SU ŞARTLANDIRMA TERİMLERİ

Normalde suda bulunan çözünmüş gazlar birçok korozyon sorununa neden olur. Örneğin, sudaki oksijen, lokalize olması nedeniyle özellikle şiddetli çukurlar üretir. Karbondioksit korozyonuna yoğunlaşma sistemlerinde ve daha az yaygın olarak su dağıtım sistemlerinde sık rastlanır. Amonyak içeren su, özellikle oksijen varlığında, bakır ve bakır içeren alaşımlara kolayca saldırır. Elde edilen korozyon kazan ısı transfer yüzeylerinde birikintilere neden olur ve verim ve güvenilirliği azaltır. Hem oksijen içeriği hem de besleme suyunda izin verilen metal oksit seviyelerinin endüstriyel standartlarını karşılamak için, neredeyse tamamen oksijen giderimi gerekir. Bu, ancak etkili ve uygun şekilde kontrol edilen bir kimyasal oksijen temizleyici ile desteklenen etkin mekanik hava alma ile gerçekleştirilebilir. Besleme suyunun mekanik hava tahliyesi için birkaç prensip uygulanır:

• Herhangi bir gazın bir sıvı içindeki çözünürlüğü, gazın sıvı yüzeyindeki kısmi basıncına doğrudan orantılıdır.
• Bir gazın bir sıvı içinde çözünürlüğü, artan sıvı sıcaklığı ile azalır
• Sıvı ve gaz iyice karıştırıldığında çıkarılma etkinliği artar

Bir gazın bir sıvı içindeki çözünürlüğü, Henry Yasası ile ifade edilir:
Ctotal = kP,
burada:
Ctotal = çözeltideki toplam gaz konsantrasyonu
P = çözeltinin üzerindeki gazın kısmi basıncı
k = Henry Yasası Sabiti olarak bilinen bir orantılılık sabiti
, örneğin, Kısmi oksijen basıncı 0,2 atmosfer olduğunda 8 ppm oksijen suda çözülebilir; kısmi oksijen basıncı 0,1 atmosfere düşürülürse, sadece 4 ppm oksijen suda çözülebilir. Henry Yasasından da anlaşılacağı gibi, çözünmüş bir gaz, sıvıyla temas eden atmosferdeki bu gazın kısmi basıncının azaltılmasıyla sudan çıkarılabilir. Bu, iki yoldan biriyle gerçekleştirilebilir:
1. sisteme bir vakum uygulanır ve istenmeyen gaz boşaltılır
2. istenmeyen gaz boşaltılırken sisteme yeni bir gaz çıkarılır Vakum hava tahliyesi su dağıtım sistemlerinde başarıyla kullanılmaktadır. Bununla birlikte, basınçlı hava tahliyesi (temizleme gazı olarak buharla) normal olarak kazan besleme suyunu hazırlamak için kullanılır. Buhar birkaç nedenden dolayı temizleme gazı olarak seçilmiştir:

• hazır
• suyu ısıtır ve oksijenin çözünürlüğünü azaltır
• suyu kirletmez
• sadece küçük bir miktar buhar havalandırılmalıdır, çünkü suyu ovalamak için kullanılan buharın çoğu yoğuşturulur ve havası alınmış suyun bir parçası haline gelir

Kazan besleme suyunun giderilmesi için su buhar atmosferine püskürtülür. Bu, suyu doymuş buharın sıcaklığının birkaç derecesine kadar ısıtır. Bu koşullar altında oksijenin sudaki çözünürlüğü çok düşük olduğundan, gelen sudaki oksijenin% 97 ila 98’i buhara salınır ve sistemden havalandırma yoluyla boşaltılır. Kalan oksijen denge koşulları altında çözünür olmamasına rağmen, kolayca buhara salınmamaktadır. Bu nedenle, hava gidericinin ısıtma bölümünden çıkan su, uzaklaştırmayı en üst seviyeye çıkarmak için kuvvetlice buharla ovulmalıdır. Ekipman Bir hava gidericinin amacı, çözünmüş gazları, özellikle oksijeni düşük bir seviyeye düşürmek ve su sıcaklığını yükselterek bir bitkinin ısıl verimini arttırmaktır. Ek olarak, havalandırıcılar, besleme suyu depoları için besleme suyu depolaması ve uygun emme koşulları sağlar. Basınçlı havalandırıcılar veya hava alma ısıtıcılar iki ana kategori altında sınıflandırılabilir: tepsi tipi ve sprey tipi Tepsi tipi havalandırıcılar ayrıca “püskürtme tepsisi” tipi olarak da bilinir, çünkü su başlangıçta püskürtme valfleri veya nozullar tarafından verilir. Püskürtme tipi aynı zamanda “sprey yıkayıcı” tipi olarak da bilinir, çünkü püskürtme işleminden sonra ilave buhar-su teması sağlamak için ayrı bir ovma bölümü kullanılır.Tepsi tipi gaz alma sistemi ısıtıcısı bir kabuk, suyu dağıtmak ve püskürtmek için püskürtme ağızlıkları, bir doğrudan temaslı havalandırma kondansatörü, tepsi yığınları ve koruyucu ara duvarları içermektedir. Kabuk düşük karbonlu çelikten yapılmış olsa da, püskürtme memeleri, havalandırma yoğunlaştırıcısı, tepsiler ve duvar arası duvarlar için daha fazla korozyona dayanıklı paslanmaz çelik kullanılır.Bu degazör işleyişi Şekil 10-5 de gösterilmektedir. Gelen su buharın doyma sıcaklığının birkaç derecesinde ısıtıldığı bir buhar atmosferine püskürtülür. Yoğuşmasız gazların çoğu (temel olarak oksijen ve serbest karbon dioksit), su üniteye püskürtülürken buhara salınır. Contalar, tepsi istifleme suyunun, sprey bölümünden gelen gazlarla tekrar kirlenmesini önler. Tepsi bölümünde, su tepsiden tepsiye doğru ilerleyerek ince damlacıklara veya gelen buharla yakından temas eden filmlere bölünür. Buhar, suyu buharın doyma sıcaklığına kadar ısıtır ve en son oksijen izleri hariç hepsini uzaklaştırır. Hava almamış su, buhar örtüsünün tekrar kirlenmesini önlediği, altındaki saklama alanına düşer. Havalandırıcılara tepsi bölmesindeki portlardan giren buhar, tepsi yığınından su akışına paralel olarak aşağı akar. Su sıcaklığı buharın doyma sıcaklığına yükseldiğinden, çok az miktarda buhar bu bölümde yoğunlaşır. Buharın geri kalanı basamaklı suyu temizler. Tepsi bölmesinden ayrıldıktan sonra, buhar, kabuk ve ön duvarlar arasında püskürtme bölümüne doğru akar. Buharın çoğu yoğuşturulur ve havası giderilmiş suyun bir parçası haline gelir. Sudan salınan yoğuşmaz gazları içeren buharın küçük bir kısmı atmosfere verilir. Her zaman yeterli havalandırmanın sağlanması veya hava tahliyesinin eksik olması esastır. Belirtildiği gibi, çoğu tepsi ve sprey tipi havalandırıcı, yaylı püskürtme nozulu kullanırGiriş suyunu eşit şekilde dağıtan (bkz. Şekil 10-6). Daha yeni püskürtme valfleri, etkili buhar-su teması için değişen yük koşulları altında düzgün bir püskürtme modeli sağlamak üzere tasarlanmıştır. Vana, ısı transferini iyileştirmek için giriş suyunun küçük damlacıklar halinde atomize edilmesini sağlamak ve giriş suyu oksijeni için etkin bir ovma sağlamak üzere tasarlanmıştır. Tepsi yığındaki buhar akışı, çapraz akışlı, ters akım veya suya eş akım olabilir. Hava alma suyu genellikle Şekil 10-4’te gösterildiği gibi ayrı bir tankta depolanır . Sprey tipi hava alma ısıtıcısı, bir kabuk, yay yüklü giriş püskürtme valfleri, doğrudan temaslı bir havalandırma kondansatörü ve son hava tahliyesi için bir buhar temizleyiciden oluşur. Giriş püskürtme valfleri ve doğrudan kontak havalandırma kondansatör bölümü paslanmaz çeliktir; kabuk ve buhar temizleyici düşük karbonlu çelik olabilir. Gelen su bir buhar atmosferine püskürtülür ve buharın doyma sıcaklığının birkaç derecesinde ısıtılır. Yoğuşmayan gazların çoğu buhara salınır ve ısıtılan su bir su contasına düşer ve buhar temizleyicinin en alçak kısmına boşalır. Su, büyük miktarda buharla temizlenir ve bu noktada baskın olan doyma sıcaklığına kadar ısıtılır. Temizleyicide ulaşılan samimi buhar-su teması, çözünmüş gazların suyunu verimli bir şekilde çıkarır. Buhar-su karışımı temizleyicide arttıkça, giderilmiş su, hafif bir basınç kaybından dolayı doyma sıcaklığından birkaç derece yüksektir. Çözünen gazların salınımına yardımcı olan az miktarda parlama sonucu. Hava alma suyu buhar temizleyiciden aşağıdaki saklama bölümüne taşar. Buhar, hava gidericiye yandaki bir sandıktan girer ve buhar temizleyiciye akar. Buharın hacmi, suyun hacmine kıyasla büyük olduğundan, tam bir ovalama elde edilir. Buhar temizleyiciden aktıktan sonra, gelen suyu ısıtmak için sprey ısıtıcı bölümüne geçer. Buharın çoğu, püskürtülen suyun bir parçası haline gelmesi için sprey bölümünde yoğunlaşır. Buharın küçük bir kısmı, yoğuşmayan gazları uzaklaştırmak için atmosfere verilir. Sprey tipi havalandırıcıların jet atomize edici bölümünde, gelen su bir buhar atmosferine püskürtülür. Burada, yoğuşmayan gazların çoğunu serbest bırakmak için su yeterince ısıtılır. Su daha sonra yüksek hızlı bir buhar jetine iletilir. Bir bölmeye çarpar ve ince damlacıklar halinde atomize edilir. Yüksek hızlı buhar, suyu doyma sıcaklığına kadar ısıtır ve ince su damlacıklarından çıkan son oksijen izlerini temizler. Endüstriyel tesislerde daha az yaygın olan diğer hava alma ekipmanı türleri arasında film tipi ve kabarcıklı cihaz tipi havalandırıcılar bulunur. Film tipi havalandırıcılarda su, Raschig halkaları gibi bir yüzey boyunca akmakta olan ince bir film karşı-akımında akar. Film yüzeyi boyunca oksijen giderilir. Su düzenli aralıklarla toplanır. Kabarcıklı bir cihaz hava gidericisinde, delikli plakalar üzerinde hareket eden buhar ve suyun yakın teması yoluyla suyun ön ısıtılmasından sonra oksijen uzaklaştırılır. Hava Alma Kondenserleri Elektrik üretim istasyonlarında, ana türbin kondansatörlerinde çözünmüş gazları çıkarmak için hava iticiler bulunur. Bazen basınçlı hava giderici, besleme suyu döngüsünden çıkarılır. Bununla birlikte, hem başlatma / kapatma hem de kondansatörler düşük yüklerde çalışırken sisteme hava kaçağı tehlikesi vardır. Bu, buhar battaniyesini ve yüksek kimyasal hava tahliyesini gerektirebilir. Vakum Hava Alma Vakumlu hava tahliyesi, su dağıtım sistemlerinde korozyonu azaltmak için atmosferik kaynama noktasının altındaki sıcaklıklarda kullanılır. Suyu doyma sıcaklığına getirmek için sisteme bir vakum uygulanır. Püskürtme nozulları, gazın çıkarılmasını kolaylaştırmak ve egzoz gazlarını boşaltmak için suyu küçük parçacıklara böler. Gelen su, püskürtme nozullarından girer ve Raschig halkaları veya diğer sentetik ambalajlarla dolu bir kolondan düşer. Bu şekilde, su, çözünmüş gazların salınımını teşvik eden ince filmlere ve damlacıklara indirgenir. Salınan gazlar ve su buharı, sistemin boyutuna bağlı olarak buhar jeti eğiticileri veya vakum pompaları tarafından tutulan vakumdan çıkarılır. Vakumlu hava gidericiler, oksijeni basınç birimlerinden daha az verimli şekilde temizler. Tipik bir vakum havalandırıcı Şekil 10-7’de gösterilmiştir. Önemli Hususlar Havalandırıcılara giden giriş suyu, püskürtme dağıtıcılarının ve giriş dağıtıcısının ve havalandırıcı tepsilerinin bağlantı noktalarının tıkanmasına neden olabilecek askıda katı maddelerden arındırılmalıdır. Ek olarak, püskürtme valfleri, portlar ve hava alma tepsileri, havalandırılmakta olan suyun yüksek sertlik ve alkalilik seviyelerine sahip olduğu durumlarda oluşan skala ile tıkayabilir. Basınç düşürücüler oksijeni çok düşük seviyelere düşürür. Yine de, az miktarda oksijen bile bir sistemde korozyon hasarına neden olabilir. Bu nedenle, iyi çalışma uygulaması, sodyum sülfit veya hidrazin gibi bir kimyasal oksijen temizleyici veya organik, uçucu oksijen temizleyiciler gibi başka malzemeler vasıtasıyla oksijenin tamamıyla uzaklaştırılmasını gerektirir. Hava tahliyesi serbest karbondioksiti uzaklaştırmasına rağmen, sadece küçük miktarlarda kombine karbondioksiti uzaklaştırır. Kombine karbondioksitin çoğunluğu kazan içindeki buharla serbest kalır ve daha sonra yoğuşma suyu içinde çözülür ve sıklıkla korozyon sorunlarına neden olur. Bu sorunlar uçucu nötrleştirici aminler, filme aminler ve metal oksit şartlandırıcıların kullanılmasıyla kontrol edilebilir. İzleme Performansı İzleme Performansı Kazan besleme suyunu hazırlamak için kullanılan basınçlı havalandırıcılar, çözünmüş oksijen ve serbest karbondioksit bakımından çok düşük olan hava aldırmış su üretir. Satıcılar, genellikle en az 0.005 cm garanti ³ oksijen / L (7 ppb). Su dağıtım hatlarını korumak için kullanılan vakum havalandırıcıları, basınç havalandırıcıları kadar ayrıntılı hava tahliyesi için tasarlanmamıştır. Genellikle, 0.50 cm ila yaklaşık 0.25 oksijen içeriğini azaltmak ³ ‘/ L (330-650 ppb). Maksimum oksijenin giderilmesini sağlamak için, hava gidericinin atık suyundaki çözünmüş oksijenin spot veya sürekli izlenmesi esastır. Çevrimiçi bir oksijen ölçer ile sürekli izleme normalde önerilir (bkz. Şekil 10-8). Hava gidericinin performans testi için kimyasal oksijen temizleyicinin beslenmesi kısa bir süre için durdurulur. Ünitenin çalışmasını düzenli olarak kontrol etmek iyi bir uygulamadır. Ünitenin kapasitesinin ötesinde çalıştırılmamasına özen gösterilmelidir. Sistem ayrıca soğuk kondensatın girmesinden kaynaklanabilecek su darbesi ve termal stres açısından da kontrol edilmelidir. Kapsamlı çevrimdışı denetim mümkün olduğunca sık yapılmalı ve aşağıdakileri içermelidir:

• giriş suyu ayar vanası ve depolama tankı seviye kontrolü için kontroller
• depolama tankı seviyeleri için yüksek ve düşük alarmlar
• yüksek su seviyesinin önlenmesi için taşma valfi ve kontrol ünitesi
• gerekli minimum hava basıncını korumak için buhar basıncı düşürme valfleri
• emniyet valfi
• makyaj suyunun, hava gidericinin ve depolama tankının uygun şekilde izlenmesi için sıcaklık ve basınç göstergeleri
• bütünlüğü sağlamak için gazların ve havalandırma kondansatörünün çıkarılması için buhar havalandırma
• bütünlük için buhar giriş perdeleri
• birikinti ve işletme için giriş püskürtme valfleri
• uygun pozisyon için tepsiler
• Hasarlı kaynak alanları (özellikle çatlama)

Korozyon, buhar üreten sistemlerde güvenilirliğin azaltılmasının ana nedenlerinden biridir. Kazan sisteminin korozyonu nedeniyle ortaya çıkan sorunların sektörde yıllık milyarlarca dolara mal olduğu tahmin edilmektedir.

Su duvarı, perde ve kızdırıcı boruların en sıcak kısımlarında birçok korozyon problemi ortaya çıkar. Diğer yaygın sorunlu alanlar havalandırıcılar, besleme suyu ısıtıcılar ve ekonomizerlerdir.

Korozyon kontrol yöntemleri, karşılaşılan korozyon tipine bağlı olarak değişir. Korozyonun en yaygın nedenleri; çözünmüş gazlar (özellikle oksijen ve karbondioksit), birikimsiz saldırı, düşük pH ve mekanik gerilmeyle zayıflamış alanların gerilmesi ve gerilme ve yorulma kırılmalarıdır.

Bu koşullar aşağıdaki prosedürlerle kontrol edilebilir:

• uygun pH ve alkalilik seviyelerinin korunması
• oksijen ve kazan besleme suyu kirliliğinin kontrolü
• mekanik gerilmelerin azaltılması
• tasarım şartnamelerinde çalışma, özellikle sıcaklık ve basınç için
• başlatma ve kapatma sırasında uygun önlemler
• etkili izleme ve kontrol

KAZAN SİSTEM BİLEŞENLERİNİN KOROZYON ÇALIŞMALARI

Çoğu endüstriyel kazan ve besleme suyu sistemleri karbon çelikten imal edilmiştir. Birçoğunda bakır alaşımı ve / veya paslanmaz çelik besleme suyu ısıtıcıları ve kondansatörleri vardır. Bazıları paslanmaz çelik kızdırıcı elemanlara sahiptir.

Kazan besleme suyunun uygun şekilde arıtılması, besleme suyu ısıtıcılarının, ekonomizörlerin ve havalandırıcıların paslanmasına karşı etkili bir şekilde korur. Endüstriyel Kazanlar İçin ASME Konsensüsü , kazan sistemlerinde korozyon ve birikim kontrolü için maksimum kirletici madde seviyelerini belirler.

Fikir birliği, besleme suyu oksijeni, demir ve bakır içeriğinin çok düşük (örneğin, 7 ppb oksijenden, 20 ppb demir ve bir 900 psig kazan için 15 ppb bakır) ve pH değerinin 8,5 ile 9,5 arasında tutulması gerektiğidir. sistem korozyon koruması.

Kazan sistemi korozyonunu en aza indirmek için, tüm kritik sistem bileşenleri için operasyonel gereksinimlerin anlaşılması gerekir.

Besi suyu Isıtıcılar

Kazan besleme suyu ısıtıcıları, kazan suyu tahliyesi ve türbin çıkarma veya aşırı egzoz buharı gibi akımlardan ısı çekerek kazan verimliliğini artırmak için tasarlanmıştır. Besleme suyu ısıtıcıları genellikle düşük basınçlı (havalandırıcının önünde), yüksek basınçlı (hava tahliye işleminden sonra) veya hava tahliye edici ısıtıcıları olarak sınıflandırılır.

Besleme suyu ısıtıcı tasarımından bağımsız olarak, ana problem her tür için benzerdir. Birincil problemler oksijen ve uygunsuz pH nedeniyle korozyon ve tüp veya kabuk tarafındaki erozyondur. Isıtıcıdaki sıcaklık artışı nedeniyle, gelen metal oksitler ısıtıcıya biriktirilir ve daha sonra buhar yükü ve kimyasal dengelerdeki değişiklikler sırasında serbest bırakılır. Kaynaklı bileşenlerin gerilme çatlaması da bir sorun olabilir. Borular ve bölmelerde yüksek hızlı buhar çarpması nedeniyle kabuk tarafında erozyon görülür.

Uygun tasarım (erozyonu azaltmak için), periyodik temizleme, oksijen kontrolü, uygun pH kontrolü ve yüksek kaliteli besleme suyunun kullanılması (metal yüzeylerin pasivasyonunu teşvik etmek) sayesinde korozyon en aza indirilebilir.

Degazörler

Havalandırıcılar, besleme suyunu ısıtmak ve oksijeni ve diğer çözünmüş gazları kabul edilebilir seviyelere indirmek için kullanılır. Kaynaklardaki veya yakınındaki korozyon yorgunluğu, havalandırıcılarda büyük bir sorundur. Çoğu korozyon yorulma çatlağının, üretim prosedürleri, zayıf kaynaklar ve stres kaynaklı kaynakların eksikliği gibi mekanik faktörlerin bir sonucu olduğu rapor edilmiştir. Su / buhar çekici gibi işletme sorunları da bir faktör olabilir.

Etkili korozyon kontrolü aşağıdaki uygulamaları gerektirir:

• operasyonun düzenli izlenmesi
• Başlatma sırasında gerilmelerin en aza indirilmesi
• Sabit sıcaklık ve basınç seviyelerinin bakımı
• besleme suyunda çözünmüş oksijen ve pH kontrolü
• kurulu tahribatsız teknikleri kullanarak düzenli servis dışı denetim

Havalandırıcılardaki diğer aşındırıcı saldırı türleri arasında paslanmaz çelik tepsi haznesinin gerilme korozyonu kırılması, giriş püskürtme valfi yay kırılması, oksijen çekmesi nedeniyle havalandırma kondansatörlerinin aşınması ve buhar girişi bağlantısının yakınındaki çarpma perdelerinin aşınması bulunmaktadır.

Ekonomizerler

Ekonomizer korozyon kontrolü, besleme suyu ısıtıcılarını korumak için kullanılanlara benzer prosedürleri içerir.

Ekonomizörler, bir kazanın yanından boşaltılan baca gazlarından ısı çekerek kazan verimliliğini artırmaya yardımcı olur. Ekonomizörler, yapışmaz veya buharlama olarak sınıflandırılabilir. Buharlama ekonomizöründe, gelen besleme suyunun% 5-20’si buharlaşır. Buharlama ekonomizörleri özellikle besleme suyu kirleticilerinden ve bunun sonucunda biriken toprak altı korozyonundan birikmeye karşı duyarlıdır. Borulardaki erozyon, buharlaştırıcı ekonomizörlerde de bir problemdir.

Oksijen varlığının ve sıcaklık artışının neden olduğu oksijen çukurluğu ekonomizörlerde büyük bir problemdir; bu nedenle, bu ünitelerde esasen oksijensiz suyun korunması gereklidir. Giriş, şiddetli oyuklara maruz kalır, çünkü genellikle havalandırıcıdan sonra yüksek ısıya maruz kalan ilk alandır. Mümkün olduğunda, bu bölgedeki tüpler korozyon kanıtı açısından yakından incelenmelidir.

Ekonomizer ısı transfer yüzeyleri korozyon ürünü oluşumuna ve gelen metal oksitlerin birikimine maruz kalır. Bu birikintiler, operasyonel yük ve kimyasal değişimler sırasında kayabilir.

Ekonomizörün gaz tarafında, baca gazındaki kirletici maddeler nedeniyle korozyon meydana gelebilir ve düşük pH’lı bileşikler oluşturur. Genel olarak ekonomizörler aşağı doğru gaz akışı ve yukarı doğru su akışı için düzenlenir. Isıtma yüzeyini oluşturan tüpler pürüzsüz olabilir veya uzun yüzeylerle sağlanabilir.

Kızdırıcı

Kızdırıcı korozyonu problemleri bir dizi mekanik ve kimyasal durumdan kaynaklanır. En büyük sorunlardan biri, genellikle başlatma ve kapatma gibi geçiş dönemlerinde ortaya çıkan yüksek gaz sıcaklıklarından ötürü aşırı ısıtıcı metalin oksidasyonu. Taşınmadan dolayı oluşan mevduat soruna katkıda bulunabilir. Ortaya çıkan arızalar, genellikle üst ısıtıcı tüplerin en sıcak alanları olan alt halkalarda meydana gelir.

Oksijen çukuru, özellikle sarkan halka bölgesinde, aşırı ısıtıcılar için bir başka önemli korozyon problemidir. Kesinti sırasında suyun oksijene maruz kalmasından kaynaklanır. Yakın sıcaklık kontrolü bu sorunun en aza indirilmesine yardımcı olur. Ek olarak, aksama süresi boyunca oksijensiz koşulları korumak için bir azot battaniyesi ve kimyasal oksijen temizleyici kullanılabilir.

Düşük Basınçlı Buhar ve Sıcak Su Isıtma Sistemleri

Sıcak su kazanları, yaklaşık 200 ° F sıcaklıkta su ısıtır ve sirküle eder. Buhar ısıtma kazanları, 15 psig gibi düşük basınçlarda buhar üretmek için kullanılır. Genel olarak, bu iki temel ısıtma sistemi, kapalı sistemler olarak işlem görür, çünkü makyaj gereksinimleri genellikle çok düşüktür.

Yüksek sıcaklıktaki sıcak su kazanları, normal aralık 35-350 psig olmasına rağmen, 500 psig’ye kadar basınçlarda çalışır. Sistemin basıncı, sıvı halini korumak için ısıtılmış suyun doyma basıncının üzerinde tutulmalıdır. Bunu yapmanın en yaygın yolu, sistemi azotla basınçlandırmaktır. Normal olarak, makyaj kalitesi iyidir (örneğin, deiyonize veya sodyum zeolitle yumuşatılmış su). Kimyasal işlem, sodyum sülfit (oksijeni temizlemek için), pH ayarlaması ve olası demir birikimini kontrol etmek için sentetik bir polimer dağıtıcı içerir.

Düşük basınçlı ısıtma sistemlerinde en büyük sorun, çözünmüş oksijen ve düşük pH’ın neden olduğu korozyondur. Bu sistemler genellikle bir inhibitör (molibdat veya nitrit gibi) veya bir oksijen tutucu madde (sodyum sülfit gibi) ile birlikte, tortu kontrolü için sentetik bir polimer ile işleme tabi tutulur. Genellikle dolaşımdaki pompa sızıntısı sonucunda ortaya çıkan sistem kayıplarını telafi etmek için ilave suya yeterli miktarda işlem yapılmalıdır. Genel olarak, pH’ın etkin kontrolü için suda 200-400 ppm P-alkalilik korunur. İnhibitör gereksinimleri sisteme bağlı olarak değişir.

Elektrikli kazanlar da ısıtma için kullanılır. İki temel elektrikli kazan tipi vardır: direnç ve elektrot. Rezistanslı kazanlar, sargılı bir ısıtma elemanı vasıtasıyla ısı üretir. Yüksek kalitede makyaj suyu gereklidir ve çözünmüş oksijen izlerinin tümünü gidermek için genellikle sodyum sülfit eklenir. Sentetik polimerler, çökeltme kontrolü için kullanılmıştır. Direnç bobindeki yüksek ısı transfer hızı nedeniyle sertliği artıran bir işlem kullanılmamalıdır.

Elektrot kazanları yüksek veya düşük voltajda çalışır ve suya batırılmış veya su jeti elektrotları kullanabilir. Yüksek saflıkta makyaj suyu gereklidir. Sistemin türüne bağlı olarak, normalde oksijen kontrolü ve pH ayarı için sodyum sülfit kullanılır. Bazı sistemler bakır alaşımları ile tasarlanmıştır, bu nedenle kimyasal ekleme doğru tipte olmalı ve pH kontrolü bakır koruması için uygun aralıkta olmalıdır.

Korozyon kontrol teknikleri, karşılaşılan korozyon tipine göre değişir. Başlıca korozyon kontrol yöntemleri, uygun pH değerinin korunmasını, oksijenin kontrolünü, birikintilerin kontrolünü ve tasarım ve işletme uygulamalarıyla gerilmelerin azaltılmasını içerir.

Galvanik Korozyon

Galvanik korozyon, bir metal veya alaşım elektriksel olarak farklı bir metal veya alaşıma bağlandığı zaman meydana gelir.

Kazan sistemindeki en yaygın galvanik korozyon tipi demir ve bakır gibi birbirine benzemeyen metallerin temasından kaynaklanmaktadır. Bu diferansiyel hücreler, birikintiler olduğunda da oluşturulabilir. Isıdan etkilenen bölgelerdeki gerilmeler veya kaynaklarda farklı alaşımların kullanılması nedeniyle kaynaklarda galvanik korozyon meydana gelebilir. Ayrık yüzey konumlarındaki elektrik potansiyelinde farkla sonuçlanan herhangi bir şey galvanik reaksiyona neden olabilir. Nedenleri şunlardır:

• metal bir yüzeyde çizikler
• metalde diferansiyel gerilmeler
• sıcaklıktaki farklılıklar
• iletken yataklar

Oksijen varlığında demir için bir korozyon hücresinin genel bir gösterimi Şekil 11-1’de gösterilmektedir. Metalik bakır birikintilerinden dolayı kazan boru sıralarının oyulmasına rastlanmıştır. Bu tür birikintiler, işlemlerin birikintilerdeki bakır oksit miktarını tamamen telafi etmemesi veya bir bakır çıkarma aşaması dahil edilmemesi halinde asit temizleme prosedürleri sırasında oluşabilir. Çözünmüş bakır, taze temizlenmiş yüzeylerde kaplanabilir, anodik korozyon alanları oluşturur ve şekil ve görünümdeki oksijen çekirdeklerine çok benzeyen çukurlar oluşturur. Bu işlem, temizleme çözücüsü olarak hidroklorik asit içeren aşağıdaki reaksiyonlarla açıklanmaktadır.

Manyetit çözülür ve hem demir (Fe² +) hem de ferrik (Fe³ +) klorür (ferrik klorürler çelik ve bakır için çok aşındırıcı) içeren bir asit çözeltisi verir.

Fe 3 O 4	+	8HCl	®	FeCl 2	+	2FeCl 3	+	4H 2 O
manyetit		hidroklorik asit		demir klorür		Demir klorür		Su

Kazan yataklarındaki metalik ya da elementel bakır, hidroklorik asit çözeltisinde, aşağıdaki reaksiyonla çözülür:

FeCl 3	+	Cu	®	CuCl	+	FeCl 2
Demir klorür		bakır		bakır klorür		demir klorür

Gözenekli klorür çözelti haline geldiğinde, aşağıdaki reaksiyona göre çelik yüzey üzerinde hemen metalik bakır olarak yeniden konumlandırılır:

2CuCl	+	Fe	®	FeCl 2	+	2Cu0
bakır klorür		Demir		demir klorür		bakır oksit

Bu nedenle, hidroklorik asit temizliği, bakırın çelik yüzeyde kaplanması engellenmediği sürece galvanik korozyona neden olabilir. Bakırın yeniden çökelmesini önlemek için bir kompleksleştirici madde eklenir. Aşağıdaki kimyasal reaksiyon sonuçları:

FeCl 3	+	Cu	+	Karmaşık Ajan	®	FeCl 2	+	CuCl
Demir klorür		bakır				demir klorür		bakır klorür kompleksi

Bu ayrı bir adım olarak veya asit temizliği sırasında gerçekleşebilir. Hem demir hem de bakır, kazandan çıkarılır ve kazan yüzeyleri pasifleştirilebilir.

Çoğu durumda, bakır belirli tüp sıralarında lokalizedir ve rastgele oyuklaşmaya neden olur. Tortular büyük miktarda bakır oksit veya metalik bakır içerdiğinde, temizleme işlemleri sırasında kaplamanın bakırdan çıkmasını önlemek için özel önlemler alınması gerekir.

Kostik Korozyon

Kostik konsantrasyonu (NaOH), ya buharla örtülemenin (tuzların kazan metal yüzeylerinde konsantre olmasına izin verir) ya da tüp yüzeylerinde gözenekli tortular altında lokal kaynama sonucu meydana gelebilir.

Kostik korozyon (oluk açma), kostik konsantre edildiğinde ve koruyucu manyetit (Fe3O4) katmanını çözdüğünde meydana gelir . Kazan, su ile temasta demir, manyetit oluşturur ve koruyucu tabaka sürekli olarak restore edilir. Bununla birlikte, yüksek bir kostik konsantrasyon mevcut olduğu sürece, manyetit, baz metal kaybına ve nihayetinde bir başarısızlığa neden olacak şekilde sürekli olarak çözülür

Buhar battaniyesi, kazan suyu ile boru duvarı arasında bir buhar tabakası oluştuğunda meydana gelen bir durumdur. Bu şart altında, yetersiz su, verimli ısı transferi için boru yüzeyine ulaşır. Aşırı ısınmış kazan duvarına ulaşan su, hızla aşındırıcı olan konsantre bir kostik çözelti bırakarak buharlaşır.

Gözenekli metal oksit birikintileri ayrıca yüksek kazan suyu konsantrasyonlarının gelişmesine de izin verir. Su birikintiye akar ve tüpe uygulanan ısı suyun buharlaşmasına neden olarak çok konsantre bir çözelti bırakır. Yine, korozyon oluşabilir.

Kostik saldırı genellikle oyuklar olarak adlandırılan düzensiz desenler oluşturur. Biriktirme etkilenen bölgede bulunabilir veya bulunmayabilir.

Demineralize veya buharlaştırılmış makyaj veya saf kondensat kullanan kazan besleme suyu sistemleri, koordineli fosfat / pH kontrolü ile yakıcı saldırılara karşı korunabilir. Fosfat, kazan suyunu tamponlar, yüksek kostik konsantrasyonların gelişmesi nedeniyle büyük pH değişim şansını azaltır. Aşırı kostik, disodyum fosfat ile birleşir ve trisodyum fosfat oluşturur. Trisodyum fosfat oluşturmak için tüm serbest kostiklerle birleştirmek için yeterli disodyum fosfat mevcut olmalıdır.

Disodyum fosfat, aşağıdaki reaksiyon ile yakıcıyı nötralize eder:

Na 2 HPO 4	+	NaOH	®	Na 3 PO 4	+	H 2 O
disodyum fosfat		sodyum hidroksit		trisodyum fosfat		Su

Bu,çökeltilerin altında veya sızıntının meydana geldiği bir boşlukta kostik birikiminin önlenmesine yol açar . Kostik korozyon (ve daha sonra tartışılan kostik gevrekliği) oluşmaz, çünkü yüksek kostik konsantrasyonları gelişmez

Kazan korozyonunu kontrol etmek için önerilen fosfat / pH ilişkisini göstermektedir . Farklı fosfat formları tüketir veya fosfat uygun forma geçerken kostik ekler. Örneğin, monosodyum fosfatın eklenmesi, aşağıdaki reaksiyona göre kazan suyunda disodyum fosfat oluşturmak için kostikle reaksiyona girdiğinde kostik tüketir:

NaH 2 PO 4	+	NaOH	®	Na 2 HPO 4	+	H 2 O
monosodyum fosfat		sodyum hidroksit		disodyum fosfat		Su

Tersine, trisodyum fosfat ilavesi, kostik ekleyerek kazan suyunun pH’ını yükseltir:

Na 3 PO 4	+	H 2 O	®	Na 2 HPO 4	+	NaOH
trisodyum fosfat		Su		disodyum fosfat		sodyum hidroksit

Uygun fosfat seviyesini koruyarak pH’ı yükseltmek veya düşürmek için uygun fosfat türünün beslenmesiyle kontrol sağlanır. Artırmanın azaltılması hem fosfat hem de pH’ı düşürür. Bu nedenle, uygun fosfat / pH seviyelerini korumak için çeşitli kombinasyonlar ve fosfatın besleme oranları, üfleme ayarlaması ve kostik ilavesi kullanılır.

Kazan borusu duvarındaki veya birikintilerindeki yüksek sıcaklıklar, bir miktar fosfat çökelmesine neden olabilir. “Fosfat gizlenme” olarak adlandırılan bu etki, genellikle yükler arttığında ortaya çıkar. Yük azaldığında, fosfat tekrar ortaya çıkar.

Temiz kazan suyu yüzeyleri, kostik için potansiyel konsantrasyon bölgelerini azaltır. Şelatlayıcı ve sentetik polimerlere dayalı olanlar gibi depozit kontrol tedavi programları temiz yüzeylerin sağlanmasına yardımcı olabilir.

Buhar örtüsünün oluştuğu yerlerde, buhar / manyetit reaksiyonu ve manyetitin çözünmesi nedeniyle, kostik olmadan bile korozyon meydana gelebilir. Bu gibi durumlarda, sorunun nedenini ortadan kaldırmak için operasyonel değişiklikler veya tasarım değişiklikleri gerekebilir.

Asit Korozyonu

Düşük makyaj veya besleme suyu pH’ı, ön kazan ve kazan sistemindeki metal yüzeylerde ciddi asit saldırılarına neden olabilir. Orijinal makyaj veya besleme suyu pH’ı düşük olmasa da, besleme suyu sistemin kirlenmesinden asitli olabilir. Yaygın nedenler arasında şunlar bulunur:

• demineralizer katyon ünitelerinin hatalı çalışması veya kontrolü
• kondensatın kontaminasyonu prosesleri (örneğin gıda işleme tesislerinde şeker kontaminasyonu)
• kondansatörlerden gelen soğutma suyu kirliliği

Asit korozyonu kimyasal temizleme işlemlerinden de kaynaklanabilir. Temizleme çözeltisinin aşırı ısınması, kullanılan inhibitörün bozulmasına, metalin temizleme maddesine aşırı maruz kalmasına ve yüksek temizlik maddesi konsantrasyonuna neden olabilir. Asit çözücüleri başlamadan önce tamamen nötralize etmemek de sorunlara neden oldu.

Bir kazan ve besleme suyu sisteminde, asidik atak genel inceltme biçimini alabilir veya tambur bölmeleri, “U” cıvataları, meşe palamudu somunları ve boru uçları gibi yüksek gerilimli bölgelerde lokalize edilebilir.

Hidrojen Gevrekleşmesi

Hidrojen gevrekleşmesine endüstriyel tesislerde nadiren rastlanır. Sorun genellikle yalnızca 1.500 psi’de veya üzerinde çalışan birimlerde ortaya çıkar.

Hafif çelik kazan borusunun hidrojen gevrekleşmesi, korozyon sonucu kazan borusu yüzeyinde atomik hidrojen oluştuğunda yüksek basınçlı kazanlarda meydana gelir. Hidrojen, metan gazı oluşturmak için demir karbürlerle veya hidrojen gazı oluşturmak üzere diğer hidrojen atomlarıyla reaksiyona girebileceği tüp metaline nüfuz eder. Bu gazlar ağırlıklı olarak metalin tane sınırları boyunca evrilir. Sonuçtaki basınç artışı metal arızasına yol açar.

Hidrojen üreten ilk yüzey korozyonu, genellikle sert, yoğun bir ölçekte oluşur. Atomik hidrojen üretmek için normalde asitli kontaminasyon veya lokalize düşük pH’lı geziler gerekir. Yüksek saflıktaki sistemlerde, sızıntı yapan ham su (örneğin, kondenser sızıntısı), magnezyum hidroksit çöktüğü zaman kazan suyunun pH’ını düşürür, korozyona, atomik hidrojenin oluşumuna ve hidrojen saldırısının başlamasına neden olur.

Kondens kaçağı sonucu oluşan kazan suyu pH’sındaki azalmayı en aza indirmek için koordine fosfat / pH kontrolü kullanılabilir. Temiz yüzeylerin bakımı ve asit temizliği için uygun prosedürlerin kullanılması, hidrojen saldırısı potansiyelini de azaltır.

Oksijen Saldırısı

Uygun mekanik ve kimyasal hava alma olmadığında, besleme suyundaki oksijen kazana girer. Buharla birçok şey parladı; kalanlar kazan metaline saldırabilir. Saldırı noktası kazan tasarımı ve besleme suyu dağılımına göre değişir. Çukurlanma, besleme suyu dağıtım deliklerinde, buhar kazanı su hattında ve indirme tüplerinde sıkça görülür.

Sıcak suda bulunduğunda oksijen çok aşındırıcıdır. Küçük konsantrasyonlar bile ciddi sorunlara neden olabilir. Çukurlar metalin derinliklerine nüfuz edebileceğinden, oksijen aşınması besleme suyu hatlarının, ekonomizörlerin, kazan borularının ve yoğuşma hatlarının hızlı bir şekilde düşmesine neden olabilir. Ek olarak, korozyon tarafından üretilen demir oksit, kazan içinde demir birikintileri üretebilir.

Oksijen korozyonu yüksek oranda lokalize olabilir veya geniş bir alanı kapsayabilir. İyi tanımlanmış çukurlar veya çok işaretlenmiş bir yüzey ile tanımlanır. Çukurlar şekil olarak değişir, ancak yüzeydeki keskin kenarlarla karakterize edilir. Aktif oksijen çukurları kırmızımsı kahverengi bir oksit kapağı (tüberkül) ile ayırt edilir. Bu kapağın çıkarılması, çukur içindeki siyah demir oksidi ortaya çıkarır (bakınız Şekil 11-5).

Oksijen saldırısı, aşağıdaki reaksiyonlarla açıklanabilecek bir elektrokimyasal işlemdir: Anot:

Fe ® Fe ²⁺ + 2e ^¯

Katot:

½O 2 + H 2 O + 2e ¯ ® 2 OH ¯

Genel:

Fe + + ₂ + H ₂ O ® Fe (OH) ₂

Sıcaklığın etkisi özellikle besleme suyu ısıtıcıları ve ekonomizörlerinde önemlidir. Bir sıcaklık artışı, metal yüzeylerdeki reaksiyonları hızlandırmak için yeterli ek enerji sağlayarak hızlı ve ciddi korozyona neden olur.

60 ° F ve atmosferik basınçta, oksijenin sudaki çözünürlüğü yaklaşık 8 ppm’dir. Verimli mekanik hava alma, çözünmüş oksijeni 7 ppb veya altına düşürür. Oksijen korozyonundan tam koruma için, mekanik hava tahliyesinden sonra kimyasal bir temizleyici gerekir.

Bir işletim sistemindeki başlıca oksijen kaynakları arasında zayıf hava alma işlemi, pompaların emme taraflarında hava sızıntısı, alıcı tankların nefes alma hareketi ve pompa contaları için kullanılan soyulmamış su sızıntısı bulunmaktadır.

Herhangi bir sistem için kabul edilebilir çözünmüş oksijen seviyesi, besleme suyu sıcaklığı, pH, akış hızı, çözünmüş katı madde içeriği ve sistemin metalurjisi ve fiziksel durumu gibi birçok faktöre bağlıdır. Binlerce sistemdeki deneyime dayanarak, 3-10 ppb besleme suyu oksijeni ekonomizörlere önemli zarar vermez. Bu, endüstri kurallarına yansıtılmıştır.

ASME konsensüsü 7 ppb’den daha azdır (ASME “esasen sıfır” ppb’ye kimyasal atma önerir)

TAPPI mühendislik kuralları 7 ppb’den az EPRI fosil tesisi yönergeleri 5 ppb’den az çözünmüş oksijenden az

Birçok korozyon problemi mekanik ve operasyonel problemlerin sonucudur. Aşağıdaki uygulamalar bu korozyon sorunlarını en aza indirmeye yardımcı olur:

• korozyona dayanıklı metallerin seçimi
• mümkün olduğunda mekanik gerilmelerin azaltılması (örneğin, uygun kaynak prosedürlerinin ve stres giderici kaynakların kullanılması)
• operasyon sırasındaki ısıl ve mekanik gerilmelerin en aza indirilmesi
• tasarım başlatma özellikleri dahilinde aşırı ateşlemeden, uygun başlatma ve kapatma prosedürleriyle birlikte çalışma
• Yüksek saflıkta besleme suyu kullanımı, etkili ve yakından kontrol edilen kimyasal işlem ve gerektiğinde asit temizliği dahil temiz sistemlerin bakımı

Kazan boruları kostik gevrekleşmenin bir sonucu olarak başarısız olduğunda, çevresel çatlama görülebilir. Diğer bileşenlerde, çatlaklar en büyük stres çizgilerini takip eder. Düzgün bir şekilde hazırlanmış gçlendirilmiş metal bölümünün mikroskobik incelemesi, metalin kristal yapısında tanımlanan yollar veya tane sınırları boyunca çatlama ilerlemesiyle karakteristik bir patern gösterir. Çatlaklar kristallerin kendilerine nüfuz etmiyor, aralarında yolculuk yapıyor; bu nedenle, “kristaller arası çatlama” terimi kullanılır.

İyi mühendislik uygulamaları, kazan suyunun gevrekleşme özellikleri açısından değerlendirilmesini gerektirir. Bu amaç için bir gevrekleştirme detektörü kullanılır.

Eğer bir kazan suyu kırılganlık özelliklerine sahipse, kazan metalinin saldırılarını önlemek için adımlar atılmalıdır. Sodyum nitrat, düşük basınçlı kazan sistemlerinde gevrekleşmeyi önlemek için standart bir işlemdir. Gevrekleşmenin engellenmesi, kazan suyunda mevcut olan kostik alkaliliğe kesin bir nitrat oranı gerektirir. Demineralize makyaj suyunun kullanıldığı daha yüksek basınçlı kazan sistemlerinde, kazan suyunda gevrekleşme özellikleri daha önce “Kostik Korozyon” altında açıklanan koordinatlı fosfat / pH arıtma kontrolünün kullanılmasıyla önlenebilir. Bu yöntem, yüksek konsantrasyonlarda serbest sodyum hidroksitin kazanda oluşmasını engelleyerek gevşeme eğilimlerini ortadan kaldırır.

Kostik gevrekliği

Kostik gevrekleşmesi (kostik gerilme korozyonu çatlaması) veya kristaller arası çatlaması, uzun bir süre boyunca kazan metalinin arızalanmasının ciddi bir şekli olarak kabul edilmiştir. Metalin kimyasal saldırısı normalde tespit edilemediğinden, başarısızlık aniden sık sık felaket sonuçlarla ortaya çıkar.

Kostik gevrekleşmenin gerçekleşmesi için üç koşulun bulunması gerekir:

• kazan metalinin yüksek düzeyde gerilime sahip olması gerekir
• kazan suyu konsantrasyonu için bir mekanizma mevcut olmalıdır
• kazan suyu gevrekleşme özelliklerine sahip olmalı

Kazan boruları kostik gevrekleşmenin bir sonucu olarak başarısız olduğunda, çevresel çatlama görülebilir. Diğer bileşenlerde, çatlaklar en büyük stres çizgilerini takip eder. Düzgün bir şekilde hazırlanmış gçlendirilmiş metal bölümünün mikroskobik incelemesi, metalin kristal yapısında tanımlanan yollar veya tane sınırları boyunca çatlama ilerlemesiyle karakteristik bir patern gösterir. Çatlaklar kristallerin kendilerine nüfuz etmiyor, aralarında yolculuk yapıyor; bu nedenle, “kristaller arası çatlama” terimi kullanılır.

İyi mühendislik uygulamaları, kazan suyunun gevrekleşme özellikleri açısından değerlendirilmesini gerektirir. Bu amaç için bir gevrekleştirme detektörü kullanılır.

Eğer bir kazan suyu kırılganlık özelliklerine sahipse, kazan metalinin saldırılarını önlemek için adımlar atılmalıdır. Sodyum nitrat, düşük basınçlı kazan sistemlerinde gevrekleşmeyi önlemek için standart bir işlemdir. Gevrekleşmenin engellenmesi, kazan suyunda mevcut olan kostik alkaliliğe kesin bir nitrat oranı gerektirir. Demineralize makyaj suyunun kullanıldığı daha yüksek basınçlı kazan sistemlerinde, kazan suyunda gevrekleşme özellikleri daha önce “Kostik Korozyon” altında açıklanan koordinatlı fosfat / pH arıtma kontrolünün kullanılmasıyla önlenebilir. Bu yöntem, yüksek konsantrasyonlarda serbest sodyum hidroksitin kazanda oluşmasını engelleyerek gevşeme eğilimlerini ortadan kaldırır.

Yorgunluk çatlama

Yorulma çatlaması (tekrarlanan döngüsel gerilmeler nedeniyle) metal arızasına neden olabilir. Metal arızası, en yüksek döngüsel gerilme konsantrasyonu noktasında meydana gelir. Bu tip arızanın örnekleri, kazan bileşenlerinde, destek braketlerindeki çatlakları veya bir kazan, tekrarlanan başlatmalar ve kapanmalar nedeniyle bir termal yorulmaya maruz kaldığında borulara sarılır.

Termal yorulma, yatay örtülerde, buhar battaniyesinin bir sonucu olarak ve sık sık, uzun alt başlık şişirme işleminden dolayı su duvarı tüplerinde meydana gelir.

Korozyon yorulma yetmezliği, bir metalin aşındırıcı bir ortamda döngüsel gerilmesinden kaynaklanır. Bu durum, sadece döngüsel gerilme veya korozyondan kaynaklandığından daha hızlı başarısızlığa neden olur. Kazanlarda, korozyon yorgunluğu kırılması, döngüsel baskı nedeniyle koruyucu manyetit filmin sürekli parçalanmasından kaynaklanabilir.

Korozyon yorgunluğu kırılması, kaynakların ve ısıdan etkilenen bölgelerin yakınındaki havalandırıcılarda meydana gelir. Doğru çalışma, yakın izleme ve detaylı hizmet dışı denetimler (yayınlanan tavsiyelere uygun olarak), bayilerdeki sorunları en aza indirir.

Buharlı Yanma

Buhar tarafı yanması, buharla metal borusu arasındaki kimyasal bir reaksiyondur. Tüplerin soğutulması için yetersiz akışla sonuçlanan aşırı ısı girişi veya zayıf sirkülasyondan kaynaklanır. Bu şartlar altında, yalıtkan bir aşırı ısıtılmış buhar filmi gelişir. Borunun metal sıcaklığı kazan borularında 750 ° F’ye ya da kızdırıcı borularda (düşük alaşımlı çelik yapı varsayarak) 950-1000 ° F’ye ulaştığında, oksidasyon hızı çarpıcı şekilde artar; bu oksidasyon tekrar tekrar meydana gelir ve baz metali tüketir. Sorun en çok süper ısıtıcılarda ve üstten ısıtmalı yatay üretim tüplerinde görülür.

Erozyon

Erozyon genellikle aşırı hızlardan dolayı ortaya çıkar. İki fazlı akışın (buhar ve su) olduğu yerlerde, aşınmadan kaynaklanan arızalar sıvının bir yüzeye çarpmasından kaynaklanır. Erozyona açık ekipman, türbin kanatları, düşük basınçlı buhar boruları ve ıslak buhara maruz kalan ısı değiştiricileri içerir. Yüksek hızlı su akışına maruz kalan besleme suyu ve yoğuşma boruları da bu tür saldırılara karşı hassastır. Hasar normalde akış yön değiştirdiğinde meydana gelir.

KAZAN SİSTEMLERİNDE METALİK OKSİTLER

Demir ve bakır yüzeyler korozyona maruz kalır, bu da metal oksit oluşumuna neden olur. Bu durum, dikkatlice metal seçimi ve uygun çalışma koşullarının bakımı ile kontrol edilebilir.

Demir Oksit Oluşumu

İşletme kazanlarında bulunan demir oksitler iki ana tipte sınıflandırılabilir. Bunlardan ilki ve en önemlisi, demir ve suyun oksijensiz bir ortamda reaksiyonu sonucu oluşan 0.0002-0.0007 inç (0.2-0.7 mil) kalınlıktaki manyetittir. Bu manyetit, korozyona karşı koruyucu bir bariyer oluşturur.

Magnetit, kazan sistemi metal yüzeylerinde aşağıdaki genel tepkimeden oluşur:

3FE	+	4H 2 O	®	Fe 3 O 4	+	4H 2
Demir		Su		manyetit		hidrojen

Aşınmaya karşı koruyucu bir bariyer sağlayan manyetit, iki katmandan oluşur. İç katman nispeten kalın, kompakt ve süreklidir. Dış katman, daha ince, gözenekli ve yapıda gevşektir. Bu katmanların her ikisi de su difüzyonu (gözenekli dış tabakadan) ve kafes difüzyonu (iç tabakadan) nedeniyle büyümeye devam etmektedir. Manyetit katmanları bozulmadan kaldıkça, büyüme hızları hızla azalır.

Bir kazandaki ikinci tip demir oksit, kazan sistemine besleme suyuyla girebilecek korozyon ürünleridir. Bunlar genellikle “göçmen” oksitler olarak adlandırılır, çünkü genellikle kazanda üretilmezler. Oksitler metal yüzey üzerinde bir dış katman oluşturur. Bu tabaka çok gözenekli ve su ve iyonik türler tarafından kolayca nüfuz edilir.

Demir, kazana çözünür demir iyonları ve çözünmeyen demir ve demir hidroksitleri veya oksitler olarak girebilir. Oksijen içermeyen, alkalik kazan suyu Fe, manyetit demir dönüştürür ₃ O ₄ . Geçiş yapan manyetit, koruyucu katman üzerinde birikmektedir ve normalde gri ila siyah renktedir.

Bakır Oksit Oluşumu

Tamamen pasif bir oksit filmi bakır veya alaşımlarında oluşmaz. Suda, baskın bakır korozyon ürünü bakır oksit (Cu ₂O). Tipik bir korozyon reaksiyonu şöyledir:

8Cu	+	O 2	+	2H 2 O	®	4Cu 2 O	+	2H 2
bakır		oksijen		Su		bakır oksit		hidrojen

Bakır yüzeylerde gelişen oksit iki katmandan oluşur . İç katman çok ince, yapışkan, gözeneksizdir ve çoğunlukla kuprik oksitten (CuO) oluşur. Dış tabaka, kalın yapışkan, gözenekli ve özellikle bakır oksit içermektedir olan (Cu ₂ O). Dış katman, iç katmanın dağılmasıyla oluşur. Dış tabakanın belirli bir kalınlığında, oksidin sürekli olarak oluştuğu ve suya salındığı bir denge vardır.

Uygun pH değerinin korunması, oksijenin ortadan kaldırılması ve metal koşullandırma maddelerinin uygulanması, bakır alaşımı korozyon miktarını en aza indirebilir.

Metal Pasivasyonu

Koruyucu metal oksidin oluşturulması indirgeyici ajanların (hidrazin, hidrokinon ve diğer oksijen tutucu maddeler gibi) kullanımı yoluyla katlanır, metal pasivasyonu veya metal koşullandırma olarak bilinir. Her ne kadar “metal pasivasyon”, bileşiğin metal oksit ile doğrudan reaksiyonunu ve “metal koşullandırma” yı daha geniş ölçüde koruyucu bir yüzeyin teşviki anlamına gelse de, iki terim sıklıkla birbirinin yerine kullanılır.

Demir bazlı metallerin pasivasyonuna yol açan hidrazin ve hidrokinonun reaksiyonu, aşağıdaki reaksiyonlara göre ilerler:

K 2 H 4	+	6Fe 2 O 3	®	4Fe 3 O 4	+	2H 2 O	+	N 2
hidrazin		hematit		manyetit		Su		azot

 

Cı 6 H 4(OH) 2	+	3Fe 2 O 3	®	2Fe 3 O 4	+	Cı 6 H 4 O 2	+	H 2 O
hidrokinon		hematit		manyetit		benzokinon		Su

Bakır bazlı metallerde de benzer reaksiyonlar meydana gelir:

K 2 H 4	+	4CuO	®	2Cu 2 O	+	2H 2 O	+	N 2
hidrazin		kuprik oksit		bakır oksit		Su		azot

 

Cı 6 , H 6 O 2	+	2CuO	®	Cu 2 O	+	Cı 6 H 4 O 2	+	H 2 O
hidrokinon		kuprik oksit		bakır oksit		benzokinon		Su

Manyetit ve bakır oksit, metal yüzeyinde koruyucu filmler oluşturur. Bu oksitler indirgeyici koşullar altında oluştuğundan, çözünmüş oksijenin kazan besleme suyundan ve yoğuşma suyundan uzaklaştırılması oluşumlarını teşvik eder. Oksijen temizleyicilerin etkili bir şekilde uygulanması dolaylı olarak pasifleştirilmiş metal yüzeylere ve temizleyicinin doğrudan metal yüzey ile tepkimeye girip girmemesi halinde kazana daha az metal oksit taşınmasına neden olur.

Oksijen temizleyicilerin uygun şekilde uygulanmasıyla, besleme suyu oksijeninde ve metal oksitlerde önemli bir azalma meydana gelebilir

Demir ve bakır yüzeyler korozyona maruz kalır, bu da metal oksit oluşumuna neden olur. Bu durum, dikkatlice metal seçimi ve uygun çalışma koşullarının bakımı ile kontrol edilebilir.

Demir Oksit Oluşumu

İşletme kazanlarında bulunan demir oksitler iki ana tipte sınıflandırılabilir. Bunlardan ilki ve en önemlisi, demir ve suyun oksijensiz bir ortamda reaksiyonu sonucu oluşan 0.0002-0.0007 inç (0.2-0.7 mil) kalınlıktaki manyetittir. Bu manyetit, korozyona karşı koruyucu bir bariyer oluşturur.

Magnetit, kazan sistemi metal yüzeylerinde aşağıdaki genel tepkimeden oluşur:

3FE	+	4H 2 O	®	Fe 3 O 4	+	4H 2
Demir		Su		manyetit		hidrojen

Aşınmaya karşı koruyucu bir bariyer sağlayan manyetit, iki katmandan oluşur. İç katman nispeten kalın, kompakt ve süreklidir. Dış katman, daha ince, gözenekli ve yapıda gevşektir. Bu katmanların her ikisi de su difüzyonu (gözenekli dış tabakadan) ve kafes difüzyonu (iç tabakadan) nedeniyle büyümeye devam etmektedir. Manyetit katmanları bozulmadan kaldıkça, büyüme hızları hızla azalır.

Bir kazandaki ikinci tip demir oksit, kazan sistemine besleme suyuyla girebilecek korozyon ürünleridir. Bunlar genellikle “göçmen” oksitler olarak adlandırılır, çünkü genellikle kazanda üretilmezler. Oksitler metal yüzey üzerinde bir dış katman oluşturur. Bu tabaka çok gözenekli ve su ve iyonik türler tarafından kolayca nüfuz edilir.

Demir, kazana çözünür demir iyonları ve çözünmeyen demir ve demir hidroksitleri veya oksitler olarak girebilir. Oksijen içermeyen, alkalik kazan suyu Fe, manyetit demir dönüştürür ₃ O ₄ . Geçiş yapan manyetit, koruyucu katman üzerinde birikmektedir ve normalde gri ila siyah renktedir.

Bakır Oksit Oluşumu

Tamamen pasif bir oksit filmi bakır veya alaşımlarında oluşmaz. Suda, baskın bakır korozyon ürünü bakır oksit (Cu ₂O). Tipik bir korozyon reaksiyonu şöyledir:

8Cu	+	O 2	+	2H 2 O	®	4Cu 2 O	+	2H 2
bakır		oksijen		Su		bakır oksit		hidrojen

Bakır yüzeylerde gelişen oksit iki katmandan oluşur . İç katman çok ince, yapışkan, gözeneksizdir ve çoğunlukla kuprik oksitten (CuO) oluşur. Dış tabaka, kalın yapışkan, gözenekli ve özellikle bakır oksit içermektedir olan (Cu ₂ O). Dış katman, iç katmanın dağılmasıyla oluşur. Dış tabakanın belirli bir kalınlığında, oksidin sürekli olarak oluştuğu ve suya salındığı bir denge vardır.

Uygun pH değerinin korunması, oksijenin ortadan kaldırılması ve metal koşullandırma maddelerinin uygulanması, bakır alaşımı korozyon miktarını en aza indirebilir.

Metal Pasivasyonu

Koruyucu metal oksidin oluşturulması indirgeyici ajanların (hidrazin, hidrokinon ve diğer oksijen tutucu maddeler gibi) kullanımı yoluyla katlanır, metal pasivasyonu veya metal koşullandırma olarak bilinir. Her ne kadar “metal pasivasyon”, bileşiğin metal oksit ile doğrudan reaksiyonunu ve “metal koşullandırma” yı daha geniş ölçüde koruyucu bir yüzeyin teşviki anlamına gelse de, iki terim sıklıkla birbirinin yerine kullanılır.

Demir bazlı metallerin pasivasyonuna yol açan hidrazin ve hidrokinonun reaksiyonu, aşağıdaki reaksiyonlara göre ilerler:

K 2 H 4	+	6Fe 2 O 3	®	4Fe 3 O 4	+	2H 2 O	+	N 2
hidrazin		hematit		manyetit		Su		azot

 

Cı 6 H 4(OH) 2	+	3Fe 2 O 3	®	2Fe 3 O 4	+	Cı 6 H 4 O 2	+	H 2 O
hidrokinon		hematit		manyetit		benzokinon		Su

Bakır bazlı metallerde de benzer reaksiyonlar meydana gelir:

K 2 H 4	+	4CuO	®	2Cu 2 O	+	2H 2 O	+	N 2
hidrazin		kuprik oksit		bakır oksit		Su		azot

 

Cı 6 , H 6 O 2	+	2CuO	®	Cu 2 O	+	Cı 6 H 4 O 2	+	H 2 O
hidrokinon		kuprik oksit		bakır oksit		benzokinon		Su

Manyetit ve bakır oksit, metal yüzeyinde koruyucu filmler oluşturur. Bu oksitler indirgeyici koşullar altında oluştuğundan, çözünmüş oksijenin kazan besleme suyundan ve yoğuşma suyundan uzaklaştırılması oluşumlarını teşvik eder. Oksijen temizleyicilerin etkili bir şekilde uygulanması dolaylı olarak pasifleştirilmiş metal yüzeylere ve temizleyicinin doğrudan metal yüzey ile tepkimeye girip girmemesi halinde kazana daha az metal oksit taşınmasına neden olur.

Oksijen temizleyicilerin uygun şekilde uygulanmasıyla, besleme suyu oksijeninde ve metal oksitlerde önemli bir azalma meydana gelebilir

 

Çeliğin bir kazan sisteminde korunması sıcaklık, pH ve oksijen içeriğine bağlıdır. Genellikle, daha yüksek sıcaklıklar, yüksek veya düşük pH seviyeleri ve daha yüksek oksijen konsantrasyonları çelik korozyon oranlarını arttırır.

Hızlar, metal gerilmeleri ve servisin şiddeti gibi mekanik ve operasyonel faktörler korozyon oranlarını güçlü bir şekilde etkileyebilir. Sistemler korozyon eğilimlerine göre değişir ve bireysel olarak değerlendirilmelidir.

Bakır ve Bakır Alaşımları Pek çok faktör, bakır alaşımlarının korozyon oranını etkiler:

• sıcaklık
• pH
• oksijen konsantrasyonu
• amin konsantrasyonu
• amonyak konsantrasyonu
• akış hızı

Bu faktörlerin her birinin etkisi, her sistemin özelliklerine bağlı olarak değişir. Sıcaklığa bağlılık, daha hızlı reaksiyon süreleri ve yüksek sıcaklıklarda bakır oksitlerin daha yüksek çözünürlüğünden kaynaklanır. Çeşitli alaşımlar için belirtilen maksimum sıcaklıklar 200 ila 300 ° F arasındadır.

Bakır ve bakır alaşımı korozyonunu en aza indirme yöntemleri şunları içerir:

• daha dirençli bir metalle değiştirme
• oksijenin giderilmesi
• yüksek saflıkta su koşullarının bakımı
• Uygun pH seviyesinde çalışma
• su hızlarının azaltılması
• metal yüzeyleri pasif hale getiren malzemelerin uygulanması

pH kontrolü

Kazan besleme suyu, kazan ve yoğuşma sistemlerinde uygun pH değerinin korunması korozyon kontrolü için esastır. Çoğu düşük basınçlı kazan sistemi operatörü, kazan suyunun alkalinitesini izler, çünkü pH ile çok yakından ilişkilidir, çoğu besleme suyu, yoğuşma suyu ve yüksek basınçlı kazan suyu, pH’ın doğrudan izlenmesini gerektirir. PH kontrolü aşağıdaki nedenlerden dolayı önemlidir:

• kazan sistemlerinde kullanılan metallerin korozyon hızları pH’daki değişikliklere karşı hassastır
• Düşük pH veya yetersiz alkalilik, aşındırıcı asidik atakla sonuçlanabilir
• Yüksek pH veya aşırı alkalilik, sonuçta meydana gelen taşıma ile kostik oluklanma / çatlama ve köpüklenme ile sonuçlanabilir
• Oksijen tutucu reaksiyonların hızı yüksek pH seviyelerine bağlıdır

Bir kazan sisteminde tutulan pH veya alkalilik seviyesi, sistem basıncı, sistem metalleri, besleme suyu kalitesi ve uygulanan kimyasal işlem türü gibi birçok faktöre bağlıdır.

Karbon çeliğinin besleme suyu sıcaklıklarındaki korozyon oranı, 9.2-9.6 pH aralığında minimum bir değere yaklaşır. Demir ve bakır testi ile besi suyu sistemini korozyon açısından izlemek önemlidir. Sodyum zeolit ​​veya sıcak kireçle yumuşatılmış makyaj bulunan sistemler için, pH ayarlaması gerekli olmayabilir. Deiyonize su makyajı kullanan sistemlerde, az miktarda kostik soda veya morfolin ve sikloheksilamin gibi nötrleştirici aminler kullanılabilir.

Kazanda yüksek veya düşük pH, yumuşak çeliğin korozyon oranını arttırır. PH veya alkalinite, basınca, temizleme suyunun özelliklerine, kimyasal işlemlere ve sisteme özgü diğer faktörlere bağlıdır.

Bakır alaşımlarının korunması için en iyi pH, karbon çeliği için optimum seviyeden biraz düşüktür. Her iki metal içeren sistemlerde, her iki metalin korozyon koruması için yoğuşma suyu ve besleme suyu pH’ı genellikle 8.8 ile 9.2 arasında tutulur. Optimum pH, sistemden sisteme değişir ve kullanılan alaşım da dahil olmak üzere birçok faktöre bağlıdır

PH’ı yükseltmek için, (özellikle oksijenin varlığında) bakır alaşımı korozyon oranlarını hızlandıran amonyak yerine nötrleştirici aminler kullanılmalıdır. Aynı zamanda, aminler, bakır oksit yüzeylerinde korozyonu engelleyen koruyucu filmler oluşturur.

Oksijen Kontrolü

Kimyasal oksijen temizleyicileri. Kazan sistemlerinde en yaygın kullanılan oksijen temizleyiciler sodyum sülfit, sodyum bisülfit, hidrazin, sülfitlerin ve hidrazinin katalize edilmiş versiyonları ve hidrokinon ve askorbat gibi organik oksijen temizleyicileridir.

Belirli bir sistem için en iyi kimyasal oksijen temizleyiciyi seçmek ve doğru bir şekilde kullanmak çok önemlidir. Belirli bir uygulama için en iyi oksijen temizleyiciyi belirleyen ana faktörler arasında reaksiyon hızı, sistemde kalma süresi, çalışma sıcaklığı ve basıncı ve besleme suyu pH’ı bulunur. Toplayıcı / oksijen reaksiyonu, ayrışma ürünleri ve sistemdeki metallerle reaksiyonlar ile etkileşimler de önemli faktörlerdir. Katkıda bulunan diğer faktörler, dikkat çekmek için besleme suyunun kullanımını, sistemdeki ekonomizörlerin varlığını ve buharın son kullanımını içerir. Kimyasal oksijen temizleyiciler, temizleyici / oksijen reaksiyonunun gerçekleşmesi için yeterli zaman sağlamak üzere beslenmelidir. Hava alma depolama sistemi ve besleme suyu depolama tankı yaygın olarak kullanılan besleme noktalarıdır.

1.000 psig’in altındaki kazanlarda, sodyum sülfit ve konsantre sıvı katalizörlü sodyum bisülfit çözeltisi, düşük maliyet ve kullanım kolaylığı ve test kolaylığı nedeniyle kimyasal hava tahliyesi için en yaygın kullanılan malzemelerdir. Sodyum sülfitin oksijen süpürme özelliği aşağıdaki reaksiyon ile gösterilmektedir:

2Na 2 SO 3	+	O 2	®	2Na 2 SO 4
sodyum sülfat		oksijen		sodyum sülfat

Teorik olarak, 1.0 ppm çözünmüş oksijeni çıkarmak için 7.88 ppm kimyasal olarak saf sodyum sülfit gerekir. Bununla birlikte, normal bitki işletimi sırasında teknik derecelerde sodyum sülfit kullanımı, işleme ve boşaltma kayıpları ile birlikte kullanılmasından dolayı, genellikle her bir oksijen pound için yaklaşık 10 lb sodyum sülfit gerekir. Besleme suyunda veya kazan suyunda tutulan fazla sülfit konsantrasyonu da sülfit ihtiyacını etkiler.

Sodyum sülfit, maksimum oksijen giderimi için sürekli olarak beslenmelidir. Genellikle, en uygun uygulama noktası, hava giderici ile saklama bölmesi arasındaki damla ayağıdır. Sıcak işlem yumuşatıcılarının sıcak zeolit ​​birimleri tarafından takip edilmesi durumunda, iyon değişim reçinesi ve yumuşatıcı kabuklarını korumak için sıcak işlem birimlerinin (zeolit ​​yumuşatıcılardan önce) filtre akışında ilave bir besleme önerilir.

Herhangi bir oksijen tutucu reaksiyonda olduğu gibi, birçok faktör de sülfit-oksijen reaksiyonunun hızını etkiler. Bu faktörler arasında sıcaklık, pH, başlangıçtaki oksijen tutucu madde konsantrasyonu, ilk önce çözünmüş oksijen konsantrasyonu ve katalitik veya inhibe edici etkiler bulunur. En önemli faktör sıcaklıktır. Sıcaklık arttıkça, reaksiyon süresi azalır; Genel olarak, sıcaklıktaki her 18 ° F artış reaksiyon hızını iki katına çıkarır. 212 ° F ve üzeri sıcaklıklarda reaksiyon hızlıdır. Sodyum sülfitin aşırı beslenmesi de reaksiyon hızını arttırır. Reaksiyon en hızlı biçimde 8.5-10.0 aralığında pH değerlerinde ilerler.

Bazı malzemeler oksijen-sülfit reaksiyonunu katalize eder. En etkili katalizörler iki veya daha fazla değere sahip ağır metal katyonlarıdır. Demir, bakır, kobalt, nikel ve manganez daha etkili katalizörler arasındadır.

Ticari sodyum sülfit ve katalize edilmiş bir sodyum sülfit kullanılarak oksijenin uzaklaştırılmasını karşılaştırmaktadır . 25 saniye temastan sonra, katalizlenmiş sodyum sülfit oksijeni tamamen uzaklaştırmıştır. Katalize edilmemiş sodyum sülfit bu aynı dönemde oksijenin% 50’sinden daha azını uzaklaştırmıştır. Kazan besleme suyu sisteminde bu ciddi korozif saldırılara neden olabilir.

Aşağıdaki işletme koşulları, katalize edilmiş sodyum sülfit kullanımını gerektirir:

• düşük besleme suyu sıcaklığı
• eksik mekanik hava alma
• sistemde çukurluğu önlemek için hızlı reaksiyon gerekir
• kısa kalma süresi
• Ekonomizer kullanımı

Ekonomizörün oksijen saldırısından korunmasına yardımcı olmak için yüksek besleme suyu sülfit kalıntıları ve 8,5’in üzerindeki pH değerleri besleme suyunda tutulmalıdır.

Bazı doğal sular, oksijen / sülfit reaksiyonunu engelleyebilen maddeler içermektedir. Örneğin, organik suyun, makyaj suyunda kullanılan bir yüzey kaynağında izlenmesi, temizleyici / oksijen reaksiyon süresini hızlandırabilir. Aynı sorun, kirli yoğuşma suyunun kazan besleme suyunun bir parçası olarak kullanıldığı durumlarda da ortaya çıkabilir. Organik malzemeler karmaşık metaller (doğal veya formüle edilmiş katalizörler) ve reaksiyon hızlarını arttırmalarını önler.

Sodyum sülfit, tuzlama veya ısınma için kullanılacak besleme suyunu kirletmeyeceği bir yerde beslenmelidir. Bu, katıların buhara eklenmesini önler.

1000 psig ve daha yüksek çalışma basınçlarında, normalde sülfit yerine hidrazin veya organik oksijen tutucuları kullanılır. Bu uygulamalarda, sodyum sülfatın (sodyum sülfit-oksijen reaksiyonunun ürünü) kattığı çözünmüş katıların artması önemli bir problem haline gelebilir. Ayrıca, sülfit sülfür dioksit (SO oluşturmak için yüksek basınçlı buhar kazanlarında parçalanır ₂ ) ve hidrojen sülfid (H ₂ S). Bu gazların her ikisinin de geri dönüş kondensat sisteminde korozyona neden olabileceği ve türbinlerde stres korozyon çatlağına katkıda bulunduğu bildirilmiştir. Hidrazin, yüksek basınçlı sistemlerde ve sülfit malzemelerinin kullanılamadığı diğer sistemlerde yıllarca oksijen tutucu olarak kullanılmaktadır. Hidrazin, çözünmüş oksijeni aşağıdaki reaksiyon ile gideren bir indirgeyici maddedir:

K 2 H 4	+	O 2	®	2H 2 O	+	N 2
hidrazin		oksijen		Su		azot

Bu reaksiyonun ürünleri su ve azot olduğu için reaksiyon, kazan suyuna hiçbir katı katmaz. Hidrazinin ayrışma ürünleri, amonyak ve azottur. Ayrışma yaklaşık 400 ° F’da başlar ve 600 ° F’da hızlıdır. Alkali amonyak çeliğe salmaz. Bununla birlikte, eğer yeterince amonyak ve oksijen birlikte mevcutsa, bakır alaşımı korozyonu artar. Hidrazin besleme hızının yakından kontrol edilmesi, buhardaki amonyak konsantrasyonunu sınırlayabilir ve bakır içeren alaşımlara saldırı tehlikesini en aza indirebilir. Amonyak ayrıca karbondioksiti nötralize eder ve karbondioksitin neden olduğu dönüş hattı korozyonunu azaltır.

Hidrazin toksik bir malzemedir ve çok dikkatli kullanılmalıdır. Materyallerin kanserojen olduğundan şüpheli olduğundan, kullanım ve raporlama için federal olarak yayımlanmış kılavuzlara uyulmalıdır. Saf hidrazinin parlama noktası düşük olduğundan, parlama noktası 200 ° F’den yüksek olan% 35’lik bir çözelti genellikle kullanılır. Teorik olarak, 1.0 ppm çözünmüş oksijen ile reaksiyona girmek için 1.0 ppm hidrazin gerekir. Bununla birlikte, pratikte, oksijenin her bir parçası için 1.5-2.0 kısım hidrazin gerekir.

Sodyum sülfitin reaksiyon süresini etkileyen faktörler ayrıca diğer oksijen temizleyiciler için de geçerlidir . Şekil 11-13, sıcaklık ve hidrazin konsantrasyonunun bir fonksiyonu olarak reaksiyon hızını göstermektedir. Reaksiyon ayrıca pH’a bağlıdır (optimum pH aralığı 9.0-10.0’dır).

Hidrazin, oksijenle reaksiyonuna ek olarak, aşağıdaki reaksiyonlarda gösterildiği gibi, manyetit ve bakır oksidin (daha koruyucu bir bakır oksit formu) oluşumuna da yardımcı olabilir:

K 2 H 4	+	6Fe 2 O 3	®	4Fe 3 O 4	+	N 2	+	2H 2 O
hidrazin		hematit		manyetit		azot		Su

ve

K 2 H 4	+	4CuO	®	2Cu 2 O	+	N 2	+	2H 2 O
hidrazin		kuprik oksit		bakır oksit		azot		Su

Hidrazin ve organik temizleyiciler buhara katı madde ilave etmediklerinden, bu malzemeleri içeren besleme suyu genellikle çalıştırma veya ısınma suyu olarak kullanım için tatmin edicidir.

Hidrazin kullanımının ana sınırlayıcı faktörleri, yavaş reaksiyon süresi (özellikle düşük sıcaklıklarda), amonyak oluşumu, bakır içeren alaşımlar üzerindeki etkiler ve kullanım problemleridir.

Organik Oksijen Toplayıcılar. Çözünmüş oksijenin kazan besleme suyundan uzaklaştırılması ve yoğuşma için birkaç organik bileşik kullanılır. En sık kullanılan bileşikler arasında hidrokinon ve askorbat bulunur. Bu malzemeler hidrazinden daha az toksiktir ve daha güvenli bir şekilde kullanılabilir. Diğer oksijen temizleyicilerde olduğu gibi, sıcaklık, pH, ilk çözünmüş oksijen konsantrasyonu, katalitik etkiler ve temizleyici konsantrasyon, çözünmüş oksijen ile reaksiyon hızını etkiler. Oksijen talebinden fazla miktarda besleme suyuna beslendiğinde veya doğrudan yoğuşma suyuna beslendiğinde, bazı organik oksijen tutucuları buharı ve yoğuşma sistemlerini korumak için ileri taşınır.

Hidrokinon, ortam sıcaklığında bile çözünmüş oksijenle hızlı bir şekilde reaksiyona girme kabiliyeti bakımından benzersizdir. Bu özelliğin bir sonucu olarak, işletim sistemlerindeki etkinliğinin yanı sıra, hidrokinon, kazanın depolanmasında ve sistem başlatma ve kapatmaları sırasında özellikle etkilidir. Aynı zamanda kondensat sistemlerinde yaygın olarak kullanılır.

Hidrokinon, aşağıdaki reaksiyonlarda gösterildiği gibi çözünmüş oksijenle reaksiyona girer:

Cı 6 H 4 (OH) 2	+	O 2	®	Cı 6 H 4 O 2	+	H 2 O
hidrokinon		oksijen		benzokinon		Su

Benzokinon, polikinonlar oluşturmak için oksijenle daha da reaksiyona girer:

Cı 6 H 4 O 2	+	O 2	®	polyquinones
benzokinon		oksijen

Bu reaksiyonlar, kazan besleme suyu ve yoğuşma sistemlerinde bulunan alkali koşullar altında geri dönüşümlü değildir. Aslında, daha fazla oksidasyon ve termal bozulma (daha yüksek basınçlı sistemlerde) nihai karbondioksit ürününe yol açar. Ara ürünler, asetatlar gibi düşük moleküler ağırlıklı organik bileşiklerdir.

Oksijen Seviyesi İzleme. Oksijen izleme, oksijen tutucu madde besleme hızlarını kontrol etmenin en etkili yolunu sağlar. Genellikle, az miktarda çöpçü beslenir. Besleme suyu ve kazan suyu artıkları, aşırı temizleyici yeminin bir göstergesini sağlar ve kimyasal arıtma besleme oranlarını doğrular. Tedavi programının etkinliğini değerlendirmek için demir ve bakır oksitleri test etmek de gereklidir. Temsili örnekleri sağlamak için metal oksitler için numune almada uygun önlemler alınmalıdır.

Uçuculuk ve ayrışma nedeniyle, kazan artıklarının ölçümü güvenilir bir kontrol aracı değildir. Beslenen kimyasal miktarı kaydedilmeli ve sistemdeki çözünmüş oksijenin kontrolünü kontrol etmek için besleme suyundaki oksijen seviyeleri ile karşılaştırılmalıdır. Sodyum sülfit ile, kazan suyunda kimyasal kalıntıda bir düşüş ya da kimyasal beslemeyi arttırma ihtiyacı bir problemi ortaya çıkarabilir. Sorunun düzeltilebilmesi için nedenini belirlemek için önlemler alınmalıdır.

Sülfit kalıntı limitleri, kazan işletme basıncının bir fonksiyonudur. Çoğu düşük ve orta basınçlı sistemler için, sülfit artıkları 20 ppm’den fazla olmalıdır. Hidrazin kontrolü genellikle 0,05-0,1 ppm fazla besleme suyuna dayanır. Farklı organik temizleyiciler için artıklar ve testler değişiklik gösterir.

Kazan güvenilirliğini sağlamak için etkin korozyon kontrolü izlemesi esastır. İyi planlanmış bir izleme programı aşağıdakileri içermelidir:

• sistemdeki kritik noktalarda uygun örnekleme ve izleme
• tamamen temsili örnekleme
• doğru test prosedürlerinin kullanılması
• Test sonuçlarının belirlenmiş limitlere göre kontrol edilmesi
• Test sonuçları belirlenmiş limitler dahilinde değilse, derhal yapılması gereken bir eylem planı
• büyük rahatsızlık koşulları için bir beklenmedik durum planı
• Kalite iyileştirme sistemi ve test ve teftişlere dayalı sonuçların değerlendirilmesi

İzleme Teknikleri

Uygun izleme teknikleri farklı sistemlere göre değişir. Test, vardiya başına en az bir kez yapılmalıdır. Kontrolün zor olduğu bazı sistemler için veya daha değişken çalışma koşullarının olduğu dönemlerde test sıklığının arttırılması gerekebilir. Spot örnekleme veya sürekli olsun tüm izleme verileri kaydedilmelidir.

Kazan besleme suyu sertliği, demir, bakır, oksijen ve pH ölçülmelidir. Hem demir hem bakır, hem de oksijen günlük olarak ölçülebilir. Oksijen sızmalarını tespit etmek için mümkünse, besleme suyu sistemine sürekli bir oksijen ölçer takılması önerilir. Özellikle demir ve bakır, numune kontaminasyonu problemlerinden dolayı dikkatlice ölçülmelidir.

Sürekli bir oksijen ölçer kurulmamışsa, hava alma performansını ve pompa sızdırmazlık suyundan ve diğer kaynaklardan gelen oksijen kirliliği potansiyelini değerlendirmek için spot örnekleme ampulleriyle periyodik testler kullanılmalıdır.

Kazan suyu için aşağıdaki testler yapılmalıdır:

• fosfat (kullanılıyorsa)
• P-alkalilik veya pH
• sülfit (kullanılıyorsa)
• iletkenlik

Örnekleme

Kazan besleme suyu sistemindeki koşulları doğru bir şekilde izlemek için temsili numuneler elde etmek çok önemlidir. Uygun hızda ve hacimde sürekli akan numune hatları gereklidir. Genel olarak, 5-6 ft / sn’lik bir hız ve 800-1000 mL / dakikalık bir akış yeterlidir. Uzun numune hatlarının kullanımından kaçınılmalıdır. Temsilci numune alma ve sonuçları doğru şekilde yorumlama zorluğundan dolayı demir ve bakır örneklemesine büyük özen gösterilmelidir. Sonuçları değerlendirmek için bireysel numuneler yerine trendler kullanılmalıdır. Bakır örneklemesi, akışın asitleştirilmesi gibi özel önlemler gerektirir. Spot örnekleme yerine bileşik örnekleme, bir sistemdeki ortalama konsantrasyonları belirlemek için değerli bir araç olabilir.

Oksijen örneklemesi, hatta mümkün olduğunca yakın yapılmalıdır, çünkü örnekleme hatlarında uzun süre kalması, oksijen temizleyicinin daha fazla reaksiyona girmesine ve oksijen okumalarını azaltmasına izin verebilir. Ayrıca, eğer sızıntı olursa, yanlış yüksek veri elde edilebilir. Oksijen girişi, oksijen girişinin meydana gelmediğini doğrulamak için hem gaz gidericinin hem de kazan besleme suyu pompasının atık sularında yapılmalıdır.

Sonuç ve İşlem Gerekli

Tüm ekipman incelemeleri eksiksiz ve iyi belgelendirilmelidir.

Belirtilen koşullar, önceki denetimlerden elde edilen verilerle karşılaştırılmalıdır. Kalite standartlarının korunmasını ve sürekli iyileştirme için adımlar atıldığından emin olmak için analitik sonuçlar ve prosedürler değerlendirilmelidir.Sebep sonuç diyagramları, tüm olası sorun nedenlerinin gözden geçirildiğini doğrulamak veya korozyonla ilgili belirli bir sorunu gidermek için kullanılabilir.