Corrosie van het metaal van warmwaterketels. Corrosie en erosie in midden- en lagedrukketels vanaf de ovenzijde
Soorten corrosie. Tijdens bedrijf worden de elementen van de stoomketel blootgesteld aan agressieve media - water, stoom en griepsgassen. Maak onderscheid tussen chemische en elektrochemische corrosie.
Chemische corrosie, veroorzaakt door stoom of water, vernietigt het metaal gelijkmatig over het gehele oppervlak. De snelheid van dergelijke corrosie in moderne scheepsketels is laag. Gevaarlijker is lokale chemische corrosie veroorzaakt door agressieve stoffen chemische bestanddelen vervat in asafzettingen (zwavel, vanadiumoxiden, enz.).
De meest voorkomende en gevaarlijke is elektrochemische corrosie, stromend in waterige oplossingen van elektrolyten wanneer elektrische stroom, veroorzaakt door het potentiaalverschil tussen afzonderlijke delen van het metaal, die verschillen in chemische heterogeniteit, temperatuur of kwaliteit van de verwerking.
De rol van de elektrolyt wordt vervuld door water (met interne corrosie) of gecondenseerde waterdamp in afzettingen (met externe corrosie).
Het voorkomen van dergelijke microgalvanische paren op het oppervlak van de pijpen leidt ertoe dat de ionenatomen van het metaal in de vorm van positief geladen ionen in het water terechtkomen, en het oppervlak van de pijp op deze plaats een negatieve lading krijgt. Als het verschil in de potentiaal van dergelijke microgalvanische paren onbeduidend is, ontstaat er geleidelijk een dubbele elektrische laag op het metaal-watergrensvlak, wat het verdere verloop van het proces vertraagt.
In de meeste gevallen zijn de potentiëlen van de afzonderlijke secties echter verschillend, waardoor er een EMF optreedt die van een grotere potentiaal (anode) naar een kleinere (kathode) wordt gericht.
In dit geval gaan metaalionen-atomen van de anode naar het water en hopen overtollige elektronen zich op op de kathode. Als gevolg hiervan worden de elektromagnetische velden en daarmee de intensiteit van het metaalvernietigingsproces sterk verminderd.
Dit fenomeen wordt polarisatie genoemd. Als de anodepotentiaal afneemt als gevolg van de vorming van een beschermende oxidefilm of een toename van de concentratie van metaalionen in het anodegebied, en de kathodepotentiaal vrijwel onveranderd blijft, wordt de polarisatie anode genoemd.
Met kathodische polarisatie in oplossing nabij de kathode daalt de concentratie van ionen en moleculen die overtollige elektronen van het metaaloppervlak kunnen verwijderen scherp. Hieruit volgt dat het belangrijkste punt in de strijd tegen elektrochemische corrosie het creëren van dergelijke omstandigheden is waarin beide soorten polarisatie in stand zullen worden gehouden.
Het is praktisch onmogelijk om dit te bereiken, omdat ketelwater altijd depolarisatoren bevat: stoffen die polarisatieprocessen verstoren.
Depolarisatoren omvatten O 2- en CO 2-moleculen, H +, Cl - en SO - 4-ionen, evenals ijzer- en koperoxiden. Opgelost in water remmen CO 2 , Cl - en SO - 4 de vorming van een dichte beschermende oxidefilm op de anode en dragen daardoor bij aan het intensieve verloop van anodische processen. Waterstofionen H + verminderen de negatieve lading van de kathode.
De invloed van zuurstof op de corrosiesnelheid begon zich in twee tegengestelde richtingen te manifesteren. Enerzijds verhoogt zuurstof de snelheid van het corrosieproces, omdat het een sterke depolarisator van de kathodesecties is, anderzijds heeft het een passiverende werking op het oppervlak.
Meestal hebben ketelonderdelen van staal een voldoende sterke initiële oxidefilm die het materiaal beschermt tegen blootstelling aan zuurstof totdat het wordt vernietigd door chemische of mechanische factoren.
De snelheid van heterogene reacties (inclusief corrosie) wordt geregeld door de intensiteit van de volgende processen: toevoer van reagentia (voornamelijk depolarisatoren) naar het oppervlak van het materiaal; vernietiging van de beschermende oxidefilm; verwijdering van reactieproducten van de plaats waar het voorkomt.
De intensiteit van deze processen wordt grotendeels bepaald door hydrodynamische, mechanische en thermische factoren. Daarom zijn maatregelen om de concentratie van agressieve chemicaliën bij een hoge intensiteit van de andere twee processen te verminderen, zoals de ervaring met werkende ketels laat zien, meestal niet effectief.
Hieruit volgt dat de oplossing voor het probleem van het voorkomen van corrosieschade complex moet zijn, wanneer rekening wordt gehouden met alle factoren die van invloed zijn op de initiële oorzaken van de vernietiging van materialen.
Elektrochemische corrosie
Afhankelijk van de plaats van optreden en de stoffen die bij de reacties betrokken zijn, worden de volgende typen onderscheiden elektrochemische corrosie:
- zuurstof (en zijn variëteit - parkeren),
- subslib (ook wel "shell" genoemd),
- intergranulair (alkalische brosheid van ketelstaal),
- gleuf en
- zwavelhoudend.
Zuurstofcorrosie waargenomen in economizers, fittingen, toevoer- en afvoerleidingen, stoom-watercollectoren en intra-collectorapparaten (schermen, pijpen, desuperheaters, enz.). Vooral de spoelen van het secundaire circuit van dubbelcircuitketels, die gebruik maken van ketels en stoomluchtverwarmers, zijn gevoelig voor zuurstofcorrosie. Zuurstofcorrosie vindt plaats tijdens de werking van de ketels en is afhankelijk van de zuurstofconcentratie opgelost in het ketelwater.
De snelheid van zuurstofcorrosie in de hoofdketels is laag vanwege effectief werk ontluchters en fosfaat-nitraatwaterregime. Bij hulpwaterpijpketels bereikt deze vaak 0,5 - 1 mm / jaar, hoewel deze gemiddeld in het bereik van 0,05 - 0,2 mm / jaar ligt. De aard van de schade aan ketelstaal is kleine putjes.
Een gevaarlijker vorm van zuurstofcorrosie is corrosie bij het parkeren stroomt tijdens de periode van inactiviteit van de ketel. Vanwege de specifieke kenmerken van hun werk zijn alle scheepsketels (vooral hulpketels) onderhevig aan intensief gebruik corrosie bij het parkeren. In de regel leidt parkeercorrosie niet tot ketelstoringen, maar metaal dat tijdens het stilleggen wordt gecorrodeerd, wordt, ceteris paribus, intensiever vernietigd tijdens de werking van de ketel.
De belangrijkste oorzaak van parkeercorrosie is het binnendringen van zuurstof in het water als de ketel vol is, of in de vochtfilm op het metalen oppervlak als de ketel droog is. Een belangrijke rol wordt gespeeld door chloriden en NaOH in water en in water oplosbare zoutafzettingen.
Als er chloriden in water aanwezig zijn, wordt de uniforme metaalcorrosie versterkt, en als het een kleine hoeveelheid alkaliën bevat (minder dan 100 mg/l), is de corrosie plaatselijk. Om parkeercorrosie bij een temperatuur van 20 - 25 °C te voorkomen, moet het water maximaal 200 mg/l NaOH bevatten.
Externe tekenen van corrosie met deelname van zuurstof: lokale zweren kleine maat(Fig. 1, a), gevuld met bruine corrosieproducten, die knobbeltjes vormen over zweren.
Het verwijderen van zuurstof uit het voedingswater is één van de belangrijke maatregelen om zuurstofcorrosie te verminderen. Sinds 1986 is het zuurstofgehalte in het voedingswater voor hulp- en afvalketels op zee beperkt tot 0,1 mg/l.
Zelfs met een dergelijk zuurstofgehalte van het voedingswater wordt echter tijdens bedrijf corrosieschade aan de ketelelementen waargenomen, wat de overheersende invloed aangeeft van de processen van vernietiging van de oxidefilm en het uitlekken van reactieproducten uit de corrosieplaatsen. Meest goed voorbeeld Het effect van deze processen op corrosieschade wordt geïllustreerd door de vernietiging van de spoelen van restwarmteketels met geforceerde circulatie.
Rijst. 1. Schade door zuurstofcorrosie
Corrosieschade bij zuurstof is corrosie meestal strikt gelokaliseerd: aan binnenoppervlak inlaatsecties (zie afb. 1, a), in het gebied van bochten (afb. 1, b), bij de uitlaatsecties en in de spiraalelleboog (zie afb. 1, c), evenals in de stoom -watercollectoren van gebruiksketels (zie figuur 1d). Het is in deze gebieden (2 - het gebied van cavitatie nabij de muur) dat de hydrodynamische kenmerken van de stroming omstandigheden creëren voor de vernietiging van de oxidefilm en het intensief uitwassen van corrosieproducten.
Elke vervorming van de waterstroom en het stoom-watermengsel gaat inderdaad gepaard met het uiterlijk cavitatie in lagen dichtbij de muur expanderende stroom 2, waarbij de gevormde en onmiddellijk instortende dampbellen de vernietiging van de oxidefilm veroorzaken als gevolg van de energie van hydraulische microschokken.
Dit wordt ook vergemakkelijkt door wisselende spanningen in de film, veroorzaakt door trillingen van de spoelen en schommelingen in temperatuur en druk. De toegenomen lokale stromingsturbulentie in deze gebieden veroorzaakt een actieve uitwassing van corrosieproducten.
Op de directe uitlaatsecties van de spoelen wordt de oxidefilm vernietigd als gevolg van inslagen op het oppervlak van waterdruppels tijdens turbulente pulsaties van de stoom-watermengselstroom, waarvan de gedispergeerde ringvormige bewegingsmodus hier overgaat in een gedispergeerde bewegingsmodus een stroomsnelheid van maximaal 20-25 m/s.
Onder deze omstandigheden veroorzaakt zelfs een laag zuurstofgehalte (~ 0,1 mg/l) een intense vernietiging van het metaal, wat leidt tot het verschijnen van fistels in de inlaatsecties van de spoelen van afvalwarmteketels van het La Mont-type na 2-3 jaar. 4 jaar gebruik, en op andere gebieden - na 6-12 jaar.
Rijst. Fig. 2. Corrosieschade aan de economiserspoelen van de KUP1500R-gebruiksketels van het motorschip "Indira Gandhi".
Laten we ter illustratie van het bovenstaande eens kijken naar de oorzaken van schade aan de economiserspoelen van twee afvalwarmteketels van het type KUP1500R, geïnstalleerd op de Indira Gandhi-aansteker (type Alexey Kosygin), die in oktober 1985 in gebruik werd genomen. Februari 1987 wegens schade werden de economizers van beide ketels vervangen. Na 3 jaar treedt ook schade aan de spoelen op in deze economizers, gelegen in gebieden tot 1-1,5 m van het inlaatspruitstuk. De aard van de schade duidt (Fig. 2, a, b) op typische zuurstofcorrosie gevolgd door vermoeiingsfalen (dwarsscheuren).
De aard van vermoeidheid op individuele gebieden is echter anders. Het verschijnen van een scheur (voorheen scheuren van de oxidefilm) in het gebied van de las (zie figuur 2, a) is een gevolg van afwisselende spanningen veroorzaakt door de trilling van de buizenbundel en het ontwerpkenmerk van de verbinding van de spoelen met de header (het uiteinde van de spoel met een diameter van 22x3 is gelast aan een gebogen fitting met een diameter van 22x2).
De vernietiging van de oxidefilm en de vorming van vermoeiingsscheuren op het binnenoppervlak van de rechte delen van de spoelen, op een afstand van 700-1000 mm van de inlaat (zie figuur 2, b), zijn te wijten aan wisselende thermische spanningen die optreden tijdens de inbedrijfstelling van de ketel, toen het hete oppervlak werd bediend koud water. In dit geval wordt de werking van thermische spanningen versterkt door het feit dat de vinnen van de spoelen het voor het pijpmetaal moeilijk maken om vrij uit te zetten, waardoor extra spanningen in het metaal ontstaan.
Corrosie van de subslurrie meestal waargenomen in de belangrijkste waterpijpketels op de binnenoppervlakken van het scherm en stoompijpen van de instroombundels die naar de toorts gericht zijn. De aard van onderslibcorrosie bestaat uit ovaalvormige putten met een afmeting langs de hoofdas (parallel aan de as van de buis) tot 30-100 mm.
Er bevindt zich een dichte laag oxiden in de vorm van "schillen" 3 op de zweren (Fig. 3). Subslurry-corrosie vindt plaats in de aanwezigheid van vaste depolarisatoren - ijzer- en koperoxiden actieve centra corrosie als gevolg van de vernietiging van oxidefilms.
Er ontstaat een losse laag kalkaanslag en corrosieproducten.
Voor hulpketels is dit type corrosie niet typisch, maar bij hoge thermische belastingen en geschikte waterbehandelingsmodi is het optreden van corrosie onder het slib in deze ketels niet uitgesloten.
Corrosie bij lage temperaturen tast de verwarmingsoppervlakken aan van buisvormige en regeneratieve luchtverwarmers, lagetemperatuureconomisers, evenals metalen gaskanalen en schoorstenen bij metaaltemperaturen onder het rookgasdauwpunt. De bron van corrosie bij lage temperaturen is zwavelzuuranhydride SO 3 , dat zwavelzuurdamp vormt in rookgassen, die condenseert bij rookgasdauwpunttemperaturen. Een paar duizendsten van een procent SO 3 in gassen is voldoende om metaalcorrosie te veroorzaken met een snelheid van meer dan 1 mm/jaar. Corrosie bij lage temperaturen vertraagt bij het organiseren van een ovenproces met kleine luchtoverschotten, evenals bij het gebruik van brandstofadditieven en het verhogen van de corrosieweerstand van het metaal.
De ovenschermen van trommel- en doorstroomketels worden tijdens de verbranding blootgesteld aan corrosie bij hoge temperaturen. vaste brandstof, oververhitters en hun bevestigingen, evenals schermen voor het lagere stralingsgedeelte van superkritische drukketels bij de verbranding van zwavelhoudende stookolie.
Corrosie van het binnenoppervlak van de leidingen is een gevolg van de interactie met het metaal van de leidingen van gassen (zuurstof en kooldioxide) of zouten (chloriden en sulfaten) in het ketelwater. In moderne ketels met superkritische stoomdruk is het gehalte aan gassen en corrosieve zouten als gevolg van diepe ontzilting van voedingswater en thermische ontluchting onbeduidend, en de belangrijkste oorzaak van corrosie is de interactie van metaal met water en stoom. Corrosie van het binnenoppervlak van pijpen komt tot uiting in de vorming van putjes, putten, schelpen en scheuren; het buitenoppervlak van beschadigde leidingen mag niet verschillen van gezonde leidingen.
Schade als gevolg van interne leidingcorrosie omvat ook:
zuurstofparkeercorrosie die alle delen van het binnenoppervlak van leidingen aantast. De gebieden bedekt met wateroplosbare afzettingen worden het meest intensief getroffen (leidingen van oververhitters en de overgangszone van doorstroomketels);
alkalische corrosie onder het slib van ketel- en schermleidingen, die optreedt onder invloed van geconcentreerde alkali als gevolg van de verdamping van water onder een laag slib;
corrosiemoeheid, die zich manifesteert in de vorm van scheuren in de ketel en scherm pijpen als gevolg van gelijktijdige blootstelling aan een corrosieve omgeving en variabele thermische spanningen.
Er ontstaat kalk op de leidingen als gevolg van hun oververhitting tot temperaturen die aanzienlijk hoger zijn dan de berekende. Vanwege de toename van de productiviteit van keteleenheden in De laatste tijd gevallen van falen van oververhittingsleidingen als gevolg van onvoldoende weerstand tegen kalkaanslag tegen rookgassen komen steeds vaker voor. Intensieve kalkaanslag wordt meestal waargenomen tijdens de verbranding van stookolie.
De slijtage van de pijpwanden treedt op als gevolg van de schurende werking van steenkool- en schaliestof en as, evenals stoomstralen die uit beschadigde aangrenzende pijpen of blaasmondstukken komen. Soms is de oorzaak van slijtage en verharding van de buiswanden het schot waarmee de verwarmingsoppervlakken worden gereinigd. De plaatsen en mate van slijtage van buizen worden bepaald door externe inspectie en meting van hun diameter. De werkelijke wanddikte van de buis wordt gemeten met een ultrasone diktemeter.
Het kromtrekken van scherm- en ketelpijpen, evenals individuele pijpen en secties van wandpanelen van het stralingsgedeelte van doorstroomketels, treedt op wanneer pijpen met een ongelijke dichtheid worden geïnstalleerd, pijpbevestigingen breken, water verloren gaat en als gevolg van de gebrek aan vrijheid voor hun thermische bewegingen. Het kromtrekken van de spoelen en schermen van de oververhitter komt voornamelijk voor als gevolg van het verbranden van hangers en bevestigingsmiddelen, overmatige en ongelijkmatige strakheid die is toegestaan tijdens de installatie of vervanging van afzonderlijke elementen. Het kromtrekken van de spoelen van de waterbesparing treedt op als gevolg van doorbranden en verplaatsing van steunen en hangers.
Fistels, uitstulpingen, scheuren en breuken kunnen ook optreden als gevolg van: afzettingen in leidingen van kalk, corrosieproducten, procesafzetting, lasflits en andere vreemde voorwerpen die de circulatie van water vertragen en bijdragen aan oververhitting van het pijpmetaal; schotverharding; niet-naleving van staalkwaliteit met stoomparameters en gastemperatuur; externe mechanische schade; operationele overtredingen.
Deze corrosie in omvang en intensiteit is vaak significanter en gevaarlijker dan de corrosie van ketels tijdens hun werking.
Wanneer er water in systemen achterblijft, kan er, afhankelijk van de temperatuur en luchttoegang, een grote verscheidenheid aan gevallen van parkeercorrosie optreden. Allereerst moet worden gewezen op de extreme onwenselijkheid van de aanwezigheid van water in de leidingen van de units wanneer deze in reserve zijn.
Als er om de een of andere reden water in het systeem achterblijft, kan bij een watertemperatuur van 60-70 ° C ernstige parkeercorrosie worden waargenomen in de stoom en vooral in de waterruimte van de tank (voornamelijk langs de waterlijn). Daarom wordt in de praktijk vrij vaak parkeercorrosie van verschillende intensiteit waargenomen, ondanks dezelfde uitschakelingsmodi van het systeem en de kwaliteit van het water dat zich daarin bevindt; apparaten met aanzienlijke thermische accumulatie zijn onderhevig aan ernstigere corrosie dan apparaten met de afmetingen van een oven en een verwarmingsoppervlak, omdat het ketelwater daarin sneller afkoelt; de temperatuur daalt tot onder de 60-70°C.
Bij watertemperaturen boven 85-90°C (bijvoorbeeld tijdens korte stops van het apparaat) neemt de algehele corrosie af, en de corrosie van het metaal van de dampruimte, waarbij in dit geval verhoogde dampcondensatie wordt waargenomen, kan de corrosie van het metaal van de waterruimte overschrijden. Parkeercorrosie in de stoomruimte is in alle gevallen gelijkmatiger dan in de waterruimte van de ketel.
De ontwikkeling van parkeercorrosie wordt enorm vergemakkelijkt door het slib dat zich ophoopt op de oppervlakken van de ketel, dat meestal vocht vasthoudt. In dit opzicht worden er vaak significante corrosiegaten aangetroffen in aggregaten en pijpen langs de lagere generatrix en aan hun uiteinden, d.w.z. in gebieden met de grootste ophoping van slib.
Methoden voor het behoud van uitrusting in reserve
De volgende methoden kunnen worden gebruikt om apparatuur te conserveren:
a) drogen - verwijdering van water en vocht uit aggregaten;
b) ze vullen met oplossingen van natronloog, fosfaat, silicaat, natriumnitriet, hydrazine;
c) vulling technologisch systeem stikstof.
De conserveringsmethode moet worden gekozen afhankelijk van de aard en de duur van de stilstand, evenals van het type en de aard ervan ontwerpkenmerken apparatuur.
De downtime van apparatuur kan op basis van de duur in twee groepen worden verdeeld: korte termijn - niet meer dan 3 dagen en lange termijn - meer dan 3 dagen.
Er zijn twee soorten kortetermijnuitval:
a) gepland, geassocieerd met de terugtrekking naar het reservaat in het weekend als gevolg van een daling van de belasting of terugtrekking naar het reservaat 's nachts;
b) geforceerd - als gevolg van defecten aan leidingen of schade aan andere componenten van de apparatuur, waarvan de eliminatie geen langere uitschakeling vereist.
Afhankelijk van het doel lange stilstand kan worden onderverdeeld in de volgende groepen: a) terugtrekking van uitrusting naar de reserve; b) lopende reparaties; c) kapitaalreparaties.
In geval van kortstondige stilstand van de apparatuur is het noodzakelijk om conservering te gebruiken door het vullen met ontlucht water met behoud van overdruk of de gas(stikstof) methode. Als een noodstop nodig is, is conservering met stikstof de enige acceptabele methode.
Wanneer het systeem op stand-by wordt gezet of wanneer het lange tijd inactief is zonder prestaties te leveren reparatiewerkzaamheden conservering is raadzaam door te vullen met een oplossing van nitriet of natriumsilicaat. In deze gevallen kan ook gebruik worden gemaakt van stikstofbehoud, waarbij noodzakelijkerwijs maatregelen moeten worden genomen om een dichtheid van het systeem te creëren om overmatig gasverbruik en onproductieve werking van de stikstofinstallatie te voorkomen, evenals het creëren van veilige omstandigheden bij het onderhoud van apparatuur.
Conserveringsmethoden door overdruk te creëren, vullen met stikstof kunnen worden gebruikt ongeacht de ontwerpkenmerken van de verwarmingsoppervlakken van de apparatuur.
Om parkeercorrosie van metaal te voorkomen tijdens grote en huidige reparaties Er zijn alleen conserveringsmethoden toepasbaar die het mogelijk maken een beschermende film op het metalen oppervlak te creëren die zijn eigenschappen gedurende minstens 1 à 2 maanden behoudt na het aftappen van de conserveringsoplossing, aangezien leegmaken en drukverlaging van het systeem onvermijdelijk zijn. Geldigheid beschermfolie op het metalen oppervlak na behandeling met natriumnitriet kan 3 maanden duren.
Conserveringsmethoden waarbij gebruik wordt gemaakt van water- en reagensoplossingen zijn praktisch onaanvaardbaar voor bescherming tegen parkeercorrosie van tussenliggende oververhitters van ketels vanwege de moeilijkheden die gepaard gaan met het vullen en daaropvolgende reinigen ervan.
Methoden voor het conserveren van heetwater- en stoomketels lage druk, evenals andere apparatuur van gesloten technologische circuits voor warmte- en watervoorziening, verschillen in veel opzichten van de methoden die momenteel worden gebruikt om parkeercorrosie bij TPP's te voorkomen. Het volgende beschrijft de belangrijkste methoden voor het voorkomen van corrosie in de inactieve modus van apparatuur van apparaten van dergelijke circulatiesystemen, rekening houdend met de specifieke kenmerken van hun werking.
Vereenvoudigde conserveringsmethoden
Deze methoden zijn handig voor kleine ketels. Ze bestaan uit de volledige verwijdering van water uit de ketels en het plaatsen van droogmiddelen daarin: gecalcineerd calciumchloride, ongebluste kalk, silicagel met een snelheid van 1-2 kg per 1 m 3 volume.
Deze conserveringsmethode is geschikt voor kamertemperatuur onder en boven nul. In verwarmde kamers wintertijd, kan een van de contactmethoden voor conservering worden geïmplementeerd. Het komt erop neer dat het volledige interne volume van de unit wordt gevuld met een alkalische oplossing (NaOH, Na 3 P0 4, enz.), die de volledige stabiliteit van de beschermende film op het metalen oppervlak garandeert, zelfs als de vloeistof verzadigd is met zuurstof.
Meestal worden oplossingen gebruikt die 1,5-2 tot 10 kg / m 3 NaOH of 5-20 kg / m 3 Na 3 P0 4 bevatten, afhankelijk van het gehalte aan neutrale zouten in bronwater. Kleinere waarden hebben betrekking op condensaat, grotere op water dat tot 3000 mg/l neutrale zouten bevat.
Corrosie kan ook worden voorkomen door de overdrukmethode, waarbij de stoomdruk in de stilgezette unit voortdurend op een niveau boven luchtdruk en de watertemperatuur blijft boven de 100°C, waardoor de toegang van het belangrijkste corrosieve middel, zuurstof, wordt verhinderd.
Een belangrijke voorwaarde voor de effectiviteit en economie van elke beschermingsmethode is de maximaal mogelijke dichtheid van de stoom-waterfittingen om een te snelle drukdaling, verlies van een beschermende oplossing (of gas) of het binnendringen van vocht te voorkomen. Bovendien is in veel gevallen het vooraf reinigen van oppervlakken van verschillende afzettingen (zouten, slib, kalk) nuttig.
Bij het implementeren verschillende manieren bescherming tegen parkeercorrosie moet met het volgende rekening worden gehouden.
1. Voor alle soorten conservering is het vooraf verwijderen (wassen) van afzettingen van gemakkelijk oplosbare zouten (zie hierboven) noodzakelijk om verhoogde parkeercorrosie in bepaalde delen van de beschermde eenheid te voorkomen. Het is verplicht om deze maatregel uit te voeren tijdens contactbehoud, anders is intense lokale corrosie mogelijk.
2. Om soortgelijke redenen is het wenselijk om alle soorten onoplosbare afzettingen (slib, aanslag, ijzeroxiden) te verwijderen voordat het materiaal op lange termijn wordt bewaard.
3. Als de aansluitingen onbetrouwbaar zijn, is het noodzakelijk om de stand-byapparatuur met behulp van stekkers los te koppelen van de bedieningseenheden.
Lekkage van stoom en water is minder gevaarlijk bij contactbehoud, maar is onaanvaardbaar bij droog- en gasbeschermingsmethoden.
De keuze van droogmiddelen wordt bepaald door de relatieve beschikbaarheid van het reagens en de wenselijkheid om het hoogst mogelijke specifieke vochtgehalte te verkrijgen. Het beste droogmiddel is korrelig calciumchloride. Ongebluste kalk is veel slechter dan calciumchloride, niet alleen vanwege de lagere vochtcapaciteit, maar ook snel verlies haar activiteit. Kalk neemt niet alleen vocht uit de lucht op, maar ook kooldioxide, waardoor het bedekt is met een laagje calciumcarbonaat, wat verdere opname van vocht verhindert.
Wat is Hydro-X:
Hydro-X (Hydro-X) is een methode en oplossing die 70 jaar geleden in Denemarken is uitgevonden en die zorgt voor de noodzakelijke corrigerende waterbehandeling voor verwarmingssystemen en boilers, zowel heet water als stoom, met lage stoomdruk (tot 40 atm). Bij gebruik van de Hydro-X-methode wordt slechts één oplossing aan het circulerende water toegevoegd, die in plastic jerrycans of vaten in kant-en-klare vorm aan de consument wordt geleverd. Hierdoor hebben bedrijven geen speciale magazijnen voor chemische reagentia, werkplaatsen voor het bereiden van de noodzakelijke oplossingen, enz.
Het gebruik van Hydro-X zorgt voor het behoud van de benodigde pH-waarde, het zuiveren van water van zuurstof en vrij kooldioxide, het voorkomen van kalkvorming en, indien aanwezig, het reinigen van oppervlakken, evenals bescherming tegen corrosie.
Hydro-X is een heldere geelbruine vloeistof, homogeen, sterk alkalisch, met een soortelijk gewicht van ongeveer 1,19 g/cm3 bij 20°C. De samenstelling is stabiel en gelijkmatig lange termijn opslag er vindt geen vloeistofafscheiding of bezinking plaats, dus roeren voor gebruik is niet nodig. De vloeistof is niet brandbaar.
De voordelen van de Hydro-X-methode zijn de eenvoud en efficiëntie van de waterbehandeling.
Op het werk water verwarmingssystemen, inclusief warmtewisselaars, heetwater- of stoomketels, worden in de regel gevoed met suppletiewater. Om kalkvorming te voorkomen, is het noodzakelijk om waterbehandeling uit te voeren om het slib- en zoutgehalte in het ketelwater te verminderen. Waterbehandeling kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door het gebruik van onthardingsfilters, het gebruik van ontzilting, omgekeerde osmose, enz. Zelfs na een dergelijke behandeling blijven er problemen bestaan die verband houden met het mogelijke optreden van corrosie. Wanneer natronloog, trinatriumfosfaat enz. aan water worden toegevoegd, blijft het probleem van corrosie bestaan, en bij stoomketels de stoomvervuiling.
Genoeg eenvoudige methode, dat de vorming van kalk en corrosie voorkomt, is de Hydro-X-methode, waarbij een kleine hoeveelheid van een reeds bereide oplossing die 8 organische en anorganische componenten bevat, aan het ketelwater wordt toegevoegd. De voordelen van de methode zijn als volgt:
- de oplossing wordt gebruiksklaar aan de consument geleverd;
- de oplossing in kleine hoeveelheden wordt handmatig of met behulp van een doseerpomp in het water gebracht;
– bij gebruik van Hydro-X is het niet nodig om andere chemicaliën te gebruiken;
– er wordt ongeveer 10 keer minder aan het ketelwater geleverd actieve stoffen dan bij traditionele waterbehandelingsmethoden;
Hydro-X bevat geen giftige componenten. Behalve natriumhydroxide NaOH en trinatriumfosfaat Na3PO4 worden alle andere stoffen gewonnen uit niet-giftige planten;
- wanneer gebruikt stoomketels en verdampers zorgt voor schone damp en voorkomt de mogelijkheid van schuimvorming.
De samenstelling van Hydro-X.
De oplossing bevat acht verschillende stoffen, zowel organisch als anorganisch. Het werkingsmechanisme van Hydro-X heeft een complex fysisch-chemisch karakter.
De invloedsrichting van elke component is ongeveer als volgt.
Natriumhydroxide NaOH in een hoeveelheid van 225 g/l vermindert de waterhardheid en reguleert de pH-waarde, beschermt de magnetietlaag; trinatriumfosfaat Na3PO4 in een hoeveelheid van 2,25 g / l - voorkomt de vorming van kalkaanslag en beschermt het ijzeroppervlak. Alle zes organische verbindingen bedragen in totaal niet meer dan 50 g/l en omvatten lignine, tannine, zetmeel, glycol, alginaat en natriummannuronaat. De totale hoeveelheid basisstoffen NaOH en Na3PO4 in Hydro-X waterbehandeling is zeer laag, ongeveer tien keer minder dan die gebruikt bij traditionele behandeling, volgens het principe van stoichiometrie.
Het effect van de componenten van Hydro-X is meer fysiek dan chemisch.
Organische additieven dienen de volgende doeleinden.
Natriumalginaat en mannuronaat worden samen met sommige katalysatoren gebruikt en bevorderen de precipitatie van calcium- en magnesiumzouten. Tannines absorberen zuurstof en creëren een corrosiebestendige ijzerlaag. Lignine werkt als tannine en helpt ook bestaande aanslag te verwijderen. Het zetmeel vormt het slib en de glycol voorkomt dat schuimvorming en het meevoeren van vochtdruppels wordt voorkomen. Anorganische verbindingen handhaven een zwak alkalisch milieu dat nodig is voor de effectieve werking van organische stoffen en dienen als indicator voor de concentratie van Hydro-X.
Het werkingsprincipe van Hydro-X.
Organische componenten spelen een beslissende rol in de werking van Hydro-X. Hoewel ze in minimale hoeveelheden aanwezig zijn, is hun actieve reactieve oppervlak, vanwege de diepe dispersie, vrij groot. Het molecuulgewicht van de organische componenten van Hydro-X is aanzienlijk, wat zorgt voor een fysisch effect van het aantrekken van waterverontreinigende moleculen. Deze fase van de waterbehandeling verloopt zonder chemische reacties. De opname van verontreinigende moleculen is neutraal. Hierdoor kun je al deze moleculen verzamelen, zowel hardheid creëren als ijzerzouten, chloriden, kiezelzuurzouten, enz. Alle waterverontreinigende stoffen worden afgezet in het slib, dat mobiel, amorf is en niet aan elkaar plakt. Hierdoor wordt kalkvorming op de verwarmingsoppervlakken voorkomen, wat een essentieel voordeel is van de Hydro-X-methode.
Neutrale Hydro-X-moleculen absorberen zowel positieve als negatieve ionen (anionen en kationen), die op hun beurt onderling worden geneutraliseerd. Neutralisatie van ionen heeft een directe invloed op de vermindering van elektrochemische corrosie, omdat dit type corrosie gepaard gaat met een ander elektrisch potentieel.
Hydro-X is effectief tegen corrosieve stoffen gevaarlijke gassen zuurstof en vrije koolstofdioxide. Een Hydro-X concentratie van 10 ppm is voldoende om dit soort corrosie te voorkomen, ongeacht de omgevingstemperatuur.
Bijtende soda kan bijtende broosheid veroorzaken. Het gebruik van Hydro-X vermindert de hoeveelheid vrije hydroxiden, waardoor het risico op bijtende brosheid in het staal aanzienlijk wordt verminderd.
Zonder het systeem te stoppen om te spoelen, zorgt het Hydro-X-proces ervoor dat oude bestaande kalkaanslag wordt verwijderd. Dit komt door de aanwezigheid van ligninemoleculen. Deze moleculen dringen door in de poriën van de ketelsteen en vernietigen deze. Al moet daarbij wel worden opgemerkt dat als de ketel zwaar vervuild is, dit economisch haalbaarder is om uit te voeren chemisch wassen en gebruik vervolgens Hydro-X om kalkaanslag te voorkomen, waardoor het verbruik afneemt.
Het resulterende slib wordt opgevangen in slibverzamelaars en daaruit verwijderd door periodiek spuien. Als slibopvang kunnen filters (slibopvangers) worden toegepast, waardoor een deel van het teruggevoerde water naar de ketel wordt geleid.
Het is belangrijk dat het slib dat ontstaat onder invloed van Hydro-X, indien mogelijk, wordt verwijderd door dagelijks de ketel te spuien. De hoeveelheid spui hangt af van de hardheid van het water en het type plant. In de beginperiode, wanneer de oppervlakken worden gereinigd van bestaand slib en er een aanzienlijk gehalte aan verontreinigende stoffen in het water aanwezig is, moet de spui groter zijn. Het zuiveren wordt uitgevoerd door de ontluchtingsklep dagelijks gedurende 15-20 seconden volledig te openen, en met een grote toevoer van ruw water 3-4 keer per dag.
Hydro-X kan worden gebruikt in verwarmingssystemen, in stadsverwarmingssystemen, voor lagedrukstoomketels (tot 3,9 MPa). Gelijktijdig met Hydro-X mogen geen andere reagentia worden gebruikt, behalve natriumsulfiet en frisdrank. Het spreekt voor zich dat suppletiewaterreagentia niet in deze categorie vallen.
In de eerste paar maanden dat het systeem in bedrijf is, moet het reagensverbruik enigszins worden verhoogd om de kalkaanslag in het systeem te elimineren. Als u zich zorgen maakt dat de oververhitter van de ketel verontreinigd is met zoutafzettingen, moet deze op een andere manier worden gereinigd.
Als er een extern waterbehandelingssysteem aanwezig is, is het noodzakelijk om de optimale werkingsmodus van de Hydro-X te kiezen, wat voor algemene besparingen zorgt.
Een overdosis Hydro-X heeft geen nadelige invloed op de betrouwbaarheid van de ketel of de kwaliteit van de stoom voor stoomketels en brengt alleen een toename van het verbruik van het reagens zelf met zich mee.
stoomketels
Als suppletiewater wordt ruw water gebruikt.
Constante dosering: 0,2 liter Hydro-X per kubieke meter suppletiewater en 0,04 liter Hydro-X per kubieke meter condensaat.
Onthard water als suppletiewater.
Begindosering: 1 liter Hydro-X voor elke kubieke meter water in de boiler.
Constante dosering: 0,04 liter Hydro-X per kubieke meter extra water en condensaat.
Dosering voor het ontkalken van de ketel: Hydro-X wordt gedoseerd in een hoeveelheid die 50% meer is dan de constante dosis.
Verwarmingssystemen
Het voedingswater is ruw water.
Begindosering: 1 liter Hydro-X voor elke kubieke meter water.
Constante dosering: 1 liter Hydro-X voor elke kubieke meter suppletiewater.
Het suppletiewater is onthard water.
Begindosering: 0,5 liter Hydro-X per kubieke meter water.
Constante dosering: 0,5 liter Hydro-X per kubieke meter suppletiewater.
In de praktijk wordt de extra dosering gebaseerd op de resultaten van pH- en hardheidsanalyses.
Meting en controle
De normale dosering Hydro-X is ongeveer 200-400 ml per ton extra water per dag met een gemiddelde hardheid van 350 µgeq/dm3 berekend op CaCO3, plus 40 ml per ton water teruggeven. Dit zijn uiteraard indicatieve cijfers, en preciezer kan de dosering worden bepaald door de kwaliteit van het water te monitoren. Zoals reeds opgemerkt, zal een overdosis geen schade aanrichten, maar de juiste dosering bespaart geld. Voor normaal gebruik worden de hardheid (berekend als CaCO3), de totale concentratie van ionische onzuiverheden, de specifieke elektrische geleidbaarheid, de bijtende alkaliteit en de waterstofionenconcentratie (pH) van water gecontroleerd. Door zijn eenvoud en grote betrouwbaarheid kan Hydro-X zowel in handmatige dosering als in automatische modus worden gebruikt. Indien gewenst kan de consument een besturingssysteem en computerbesturing van het proces bestellen.
