Kazanlardaki boruların klor korozyonu. Sıcak su kazanları ve ısı değişim ekipmanlarının korozyonu

Bazı enerji santralleri nehir ve musluk suyu Düşük pH ve düşük sertlik ile. Nehir suyunun su tesislerinde ilave arıtılması genellikle pH'ta bir düşüşe, alkalinitede bir azalmaya ve agresif karbondioksit içeriğinde bir artışa yol açar. Doğrudan su beslemeli büyük ısı tedarik sistemleri için kullanılan asitleştirme şemalarında agresif karbondioksitin ortaya çıkması da mümkündür. sıcak su(2000–3000 ton/saat). Suyun Na-katyonizasyon şemasına göre yumuşatılması, doğal korozyon inhibitörlerinin - sertlik tuzlarının uzaklaştırılması nedeniyle agresifliğini arttırır.

Sudaki havanın yeterince iyi giderilememesi ve ısı tedarik sistemlerinde ilave koruyucu önlemlerin bulunmaması nedeniyle oksijen ve karbon dioksit konsantrasyonlarındaki olası artışlar nedeniyle boru hatları iç korozyona karşı hassastır. ısı değiştiriciler, akü tankları ve diğer ekipmanlar.

Sıcaklıktaki artışın, hem oksijenin emilmesi hem de hidrojenin salınması ile ortaya çıkan korozyon işlemlerinin gelişimini teşvik ettiği bilinmektedir. Sıcaklığın 40 °C'nin üzerine çıkmasıyla oksijen ve karbondioksit korozyon formları keskin bir şekilde artar.

Artık oksijen içeriğinin düşük olduğu (PTE standartları karşılanıyorsa) ve demir oksit miktarının (Fe cinsinden) 400 μg/dm3'ü aştığı durumlarda özel bir tür çamur korozyonu meydana gelir. Daha önce buhar kazanlarının çalıştırılmasında bilinen bu tür korozyon, nispeten zayıf ısıtma ve termal yüklerin olmadığı koşullar altında keşfedildi. Bu durumda, esas olarak hidratlanmış ferrik oksitlerden oluşan gevşek korozyon ürünleri, katodik sürecin aktif depolarizatörleridir.

Isıtma ekipmanını çalıştırırken, aralık korozyonu sıklıkla gözlenir, yani bir aralıktaki (boşluktaki) metalin seçici, yoğun korozyon tahribatı. Dar aralıklarda meydana gelen proseslerin bir özelliği, çözelti hacmindeki konsantrasyonla karşılaştırıldığında oksijen konsantrasyonunun azalması ve korozyon reaksiyon ürünlerinin yavaşça uzaklaştırılmasıdır. İkincisinin birikmesi ve hidrolizinin bir sonucu olarak, boşluktaki çözeltinin pH'ında bir azalma mümkündür.

Açık su beslemeli bir ısıtma ağı sürekli olarak havası alınmış su ile beslendiğinde, boru hatlarında fistül oluşma olasılığı yalnızca normal hidrolik koşullar altında, ısıtmanın tüm noktalarında atmosferik basıncın üzerindeki aşırı basınç sürekli olarak muhafaza edildiğinde tamamen ortadan kaldırılır. Tedarik sistemi.

Sıcak su kazanı borularında ve diğer ekipmanlarda çukurlaşma korozyonunun nedenleri şunlardır: besleme suyunun havasının zayıf şekilde alınması; agresif karbon dioksitin varlığı nedeniyle düşük pH değeri (10–15 mg/dm3'e kadar); ısı transfer yüzeylerinde demirin oksijen korozyon ürünlerinin (Fe 2 O 3) birikmesi. Demir oksit içeriğinin artması şebeke suyu kazan ısıtma yüzeylerinin demir oksit birikintileri ile kirlenmesini teşvik eder.

Bazı araştırmacılar, su ısıtma kazanlarının borularının paslanmasını önlemek için uygun önlemlerin alınmadığı durumlarda, çalışmama süreleri sırasında paslanma sürecinin çamur korozyonunun ortaya çıkmasında önemli rol oynadığını kabul etmektedir. park korozyonu. Kazanların ıslak yüzeylerine maruz kalma sonucu oluşan korozyon odakları atmosferik hava Kazanlar çalışırken çalışmaya devam eder.

a) Oksijen korozyonu

Çoğu zaman, kazan ünitelerinin çelik su ekonomizörleri, besleme suyunun yetersiz havalandırılması nedeniyle kurulumdan 2-3 yıl sonra arızalanan oksijen korozyonundan muzdariptir.

Çelik ekonomizörlerin oksijen korozyonunun hemen sonucu, içinden yüksek hızda bir su akışının aktığı tüplerde fistüllerin oluşmasıdır. Bitişik bir borunun duvarına yönlendirilen bu tür jetler, boruyu açık delikler oluşturacak kadar aşındırabilir. Ekonomizer boruları oldukça kompakt bir şekilde yerleştirildiğinden, ortaya çıkan korozyon fistülü, kazan ünitesinin uzun süre çalışır durumda kalması durumunda ortaya çıkan fistül ile borularda büyük hasara neden olabilir. Dökme demir ekonomizerler oksijen korozyonundan zarar görmez.

Oksijen korozyonu ekonomizörlerin giriş bölümleri daha sık açığa çıkar. Ancak ne zaman önemli konsantrasyon Besleme suyundaki oksijen kazan ünitesine nüfuz eder. Burada esas olarak variller ve dikey borular oksijen korozyonuna maruz kalır. Oksijen korozyonunun ana şekli, metalde geliştiklerinde fistül oluşumuna yol açan çöküntülerin (ülserlerin) oluşmasıdır.

Basınçtaki artış oksijen korozyonunu şiddetlendirir. Bu nedenle, basıncı 40 atm ve üzeri olan kazan üniteleri için, hava gidericilerdeki oksijen "kaymaları" bile tehlikelidir. Metalin temas ettiği suyun bileşimi önemlidir. Kullanılabilirlik değil büyük miktar alkali korozyonun lokalizasyonunu arttırır, klorürlerin varlığı onu yüzeye dağıtır.

b) Park korozyonu

Boşta çalışan kazan üniteleri durma korozyonu adı verilen elektrokimyasal korozyondan etkilenir. Çalışma şartlarına bağlı olarak kazan üniteleri çoğu zaman devre dışı bırakılarak yedekte bekletilmekte veya uzun süre durdurulmaktadır.

Kazan ünitesi yedekte durdurulduğunda içindeki basınç düşmeye başlar ve tamburda bir vakum oluşur, bu da havanın nüfuz etmesine ve kazan suyunun oksijenle zenginleşmesine neden olur. İkincisi, oksijen korozyonunun oluşması için koşullar yaratır. Kazan ünitesinden su tamamen çıkarıldığında bile iç yüzeyi kuru değildir. Hava sıcaklığı ve nemindeki dalgalanmalar, kazan ünitesinin içindeki atmosferden nem yoğuşması olgusuna neden olur. Metal yüzeyinde havaya maruz kaldığında oksijenle zenginleştirilmiş bir filmin varlığı, uygun koşullar elektrokimyasal korozyonun gelişimi için. Kazan ünitesinin iç yüzeyinde nem tabakasında çözünebilen birikintiler varsa korozyonun yoğunluğu önemli ölçüde artar. Benzer olaylar, örneğin, çoğunlukla kalıcı korozyona maruz kalan buharlı kızdırıcılarda da gözlemlenebilir.

Kazan ünitesinin iç yüzeyinde nem tabakasında çözünebilen birikintiler varsa korozyonun yoğunluğu önemli ölçüde artar. Benzer olaylar, örneğin, çoğunlukla kalıcı korozyona maruz kalan buharlı kızdırıcılarda da gözlemlenebilir.

Bu nedenle kazan ünitesinin uzun süre devre dışı bırakılması durumunda, mevcut birikintilerin yıkanarak uzaklaştırılması gerekir.

Park korozyonu Korunması için özel önlemler alınmadığı takdirde kazan ünitelerinde ciddi hasarlara neden olabilir. Tehlikesi aynı zamanda boşta kalma dönemlerinde oluşturduğu korozyon merkezlerinin çalışma sırasında da hareket etmeye devam etmesinden kaynaklanmaktadır.

Kazan ünitelerini park korozyonundan korumak için korunurlar.

c) Taneler arası korozyon

Taneler arası aşınma kazan suyuyla yıkanan buhar kazanı ünitelerinin perçin dikişlerinde ve döner bağlantılarında meydana gelir. Metalde, başlangıçta çok ince, gözle görülemeyen, geliştikçe büyük görünür çatlaklara dönüşen çatlakların ortaya çıkmasıyla karakterize edilir. Metalin taneleri arasından geçerler, bu yüzden bu korozyona taneler arası denir. Bu durumda metalin tahribatı deformasyon olmadan gerçekleşir, dolayısıyla bu kırılmalara kırılgan denir.

Deneyimler, taneler arası korozyonun yalnızca 3 koşulun aynı anda mevcut olması durumunda meydana geldiğini göstermiştir:

1) Metalde akma noktasına yakın yüksek çekme gerilmeleri.
2) Perçin dikişlerinde veya döner bağlantılarda sızıntılar.
3) Kazan suyunun agresif özellikleri.

Listelenen koşullardan birinin bulunmaması, pratikte taneler arası korozyonla mücadele etmek için kullanılan kırılgan kırılmaların oluşumunu ortadan kaldırır.

Kazan suyunun agresifliği, içinde çözünen tuzların bileşimi ile belirlenir. Önemli yüksek konsantrasyonlarda (%5-10) metalle reaksiyona giren sodyum hidroksit içerir. Bu tür konsantrasyonlara, kazan suyunun buharlaştığı perçin dikişleri ve döner bağlantılardaki sızıntılarda ulaşılır. Bu nedenle sızıntıların varlığı uygun koşullar altında gevrek kırılmalara neden olabilir. Ek olarak, kazan suyunun agresifliğinin önemli bir göstergesi göreceli alkaliliktir - Schot.

d) Buhar-su korozyonu

Buhar-su korozyonu, su buharı ile kimyasal etkileşimin bir sonucu olarak metalin tahrip olmasıdır: 3Fe + 4H20 = Fe304 + 4H2
Boru duvar sıcaklığı 400°C'ye yükseldiğinde karbonlu çelikler için metal tahribatı mümkün hale gelir.

Korozyon ürünleri hidrojen gazı ve manyetittir. Buhar-su korozyonu hem tekdüze hem de yerel (yerel) bir karaktere sahiptir. İlk durumda metal yüzeyinde bir korozyon ürünleri tabakası oluşur. Korozyonun yerel doğası ülserler, oluklar ve çatlaklar şeklini alır.

Buhar korozyonunun ana nedeni, boru duvarının, metalin su ile oksidasyonunun hızlandığı kritik bir sıcaklığa kadar ısıtılmasıdır. Bu nedenle buhar-su korozyonuna karşı mücadele, metalin aşırı ısınmasına neden olan nedenler ortadan kaldırılarak gerçekleştirilir.

Buhar-su korozyonu Kazan ünitesinin su kimyasındaki herhangi bir değişiklik veya iyileştirme ile ortadan kaldırılamaz, çünkü bu korozyonun nedenleri yanma ve kazan içi hidrodinamik proseslerin yanı sıra çalışma koşullarında da yatmaktadır.

e) Çamur korozyonu

Bu tip korozyon, kazanın yeterince arıtılmamış su ile beslenmesi sonucu kazan ünitesi borusunun iç yüzeyinde oluşan çamur tabakasının altında meydana gelir.

Çamur korozyonu sırasında meydana gelen metal hasarı, doğası gereği yereldir (ülseratif) ve genellikle borunun fırına bakan yarı çevresinde bulunur. Ortaya çıkan ülserler, çapı 20 mm veya daha fazla olan, demir oksitlerle dolu kabuklara benzer ve ülserin altında bir "tümsek" oluşturur.

Korozyon türleri. Çalışma sırasında, buhar kazanının elemanları agresif ortamlara (su, buhar ve baca gazları. Kimyasal ve elektrokimyasal korozyon vardır.

Kimyasal korozyon Buhar veya suyun neden olduğu metali tüm yüzeyde eşit şekilde yok eder. Modern deniz kazanlarında bu tür korozyonun oranı düşüktür. Daha tehlikeli olanı, kül birikintilerinde bulunan agresif kimyasal bileşiklerin (kükürt, vanadyum oksitler vb.) neden olduğu yerel kimyasal korozyondur.

En yaygın ve tehlikeli olanı elektrokimyasal korozyon metalin kimyasal heterojenlik, sıcaklık veya işleme kalitesi bakımından farklılık gösteren ayrı ayrı bölümleri arasındaki potansiyel farkından kaynaklanan bir elektrik akımı oluştuğunda sulu elektrolit çözeltilerinde akma.
Elektrolitin rolü su (iç korozyon durumunda) veya birikintilerdeki yoğunlaşmış su buharı (dış korozyon durumunda) tarafından oynanır.

Boruların yüzeyinde bu tür mikrogalvanik çiftlerin ortaya çıkması, metal iyon atomlarının pozitif yüklü iyonlar halinde suya geçmesine ve bu yerdeki borunun yüzeyinin negatif yük kazanmasına neden olur. Bu tür mikrogalvanik çiftlerin potansiyelleri arasındaki fark önemsizse, metal-su arayüzünde kademeli olarak sürecin ilerlemesini yavaşlatan bir çift elektrik katmanı oluşturulur.

Bununla birlikte, çoğu durumda, bireysel bölümlerin potansiyelleri farklıdır ve bu, daha yüksek bir potansiyelden (anot) daha küçük bir potansiyele (katot) yönlendirilen bir EMF'nin ortaya çıkmasına neden olur.

Bu durumda metal iyon atomları anottan suya geçer ve fazla elektronlar katotta birikir. Sonuç olarak, EMF ve dolayısıyla metal imha sürecinin yoğunluğu keskin bir şekilde azalır.

Bu olaya polarizasyon denir. Koruyucu bir oksit filminin oluşması veya anot bölgesindeki metal iyonlarının konsantrasyonunun artması nedeniyle anot potansiyeli azalırsa ve katot potansiyeli pratik olarak değişmeden kalırsa, polarizasyona anodik denir.

Katoda yakın bir çözeltide katodik polarizasyon sırasında, fazla elektronları metal yüzeyinden uzaklaştırabilen iyon ve moleküllerin konsantrasyonu keskin bir şekilde düşer. Buradan, elektrokimyasal korozyona karşı mücadelede asıl noktanın, her iki polarizasyonun da korunacağı koşulların yaratılması olduğu anlaşılmaktadır.
Pratikte bunu başarmak imkansızdır, çünkü kazan suyu her zaman depolarizatörler (polarizasyon süreçlerini bozan maddeler) içerir.

Depolarizatörler O2 ve CO2 moleküllerini, H+, Cl- ve SO-4 iyonlarının yanı sıra demir ve bakır oksitleri içerir. Suda çözünen CO 2 , Cl - ve SO - 4, anot üzerinde yoğun bir koruyucu oksit filmi oluşumunu engeller ve böylece anodik işlemlerin yoğun şekilde oluşmasına katkıda bulunur. Hidrojen iyonları H+ katodun negatif yükünü azaltır.

Oksijenin korozyon hızı üzerindeki etkisi iki zıt yönde kendini göstermeye başladı. Oksijen, bir yandan katot bölgelerinin güçlü bir depolarizatörü olduğundan korozyon sürecinin hızını artırırken, diğer yandan yüzey üzerinde pasifleştirici bir etkiye sahiptir.
Tipik olarak, çelikten yapılmış kazan parçaları, malzemeyi kimyasal veya mekanik faktörler tarafından tahrip edilene kadar oksijene maruz kalmaktan koruyan oldukça güçlü bir başlangıç ​​oksit filmine sahiptir.

Heterojen reaksiyonların hızı (korozyon dahil) aşağıdaki işlemlerin yoğunluğu ile düzenlenir: malzemenin yüzeyine reaktiflerin (öncelikle depolarizatörler) sağlanması; koruyucu oksit filmin imhası; Reaksiyon ürünlerinin meydana geldiği yerden uzaklaştırılması.

Bu süreçlerin yoğunluğu büyük ölçüde hidrodinamik, mekanik ve termal faktörler tarafından belirlenir. Bu nedenle, kazanların çalıştırılmasındaki deneyimlerin gösterdiği gibi, diğer iki işlemin yüksek yoğunluğunda agresif kimyasal reaktiflerin konsantrasyonunu azaltmaya yönelik önlemler genellikle etkisizdir.

Korozyon hasarını önleme sorununun çözümünün, malzemelerin tahribatının ilk nedenlerini etkileyen tüm faktörleri dikkate alarak kapsamlı olması gerektiği sonucu çıkmaktadır.

Elektrokimyasal korozyon

Oluşum yerine ve reaksiyonlara dahil olan maddelere bağlı olarak, aşağıdaki elektrokimyasal korozyon türleri ayırt edilir:

• oksijen (ve çeşitliliği - park etme),
• alt çamur (bazen “kabuk” olarak da adlandırılır),
• taneler arası (kazan çeliklerinin alkali kırılganlığı),
• yuvası ve
• kükürtlü.

Oksijen korozyonu ekonomizörlerde, bağlantı parçalarında, besleme ve iniş borusu borularında, buhar-su kollektörlerinde ve kolektör içi cihazlarda (panolar, borular, kızgın ısıtıcılar vb.) gözlenir. Çift devreli kazanların, geri kazanım kazanlarının ve buharlı hava ısıtıcılarının sekonder devresinin bobinleri özellikle oksijen korozyonuna karşı hassastır. Oksijen korozyonu, kazanın çalışması sırasında meydana gelir ve kazan suyunda çözünmüş oksijen konsantrasyonuna bağlıdır.

Ana kazanlardaki oksijen korozyon oranı düşüktür, bunun nedeni hava gidericilerin ve fosfat-nitratın etkin çalışmasıdır. su rejimi. Yardımcı su borulu kazanlarda genellikle 0,5 - 1 mm/yıl'a ulaşır, ancak ortalama olarak 0,05 - 0,2 mm/yıl aralığındadır. Kazan çeliklerindeki hasarın doğası küçük ülserlerdir.

Daha tehlikeli türler oksijen korozyonu park korozyonu Kazanın kullanılmadığı süre boyunca meydana gelen. Yaptıkları işin kendine özgü doğası nedeniyle, tüm gemi kazanları (ve özellikle yardımcı kazanlar) yoğun yanaşma korozyonuna maruz kalır. Kural olarak, korozyonun durdurulması kazan arızalarına yol açmaz, ancak kapatma sırasında korozyona uğrayan metal, diğer koşullar eşit olmak üzere, kazanın çalışması sırasında daha yoğun bir şekilde yok edilir.

Durgun korozyonun ana nedeni, kazan doluysa oksijenin suya, kazan boşaltılmışsa metal yüzey üzerindeki nem tabakasına nüfuz etmesidir. Bunda önemli bir rol, suda bulunan klorürler ve NaOH ile suda çözünür tuz birikintileri tarafından oynanır.

Suda klorür varsa, metalin düzgün korozyonu yoğunlaşır ve az miktarda alkali (100 mg/l'den az) içeriyorsa korozyon lokalize olur. 20 - 25 °C sıcaklıkta park korozyonunu önlemek için suyun 200 mg/l'ye kadar NaOH içermesi gerekir.

Oksijen içeren dış korozyon belirtileri: yerel çukurlaşma küçük boy(Şekil 1, a), ülserlerin üzerinde tüberküloz oluşturan kahverengi korozyon ürünleriyle doludur.

Oksijenin besleme suyundan uzaklaştırılması, oksijen korozyonunu azaltmak için önemli önlemlerden biridir. 1986'dan bu yana, gemilerin yardımcı ve geri kazanım kazanlarının besleme suyundaki oksijen içeriği 0,1 mg/l ile sınırlandırılmıştır.

Bununla birlikte, besleme suyundaki bu tür oksijen içeriğiyle bile, işletme sırasında kazan elemanlarında korozyon hasarı gözlenir; bu, oksit filminin tahrip edilmesi ve reaksiyon ürünlerinin korozyon bölgelerinden sızması işlemlerinin baskın etkisini gösterir. Bu proseslerin korozyon hasarı üzerindeki etkisini gösteren en belirgin örnek, cebri sirkülasyonlu geri kazanım kazanlarının bobinlerinin tahrip edilmesidir.

Pirinç. 1. Oksijen korozyonundan kaynaklanan hasar

Korozyon hasarı oksijen korozyonu durumunda, genellikle kesin olarak lokalize edilirler: giriş bölümlerinin iç yüzeyinde (bkz. Şekil 1, a), kıvrımlar alanında (Şekil 1, b), çıkış bölümlerinde ve bobinin dirseği (bkz. Şekil 1, c) ve ayrıca geri kazanım kazanlarının buhar-su toplayıcılarında (bkz. Şekil 1, d). Bu alanlarda (2 - duvara yakın kavitasyonun alanı), akışın hidrodinamik özellikleri, oksit filminin tahrip edilmesi ve korozyon ürünlerinin yoğun şekilde sızması için koşullar yaratır.
Aslında, su ve buhar-su karışımının akışındaki herhangi bir deformasyona görünüm eşlik eder. duvar katmanlarında kavitasyon genişleyen akış 2, burada oluşan ve hemen çöken buhar kabarcıkları, hidrolik mikro darbelerin enerjisi nedeniyle oksit filminin tahrip olmasına neden olur.
Bu aynı zamanda bobinlerin titreşimi ve sıcaklık ve basınçtaki dalgalanmaların neden olduğu filmdeki alternatif gerilimlerle de kolaylaştırılır. Bu bölgelerde akışın artan yerel türbülizasyonu, korozyon ürünlerinin aktif olarak sızmasına neden olur.

Bobinlerin doğrudan çıkış bölümlerinde, buhar-su karışımının akışının türbülanslı titreşimleri sırasında su damlacıklarının yüzeyindeki darbeler nedeniyle oksit filmi yok edilir, dağınık halka şeklindeki hareket modu burada bir akışta dağılmış hale gelir. 20-25 m/s'ye kadar hız.
Bu koşullar altında, düşük oksijen içeriği (~ 0,1 mg/l) bile metalin yoğun tahribatına neden olur, bu da 2-4 yıllık çalışmadan sonra La Mont geri kazanım kazanlarının bobinlerinin giriş kısımlarında fistüllerin ortaya çıkmasına neden olur ve diğer alanlarda - 6-12 yıl sonra.

Pirinç. 2. Indira Gandhi motorlu gemisinin KUP1500R geri kazanım kazanlarının ekonomizer bobinlerinde korozyon hasarı.

Yukarıdakileri açıklamak için, Ekim 1985'te hizmete giren "Indira Gandhi" ("Alexey Kosygin" tipi) çakmak taşıyıcısına monte edilen KUP1500R tipi iki geri kazanım kazanının ekonomizer bobinlerindeki hasarın nedenlerini ele alalım. Şubat 1987 hasar nedeniyle Her iki kazanın ekonomizerleri değiştirildi. 3 yıl sonra bu ekonomizerlerde bile giriş kollektöründen 1-1,5 m'ye kadar alanlarda bulunan bobinlerde hasar meydana gelir. Hasarın niteliği (Şekil 2, a, b) tipik oksijen korozyonunu ve ardından yorulma arızasını (enine çatlaklar) gösterir.

Ancak bireysel bölgelerdeki yorgunluğun doğası farklıdır. Kaynak bölgesinde bir çatlağın (ve daha önce oksit filmin çatlaması) ortaya çıkması (bkz. Şekil 2, a), boru demetinin titreşiminden kaynaklanan alternatif gerilimlerin bir sonucudur ve Tasarım özelliği bobinleri toplayıcıya bağlamak için ünite (22x2 çapındaki bobinin ucu, 22x3 çapında kavisli bir bağlantı parçasına kaynaklanmıştır).
Girişten 700-1000 mm uzakta, bobinlerin düz bölümlerinin iç yüzeyinde oksit filmin tahribatı ve yorulma çatlaklarının oluşması (bkz. Şekil 2, b), sırasında ortaya çıkan alternatif termal gerilimlerden kaynaklanır. sıcak yüzey servis edildiğinde kazanın devreye alınması soğuk su. Bu durumda, ısıl gerilimlerin etkisi, bobinlerin kanatçıklarının boru metalinin serbest genleşmesini engelleyerek metalde ek gerilimler yaratmasıyla artar.

Çamur korozyonu genellikle ana su borulu kazanlarda görülür. iç yüzeyler besleme demetlerinin eleği ve buhar üreten boruları torçla karşı karşıyadır. Çamur altı korozyonunun doğası, ana eksen boyunca (boru eksenine paralel) 30-100 mm'ye kadar boyutu olan oval şekilli ülserlerdir.
Ülserlerin üzerinde “kabuklar” 3 şeklinde yoğun bir oksit tabakası vardır (Şekil 3).En fazla ısıya maruz kalan bölümlerde biriken katı depolarizatörlerin (demir ve bakır oksitler 2) varlığında bulamaç korozyonu meydana gelir. Oksit filmlerin yok edilmesi sırasında ortaya çıkan aktif korozyon merkezlerinin olduğu yerlerdeki borular.
Üstteki formlar gevşek katman kireç ve korozyon ürünleri 1. Korozyon ürünlerinden elde edilen "kabuklar" ana metale sıkı bir şekilde yapışır ve yalnızca mekanik olarak çıkarılabilir. "Kabuklar" altında ısı transferi bozulur, bu da metalin aşırı ısınmasına ve şişkinliklerin ortaya çıkmasına neden olur .
Bu tip korozyon yardımcı kazanlar için tipik değildir ancak yüksek termal yükler ve uygun su arıtma koşulları altında bu kazanlarda çamur korozyonunun ortaya çıkması göz ardı edilemez.

2.1. Isıtma yüzeyleri.

Isıtma yüzey borularında görülen en tipik hasarlar; elek ve kazan borularının yüzeyindeki çatlaklar, boruların dış ve iç yüzeylerinde korozyon atakları, kopmalar, boru cidarlarının incelmesi, çatlaklar ve çanların tahribatıdır.

Çatlak, kopma ve fistüllerin ortaya çıkma nedenleri: kazan borularında tuz birikintileri, korozyon ürünleri, dolaşımı yavaşlatan ve metalin aşırı ısınmasına neden olan kaynak boncukları, dış mekanik hasar, su kimyası rejiminin bozulması.

Boruların dış yüzeyinin korozyonu düşük sıcaklık ve yüksek sıcaklık olarak ikiye ayrılır. Üfleyicilerin monte edildiği yerlerde, yanlış çalışma sonucu kurumla kaplı ısıtma yüzeylerinde yoğuşma oluşmasına izin verildiğinde düşük sıcaklık korozyonu meydana gelir. Ekşi yakıt yakıldığında kızdırıcının ikinci kademesinde yüksek sıcaklık korozyonu meydana gelebilir.

Boruların iç yüzeyindeki en yaygın korozyon, kazan suyunda bulunan aşındırıcı gazlar (oksijen, karbon dioksit) veya tuzlar (klorürler ve sülfatlar) boruların metali ile etkileşime girdiğinde meydana gelir. Boruların iç yüzeyindeki korozyon, kabarcıklar, ülserler, oyuklar ve çatlakların oluşumuyla kendini gösterir.

Boruların iç yüzeyinin korozyonu ayrıca şunları içerir: oksijen durgunluğu korozyonu, kazan ve elek borularının çamur altı alkali korozyonu, kazan ve elek borularında çatlaklar şeklinde kendini gösteren korozyon yorgunluğu.

Sürünmeden kaynaklanan boru hasarı, çaptaki artış ve uzunlamasına çatlakların oluşması ile karakterize edilir. Boruların büküldüğü ve kaynaklı birleşim yerlerindeki deformasyonlar farklı yönlerde olabilir.

Borularda yanma ve kireçlenme, boruların tasarım sıcaklığını aşan sıcaklıklara aşırı ısınması nedeniyle meydana gelir.

Manuel kaynaklarda ana hasar türleri ark kaynağı- penetrasyon eksikliği, cüruf kalıntıları, gaz gözenekleri, boru kenarları boyunca füzyon eksikliği nedeniyle ortaya çıkan fistüller.

Kızdırıcının yüzeyindeki ana kusurlar ve hasarlar şunlardır: boruların dış ve iç yüzeylerinde korozyon ve kireçlenme, çatlaklar, boru metalindeki riskler ve tabakaların ayrılması, borularda fistüller ve yırtılmalar, kaynaklı boru bağlantılarındaki kusurlar, sürünmenin sonucu.

Kaynak teknolojisinin ihlali nedeniyle kaynak bobinleri ve bağlantı parçalarının toplayıcılara olan köşe kaynaklarında hasar, bobin veya bağlantı parçalarının yanından füzyon hattı boyunca halka şeklinde çatlaklar şeklindedir.

DE-25-24-380GM kazanının yüzey kızgınlık soğutucusunun çalışması sırasında ortaya çıkan tipik arızalar şunlardır: boruların iç ve dış korozyonu, kaynaklı borularda çatlaklar ve fistüller

dikişler ve boru bükülmeleri, tamir sırasında oluşabilecek boşluklar, flanş yüzeyinde oluşabilecek riskler, flanş yanlış hizalamasından dolayı flanş bağlantılarında sızıntılar. Kazanın hidrolik testi sırasında şunları yapabilirsiniz:

yalnızca kızgınlık gidericideki sızıntıların varlığını belirleyin. Gizli kusurları belirlemek için kızgınlık gidericinin ayrı bir hidrolik testi yapılmalıdır.

2.2. Kazan tamburları.

Kazan tamburlarındaki tipik hasarlar şunlardır: kabukların ve tabanların iç ve dış yüzeylerinde çatlaklar-yırtılmalar, çevresinde çatlaklar-yırtılmalar boru delikleri tamburların iç yüzeyinde ve boru deliklerinin silindirik yüzeyinde, kabukların ve tabanların kristaller arası korozyonu, kabukların ve tabanların yüzeylerinin korozyonla ayrılması, tamburun ovalliği, tamburların bakan yüzeylerinde oddulina (şişkinlikler) bireysel kaplama parçalarının tahrip olması (veya kaybolması) durumunda torcun sıcaklık etkisinden kaynaklanan fırın.

2.3. Metal yapılar ve kazan astarı.

Önleyici çalışmanın kalitesine, kazanın çalışma modlarına ve sürelerine bağlı olarak, metal yapıları aşağıdaki kusurlara ve hasarlara sahip olabilir: rafların ve bağlantıların kırılması ve bükülmesi, çatlaklar, metal yüzeyde korozyon hasarı.

Sıcaklıklara uzun süre maruz kalma sonucunda, yanma odasının yanından üst tambura pimlerle sabitlenen şekilli tuğlalarda çatlama ve bütünlüğünün bozulması meydana gelir. tuğla işi alt tambur ve ocak tabanı boyunca.

Özellikle yaygın olanı, brülörün tuğla kaplamasının tahrip olması ve tuğlanın erimesi nedeniyle geometrik boyutların ihlalidir.

3. Kazan elemanlarının durumunun kontrol edilmesi.

Onarım için alınan kazan elemanlarının durumu, hidrolik test, dış ve iç muayene sonuçlarına ve ayrıca kazan uzman muayene programı kapsamında ve uyarınca gerçekleştirilen diğer kontrol türlerine göre kontrol edilir ("Kazan" bölümü). Uzman Denetim Programı”).

3.1. Isıtma yüzeylerinin kontrol edilmesi.

Boru elemanlarının dış yüzeylerinin muayenesi, boruların astardan, mahfazadan geçtiği yerlerde, maksimum termal gerilime sahip alanlarda - brülörler, ambar kapakları, menholler alanında ve ayrıca elek boruları bükülmüş ve kaynak yerlerinde.

Kükürt ve statik korozyondan dolayı boru cidarlarının incelmesi sonucu meydana gelen kazaların önlenmesi için, işletme idaresi tarafından yapılan yıllık teknik muayenelerde, iki yıldan fazla süredir işletmede olan kazanların ısıtma yüzeylerinin borularının kontrol edilmesi gerekmektedir. .

Kontrol, boruların önceden temizlenmiş dış yüzeylerine 0,5 kg'ı geçmeyen bir çekiçle vurularak ve boru duvarlarının kalınlığı ölçülerek harici muayene ile gerçekleştirilir. Bu durumda boruların en fazla aşınma ve korozyona maruz kalan bölümlerini (yatay bölümler, kurum birikintilerindeki alanlar ve kok birikintileriyle kaplı alanlar) seçmelisiniz.

Boru duvarlarının kalınlığı ultrasonik kalınlık ölçerler kullanılarak ölçülür. Gaz giriş ve çıkışında bulunan iki veya üç borulu yanma ızgarası ve konvektif kirişin boruları üzerindeki boru bölümlerini kesmek mümkündür. Boru duvarlarının kalan kalınlığı, bir sonraki muayeneye kadar daha sonraki çalışma süresi boyunca korozyondaki artış ve bir sonraki muayeneye kadar olan korozyon artışı dikkate alınarak, mukavemet hesabına (Kazan Sertifikasına ekli) göre hesaplanandan daha az olmamalıdır. 0,5 mm kenar boşluğu.

1,3 MPa (13 kgf/cm2) çalışma basıncı için elek ve kazan borularının hesaplanan et kalınlığı 0,8 mm, 2,3 MPa (23 kgf/cm2) için ise 1,1 mm'dir. Korozyon payı, elde edilen ölçüm sonuçlarına göre ve araştırmalar arasındaki çalışma süresi dikkate alınarak hesaplanır.

Uzun süreli işletme sonucunda ısıtma yüzeyi borularında yoğun aşınmanın görülmediği işletmelerde, boru et kalınlığı büyük onarımlar sırasında ancak en az 4 yılda bir izlenebilir.

Kollektör, kızdırıcı ve arka cam dahili incelemeye tabidir. Arka camın üst manifoldunun kapakları zorunlu olarak açılmaya ve kontrole tabi tutulmalıdır.

Boruların dış çapı maksimum sıcaklık bölgesinde ölçülmelidir. Ölçümler için özel şablonlar (zımba) veya pergeller kullanın. Duvar kalınlığını eksi sapma sınırlarının ötesine taşımamaları durumunda, boruların yüzeyinde derinliği 4 mm'yi geçmeyen yumuşak geçişli oyuklara izin verilir.

Boru et kalınlığında izin verilen fark %10'dur.

Muayene ve ölçüm sonuçları onarım formuna kaydedilir.

3.2. Tambur kontrol ediliyor.

Tamburun korozyon nedeniyle hasar gören bölgeleri belirlendikten sonra, korozyonun yoğunluğunu belirlemek ve metal korozyonunun derinliğini ölçmek için iç temizlikten önce yüzeyin incelenmesi gerekir.

Bu amaç için 8 mm çapında bir deliğin açıldığı duvarın kalınlığı boyunca düzgün korozyonu ölçün. Ölçtükten sonra, deliğe bir tapa takın ve her iki taraftan veya aşırı durumlarda yalnızca tamburun içinden haşlayın. Ölçüm ultrasonik kalınlık ölçer ile de yapılabilir.

Ana korozyon ve ülserler ölçüler kullanılarak ölçülmelidir. Bu amaçla metal yüzeyin hasarlı bölgesini birikintilerden temizleyin ve teknik vazelinle hafifçe yağlayın. En doğru baskı, hasarlı alan yatay bir yüzeye yerleştirilmişse elde edilir ve bu durumda, erime noktası düşük olan erimiş metalle doldurulması mümkündür. Sertleştirilmiş metal, hasarlı yüzeyin tam izlenimini oluşturur.

Baskı elde etmek için üçüncül, babbitt, kalay ve mümkünse alçı kullanın.

Dikey tavan yüzeylerinde bulunan hasar izleri balmumu ve hamuru kullanılarak elde edilebilir.

Boru deliklerinin ve tamburların muayenesi aşağıdaki sırayla yapılır.

Genişletilmiş boruları çıkardıktan sonra bir şablon kullanarak deliklerin çapını kontrol edin. Şablon, durdurma çıkıntısına kadar deliğe girerse, bu, deliğin çapının normun üzerine çıktığı anlamına gelir. Tam çap bir kumpas kullanılarak ölçülür ve onarım formunda not edilir.

Tambur kaynaklarını incelerken, bitişik ana metalin dikişin her iki tarafında 20-25 mm genişliğe kadar kontrol edilmesi gerekir.

Tamburun ovalliği, tamburun uzunluğu boyunca en az her 500 mm'de bir ve şüpheli durumlarda daha sık ölçülür.

Tambur sapmasının ölçülmesi, ipin tamburun yüzeyi boyunca gerilmesi ve ipin uzunluğu boyunca boşlukların ölçülmesiyle gerçekleştirilir.

Tambur yüzeyinin, boru deliklerinin ve kaynaklı bağlantıların kontrolü dış muayene, yöntemler, manyetik parçacık, renk ve ultrasonik kusur tespiti ile gerçekleştirilir.

Dikiş ve delik alanı dışındaki deliklere ve oyuklara izin verilir (düzleştirme gerektirmez), tabanlarının en küçük boyutunun yüzdesi olarak yüksekliklerinin (sapma) aşağıdakilerden fazla olmaması koşuluyla:

atmosferik basınca doğru (dışa doğru) - %2;

buhar basıncına doğru (ezikler) -% 5.

Alt duvarın kalınlığında izin verilen azalma %15'tir.

Borular için (kaynak için) deliklerin çapında izin verilen artış% 10'dur.

Su buharının etkisi altında meydana gelen buhar kazanlarında çeliğin korozyonu esas olarak aşağıdaki reaksiyona bağlıdır:

3Fe + 4H20 = Fe2O3 + 4H2

Kazanın iç yüzeyinin ince bir manyetik demir oksit filmini temsil ettiğini varsayabiliriz. Kazanın çalışması sırasında oksit filmi sürekli olarak yok edilip yeniden oluşur ve hidrojen açığa çıkar. Manyetik demir oksidin yüzey filmi çeliğin ana korumasını temsil ettiğinden, suya karşı en az geçirgenlik durumunda tutulmalıdır.
Kazanlar, bağlantı parçaları, su ve buhar boru hatları için ağırlıklı olarak basit karbonlu veya düşük alaşımlı çelikler kullanılır. Her durumda aşındırıcı ortam, değişen saflık derecelerinde su veya su buharıdır.
Korozyon işleminin gerçekleşebileceği sıcaklık, aktif olmayan kazanın bulunduğu odanın sıcaklığından, kazan çalışırken doymuş çözeltilerin kaynama noktasına kadar değişir, bazen 700°'ye ulaşır. Çözelti kritik sıcaklıktan önemli ölçüde daha yüksek bir sıcaklığa sahip olabilir Temiz su(374°). Ancak kazanlarda yüksek tuz konsantrasyonları nadirdir.
Buhar kazanlarında fiziksel ve kimyasal nedenlerin film arızasına yol açabileceği mekanizma esasen daha fazla çalışılan mekanizmadan farklıdır. Düşük sıcaklık daha az kritik ekipmanlarda. Aradaki fark, yüksek sıcaklık ve basınçtan dolayı kazanlardaki korozyon oranının çok daha fazla olmasıdır. Kazan duvarlarından çevreye olan ısı transferinin 15 cal/cm2sn'ye ulaşan yüksek hızı korozyonu da arttırır.

POT KOROZYONU

Çukurlaşma korozyonunu tanıma

Belirli bir tipte korozyon hasarının oluşumunun nedenini belirlemek çoğu zaman çok zordur, çünkü birkaç neden aynı anda etkili olabilir; Ayrıca kazan yüksek sıcaklıktan soğuduğunda ve su boşaltıldığında meydana gelen bir takım değişiklikler bazen işletme sırasında meydana gelen olayları maskelemektedir. Bununla birlikte, kazanlardaki oyuklanma korozyonunun tanınmasında deneyim büyük ölçüde yardımcı olur. Örneğin, bir korozyon kabuğunda veya bir tüberkülün yüzeyinde siyah manyetik demir oksidin varlığının, kazanda aktif bir prosesin meydana geldiğini gösterdiği gözlemlendi. Bu tür gözlemler genellikle korozyona karşı koruma sağlamak için alınan önlemleri kontrol etmek için kullanılır.
Aktif korozyon alanlarında oluşan demir oksit, bazen kazan suyunda süspansiyon halinde bulunan siyah manyetik demir oksitle karıştırılmamalıdır. Ne ince dağılmış manyetik demir oksidin toplam miktarının ne de kazanda salınan hidrojen miktarının, meydana gelen korozyonun derecesi ve kapsamı konusunda güvenilir bir gösterge olamayacağı unutulmamalıdır. Yoğuşma tankları veya kazan besleme boruları gibi yabancı kaynaklardan kazana giren demir hidrat, kazanda hem demir oksit hem de hidrojenin varlığını kısmen açıklayabilir. Besleme suyuyla birlikte verilen demir hidroksit kazanda reaksiyona girerek reaksiyona girer.

3Fe(OH)2 = Fe3O4 + 2H2O + H2.

Çukur korozyonunun gelişimini etkileyen nedenler

Yabancı yabancı maddeler ve stresler. Çelikteki metalik olmayan kalıntılar ve stres, metal yüzeyinde anodik alanlar oluşturabilir. Tipik olarak korozyon çukurları farklı boyutlar ve düzensiz bir şekilde yüzeye dağıldı. Gerilmelerin varlığında kabukların konumu uygulanan gerilmenin yönüne uyar. Tipik örnekler Kanat boruları, kanatçıkların çatladığı yerlerde kullanılabileceği gibi, kazan borularının alev aldığı yerlerde de hizmet verebilmektedir.
Çözünmüş oksijen.
Çukurlaşma korozyonunun en güçlü aktivatörünün suda çözünmüş oksijen olması mümkündür. Tüm sıcaklıklarda, alkalin bir çözeltide bile oksijen, aktif bir depolarizatör görevi görür. Ayrıca kazanlarda, özellikle kireçlenme veya kirlenme altında, durgun alanların oluşturulduğu durumlarda, oksijen konsantrasyon elementleri kolaylıkla oluşabilmektedir. Bu tür korozyonla mücadelede kullanılan olağan önlem havanın alınmasıdır.
Çözünmüş karbonik anhidrit.
Karbonik anhidrit çözeltileri hafif asidik reaksiyona girdiğinden kazanlarda korozyonu hızlandırır. Alkali kazan suyuçözünmüş karbonik anhidrürün agresifliğini azaltır; ancak elde edilen fayda, buharla yıkanmış yüzeyleri veya yoğuşma borularını kapsamaz. Mekanik hava giderme yoluyla karbonik anhidritin çözünmüş oksijenle birlikte uzaklaştırılması yaygındır.
Son zamanlarda ısıtma sistemlerinde buhar ve kondens hatlarında korozyonun giderilmesi amacıyla sikloheksilamin kullanımı konusunda girişimlerde bulunulmaktadır.
Kazanın duvarlarında birikintiler.
Çoğu zaman, değirmen taşı, kazan çamuru, kazan taşı, korozyon ürünleri ve yağ filmleri gibi birikintilerin dış yüzeyi boyunca (veya yüzeyin altında) korozyon çukurları bulunabilir. Oyuklanma korozyonu bir kez başladıktan sonra, korozyon ürünleri giderilmediği sürece gelişmeye devam edecektir. Bu tür yerel korozyon, birikintilerin katodik (kazan çeliğine göre) yapısı veya birikintilerin altındaki oksijenin tükenmesi nedeniyle artar.
Kazan suyunda bakır.
Büyük miktarları hesaba katarsak bakır alaşımları, için kullanılır yardımcı ekipman(kondenserler, pompalar vb.), çoğu durumda kazan yataklarının bakır içermesi şaşırtıcı değildir. Genellikle metalik halde, bazen de oksit formunda bulunur. Yataklardaki bakır miktarı yüzde bir oranından neredeyse saf bakıra kadar değişir.
Kazan korozyonunda bakır birikintilerinin önemi sorunu çözülmüş sayılamaz. Bazıları bakırın yalnızca korozyon işlemi sırasında mevcut olduğunu ve onu hiçbir şekilde etkilemediğini ileri sürüyor; diğerleri ise tam tersine, bakırın çeliğe göre katot olması nedeniyle çukurlaşma korozyonuna katkıda bulunabileceğine inanıyor. Bu bakış açılarının hiçbiri doğrudan deneylerle doğrulanmadı.
Çoğu durumda, kazan boyunca birikintiler oluşmasına rağmen çok az veya hiç korozyon gözlemlenmedi. önemli miktarlar metal bakır. Bakırın yüksek sıcaklıklarda alkali kazan suyunda düşük karbonlu çelikle temasa geçmesi durumunda bakırın çelikten daha hızlı yok edildiğine dair kanıtlar da vardır. Kazan suyunun içinden geçtiği bakır halkalar, havşalı boruların kıvırma uçları, bakır perçinler ve yardımcı ekipman elekleri nispeten düşük sıcaklıklarda bile neredeyse tamamen tahrip olur. Buna göre bakır metalinin kazan çeliğinin korozyonunu arttırmadığına inanılmaktadır. Çöken bakır, oluşumu sırasında bakır oksidin hidrojen tarafından indirgenmesinin son ürünü olarak düşünülebilir.
Aksine, özellikle bakır bakımından zengin birikintilerin yakınında, kazan metalinde çok güçlü korozyon çukurları sıklıkla gözlemlenir. Bu gözlemler, bakırın çeliğe göre katodik olması nedeniyle oyuklanma korozyonunu teşvik ettiği önerisine yol açtı.
Kazanların yüzeyinde nadiren açıkta kalan metalik demir bulunur. Çoğu zaman vardır koruyucu katman ağırlıklı olarak demir oksitten oluşur. Bu katmanda çatlakların oluştuğu yerde bakıra anodik bir yüzeyin açığa çıkması mümkündür. Bu tür yerlerde korozyon çukurlarının oluşumu artar. Bu aynı zamanda, bazı durumlarda, kabuğun oluştuğu yerlerdeki hızlandırılmış korozyonu ve bazen kazanların asit kullanımıyla temizlenmesinden sonra gözlemlenen şiddetli oyuklanma korozyonunu da açıklayabilir.
Boşta çalışan kazanların yanlış bakımı.
En iyilerinden biri ortak nedenler Korozyon kabuklarının oluşumu, boşta çalışan kazanların bakımının yapılmamasından kaynaklanmaktadır. Çalışmayan bir kazan ya tamamen kuru tutulmalı ya da korozyonu önleyecek şekilde arıtılmış su ile doldurulmalıdır.
Aktif olmayan bir kazanın iç yüzeyinde kalan su, havadaki oksijeni çözer, bu da daha sonra çevresinde korozyon sürecinin gelişeceği merkezler haline gelecek kabukların oluşmasına yol açar.
Boşta çalışan kazanların korozyondan korunmasına yönelik genel talimatlar aşağıdaki gibidir:
1) suyun hala sıcak olan bir kazandan boşaltılması (yaklaşık 90°); kazanın tamamen kuruyana ve kuru tutulana kadar hava ile üflenmesi;
2) kazanın, fazla miktarda SO3 iyonu (yaklaşık %0,01) içeren alkali su (pH = 11) ile doldurulması ve su veya buhar yalıtımı altında depolanması;
3) kazanın kromik asit tuzları (%0,02-0,03 CrO4") içeren alkalin bir çözelti ile doldurulması.
Kazanları kimyasal olarak temizlerken birçok yerde koruyucu demir oksit tabakası kalkacaktır. Daha sonra bu yerler yeni oluşan sürekli bir tabaka ile kaplanamayabilir ve bakır yokluğunda bile üzerlerinde kabuklar görünecektir. Bu nedenle kimyasal temizlemeden hemen sonra demir oksit tabakasının kaynayan alkalin solüsyonla işlenerek yenilenmesi tavsiye edilir (yeni devreye giren kazanlarda yapılana benzer).

Ekonomizörlerin korozyonu

Kazan korozyonuna ilişkin genel hükümler ekonomizerler için de aynı şekilde geçerlidir. Ancak besleme suyunu ısıtan ve kazanın önünde bulunan ekonomizer, korozyon çukurlarının oluşumuna karşı özellikle hassastır. Besleme suyunda çözünmüş oksijenin yıkıcı etkisine maruz kalan ilk yüksek sıcaklık yüzeyini temsil eder. Ayrıca ekonomizerden geçen su genel olarak düşük pH değerine sahiptir ve kimyasal geciktiriciler içermez.
Ekonomizörlerin korozyona karşı mücadelesi, suyun havasının alınmasını ve alkali ve kimyasal geciktiricilerin eklenmesini içerir.
Bazen kazan suyunun bir kısmı ekonomizörden geçirilerek arıtılır. Bu durumda ekonomizörde çamur birikmesi önlenmelidir. Bu tür kazan suyu devridaiminin buhar kalitesi üzerindeki etkisi de dikkate alınmalıdır.

KAZAN SU ARITMA

KONSANTRE KAZAN SUYUNDA KOROZYON

ALKALİ KIRILMAZ ÇELİK

Alkali gevrekleşmesine neden olmak için gerekli stres

Uygulama, eğer gerilimler akma dayanımını aşmıyorsa, geleneksel kazan çeliğinin gevrek kırılma olasılığının düşük olduğunu göstermektedir. Buhar basıncının yarattığı gerilimler veya yapının kendi ağırlığından eşit olarak dağıtılan yük, çatlak oluşumuna yol açamaz. Ancak kazan imalatına yönelik haddelenmiş sac malzemenin oluşturduğu gerilmeler, perçinleme sırasında meydana gelen deformasyonlar veya herhangi bir Soğuk çalışma Artık deformasyonla ilişkili çatlak oluşumuna neden olabilir.
Çatlak oluşumu için dışarıdan uygulanan gerilimlerin varlığı gerekli değildir. Daha önce sabit eğilme gerilimi altında tutulan ve daha sonra serbest bırakılan bir kazan çeliği numunesi, konsantrasyonu kazan suyundaki artan alkali konsantrasyonuna eşit olan bir alkalin çözelti içinde çatlayabilir.

Alkali konsantrasyonu

Kazan tamburundaki normal alkali konsantrasyonu %0,1 NaOH'ı aşmadığı için çatlaklara neden olamaz ve alkali kırılganlığının gözlendiği en düşük konsantrasyon normalden yaklaşık 100 kat daha yüksektir.
Bu tür yüksek konsantrasyonlar, suyun bir perçin dikişi veya başka bir boşluktan son derece yavaş süzülmesinden kaynaklanabilir. Bu, buhar kazanlarındaki çoğu perçin dikişinin dış kısmında sert tuzların görünümünü açıklar. En tehlikeli sızıntı, tespit edilmesi zor olan sızıntıdır ve yüksek artık gerilimlerin olduğu perçin bağlantısının içinde katı madde kalıntısı bırakır. Stres ve konsantre çözeltinin birleşik etkisi, alkali kırılganlık çatlaklarının ortaya çıkmasına neden olabilir.

Alkali kırılganlık tespit cihazı

Suyun bileşimini izlemeye yönelik özel bir cihaz, perçin dikişi bölgesinde meydana geldiği aynı koşullar altında, gerilimli bir çelik numunesi üzerinde alkali konsantrasyonunun artmasıyla su buharlaşma sürecini yeniden üretir. Çatlama kontrol örneği bu bileşimdeki kazan suyunun alkali kırılganlığına neden olabileceğini belirtir. Bu nedenle bu durumda zararlı özelliklerini ortadan kaldırmak için suyun arıtılması gerekir. Ancak kontrol numunesinin çatlaması, kazanda çatlakların zaten oluştuğu veya oluşacağı anlamına gelmez. Perçin dikişlerinde veya diğer bağlantılarda, kontrol numunesinde olduğu gibi mutlaka hem sızıntı (buharlanma), gerilim hem de alkali konsantrasyonunda artış olması gerekmez.
Kontrol cihazı doğrudan buhar kazanına monte edilir ve kazan suyunun kalitesini değerlendirmenizi sağlar.
Test, kontrol cihazı boyunca suyun sürekli sirkülasyonu ile 30 gün veya daha fazla sürer.

Alkali Kırılganlık Çatlak Tanıma

Geleneksel kazan çeliğindeki alkali gevreklik çatlakları, yorulma çatlaklarından veya alkali kırılganlık çatlaklarından dolayı oluşan çatlaklardan farklı niteliktedir. yüksek voltaj. Bu, Şekil 2'de gösterilmektedir. Bu tür çatlakların taneler arası doğasını gösteren ve ince bir ağ oluşturan I9. Taneler arası alkali kırılganlık çatlakları ile korozyon yorulmasından kaynaklanan tane içi çatlaklar arasındaki fark, karşılaştırma yapılarak görülebilir.
Lokomotif kazanları için kullanılan alaşımlı çeliklerde (örneğin nikel veya silikon-manganez) çatlaklar da bir ızgara şeklinde düzenlenir, ancak sıradan kazan çeliğinde olduğu gibi her zaman kristalitler arasından geçmez.

Alkali kırılganlık teorisi

Kristalitlerin sınırlarında bulunan bir metalin kristal kafesindeki atomlar, komşularından tane kütlesinin geri kalanındaki atomlara göre daha az simetrik etkiye maruz kalır. Bu nedenle kristal kafesten daha kolay ayrılırlar. Agresif bir ortamın dikkatli bir şekilde seçilmesiyle atomların kristalit sınırlarından bu şekilde seçici olarak uzaklaştırılmasının mümkün olacağı düşünülebilir. Aslında deneyler, asidik, nötr (zayıf bir elektrik akımının yardımıyla, korozyon için uygun koşullar yaratan) ve konsantre alkali çözeltilerde taneler arası çatlamanın elde edilebileceğini göstermektedir. Genel korozyona neden olan bir çözelti, korozyona neden olan herhangi bir maddenin eklenmesiyle değiştirilirse koruyucu film Kristalitlerin yüzeyinde korozyon, kristalitler arasındaki sınırlarda yoğunlaşır.
Bu durumda agresif çözüm kostik soda çözeltisidir. Sodyum silika tuzu, kristalitlerin yüzeylerini, aralarındaki sınırları etkilemeden koruyabilir. Kombine koruyucu ve agresif etkinin sonucu birçok duruma bağlıdır: konsantrasyon, sıcaklık, metalin gerilimli durumu ve çözeltinin bileşimi.
Ayrıca alkali kırılganlığının koloidal teorisi ve çelikte çözünen hidrojenin etkisi teorisi de vardır.

Alkali kırılganlıkla mücadele etmenin yolları

Alkali kırılganlığıyla mücadele etmenin bir yolu, kazan perçinlemesini sızıntı olasılığını ortadan kaldıran kaynakla değiştirmektir. Taneler arası korozyona dayanıklı çelik kullanılarak kırılganlık da ortadan kaldırılabilir veya kimyasal tedavi kazan suyu. Şu anda kullanılan perçinli kazanlarda ikinci yöntem kabul edilebilir tek yöntemdir.
Bir kontrol numunesi kullanılarak yapılan ön testler şunları temsil eder: en iyi yol Bazı koruyucu katkı maddelerinin suya etkinliğinin belirlenmesi. Sodyum sülfit tuzu çatlamayı engellemez. Sodyum nitrojen tuzu, 52,5 kg/cm2'ye kadar olan basınçlarda çatlamaya karşı koruma sağlamak amacıyla başarıyla kullanılmaktadır. Atmosfer basıncında kaynayan konsantre sodyum nitrojen tuzu çözeltileri, yumuşak çelikte stres korozyonu çatlaklarına neden olabilir.
Şu anda sabit kazanlarda sodyum nitrojen tuzu yaygın olarak kullanılmaktadır. Sodyum nitrojen tuzunun konsantrasyonu alkali konsantrasyonunun %20-30'una karşılık gelir.

BUHAR ISITICILARININ KOROZYONU

Korozyon hızının bir ölçüsü olarak hidrojen

Buhar sıcaklığı modern kazanlar kullanılan sıcaklıklara yaklaşır endüstriyel üretim Buhar ve demir arasındaki doğrudan reaksiyonla hidrojen.
Karbon ve alaşımlı çelikten yapılmış boruların buharın etkisi altında 650°'ye kadar sıcaklıklarda korozyon oranı, salınan hidrojenin hacmiyle değerlendirilebilir. Hidrojen gelişimi bazen genel korozyonun bir ölçüsü olarak kullanılır.
Son zamanlarda Amerika Birleşik Devletleri'ndeki enerji santrallerinde gazları ve havayı uzaklaştırmak için üç tip minyatür ünite kullanılmaktadır. Gazların tamamen uzaklaştırılmasını sağlarlar ve gazdan arındırılmış kondens, buharla kazandan taşınan tuzların belirlenmesi için uygundur. Kazanın çalışması sırasında kızdırıcının toplam korozyonunun yaklaşık bir değeri, kızdırıcıdan geçmeden önce ve sonra alınan buhar numunelerindeki hidrojen konsantrasyonlarındaki fark belirlenerek elde edilebilir.

Buhardaki yabancı maddelerin neden olduğu korozyon

Kızdırıcıya giren doymuş buhar, kazan suyundan küçük ama ölçülebilir miktarlarda gaz ve tuzları da beraberinde taşır. En sık karşılaşılan gazlar oksijen, amonyak ve karbondioksittir. Buhar kızdırıcıdan geçtiğinde bu gazların konsantrasyonunda gözle görülür bir değişiklik gözlenmez. Metal kızdırıcının yalnızca küçük korozyonu bu gazların etkisine bağlanabilir. Suda çözünmüş, kuru veya kızdırıcı elemanların üzerinde biriken tuzların korozyona katkıda bulunabileceği henüz kanıtlanmamıştır. Bununla birlikte, kazan suyu tarafından taşınan tuzların ana bileşeni olan kostik soda, özellikle alkali metal duvara yapışırsa, çok sıcak bir borunun korozyonuna katkıda bulunabilir.
Doymuş buharın saflığının arttırılması, gazların besleme suyundan iyice uzaklaştırılmasıyla sağlanır. Buharla taşınan tuz miktarının azaltılması, üst toplayıcının iyice temizlenmesiyle sağlanır. mekanik ayırıcılar, besleme suyuyla doymuş buharla durulama veya suyun uygun kimyasal arıtması.
Doymuş buharın sürüklediği gazların konsantrasyonunun ve yapısının belirlenmesi, yukarıdaki cihazlar kullanılarak gerçekleştirilir ve kimyasal analiz. Suyun elektriksel iletkenliğini veya büyük miktarda yoğuşmanın buharlaşmasını ölçerek doymuş buhardaki tuz konsantrasyonunu belirlemek uygundur.
Elektrik iletkenliğini ölçmek için geliştirilmiş bir yöntem önerilmiş ve bazı çözünmüş gazlar için uygun düzeltmeler verilmiştir. Yukarıda bahsedilen minyatür gaz giderme ünitelerindeki yoğuşma, elektrik iletkenliğini ölçmek için de kullanılabilir.
Kazan boştayken, kızdırıcı, yoğuşmanın biriktiği bir buzdolabıdır; Bu durumda, buharın oksijen veya karbondioksit içermesi durumunda normal su altı çukurlaşması mümkündür.

Popüler Makaleler