ورود به سایت
نام کاربری (شماره موبایل):
ورود | عضویت
شنبه 17 خرداد 1399 | ساعت 10:57 |
علل خوردگی آب و بخار

خوردگي‌ عبارت‌ است‌ از انهدام‌ و فساد يا تغيير و دگرگوني‌ در خواص‌ و مشخصات‌ مواد (عموما فلزات‌) به‌ علت‌ واكنش‌ آنها با محيط اطراف‌. در حقيقت‌ خوردگي‌ پديده‌اي‌ است‌ كه‌ به‌ طور طبيعي‌ انجام‌ مي‌شود و در نهايت‌ باتغييرات‌ انرژي‌ ماده‌ مورد نظر، همراه‌ است‌.

خوردگي‌ عبارت‌ است‌ از انهدام‌ و فساد يا تغيير و دگرگوني‌ در خواص‌ و مشخصات‌ مواد (عموما فلزات‌) به‌ علت‌ واكنش‌ آنها با محيط اطراف‌. در حقيقت‌ خوردگي‌ پديده‌اي‌ است‌ كه‌ به‌ طور طبيعي‌ انجام‌ مي‌شود و در نهايت‌ باتغييرات‌ انرژي‌ ماده‌ مورد نظر، همراه‌ است‌.

نيروي‌ محركه‌ لازم‌ براي‌ انجام‌ واكنشهاي‌ خوردگي‌، ناشي‌ از انرژي‌ شيميايي‌ است‌. مهمترين‌ عواملي‌ كه‌ در واكنشهاي‌ خوردگي‌ دخالت‌ مؤثر دارند عبارتند از درجه ‌حرارت‌، فشار، سرعت‌، اختلاف‌ پتانسيل‌، زمان‌، عمليات‌ حرارتي‌، تنش‌، تشعشع‌، خواص‌فلزي‌، شرايط سطحي‌، ناخالصي‌ محيطي‌ و عواملي‌ نظير اختلاف ‌ دميدگي‌ (هوادهي‌) درسطوح‌ مجاور با الكتروليتها و اختلاف‌ غلظت‌ و PH در نقاط مختلف‌ از سطح‌ فلزي‌ كه‌ در محيط خورنده‌ قرار گرفته‌ كه‌ اين‌ عوامل‌ سبب‌ ايجاد مناطق‌ آندي‌ و كاتدي‌ مي‌شوند. همچنين‌ اثرات‌ بيولوژيكي‌ ماكرو ارگانيزمها يا ميكرو ارگانيزمها در خوردگي‌ و صدمات‌ وخطرات‌ آنها آشكار شده‌ است‌.

خوردگي ‌موجب‌ زيانهاي‌ مستقيم‌ و غيرمستقيم‌ نظير تغييردر طراحي‌، كاهش‌ بازده‌، آلودگي‌ و اتلاف‌ محصولات‌، توقف‌ دستگاهها و واحدهاي‌ عملياتي‌ و هزينه‌هاي‌ بيشتر تعميرات‌ و نگهداري‌ مي‌شود.

مهمترين‌ و معمول‌ ترين‌ روشهاي‌ كنترل‌ خوردگي‌ عبارتند از حفاظت‌ كاتدي‌ و آندي‌، مواد كندكننده‌، پوششها، انتخاب‌ مواد و طراحي‌ مناسب‌ دستگاهها، كه‌ با توجه‌ به ‌ نياز از روشهاي‌ مناسب‌ استفاده‌ مي‌شود.

‌در نيروگاههاي‌ بخاري‌، آب‌ تغذيه، قبل‌ از ورود به‌ ديگ‌ بخار بايد گرم‌ شود. استفاده‌ ازسوخت‌ يا بخاري‌ كه‌ به‌ قيمت‌ بالا تهيه‌ شده‌ است‌ براي‌ گرم‌ كردن‌ آب‌ تغذيه‌، مقرون‌ به‌ صرفه‌ نيست‌، زيرا در توربين‌ از اين‌ بخار كار مفيدتري‌ مي‌توان‌ گرفت‌. لذا پس‌ از انجام‌ كار مفيد بخار در توربين‌، مقداري‌ بخار از طبقات‌ مياني‌ توربين‌ گرفته‌ شده‌ و براي‌ گرم‌ كردن‌ آب‌ سيكل‌ استفاده‌ مي‌شود. تغيير اندكي‌ در بازده‌ نيروگاه‌ به‌ ويژه‌ نيروگاه‌ فسيلي‌ مي‌تواند اختلاف‌ قابل‌ توجهي‌ در هزينه‌هاي‌ سالانه‌ سوخت‌ به‌ وجود آورد. پس‌ از شروع‌ بهره‌برداري‌ از واحدهاي‌بخار به‌ تدريج‌ مشكل‌ گرفتگي‌ كنترل‌ والوهاي‌ هيترهاي‌ فشارقوي‌، افزايش‌ يافت‌ وجزو برنامه‌هاي‌ تعميراتي‌ منظم‌ در آمد. كنترل‌ والو وسيله‌اي‌ است‌ كه‌ براي‌ كنترل‌فلوي‌ سيال‌ يا فشار آن‌ بكار مي‌رود. اكسيدهاي‌ آهن‌ موجب‌ انسداد منافذ عبور بخار كنترل‌ والوها(Cage) و نهايتا افت‌ فشار و فلو مي‌شود كه‌ الزاما پس‌ از ايزوله‌ هيترها براي‌ تميزكاري‌ كنترل‌ والوها اقدام‌ مي‌شود.

گرمكنها به‌ سه‌ نوع‌ فشار پايين ‌LP، فشار متوسط (IP) و فشار بالا (HP) تقسيم‌ مي‌شوند. گستره‌ فشار قسمت‌ پوسته‌(فشار بخار) در گرمكن‌ فشار پايين‌ از خلأ نسبي‌ تا چند صد Psia (چند هزار كيلوپاسكال‌) است‌ و اين‌ فشار در گرمكنهاي‌ فشار بالا ممكن‌ است‌ از(Psia 1200 8/27 MPa) هم‌ فراتر رود. مواد مورد استفاده‌ در گرمكنهاي‌ فشار پايين‌ نيروگاههاي‌ فسيلي‌ زير فشار بحراني‌، فولاد زنگ‌ نزن‌ نوع ‌ 304و آلياژ 90-10 مس‌ - نيكل‌ است‌. در گرمكنهاي‌فشار بالا، بيشتر از فولاد زنگ‌ نزن ‌ 304و آلياژ 70-30 مس‌ - نيكل‌ (مانل‌ آب‌ ديده‌) استفاده‌ مي‌شود. استفاده‌ از آلياژ  70-30 مس‌ - نيكل‌ كه‌ تنش‌ آن‌ آزاد شده‌ باشد وفولاد كربني‌، معمول‌ است‌.

 

با توجه‌ به‌ نتايج‌ آزمايشها و بازرسيهاي‌ چشمي‌، وجود خوردگي‌ و تشكيل‌ رسوب‌ ناشي‌ از ضايعات‌ خوردگي‌ در هيترهاي‌ فشارقوي‌ و كنترل‌ والوهاي‌ مربوط، محرز شد. به‌ طور متوسط دو تا سه‌ بار در هر ماه‌ كنترل ‌والو براي‌ رسوب‌ زدايي‌، منافذ عبور بخار، باز وهيتر مربوط، ايزوله‌ مي‌شد.

اين‌ امر ضمن‌افزايش‌ استهلاك‌ كنترل‌ والو، موجب‌ افزايش‌ مصرف‌ سوخت‌ و دماي‌ گاز در كوره‌ (به‌ علت‌جبران‌ نقيصه‌ خروج‌ هيتر از سيكل‌ تغذيه‌ آب‌) شده‌ و تكرار آن‌ مقدمه‌اي‌ براي‌ اورهيت‌ شدن‌ لوله‌هاي‌ بويلر و شوكهاي‌ حرارتي‌ است‌. رسوبات‌ روي‌ كنترل‌ والو، سياه‌ و سخت‌ بوده‌ و در بعضي‌ موارد تميزكاري‌ بااستفاده‌ از دستگاه‌ تراش‌ انجام‌ مي‌شود. آزمايشهاي‌ كيفي‌ بعمل‌ آمده‌ نشانگر رسوباتي‌ متشكل‌ از اكسيدهاي‌ آهن‌ سه‌ظرفيتي‌ بود. با توجه‌ به‌ شكننده‌ بودن‌ لايه‌اكسيد محافظ مگنتيت‌ و از طرفي‌ سخت‌ بودن‌ رسوبات‌ موجود، تشخيص‌ داده‌ شد كه‌ تركيب‌ حاصل‌، احتمالا مخلوطي‌ از Fe3o4و Fe(OH)2 بوده‌ كه‌ با توجه‌ به‌ افت‌ فشار در منافذ عبور كنترل‌ والو رسوب‌ كرده‌ و بر اثر دما و فشار، چسبيده‌ و سخت‌ شده‌ است‌. طي‌ بررسيهاي‌بعمل‌ آمده‌ و آزمايشهاي‌ متعدد در ورودي‌ و خروجي‌ مسير هيترهاي‌ فشارقوي‌ و نهايتا آب‌مسير تغذيه‌ بويلر، نوسانات‌ شديد مقدار آهن‌در مسير آب‌ تغذيه‌، ديده‌ شد.

اين‌ مقادير از حدود حداكثر غلظت‌ مجاز 10 تا 20 ميكروگرم‌ تا يك‌ ميلي‌ گرم‌ در ليتر در زمانهاي‌مختلف‌ تغيير مي‌كرد. جريان‌ آب‌ تغذيه‌ به ‌طور دائم‌ مواد ناشي‌ از خوردگي‌ در داخل‌ مسير لوله‌هاي‌ همان‌ آب‌ تغذيه‌ و اجزاي‌ آن‌ حاصل‌ مي‌شود، وارد مولد بخار مي‌كنند. تركيب‌ اصلي‌ مواد ناشي‌ از خوردگي‌ كه‌ همراه‌آب‌ تغذيه‌ وارد مي‌شوند، اكسيدهاي‌ آهن‌ ومس‌ است‌. از جمله‌ موارد قابل‌ توجه‌، بالا بودن‌ مقدار اكسيژن‌ در مسير آب‌ تغذيه‌ خروجي‌ از كندانسور و وجود زنگ‌ آهن‌ در پساب‌ رزينهاي ‌كاتيوني‌ واحد پاليشينگ‌ بود كه‌ موجب‌ تغيير رنگ‌ شديد آب‌ خروجي‌ از رزينهاي‌ كاتيوني‌ در زمان‌ بكواش‌، مي‌شد. همچنين‌ با توجه‌ به‌ حوادث‌ بهره‌ برداري ‌و روش‌ نگهداري‌ و راه‌ اندازي‌ واحد، لازم‌ بود كه‌ عوامل‌ ايجاد و ورود اكسيد آهن‌ در سيكل‌آب‌ و بخار با دقت‌ بيشتري‌ بررسي‌ شود. لذا اين‌ امر طي‌ پروژه‌ تحقيقاتي‌ بررسي‌ علل ‌خوردگي‌ در هيترهاي‌ فشارقوي‌ و گرفتگي ‌كنترل‌ والوها با ارايه‌ راهكارهاي‌ عملي ‌صورت‌ گرفت‌. تشكيل‌ رسوبات‌ در لوله‌هاي‌ آب‌ و بخار نيروگاههاي‌ حرارتي‌، تاثير منفي‌ بر روي ‌تجهيزات‌ اصلي‌ و كمكي‌، بر جاي‌ مي‌گذارد. صرف‌ نظر از تركيب‌ شيميايي‌ و ساختار، رسوبات‌ مختلف‌ داراي‌ ضريب‌ انتقال‌ حرارت‌ كمتري‌ نسبت‌ به‌ فلزات‌ هستند. در صورت ‌آلودگي‌ سطوح‌ انتقال‌ حرارت‌ به‌ وسيله ‌ناخالصي‌ها، ضريب‌ انتقال‌ حرارت‌ كاهش‌ يافته‌ و زبري‌ جداره‌ها افزايش‌ مي‌يابد و با كوچك‌ شدن‌ مقاطع ‌عبوري‌، تلفات‌ سايشي‌، افزايش‌ پيدا مي‌كند.

تمام‌ اين‌ موارد در شرايط درجه‌ حرارتهاي‌ نسبتا زياد محيط كاري‌ مثلا در گرمكنهاي‌ بازيافتي‌، اكونومايزرهاي‌ ديگ‌ بخار، كندانسورهاي‌ توربين‌ و... در بازده‌ كاري ‌تجهيزات‌، تاثير مي‌گذارد. در دماهاي‌ بالا، در لوله‌هاي‌ سوپرهيت‌ وواتروال‌ ديگهاي‌ بخار، تغييرات‌ ناشي‌ ازتشكيل‌ رسوبات‌، موجب‌ اختلال‌ در كار تجهيزات‌ مي‌شود. در چنين‌ شرايطي‌ در لوله‌هاي‌ سوپرهيتر، تشكيل‌ لايه‌ اكسيد آهن ‌شدت‌ يافته‌ و جداره‌ لوله‌هاي‌ واتروال‌، نرم‌ مي‌شود و در نتيجه‌ تحت‌ فشار محيط كاري‌ تغيير شكل‌ مي‌يابند و روي‌ لوله‌ها برجستگيهاي‌ بادكرده‌اي‌، بوجود مي‌آيد كه‌ به‌ مرور زمان‌، بزرگتر شده‌ وضخامت‌ جداره‌هاي‌ لوله‌ نازك‌ مي‌شود وسپس‌ پارگي‌ فلز (اورهيت‌ شدن‌ لوله‌ها) اتفاق‌ مي‌افتد.

در مولدهاي‌ بخار درام‌دار در داخل ‌جرمهاي‌ اكسيد آهن‌ تا پنج‌ درصد مس‌ فلزي‌، 10 درصد فسفاتها و سيليكاتهاي‌ كلسيم‌ ومنيزيم‌ مشاهده‌ مي‌شود. رسوبات‌ اكسيد آهن‌ از نظر شكل‌ ظاهري ‌متفاوت‌ هستند. مانند رسوب‌ سفت‌ با سطح‌صاف‌ و هموار، زبر ناهموار و متخلخل‌ و رنگهاي‌ خاكستري‌ تيره‌، قهوه‌اي‌ متمايل‌ به‌  خاكستري‌، خرمايي‌ تيره‌، قهوه‌اي‌ تيره‌، مشكي‌ كه‌ اين‌ تفاوتهاي‌ ظاهري‌، ناشي‌ از نحوه‌ شكل‌گيري‌ رسوبات‌ است‌. مكانيسم‌ نشست‌ اكسيد آهن‌ بر روي‌ سطوح‌ فلزي‌ كه‌ به‌ صورت‌ ذرات‌ كلوييدي‌ و درشت‌ پراكنده‌ درداخل‌ آب‌ قرار دارند، با روندهاي‌ كريستاليزه‌ شدن‌ مواد محلول‌ واقعي‌ و نظربه‌ كاهش‌ قابليت‌ حل‌ شوندگي‌ آنها، با رشد درجه‌ حرارت‌ تفاوت‌ دارد. معلوم‌ شده‌ است‌ كه‌ ذرات‌ كلوئيدي‌ وميكروسكوپي‌، ناخالصيهاي‌ پراكنده‌ بر روي ‌سطح‌ لوله‌هاي‌ تحت‌ گرما ايجاد مي‌كنند و چسبيدن‌ آنها به‌ اين‌ سطوح‌ بستگي‌ به ‌شارژهاي‌ الكتريكي‌ مختلف‌ دارد.

ذرات‌اكسيد آهن‌ در محيط قليايي‌ به‌ طور كامل‌شارژ مي‌شوند. به‌ وجود آمدن‌ غلظت‌ بسيار زيادالكترونها، يعني‌ قسمتهاي‌ شارژ شده‌ منفي ‌سطح‌ فلز، بستگي‌ به‌ انتقال‌ حرارت‌ دارد. با توجه‌ به‌ اين‌ كه‌ تناسب‌ بين‌ فرمهاي‌ محلول‌ واقعي‌، كلوييدي‌ و درشت‌ پراكنده ‌اكسيدهاي‌ آهن‌ در انواع‌ مولدهاي‌ بخار،متفاوت‌ است‌، شكل‌گيري‌ رسوبات‌ اكسيد آهن‌ به‌ تغييرات‌ درجه‌ حرارت‌ وفشارماده‌ سيال‌ و تغييرات‌ كيفيت‌ آب‌ بستگي‌ دارد. شكل‌گيري‌ جرمهاي‌ اكسيد آهن‌ در هر نوع‌ بار حرارتي‌، جريان‌ دارد، ولي‌ سرعت‌اين‌ روند با رشد بار حرارتي‌ به‌ شدت‌ افزايش‌ مي‌يابد. در صورتي‌ كه‌ مقداراكسيدهاي‌ آهن‌ در ماده‌ سيال‌، بيشتر از ميزان‌قابليت‌ حلاليت‌ آنها باشد، سرعت‌ شكل‌گيري‌ رسوبات‌ اكسيد آهن‌ به‌ غلظت‌ آهن‌ بستگي‌پيدا مي‌كند. لذا خرابي‌ لوله‌هاي‌ واترول‌ داخل ‌مولدهاي‌ بخار درام‌دار نظر به‌ تشكيل‌ جرمهاي‌ اكسيد آهن‌ قاعدتا در قسمتهايي‌ كه‌ داراي‌ بيشترين‌ بارهاي‌ حرارتي‌ موضعي‌ است‌(پايين‌ترين‌ و بالاترين‌ كمربند مشعلها) حاصل‌ مي‌شود.

هر قدر كه‌ غلظت‌ مواد ناشي‌ از خوردگي‌ داخل‌ آب‌ تغذيه‌ بيشتر باشد وبخصوص‌ هر قدر كه‌ نامساوي‌ بودن‌ جريانهاي‌ حرارتي‌ در سطوح‌ تشعشعي‌ حرارت‌ بيشتر باشد، صدمات‌ وارده‌ بيشتر خواهد بود. رسوبات‌ مسي‌ نيز با وجود قابليت‌ خوب‌هدايت‌ حرارتي‌ مس‌ به‌ علت‌ ساختار خاص‌ خود و همراهي‌ با اكسيدهاي‌ آهن‌ وتركيبات‌ كلسيم‌ و منيزيم‌ از هدايت‌ حرارتي‌كمي‌ برخوردارند. عامل‌ مهم‌ در شكل‌ گيري‌ رسوبات‌ مسي‌، تغييرات‌ بار حرارتي‌ است‌ و غلظت‌ مس‌ در شكل‌گيري‌، تاثير چنداني‌ ندارد. به‌ منظور كاهش‌ تشكيل‌ جرمهاي‌ اكسيد آهن‌، مقدار مواد حاصل‌ از خوردگي‌ آهن‌ در داخل‌ آب‌ تغذيه‌ مولدهاي ‌بخار، تحت‌ محدوديت‌ بسيار شديدي‌ قرار مي‌گيرد. براي‌ اجراي‌ موازين‌ مربوط به‌ كيفيت‌ آب‌ تغذيه‌ از حيث‌ مواد ناشي‌ ازخوردگي‌، بايد كار دستگاههاي‌ هوازدايي‌ را كنترل‌ و تنظيم‌ و كيفيت‌ آب‌ تغذيه‌ را با آمونياك‌ و هيدرازين‌ در حد مناسبي‌ كنترل‌ كرد. همچنين‌ فضاي‌ بخار هيترها راگاز زدايي‌ كرد و با ايجاد لايه‌هاي‌ ضد زنگ‌، مخازن‌، فيلترها و لوله‌ها ودي‌ايتورها راتحت‌ حفاظت‌ قرار داد، اكسيدهاي‌ آهن‌ را توسط فيلترهاي‌ يوني‌ جداو تخليه‌ و ميزان‌ اكسيژن‌ محلول‌ را در حداقل‌ ممكن‌، كنترل‌ كرد.

اكسيدهاي‌ آهني‌ كه‌ در آب‌ تغذيه‌ وسيكل‌ وجود دارند تحت‌ تاثير درجه‌ حرارت‌، PH آب‌ و پتانسيل‌ اكسيد و احيا كننده‌هاي ‌سيستم‌ قرار دارند. در آب‌ تغذيه‌ و آب‌ بويلر مولدهاي‌ بخار درام‌ دار، غلظت‌ اكسيدهاي‌ آهن‌ معمولا از ميزان‌ قابليت‌حلاليت‌ اين‌ تركيبات‌ سخت‌ حل‌ شونده‌، بيشتر مي‌شود به‌ همين‌ دليل‌ قسمت‌ اعظم‌ اكسيدهاي‌ آهن‌ به‌ صورت‌ فاز جامد در ميزانهاي‌ مختلف‌ پراكندگي‌ قرار دارند. ذرات‌ مگنتيت‌ نسبت‌ به‌ ذرات‌ هماتيت‌ راحتتر بر روي‌ سطوح‌ حرارتي‌ چسبيده‌ و باقي‌ مي‌مانند. با توجه‌ به‌ تاثير متقابل‌ هيدرازين‌ با اكسيدهاي‌ آهن‌ و مس‌ و احياي‌ اكسيدهاي‌ آهن‌ تا حد آهن‌ فلزي‌ كه‌ ذرات‌ آن ‌به‌ صورت‌ لجن‌ در حجم‌ آب‌ باقي‌ مي‌ماند و قابل‌ دفع‌ توسط سيستم‌ تخليه‌ مداوم‌ يامتناوب ‌ Blow Down در بويلرهاي‌ درام‌ دار هستند مي‌توان‌ با در نظر گرفتن‌ ميزان ‌هيدرازين‌ مورد نياز براي‌ حذف‌ اكسيژن‌، مقداري‌ هيدرازين‌ مازاد براي‌ انجام ‌واكنشهاي‌ احياي‌ اكسيد آهن‌ و مس‌ به‌سيستم‌ افزود.

 

علاوه‌ بر درجه‌ حرارت‌، PH ماده‌ سيال ‌نيز تاثير زيادي‌ بر سرعت‌ واكنشهاي‌ فوق‌دارد. گاز نيتروژن‌ همراه‌ با ناخالصيهاي‌ فرار، هنگام‌ تخليه‌ كندانسور و دي‌ اريتور و هيترها از گاز، خارج‌ مي‌شود. با در نظر گرفتن‌ غلظت ‌مواد موجود در آب‌ تغذيه‌ بر حسب‌ ميلي‌ گرم‌ در كيلوگرم‌ طبق‌ فرمول‌ زير ميزان‌ هيدرازين‌ درورودي‌ به‌ اكونامايزر را بين ‌ 50 تا 100 ميكروگرم‌ در ليتر كنترل‌ مي‌كنند:

 

CN2H4 = 2Co2 + 0.5CFe+ 0.5CNo2 + 0.5Ccu

 

هيدرازين‌ نه‌ تنها بر روي‌ آن‌ قسمت‌ ازمواد ناشي‌ از خوردگي‌ آهن‌ كه‌ در حالت‌ معلق‌ در آب‌ ديگ‌ قرار دارند موثر است‌، بلكه‌ بر روي‌ اكسيدهايي‌ كه‌ روي‌ سطوح‌ تجهيزات ‌مسير تغذيه‌ و سطوح‌ حرارتي‌ مولد بخار نيز وجود دارند، تاثير مي‌گذارد. هر قدر كه ‌اكسيدهاي‌ آهن‌ بر روي‌ اين‌ سطوح‌ بيشتر باشند به‌ همان‌ نسبت‌ تزريق‌ هيدرازين‌ نيز بايد بيشتر باشد. در موقع‌ تزريق‌ هيدرازين‌ به‌ داخل‌ آب‌ تغذيه‌ در صورت‌ وجود اكسيدهاي ‌آهن‌، خروج‌ اكسيدهاي‌ آهن‌ از مسير لوله‌هاي‌ تغذيه‌ به‌ مولد بخار، افزايش‌ مي‌يابد. لذا براي‌ كاهش‌ غلظت‌ ناخالصيهاي‌ حاصل‌ بايد ازتخليه‌ آب‌ درام ‌Blow Down استفاده‌ كرد. تخليه‌ آب‌ بلودان‌ به‌ دو صورت‌ انجام‌ مي‌شود:

 

» 1- تخليه‌ مداوم‌، كه‌ از طريق‌ تعويض‌ قسمتي‌از آب‌ داخل‌ مدار به‌ طور دايم‌ انجام‌ مي‌شود.

» 2- تخليه‌ متناوب‌، كه‌ با تخليه‌ قسمتي‌ از آب ‌با فواصل‌ زماني‌ صورت‌ مي‌گيرد.

‌براي‌ زدودن‌ لجن‌ همراه‌ با آب‌ تخليه ‌(بلودان) از مولد بخار، علاوه‌ بر استفاده‌ از روش‌مداوم‌، روش‌ متناوب‌ نيز توسط كلكتورهاي‌ زيرين‌ واتروالها انجام‌ مي‌شود. تعداد دفعات ‌بلودان‌ متناوب‌ بستگي‌ به‌ غلظت‌ مواد ناشي‌ ازخوردگي‌ دارد. زدودن‌ ناخالصيهاي‌ غير فرار موجود در سيكل‌ آب‌ و بخار از طريق‌ بلودان ‌پيوسته‌ انجام‌ مي‌شود. براي‌ خارج‌ كردن‌ ذرات‌ درشت ‌تر و بهبود عمل‌ تخليه‌ ناخالصيها، بهتراست‌ بلودان‌ پيوسته‌ و متناوب‌ به‌ طور تلفيقي ‌انجام‌ شود. با توجه‌ به‌ اين‌ كه‌ تخليه‌ مداوم‌ ناخالصيها با فراريت‌ كم‌ از سيكل‌، هميشه‌ و به‌ طور كامل‌، ميسر نيست‌ لذا براي‌ زدودن ‌رسوبات‌ قابل‌ شست ‌وشو با آب‌، عمل‌شست‌ وشوي‌ آبي‌ يا آبي‌ - بخاري‌ تجهيزات ‌را انجام‌ مي‌دهند. نظير شست ‌وشوي‌ توربين‌ به‌ وسيله‌ بخار مرطوب‌ در زير بار و براي ‌زدودن‌ رسوبات‌ غيرقابل‌ شست ‌وشو با آب‌ ازشست‌ وشوي‌ شيميايي‌ استفاده‌ مي‌كنند.

در صورت‌ افزايش‌ تعداد دفعات‌ ذوب‌ شدن ‌لوله‌هاي‌ واتروال‌ با نمونه ‌برداري‌ و اندازه‌گيري‌ ميزان‌ رسوب‌، تصميم‌ به‌ شست ‌وشوي‌ شيميايي‌ مولد بخار مي‌گيرند. روش‌ معمول‌شست‌ وشوي‌ شيميايي‌ به‌ صورت‌ واحد در حال‌ توقف‌ است‌. ولي‌ روشهاي‌ جديد شست‌ وشوي‌ شيميايي‌ براي‌ واحدهاي‌ در حال‌ كار نيز تهيه‌ شده‌ و در حال‌ تكميل‌ شدن‌ است‌. نيمي‌ از موارد حوادث‌ بويلر كه‌ منجر به ‌خروج‌ آن‌ از مدار مي‌شود مربوط به‌ خوردگي ‌سمت‌ آب‌ است‌ و رسوب‌ گذاري‌ از سمت‌ داخل‌علاوه‌ بر كاهش‌ بازده‌ بويلر باعث‌ فعال‌ شدن‌ مكانيزمهاي‌ مختلف‌ خوردگي‌ مي‌شود. تنهاعاملي‌ كه‌ سبب‌ محافظت‌ لوله‌هاي‌ واتروال‌ از سمت‌ آب‌ مي‌شود تشكيل‌ لايه‌ نازك‌ مگنتيت‌ است‌. توانايي‌ استفاده‌ از فولادهاي‌ كربني‌ و كم‌ آلياژ در تماس‌ با آب‌ در دما و فشار بالا، به‌ دليل‌ تشكيل‌ لايه‌ محافظ اكسيد آهن‌است‌. حال‌ اگر به‌ دليل‌ رشد بيش‌ از حد و لايه‌ لايه‌ شدن‌ و بروز پديده ‌ SCC يا عوامل ‌شيميايي‌ خارج‌ از كنترل‌، نظير تغييرات ‌ PHدر خارج‌ از محدوده‌ مجاز، پوسته‌ محافظ، صدمه‌ ببيند همراه‌ با جريان‌ آب‌ تغذيه‌، وار دمسير سيكل‌ آب‌ و بخار مي‌شود. رشد بيش‌ ازحد لايه‌ مي‌تواند سبب‌ كاهش‌ انتقال‌ حرارت‌شده‌ و دماي‌ جداره‌ لوله‌ را بالا ببرد، اما مشكل ‌جدیتري‌ كه‌ ايجاد مي‌شود افزايش‌ سايش ‌ذرات‌ جامد در تجهيزات‌ بخصوص‌ توربين‌است‌. زيرا وقتي‌ كه‌ اكسيد محافظ، لايه‌ لايه ‌مي‌شود از سطح‌ لوله‌، كنده‌ شده‌ و به‌ داخل‌ توربين‌ حمل‌ مي‌شود.

لايه‌ لايه‌ شدن‌ اكسيدها به‌ تنشهايي‌ كه‌ به‌ دليل‌ اختلاف‌ در انبساط حرارتي‌ بين‌ اكسيد و فلز وجود دارد نسبت‌ داده‌ مي‌شود. هر چه‌ تغييرات‌ دمايي‌ سيستم‌ به‌ ويژه‌ روشن‌ و خاموش‌ كردنهاي‌ آن ‌بيشتر باشد، اين‌ تنش‌ بيشتر شده‌ و لايه‌ لايه‌ شدن‌ اكسيدها نيز افزايش‌ مي‌يابد. لذا با توجه‌ به‌ حوادث‌ رخ‌ داده‌ و امكانات‌ موجود، نمونه‌ هايي‌ از لوله‌هاي‌ واتروال‌، ري‌ هيتر و سوپر هيتر براي‌ آناليز، انتخاب‌ وارسال‌ شد. اين‌ نمونه‌ها به ‌روشهاي‌ متالوگرافي‌ با ميكروسكوپ‌ نوري‌ و الكتروني ‌(SEM) و آناليز EDAX، سختي‌ سنجي‌، ضخامت‌ سنجي‌، كوانتومتري‌ و آناليز شيمي ‌مورد بررسي‌ قرار گرفتند.

بعضي‌ از نتايج‌ براي ‌تحليل‌ شرايط لوله‌هاي‌ بويلر و منشا احتمالي‌اكسيدهاي‌ آهن‌ استفاده‌ شد. با توجه‌ به‌ نتايج ‌آزمايشها و ميزان‌ رسوب‌ در واحد سطح‌ كه ‌mg/Cm2 60/58 اندازه‌ گيري‌ شده‌ بود و تكرار حوادث‌ لوله‌هاي‌ واتروال‌ در بويلر واحد يك‌، تصميم‌ به‌ اسيد شويي‌ بويلر اين‌ واحد گرفته‌ شد. با استناد به‌ سابقه‌ مشكل‌ در هيترهاي‌ فشار قوي‌ و با بررسي‌ لاگ‌ شيتهاي‌ مربوط به ‌درجه‌ حرارت‌ آب‌ ورودي‌ و خروجي‌ هيترها، ثابت‌ بودن‌ دماي‌ نقاط مزبور در بعضي‌ ازهيترها، احتمال‌ جدا شدن‌ و صدمه‌ ديدن ‌صفحه‌ مجزا كننده‌ ورودي‌ و خروجي‌ را تقويت‌ مي‌كرد.

لذا طي‌ بررسي‌ و بازديد ازتمام‌ هيترها مشخص‌ شد كه‌ در بيشتر آنها صفحات‌ جداكننده‌ يا افتاده‌ و يا پيچهاي ‌نگهدارنده‌ آنها دچار خوردگي‌ بسيار شديد شده‌ است‌. با در نظر گرفتن‌ شرايط كاري‌ هيترهاي‌ فشار قوي‌ و متفاوت‌ بودن‌ جنس‌ اجزاي‌تشكيل‌ دهنده‌ آنها، مشخصات‌ طراحي‌هيترها مورد توجه‌ قرار گرفت‌ و لازم‌ بود در اين‌ ميان‌ اثر عوامل‌ حايز اهميتي‌ چون‌ دما، فشار، سرعت‌ سيال‌، جنس‌ تجهيزات‌، موادشيميايي‌ تزريقي‌، كيفيت‌ شيميايي‌ آب ‌تغذيه‌، منابع‌ احتمالي‌ ورود و تشكيل‌ اكسيد آهن‌ به‌ آب‌ تغذيه‌ و... به‌ طور مفصل ‌مورد بررسي‌ و مطالعه‌ قرار گيرد. افت‌ فشار آب‌ تغذيه‌ در گرمكنها به‌ دليل‌ اصطكاك ‌جريان‌ در لوله‌هاي‌ طويل‌ و كم‌ قطر، معمولا بالاست‌.

براي‌ طراحي‌ پمپهاي‌ چگالش‌ و آب‌تغذيه‌ بايد چنين‌ افت‌ فشارهايي‌ را محاسبه‌ كرد. تجهيزات‌ اصلي‌ و كمكي‌ نيروگاههاي‌حرارتي‌ نه‌ تنها در زمان‌ بهره‌ برداري‌ بلكه‌ درمدت‌ توقف‌ نيز تحت‌ تاثير عوامل‌ خورنده ‌قرار گرفته‌ و آسيب‌ مي‌بيند. اين‌ توقفها از يك‌ روز تا چند ماه‌ متغير است‌. وقتي‌ كه‌ بويلرها تحت‌ تعميرات‌ اساسي‌ و جاري‌ قرار دارند و يا در حالت‌ سرد يا گرم‌ هستند دماي‌ فلز به‌ طرز مشهودي‌ كاهش‌ مي‌يابد و تاثير عوامل‌ خوردگي‌ تغيير مي‌كند. مثلا اگر درمسير لوله‌ بخار و در شرايط معمولي‌ بهره‌برداري‌، سطوح‌ فلز با بخار تماس‌ پيدا كند و تحت‌ خوردگي‌ عوامل‌ گازي‌ قرار گيرد، در زمان‌ تعميرات‌ دوره‌اي‌ و اساسي‌ كه‌ بعضي‌ از تجهيزات‌ باز شده‌ و بازديد قسمتهاي‌ مختلف ‌انجام‌ مي‌شود سطوح‌ داخلي‌ دستگاهها با اكسيژن‌ تماس‌ پيدا مي‌كنند و باعث‌ صدمه‌ ديدن‌ آب‌ بندي‌ آنها مي‌شود و در مواقعي‌ كه‌ تخليه‌ تجهيزات‌ از آب‌ نيز صورت‌ مي‌گيرد، خشك‌ كردن‌ سطوح‌ داخلي‌ چنين‌ سيستمهاي‌ پيچيده‌ و گسترده‌ لوله‌ها (مسير آب‌ و بخار) عملا غير ممكن‌ است‌. هنگام‌ توقف‌ واحد، روند خنك‌ كردن ‌تجهيزات‌ معمولا همراه‌ با كندانسه‌ شدن‌ بخار باقي ‌مانده‌، انجام‌ مي‌شود كه‌ در نتيجه‌ سطوح‌داخلي‌ فلز و از جمله‌ لوله‌هاي‌ مسير بخار از لايه‌اي‌ رطوبت‌ پوشيده‌ مي‌شود. همچنين ‌نقاطي‌ وجود دارد كه‌ امكان‌ تخليه‌ آب‌ آنها نيست‌ مانند خميدگي‌ تحتاني‌ لوله‌هاي‌ مارپيچي‌ قسمت‌ فوقاني‌ سوپرهيترها. اكسيژن‌ هوا از طريق‌ رطوبت‌، پراكنده‌ شده‌ وضمن‌ ايفاي‌ نقش‌ پلاريزاتور كاتديك‌ عملكرد واكنش‌ خوردگي‌ بر روي‌ سطوح‌ فلزي ‌را آسان‌ مي‌كند كه‌ در نتيجه‌ آن‌، امكان‌ به‌ جريان‌ افتادن‌ روند خوردگي‌ الكتروشيميايي‌ حاصل‌ مي‌شود.

سطوح‌ تميز فولادهاي‌ كربني‌ يا كم‌ عيار، اغلب‌ به‌ طور يكسان‌ خورده‌ مي‌شود. زماني ‌كه‌ سطوح‌ اين‌ نوع‌ فولادها آلوده‌ به‌ رسوبات‌است‌ خوردگي‌ به‌ صورت‌ موضعي‌ با ايجاد حفره‌ جريان‌ مي‌يابد. فراورده‌هاي‌ ثانويه‌ حاصل‌ از خوردگي‌ در حال‌ توقف‌، مركب‌ از اكسيدهاي‌آهن‌ نظير Fe(OH)3 ,Fe3O4 وFe2O3 است‌ كه‌ در موقع‌ كار بعدي‌ تجهيزات‌ در آب‌ فاقد اكسيژن‌ محلول‌ ممكن‌ است‌ نقش‌ دپلاريزاتور داشته‌ باشند و خوردگي‌ موضعي‌ راتشديد كنند. تخريب‌ موضعي‌ فلز نيز خود ازمراكز تراكم‌ تنشهاي‌ مكانيكي‌ است‌، در موقع ‌راه‌ اندازي‌ نيز تراكم‌ فراورده‌هاي‌ خوردگي‌ در آب‌ تغذيه‌ بويلر موجب‌ صدماتي‌ به‌ قسمت‌توربين‌ مي‌شود.

لذا در زمان‌ توقف‌ بايد از روشهاي‌ مناسب‌ حفاظت‌ و نگهداري‌، استفاده‌ كرد. از روشهاي‌ مطمئن‌ حفاظت‌ و نگهداري‌ توربين‌ استفاده‌ از گاز ازت‌ و هواي ‌گرم‌ و مواد جاذب‌ رطوبت‌ است‌ تا از كندانسه‌ شدن‌ بخار بر روي‌ پره‌هاي‌ توربين‌ وروندهاي‌ خوردگي‌ الكتروشيميايي‌ جلوگيري ‌شود. هر يك‌ از روشهاي‌ گفته‌ شده‌ داراي‌ دستورالعملهاي‌ خاص‌ خود است‌. از جمله‌ مواد مانع‌ شونده‌ كه‌ براي‌ حفاظت‌ و نگهداري‌ واحدهاي‌ مولد بخار كه‌ براي‌ مدت‌ نامعلومي ‌متوقف‌ و سريعا راه‌اندازي‌ مي‌شوند بكار مي‌رود و نيازي‌ به‌ تخليه‌ مولد بخار از اين‌مواد نيست‌، مخلوط آمونياك‌ و هيدرازين‌هيدرات‌ است‌. طي‌ بررسيهايي‌، معلوم‌ شده‌است‌ كه‌ در شرايط دماي‌ پايين‌ محلولهاي ‌آمونياك‌ و هيدرازين‌ در صورتي‌ كه‌ غلظت‌آنها از 200 ميلي‌گرم‌ در ليتر بيشتر باشد تاثير غير فعال‌ كننده‌ بر روي‌ فلز دارند.

براي ‌واحدهاي‌ مولد بخار فشار بالا محلول‌ حفاظتي‌ با غلظت ‌ 300 تا 500 ميلي‌گرم‌ در ليتر هيدرازين‌ و PH حدود 5/10 الي ‌ 11توصيه‌ شده‌ است‌. چون‌ فشار آب‌ و بخار در گرمكنهاي‌ آب‌ تغذيه‌ بسته‌ بيشتر از فشار آنها در چگالنده‌ است‌ و همچنين‌ لوله‌ها به‌ صورت ‌خميده‌ هستند، بايد از لوله‌ هايي‌ با حداقل‌ ضخامت‌ (و بيشترين‌ شماره‌ مشخصه‌) استفاده‌ كرد. خصوصيات‌ فلز و تركيب‌ الكتروليت‌ نظير پايداري‌ شرايط ترموديناميكي‌، نوع‌ ساختارآلياژ، شرايط ترموديناميك‌ فلز، دماي‌ محلول‌، مكانيكي‌ آن‌ در فلز از جمله‌ عوامل‌ موثر درروند خوردگي‌ است‌. خوردگي‌ ناشي‌ از حضور گازهاي‌ چگالش ‌ناپذير مساله‌اي‌ است‌ كه ‌لوله‌هاي‌ گرمكن‌، به‌ ويژه‌ گرمكنهايي‌ كه‌ درفشار پايين ‌تر از فشار جو كار مي‌كنند با آن‌ مواجه‌ هستند. اين‌ گازها همچنين‌ به‌ دليل ‌پوشاندن‌ سطوح‌ خارجي‌ لوله‌ها موجب‌ كاهش‌انتقال‌ گرما در گرمكنها مي‌شوند، كه‌ چنين‌ مساله‌اي‌ در چگالنده‌ اصلي‌ نيز وجود دارد.

بااستفاده‌ از يك‌ مكانيسم‌ تخليه‌ مناسب‌، گازهاي‌ چگالش ‌ناپذير را از گرمكنها خارج‌ مي‌كنند. در شرايط وقوع‌ روندهاي‌ دپلاريزاسيون‌ هيدروژني‌، فاز جامد حاصل‌ از اكسيدهاي‌ هيدراته‌ به‌ صورت‌ ضعيف‌ در سطح‌ فلز تحت‌ خوردگي‌ مي‌چسبد و مقدار زيادي‌ نيزذرات‌ جامد نظير Fe(OH)2 و Fe(OH)3 وارد آب‌ تغذيه‌ شده‌ و همراه‌ جريان‌ آب‌ برده‌ مي‌شود. PH محلول‌ در سرعت‌ روندهاي ‌دپلاريزاسيون‌ هيدروژني‌ واكسيژني‌ تاثير دارد. با افزايش ‌ PH، دپلاريزاسيون‌ هيدروژني‌ كاهش‌ مي‌يابد. افزايش‌ غلظت‌يون ‌ -OH نيز سرعت‌ دپلاريزاسيون ‌هيدروژني‌ را كاهش‌ مي‌دهد. لذا ورود يونهاي‌آهن‌ از قسمت‌ آنديك‌ كاهش‌ يافته‌ و حل‌ شدن‌ فلز، كند مي‌شود. با رسيدن‌ PH به‌بيش‌ از 8/8 دپلاريزاسيون‌ هيدروژني‌ متوقف‌ مي‌شود.

 

در شرايط 9=PH دپلاريزاسيون ‌اكسيژني‌ با سرعت‌ كمتري‌ جريان‌ مي‌يابد. همچنين‌ مشاهده‌ شده‌ است‌ كه‌ در محلولهاي قليايي‌ لايه‌ اكسيدهاي‌ هيدراته‌، روي‌ فلز استحكام‌ بيشتري‌ دارند و قابليت‌ حل‌ شدن‌ اكسيدهاي‌ هيدراته‌ آهن‌ در PH بالا (دماي‌ثابت‌) كمتر مي‌شود. مجموع‌ مساحت‌ قسمتهاي‌ آنديك‌ در چنين‌ شرايطي‌ محدود و آندهاي‌ باقي‌ مانده‌ سريعتر حل‌ مي‌شوند. اكسيژن‌ حل‌ شده‌ باعث‌ تخريب‌ موضعي ‌فولاد كربني‌ به‌ صورت‌ حفره‌ مي‌شود.

در صورتي‌ كه‌ اكسيژن‌ و دي‌اكسيدكربن ‌همزمان‌ حضور داشته‌ باشند خوردگي ‌يكپارچه‌ و محصولات‌ آن‌ به‌ راحتي‌ از سطح‌ فلز پاك‌ مي‌شود همچنين‌ غلظت ‌ناخالصيها در آب‌ افزايش‌ مي‌يابد.

براي‌ از بين‌ بردن‌ خوردگي‌ بر اثردپلاريزاسيون‌ هيدروژني‌ در نيروگاههاي ‌حرارتي‌ جديد، از تزريق‌ آمونياك‌ استفاده‌ مي‌كنند. يونهاي‌ هيدرواكسيد حاصل ‌از تجزيه‌ آمونياك‌، يونهاي‌ هيدروژن‌ را كه‌ موجب‌ تجزيه‌ هيدرواكسيد آزاد شده‌اند، خنثي‌ مي‌كنند. اما بايد توجه‌ كرد كه‌ هر قدر غلظت‌ اكسيژن‌ و آمونياك‌ در آب‌ بيشتر باشد به‌ همان‌ نسبت‌ خوردگي‌ آلياژي‌ مس‌ و روي‌، سريعتر انجام‌ مي‌شود (اكسيژن‌ براي‌ روي‌ ومس‌ دپلاريزاتور كاتديك‌ است‌ و وجودآمونياك‌ باعث‌ ايجاد كمپلكس ‌ Zn (NH3)nو Cu (NH3)n و زدايش‌ روي‌ و مس‌ مي‌شود. nممكن‌ است‌ به‌ عدد شش‌ هم‌ برسد) ازجمله‌ تجهيزاتي‌ كه‌ براي‌ كاهش‌ غلظت‌ اكسيژن‌ در آب‌ تغذيه‌ بكار مي‌رود دي‌اريتور است‌ كه‌ نقش‌ هيتر را نيز ايفا مي‌كند. با ورود به‌ دي‌اريتور، افزايش‌ دماي‌ آب‌ طبق‌ قانون‌ هنري (‌ Ci=K.Pi= غلظت‌گازحلال‌ در مايع‌ و Pi= فشار جزيي‌ همان‌ گاز در بالاي‌ مايع‌ و K= ضريب‌ متناسب‌ با دما) اكسيژن‌ از فاز مايع‌ كه‌ غلظت‌ بيشتري‌ دارد به ‌فاز گاز با فشار جزيي‌ كم‌ و غلظت‌ كمتر منتقل‌ مي‌شود.

براي‌ كاهش‌ هر چه‌ بيشتر اكسيژن‌ به ‌خروجي‌ از دي‌اريتور، تزريق‌ هيدرازين‌ انجام‌ مي‌شود. سرعت‌ تاثير متقابل‌ هيدرازين‌ب ا اكسيژن‌ بستگي‌ به‌ دما و PH محلول‌ دارد. در شرايط حرارتي‌ بيش‌ از 100 درجه ‌سانتيگراد و PH بيش‌ از 7/8 ، هيدرازين‌ در 2 تا 3 ثانيه‌ با اكسيژن‌، واكنش‌ انجام‌ مي‌دهد.

هيدرازين‌ با واكنش‌ شديد، اكسيدهاي‌آهن‌ و مس‌ را نيز احيا مي‌كند كه‌ واكنشهاي‌آن‌ عبارتند از:

واكنش‌ اكسيد مس‌ در شرايط حرارتي ‌ 65 درجه‌ سانتيگراد و واكنش‌ اكسيد آهن‌ درشرايط حرارتي ‌ 120 درجه‌ سانتيگراد انجام‌ مي‌شود. در دماي‌ بيش‌ از 180 درجه‌سانتيگراد نيز هيدرازين‌ تجزيه‌ مي‌شود.

تجزيه‌ هيدرازين‌ در لوله‌ آب‌ تغذيه‌ شروع‌ شده‌ و در ديگ‌ بخار ادامه‌ يافته‌ و درشرايط گرم‌ كردن‌ بخار (سوپرهيت‌) خاتمه‌ مي‌يابد. در خروجي‌ سوپر هيتر معمولا هيدرازيني‌ در بخار مشاهده‌ نمي‌شود. ازت‌تشكيل‌ شده‌ در جريان‌ احيا همراه‌ با بخار ازديگ‌ بخار خارج‌ مي‌شود.

با توجه‌ به‌ تجزيه‌ هيدرازين‌ و تاثيرمتقابل‌ آن‌ بر ناخالصي‌هاي‌ موجود در آب‌ تغذيه‌، ميزان‌ تزريق‌ بايد به‌ گونه‌اي‌ تنظيم‌ شود كه‌ مقدار هيدرازين‌ در ورودي‌ به‌ اكونومايزر ديگ‌ بخار حدود 30 تا 50 ميكروگرم‌ در ليتر باشد. از انواع‌ هيدرازين‌موجود (هيدرازين‌ سولفات‌، هيدرات‌ وفسفات‌) هيدرازين‌ هيدرات‌ به‌ علت‌ اين‌ كه‌ املاح‌ موجود در آب‌ را افزايش‌ نمي‌دهد بهتر از ساير انواع‌ است‌.

در صورتي‌ كه‌ دماي‌ آب‌ حدود 150 تا 200 درجه‌ سانتيگراد نگهداشته‌ شود نتيجه ‌عمل‌ بهتر خواهد بود. همچنين‌ در زماني‌ كه‌ گاز ازت‌ براي‌ نگهداري‌ استفاده‌ مي‌شود بايد ضمن‌ اكسيژن‌ زدايي‌ آب‌، فشار گاز ازت‌ را بيش‌ از اتمسفر نگاهداشت‌ تا از ورود هوا به ‌داخل‌ سيكل‌ آب‌ و بخار جلوگيري‌ شود.

در مولدهاي‌ بخار درام‌ دار فشار بالا، آب‌افزودني‌ از نوع‌ بدون‌ يون‌ و سيلس‌ زدايي‌ شده‌، است‌ لذا غلظت‌ ناخالصيهاي‌ داخل‌ آب ‌تغذيه‌ بويلرهاي‌ فشار قوي‌، كم‌ است‌. عناصر تركيبي‌ اصلي‌ ناخالصيهاي‌ محلول‌ در آب‌ اين ‌نوع‌ از بويلرها، كلريدها، سولفاتها، فسفاتهاي‌سديم‌ و همچنين‌ اسيد سيليسيك‌ آزاد است ‌كه‌ به‌ صورت‌ مولكولهاي‌ تجزيه‌ نشده‌ بوده‌ و قسمتي‌ از آن‌ نيز ممكن‌ است‌ به‌ حالت‌ كلوئيدي‌ در محلول‌ موجود باشد. مواد ناشي‌ ازخوردگي‌ اكسيدهاي‌ آهن‌ و مس‌ و هيدروكسيد آپاتيت‌ عمدتا به‌ صورت‌ ذرات‌ درشت‌ (لجن‌داخل‌ بويلر) و در حالت‌ پراكنده‌ در داخل‌ آب ‌بويلر وجود دارد. آب‌ بويلر مولدهاي‌ بخار فشارقوي‌ در شرايط رژيم‌ بدون‌ فسفات‌، فاقد فسفات‌ است‌ و در داخل‌ آب‌ بويلر علاوه ‌بر كلريدها و سولفاتهاي‌ سديم‌، كلريدها وسولفاتهاي‌ كلسيم‌ و منيزيم‌ و اسيد سيليسيك‌ آزاد نيز به‌ صورت‌ محلول‌ وجود دارد. با توجه‌ به‌ نسبت‌ قابليت‌ حل‌ شوندگي‌ ناخالصيها در بخار و يا حمل‌ توسط قطره‌، اين‌ ناخالصيها به‌ قسمت‌ سوپرهيت‌ نيزمنتقل‌ مي‌شود از جمله‌ اكسيدهاي‌ آهن‌ و مس‌ و سولفات‌ سديم‌.

بخار سوپرهيت‌ ضمن‌ عبور از قسمت ‌محوري‌ (پره‌هاي‌ توربين‌) منبسط شده‌ و عوامل‌ آن‌ سريع‌ افت‌ مي‌كند. با كاهش‌ فشار ودما، قابليت‌ حل‌ شوندگي‌ تمام‌ املاح‌، اكسيدهاي‌ آهن‌ و مس‌ و همچنين‌ اسيد سيليسيك‌ آزاد، كاهش‌ مي‌يابد. براي ‌ناخالصيهايي‌ كه‌ در بخار با عوامل‌ اوليه‌ در حالت‌ محلول‌ اشباع‌ قرار داشته‌ باشد، حالت ‌اشباع‌ مجدد و از جمله‌ شروع‌ تشكيل‌ فاز جامد از محلول‌ بخار، به‌ همان‌ نسبتي‌ كه ‌قابليت‌ حل‌ شوندگي‌ آنها كمتر باشد زودتر شروع‌ مي‌شود. براي‌ ناخالصيهايي‌ كه‌ در عوامل‌ اوليه‌ در حالت‌ محلول‌ اشباع‌ نشده‌ قرار داشته‌ باشند، حالت‌ اشباع‌، هنگامي‌ شروع‌ مي‌شود كه‌ غلظت‌ واقعي‌ ناخالصي ‌مساوي‌ با قابليت‌ حل‌ شوندگي‌ باشد. در موقع‌ افت‌ بعدي‌ عوامل‌ بخار و قابليت‌ حل‌ شوندگي ‌مواد محلول‌ بخار مجددا اشباع‌ و تجزيه‌ فاز جامد از آن‌ شروع‌ مي‌شود.

بخار داراي‌ عوامل‌ (پارامترهاي‌) بالا وبسيار بالا در رابطه‌ با اكسيدهاي‌ آهن‌ هميشه ‌محلول‌ اشباع‌ شده‌، است‌ و ته‌ نشين‌ شدن‌ اكسيدهاي‌ آهن‌ از محلول‌ بخار از مراحل‌ اول ‌توربين‌ شروع‌ مي‌شود. با توجه‌ به‌ كاهش‌بسيار آهسته‌ قابليت‌ حل‌ شوندگي‌ اكسيدهاي‌آهن‌، عمل‌ تجزيه‌ بايد بر حسب‌ كاهش‌عوامل‌ آنها ناحيه‌ قابل‌ ملاحظه‌اي‌ از قسمت‌ محوري‌ (پره‌هاي‌) توربين‌ را در برگيرد. دررابطه‌ با Na2So4 و Na2Sio3 موجود در بخار، عوامل‌ اوليه‌ قاعدتا بايد محلول‌ اشباع‌ شده‌ ودر رابطه‌ با NaCl محلول‌ اشباع‌ نشده‌، باشد.بنابراين ‌ Na2So4 و Na2Sio3 بايد زودتر ازNaCl تجزيه‌ شوند. با توجه‌ به‌ كاهش‌ سريع ‌قابليت‌ حل‌شوندگي‌ املاح‌ سديم‌، عمل ‌تجزيه‌ آنها و تبديل‌ شدن‌ به‌ فاز جامد برحسب‌ افت‌ عوامل‌ بخار بايد در قسمت ‌محدودي‌ از توربين‌ گسترش‌ يابد.

اسيد سيليسيك‌ آزاد در بخار سوپرهيت‌ دچار تغييراتي‌ مي‌شود و به‌ صورت‌ كوارتزكريستاليك‌ و اسيد سيليسيك‌ بي‌ شكل‌(آمورف‌) نيز وجود دارد و تجزيه‌ فاز جامد كوارتز زودتر از نوع‌ بي‌ شكل‌ شروع‌ مي‌شود. در روسوبات‌ حاصل‌ در قسمت‌ محوري ‌(پره‌هاي‌) توربينهاي‌ فشارقوي‌ تمام‌ ناخالصيهاي‌ موجود در بخار سوپرهيت‌ مشاهده‌ مي‌شود. درصد نسبي‌ رسوبات‌ باقابليت‌ حل‌ شوندگي‌ آنها در بخار سوپرهيت‌ مطابقت‌ دارد. به‌ عنوان‌ مثال‌ رسوبات‌ قسمت‌ فشارقوي‌ توربين‌ معمولا حدود 20 تا 50 درصد، املاح‌ سديم‌ و 40 تا 70 درصد، اكسيد آهن‌ و مس‌ است‌.

در قسمت‌ فشار ضعيف‌ توربين ‌40 تا 80 درصد اسيد سيليسيك‌ آزاد و حدود 10 تا 12 درصد اكسيد آهن‌ مشاهده‌ مي‌شود. طي‌ آناليز شيميايي‌ رسوبات‌ مي‌توان‌ مقدارسيليكاتها، كربناتها و كلريدها را معلوم‌ كرد. مقدار تركيبات‌ كلسيم‌ و منيزيم‌ داخل ‌رسوبات‌، زياد نبوده‌ و معمولا كمتر از پنج‌ درصد است‌. در نزديكي‌ انتهاي‌ توربين‌، ميزان‌ درصد هماتيت‌ داخل‌ رسوبات‌ و ميزان‌ كل‌ رسوب‌ افزايش‌ مي‌يابد. همچنين‌ امكان ‌وجود انواع‌ كمپلكسهاي‌ پيچيده‌ و مگنتيت‌ نيز وجود دارد. با ظاهر شدن‌ رسوبات‌ بر روي‌پره‌هاي‌ توربين‌، زبرشدن‌ سطوح‌ آنها، افزايش‌ مي‌يابد. در نتيجه‌ نشست‌ غير يكنواخت‌ رسوبات‌ در سطح‌ هر پره‌ و در مراحل ‌ Stageجداگانه‌، پروفيل‌ كانالهاتغيير مي‌كند و عمل‌ تقسيم‌ مجدد افتهاي ‌حرارتي‌ مراحل‌، صورت‌ مي‌گيرد. رسوباتي‌ كه ‌در قسمت‌ محوري‌ توربينها به‌ وجود مي‌آيند، قاعدتا منجر به‌ توقف‌ دستگاههاي‌ مزبور نمي‌شود، اما تاثير مهمي‌ بر كاركرد اقتصادي‌ آن‌ دارد. در شرايط تجمع‌ رسوبات‌، ضريب‌ عملكرد مفيد نسبي‌ داخلي‌ توربين‌ كاهش‌ مي‌يابد. در توربينهاي‌ به‌ قدرت ‌300 مگاوات‌ در شرايط تجمع‌ رسوبات‌ به ‌مقدار يك‌ كيلوگرم‌ ضريب‌ عملكرد مفيد 5/0 تا يك‌ درصد كاهش‌ داشته‌ است‌.

در نتيجه‌ تجمع‌ رسوبات‌، افزايش‌ فشار در مراحل‌ توربين‌، در مقايسه‌ با ارقام‌ محاسباتي‌، حاصل‌ مي‌شود. براي‌ اين‌ كه‌ فشارهاي‌ مجاز در مراحل‌ توربين‌ از حد تعيين‌ شده‌ بيشتر نشود بايد بخار عبوري‌ از توربين‌ را كاهش‌ داد و به‌ اين‌ ترتيب‌ قدرت ‌توربين‌ را تنظيم‌ كرد. با توجه‌ به‌ اين‌ كه‌ مقاطع‌ عبوري‌ در قسمت‌ محوري‌ (پره‌ها) محفظه ‌فشار قوي‌ توربين‌ بزرگ‌ نيست‌ در شرايط عوامل‌ مافوق‌ بحراني‌ بخار، افزايش‌ قابل‌ ملاحظه‌ فشار در مراحل‌ توربين‌ در موقع‌ پيدايش‌ رسوبات‌ كم‌ و ناچيز نيز مشاهده‌ مي‌شود.

رسوباتي‌ كه‌ بر روي‌ سطوح‌ حرارتي‌ توليدبخار به‌ وجود مي‌آيند از نظر تركيب‌ شيميايي ‌و فازي‌ و همچنين‌ ساختار خود كاملا متفاوتند. اكثر رسوبات‌، داراي‌ قابليت‌ كم‌ هدايت‌ گرما هستند و كم‌ و بيش‌ به‌ طرز محكمي‌ به‌ سطح‌ فلز مي‌چسبند. در صورتي‌ كه‌ تجمع‌ رسوبات ‌بر روي‌ جداره‌ لوله‌ها به‌ چند صدم‌ ميليمتر برسد دماي‌ جداره‌ از حد مجاز (براي‌ فولاد كربنيزه‌، حد مجاز 500 درجه‌ سانتيگراد است‌)بالاتر رفته‌ و اين‌ امر موجب‌ كاهش‌ استحكام ‌آن‌ و تشديد روند خوردگي‌ مي‌شود.

پس‌ از مدتي‌ قسمتهاي‌ سوپر هيت‌ فلز تحت‌ تاثير فشار ماده‌ سيال‌ تغيير شكل‌ داده‌ و جداره‌ لوله‌ در اين‌ قسمتها نازك‌ شده‌ و سرانجام‌ پاره‌ مي‌شود. منشاء ايجاد رسوبات‌ناشي‌ از كلسيم‌ و منيزيم‌، نفوذ آب‌ خنك‌ كننده‌ به‌ داخل‌ كندانسور و ساير مبدلهاي‌ حرارتي‌، خرابي‌ دستگاههاي‌ اصلي‌ توليد آب‌ بدون‌ يون‌ و يا تصفيه‌ آب‌ كندانسه‌ است‌.

همان‌ طور كه‌ توضيح‌ داده‌ شد وجود اكسيدهاي‌ آهن‌ بر روي‌ سطوح‌ داخلي ‌مولدهاي‌ بخار از يك‌ طرف‌ در نتيجه ‌روندهاي‌ خوردگي‌ فلز بويلر است‌ كه‌ به‌ طور مداوم‌ ولي‌ در رابطه‌ با شرايط متغير با سرعت ‌مختلف‌ جريان‌ دارند و از طرف‌ ديگر پديدار شدن‌ آنها در روند تشكيل‌ رسوب‌ مي‌تواند ناشي‌ از اكسيدهاي‌ آهن‌ كه‌ به‌ صورت‌ محلول ‌يا محلول‌ كلوئيدي‌ در آب‌ بويلر وجود دارند، باشد.

در موقع‌ بروز اين‌ گونه‌ حوادث‌ بايد ديگ‌ بخار به‌ صورت‌ اضطراري‌ متوقف‌ و تعمير شود. معايب‌ خوردگي‌ فلز در محيط كاري‌ نيز مضاف‌ بر خرابيهاي‌ فوق‌ است‌ براي ‌توقف‌ خنك‌ كردن‌ و رفع‌ عيب‌ قسمت‌ معيوب‌، انجام‌ تعمي


User Image
مسعود سلامی
5 بازدید
  |     |     |     |  
برای ارسال نظر باید عضویت داشته باشید.
خواص بخار آب و سیستم دیگ
مقاله 11 شیمی و تصفیه
آلودگی رزین
آلودگی رزین به مواد آلی
سیلیس و حذف آن
یک ترکیب مهم محلول و فراوان سیلیس در آب، دی اکسید سیلیس یا سیلیکا SiO2 است.
رزین های تعویض یونی
عملکرد رزین های تعویض یونی
دستگاه سختی گیر
برای سختی زدایی معمولاً از دستگاه های سختی گیر استفاده می شود.
نحوه رفع سختی آب
نحوه رفع سختی آب
شعبه 1 (تهران): اتوبان فتح، نرسیده به میدان فتح، خیابان صفری /
شنبه تا چهارشنبه8 الی 18
شعبه 2 (اراک): شهرک بهشتی فاز یک، خیابان رسالت، کوچه رسالت 3 /
روزهای تعطیل 10 الی 15