bu, hem sertlik oluşturan hem de demir tuzları, klorürler, silisik asit tuzları vb. tüm bu tür molekülleri toplamanıza izin verir. Tüm su kirleticileri, hareketli, amorf ve birbirine yapışmayan çamurda biriktirilir. Bu, Hydro-X yönteminin önemli bir avantajı olan ısıtma yüzeylerinde kireç oluşumu olasılığını önler.

Nötr Hydro-X molekülleri hem pozitif hem de negatif iyonları (anyonlar ve katyonlar) emer ve bunlar da karşılıklı olarak nötralize edilir. İyonların nötralizasyonu, galvanik korozyonun azalmasını doğrudan etkiler, çünkü bu tip korozyon farklı elektrik potansiyelleri ile ilişkilidir.

Hydro-X, aşındırıcı gazlara karşı etkilidir - oksijen ve serbest karbondioksit. Ortam sıcaklığından bağımsız olarak bu tip korozyonu önlemek için 10 ppm Hydro-X konsantrasyonu yeterlidir.

Kostik soda, kostik kırılganlığa neden olabilir. Hydro-X kullanımı, serbest hidroksit miktarını azaltarak çeliğin kostik kırılganlığı riskini önemli ölçüde azaltır.

Hydro-X işlemi, sistemi yıkama için durdurmadan eski mevcut kireci gidermenizi sağlar. Bunun nedeni lignin moleküllerinin varlığıdır. Bu moleküller kazan ölçeğinin gözeneklerine nüfuz eder ve onu yok eder. Bununla birlikte, kazanın aşırı derecede kirlenmiş olması durumunda, kimyasal yıkama gerçekleştirmenin ekonomik olarak daha uygun olduğu ve daha sonra tüketimini azaltacak olan kireçlenmeyi önlemek için Hydro-X'in kullanılmasının daha uygun olduğu belirtilmelidir.

Oluşan çamur, çamur toplayıcılarda toplanır ve periyodik üfleme ile buradan uzaklaştırılır. Filtreler (çamur toplayıcılar), kazana dönen suyun bir kısmının içinden geçtiği çamur toplayıcı olarak kullanılabilir.

Hydro-X'in etkisi altında oluşan çamurun mümkün olduğunca günlük kazan blöfleri ile uzaklaştırılması önemlidir. Blöf miktarı suyun sertliğine ve bitkinin türüne bağlıdır. Başlangıç ​​periyodunda, yüzeyler halihazırda var olan çamurdan temizlendiğinde ve suda önemli miktarda kirletici madde bulunduğunda, blöf daha fazla olmalıdır. Temizleme, tahliye vanasını günde 15-20 saniye tamamen açarak ve günde 3-4 kez büyük miktarda ham su ile gerçekleştirilir.

Hydro-X, ısıtma sistemlerinde, bölgesel ısıtma sistemlerinde, düşük basınçlı buhar kazanları için (3,9 MPa'ya kadar) kullanılabilir. Hydro-X ile eş zamanlı olarak, sodyum sülfit ve soda dışında başka hiçbir reaktif kullanılmamalıdır. Makyaj suyu reaktiflerinin bu kategoriye girmediğini söylemeye gerek yok.

Sistemin ilk birkaç ayında, sistemde var olan ölçeği ortadan kaldırmak için reaktif tüketimi biraz arttırılmalıdır. Kazan kızdırıcısının tuz birikintileriyle kirlendiği endişesi varsa, başka yöntemlerle temizlenmelidir.

Harici bir su arıtma sisteminin varlığında, genel tasarruf sağlayacak olan Hydro-Iks'in optimum çalışma modunu seçmek gerekir.

Hydro-X'in aşırı dozu, kazanın çalışmasının güvenilirliğini veya buhar kazanları için buharın kalitesini olumsuz yönde etkilemez ve yalnızca reaktifin kendi tüketiminde bir artışa neden olur.

Buhar kazanları

Hazırlama suyu olarak ham su kullanılmaktadır.

Sabit dozaj: Her metreküp ilave su için 0,2 litre Hydro-X ve her metreküp kondens için 0,04 litre Hydro-X.

Makyaj suyu yumuşatılmış sudur.

İlk dozaj: Kazandaki her metreküp su için 1 litre Hydro-X.

Sabit dozaj: Her bir metreküp ilave su ve kondensat için 0,04 l Hydro-X.

Kazanda kireç çözme dozu: Hydro-X, sabit dozdan %50 daha fazla miktarda dozlanır.

Isı besleme sistemleri

Hazırlama suyu ham sudur.

İlk dozaj: Her metreküp su için 1 litre Hydro-X.

Sabit dozaj: Her metreküp tamamlama suyu için 1 litre Hydro-X.

Makyaj suyu yumuşatılmış sudur.

İlk dozaj: Her metreküp su için 0,5 l Hydro-X.

Sabit dozaj: Her metreküp tamamlama suyu için 0,5 l Hydro-X.

Pratikte, ilave dozaj pH ve sertlik analizlerine dayanır.

Ölçüm ve kontrol

Hydro-X'in günlük normal dozu, CaCO3 olarak hesaplanan ortalama sertliği 350 μgeq / dm3 olan ilave su başına yaklaşık 200-400 ml ve ayrıca bir ton dönüş suyu başına 40 ml'dir. Bunlar elbette yaklaşık rakamlardır ve daha doğrusu dozaj, suyun kalitesi izlenerek ayarlanabilir. Belirtildiği gibi, aşırı doz herhangi bir zarar vermez, ancak doğru doz paradan tasarruf sağlar. Normal çalışma için sertlik (CaCO3 cinsinden), iyonik safsızlıkların toplam konsantrasyonu, spesifik elektrik iletkenliği, kostik alkalinite ve suyun hidrojen iyonlarının (pH) konsantrasyonu izlenir. Basitliği ve geniş bir güvenilirlik yelpazesi nedeniyle Hydro-X, hem manuel dozlamada hem de otomatik modda kullanılabilir. İstenirse, tüketici bir kontrol sistemi ve sürecin bilgisayar kontrolünü sipariş edebilir.

Duvar borularının en aktif korozyonu, soğutucu safsızlıkların yoğunlaştığı yerlerde kendini gösterir. Bu, kazan suyunun derin buharlaşmasının meydana geldiği (özellikle buharlaşan yüzeyde gözenekli düşük ısı birikintilerinin varlığında) yüksek termal yüklere sahip duvar borularının alanlarını içerir. Bu nedenle, metalin iç korozyonu ile bağlantılı duvar borularında hasarın önlenmesi ile ilgili olarak, entegre bir yaklaşıma olan ihtiyacın, yani; hem su-kimyasal hem de yanma rejimi üzerindeki etkisi.

Duvar tüplerine verilen hasar esas olarak karışık bir yapıya sahiptir, şartlı olarak iki gruba ayrılabilirler:

1) Çelik aşırı ısınma belirtileri ile hasar (tahrip yerinde boru duvarlarının deformasyonu ve incelmesi; grafit tanelerinin varlığı vb.).

2) Metalin aşırı ısınmasının karakteristik belirtileri olmayan kırılgan kırıklar.

Birçok borunun iç yüzeyinde, iki katmanlı bir yapıya sahip önemli birikintiler not edilir: üst kısım zayıf yapıştırılır, alt kısım kireç benzeri, metale sıkıca yapışır. Alt ölçek katmanının kalınlığı 0,4-0,75 mm'dir. Hasarlı alanda iç yüzeydeki pullar yok edilir. Yıkım alanlarının yakınında ve onlardan biraz uzakta, boruların iç yüzeyi korozyon çukurlarından ve kırılgan mikro hasarlardan etkilenir.

Hasarın genel görünümü, tahribatın termal yapısını gösterir. Boruların ön tarafındaki yapısal değişiklikler - perlitin derin küreselleşmesi ve ayrışması, grafit oluşumu (karbonun grafite geçişi %45-85) - sadece eleklerin çalışma sıcaklığını değil, aynı zamanda çelik için izin verilen sıcaklığı da gösterir 20.500 °C aşıldı. FeO'nun varlığı, çalışma sırasındaki yüksek metal sıcaklıklarını da doğrular (845 ° K'nin üzerinde - yani 572 ° C).

Hidrojenin neden olduğu gevrek hasar, genellikle, yüksek ısı akışının olduğu alanlarda, kalın tortu katmanları ve eğimli veya yatay boruların altında ve ayrıca kaynakların veya akışların serbest hareketini engelleyen diğer cihazların destek halkalarının yakınındaki ısı transfer alanlarında meydana gelir. Deneyimler, 1000 psi'nin altındaki basınçlarda çalışan kazanlarda hidrojenin neden olduğu hasarın meydana geldiğini göstermiştir. inç (6,9 MPa).

Hidrojen hasarı genellikle kalın kenarlı yırtıklarla sonuçlanır. Kalın kenarlı kırıkların oluşumuna katkıda bulunan diğer mekanizmalar, stres korozyonu çatlaması, korozyon yorgunluğu, stres kırılması ve (bazı nadir durumlarda) aşırı aşırı ısınmadır. Hidrojen hasarını diğer hasar türlerinden görsel olarak ayırt etmek zor olabilir, ancak bazı özellikler yardımcı olabilir.

Örneğin, hidrojen hasarı neredeyse her zaman metalde oyuklanma ile ilişkilidir (Bölüm 4 ve 6'daki önlemlere bakın). Diğer tahribat türleri (genellikle bireysel boşluklarda başlayan olası korozyon yorgunluğu hariç) genellikle şiddetli korozyon ile ilişkili değildir.

Metale hidrojen hasarının bir sonucu olarak boru arızaları, genellikle, diğer hasar türleri için tipik olmayan, boru duvarında dikdörtgen bir "pencere" şeklinde ortaya çıkar.

Duvar tüplerinin hasar görebilirliğini değerlendirmek için, perlit sınıfı çelikteki (st. 20 dahil) metalurjik (başlangıç) gaz halindeki hidrojen içeriğinin 0,5-1 cm3 / 100g'yi geçmediği dikkate alınmalıdır. 4-5 cm3 / 100g'nin üzerindeki bir hidrojen içeriği ile çeliğin mekanik özellikleri önemli ölçüde bozulur. Bu durumda, esas olarak artık hidrojenin yerel içeriğine odaklanmak gerekir, çünkü duvar tüplerinin kırılgan kırılmaları ile metalin özelliklerinde keskin bir bozulma, yalnızca borunun enine kesiti boyunca dar bir bölgede not edilir. sadece 0,2-2 mm mesafede bitişik metalin her zaman tatmin edici yapısı ve mekanik özellikleri.

Kırılma kenarındaki ortalama hidrojen konsantrasyonlarının elde edilen değerleri, istasyon 20 için başlangıçtaki içeriğinden 5-10 kat daha yüksektir, bu da boruların hasar görebilirliği üzerinde önemli bir etkisi olamaz ancak önemli bir etkiye sahiptir.

Yukarıdaki sonuçlar, KrTET'lerde kazanların duvar borularına verilen hasarda hidrojen gevrekliğinin belirleyici bir faktör olduğunu göstermektedir.

Bu süreç üzerinde hangi faktörlerin belirleyici bir etkiye sahip olduğunu daha fazla araştırmak gerekliydi: a) buharlaşan yüzeyde birikintilerin mevcudiyetinde artan ısı akışlarının olduğu bölgelerde normal kaynama rejiminin kararsızlaşmasından kaynaklanan termal döngü ve sonuç, onu kaplayan koruyucu oksit filmlerinde hasar; b) çalışma ortamında buharlaşan yüzeydeki tortularda yoğunlaşan aşındırıcı kirliliklerin varlığı; c) "a" ve "b" faktörlerinin birleşik etkisi.

Yanma rejiminin rolü sorusu özellikle önemlidir. Eğrilerin doğası, duvar tüplerinin dış yüzeyine yakın bir dizi durumda hidrojen birikimini gösterir. Bu, öncelikle, hidrojene karşı büyük ölçüde geçirimsiz olan ve iç yüzeyden dışa doğru yayılan yoğun bir sülfür tabakasının belirtilen yüzeyinde mevcudiyetinde mümkündür. Sülfürlerin oluşumu şunlardan kaynaklanır: yanmış yakıtın yüksek kükürt içeriği; ekran panellerine bir meşale atarak. Metalin dış yüzeydeki hidrojen absorpsiyonunun bir diğer nedeni, metalin baca gazları ile temas etmesi durumunda korozyon işlemlerinin meydana gelmesidir. Kazan borularının dış birikintilerinin analizi ile gösterildiği gibi, genellikle yukarıdaki nedenlerin her ikisinin de bir etkisi vardı.

Yanma modunun rolü, yüksek basınçlı buhar jeneratörlerinde en sık görülen saf suyun etkisi altındaki duvar borularının korozyonunda da kendini gösterir. Korozyon merkezleri genellikle maksimum yerel ısı yükleri bölgesinde ve sadece ısıtılmış boru yüzeyinde bulunur. Bu fenomen, çapı 1 cm'den fazla olan yuvarlak veya eliptik çöküntülerin oluşumuna yol açar.

Metalin aşırı ısınması, alınan ısı miktarının hem temiz bir boru hem de kireç içeren bir boru için hemen hemen aynı olacağı gerçeğinden dolayı, en sık tortuların varlığında meydana gelir, borunun sıcaklığı farklı olacaktır.

kazan korozyonu, ısıtma sistemleri, bölgesel ısıtma sistemleri, buhar yoğuşma sistemlerinden çok daha yaygındır. Çoğu durumda, bu durum, bir sıcak su sistemi tasarlanırken buna daha az dikkat edilmesi gerçeğiyle açıklanır, ancak kazanlarda korozyonun oluşumu ve daha sonra gelişmesi için faktörler, buhar kazanları ve diğer tüm kazanlarla tamamen aynı kalır. teçhizat. Hava giderme yöntemiyle uzaklaştırılmayan çözünmüş oksijen, sertlik tuzları, sıcak su kazanlarına besleme suyu ile giren karbondioksit, çeşitli korozyon türlerine neden olur - alkali (kristaller arası), oksijen, şelat, alt çamur. Çoğu durumda şelat korozyonunun, "şelatlama maddeleri" olarak adlandırılan belirli kimyasal reaktiflerin varlığında oluştuğu söylenmelidir.

Sıcak su kazanlarında korozyon oluşumunu ve daha sonraki gelişimini önlemek için, telafi amaçlı suyun özelliklerinin hazırlanmasını ciddiye ve sorumlu bir şekilde almak gerekir. Serbest karbondioksit, oksijen bağlanmasını sağlamak, pH değerini kabul edilebilir bir seviyeye getirmek, ısıtma ekipmanlarının ve kazanların, boru hatlarının ve ısıtma ekipmanlarının alüminyum, bronz ve bakır elemanlarının korozyona karşı korunması için önlemler almak gerekir.

Son zamanlarda, yüksek kaliteli düzeltme ısıtma ağları, sıcak su kazanları ve diğer ekipmanlar için özel kimyasal reaktifler kullanılmıştır.

Su aynı zamanda evrensel bir çözücü ve ucuz bir ısı taşıyıcıdır, ısıtma sistemlerinde kullanılması faydalıdır. Ancak yetersiz hazırlığı hoş olmayan sonuçlara yol açabilir, bunlardan biri - kazan korozyonu... Olası riskler, öncelikle içinde çok miktarda istenmeyen safsızlık bulunmasıyla ilişkilidir. Korozyonun oluşumunu ve gelişimini önlemek mümkündür, ancak bunun nedenlerini açıkça anlarsanız ve ayrıca modern teknolojilere aşina olursanız.

Bununla birlikte, sıcak su kazanları için, suyu ısı taşıyıcı olarak kullanan herhangi bir ısıtma sisteminde olduğu gibi, aşağıdaki safsızlıkların varlığından dolayı üç tip problem karakteristiktir:

• mekanik çözünmez;
• tortu oluşturan çözünmüş;
• aşındırıcı.

Listelenen kirlilik türlerinin her biri, bir sıcak su kazanının veya diğer ekipmanın korozyona ve arızalanmasına neden olabilir. Ayrıca kazanın veriminin ve verimliliğinin düşmesine katkıda bulunurlar.

Ve ısıtma sistemlerinde uzun süredir özel olarak eğitilmemiş su kullanırsanız, bu ciddi sonuçlara yol açabilir - sirkülasyon pompalarının arızalanması, su besleme sisteminin çapında bir azalma ve ardından hasar, kontrol arızası ve kapanma -kapalı valfler. En basit mekanik kirlilikler - kil, kum, sıradan çamur - hem musluk suyunda hem de artezyen kaynaklarında hemen hemen her yerde bulunur. Ayrıca soğutucularda, sürekli su ile temas halinde olan ısı transfer yüzeylerinin, boru hatlarının ve sistemin diğer metal elemanlarının korozyon ürünleri büyük miktarlarda bulunur. Söylemeye gerek yok ki, zamanla varlıkları, sıcak su kazanlarının ve tüm ısı ve güç ekipmanlarının işleyişinde, esas olarak kazanların korozyonu, kireç tortularının oluşumu, tuzların sürüklenmesi ve kazan suyunun köpürmesi ile ilişkili çok ciddi arızalara neden olur.

En yaygın nedeni kazan korozyonu Bunlar, sertliği arttırılmış su kullanımından kaynaklanan karbonat birikintileridir ve bunların giderilmesi mümkündür. Sertlik tuzlarının varlığının bir sonucu olarak, düşük sıcaklıktaki ısıtma ekipmanlarında bile kireç oluştuğuna dikkat edilmelidir. Ancak bu, korozyonun tek nedeni değildir. Örneğin, suyu 130 dereceden fazla bir sıcaklığa ısıttıktan sonra, kalsiyum sülfatın çözünürlüğü önemli ölçüde azalır, bunun sonucunda yoğun bir ölçek tabakası oluşur. Bu durumda sıcak su kazanlarının metal yüzeylerinde korozyon gelişmesi kaçınılmazdır.