علاوه بر درجه حرارت، PH ماده سیال نیز تاثیر زیادی بر سرعت واکنشهای فوق‌دارد. گاز نیتروژن همراه با ناخالصیهای فرار، هنگام تخلیه کندانسور و دی اریتور و هیترها از گاز، خارج می‌شود. با در نظر گرفتن غلظت مواد موجود در آب تغذیه بر حسب میلی گرم در کیلوگرم طبق فرمول زیر میزان هیدرازین درورودی به اکونامایزر را بین ۵۰ تا ۱۰۰ میکروگرم در لیتر کنترل می‌کنند:
CN2H4 = 2Co2 + 0.5CFe+ 0.5CNo2 + 0.5Ccu
هیدرازین نه تنها بر روی آن قسمت ازمواد ناشی از خوردگی آهن که در حالت معلق در آب دیگ قرار دارند موثر است، بلکه بر روی اکسیدهایی که روی سطوح تجهیزات مسیر تغذیه و سطوح حرارتی مولد بخار نیز وجود دارند، تاثیر می‌گذارد. هر قدر که اکسیدهای آهن بر روی این سطوح بیشتر باشند به همان نسبت تزریق هیدرازین نیز باید بیشتر باشد. در موقع تزریق هیدرازین به داخل آب تغذیه در صورت وجود اکسیدهای آهن، خروج اکسیدهای آهن از مسیر لوله‌های تغذیه به مولد بخار، افزایش می‌یابد. لذا برای کاهش غلظت ناخالصیهای حاصل باید ازتخلیه آب درام Blow Down استفاده کرد. تخلیه آب بلودان به دو صورت انجام می‌شود:
» ۱- تخلیه مداوم، که از طریق تعویض قسمتی‌از آب داخل مدار به طور دایم انجام می‌شود.
» ۲- تخلیه متناوب، که با تخلیه قسمتی از آب با فواصل زمانی صورت می‌گیرد.
برای زدودن لجن همراه با آب تخلیه (بلودان) از مولد بخار، علاوه بر استفاده از روش‌مداوم، روش متناوب نیز توسط کلکتورهای زیرین واتروالها انجام می‌شود. تعداد دفعات بلودان متناوب بستگی به غلظت مواد ناشی ازخوردگی دارد. زدودن ناخالصیهای غیر فرار موجود در سیکل آب و بخار از طریق بلودان پیوسته انجام می‌شود. برای خارج کردن ذرات درشت تر و بهبود عمل تخلیه ناخالصیها، بهتراست بلودان پیوسته و متناوب به طور تلفیقی انجام شود. با توجه به این که تخلیه مداوم ناخالصیها با فراریت کم از سیکل، همیشه و به طور کامل، میسر نیست لذا برای زدودن رسوبات قابل شست وشو با آب، عمل‌شست وشوی آبی یا آبی – بخاری تجهیزات را انجام می‌دهند. نظیر شست وشوی توربین به وسیله بخار مرطوب در زیر بار و برای زدودن رسوبات غیرقابل شست وشو با آب ازشست وشوی شیمیایی استفاده می‌کنند.
در صورت افزایش تعداد دفعات ذوب شدن لوله‌های واتروال با نمونه برداری و اندازه‌گیری میزان رسوب، تصمیم به شست وشوی شیمیایی مولد بخار می‌گیرند. روش معمول‌شست وشوی شیمیایی به صورت واحد در حال توقف است. ولی روشهای جدید شست وشوی شیمیایی برای واحدهای در حال کار نیز تهیه شده و در حال تکمیل شدن است. نیمی از موارد حوادث بویلر که منجر به خروج آن از مدار می‌شود مربوط به خوردگی سمت آب است و رسوب گذاری از سمت داخل‌علاوه بر کاهش بازده بویلر باعث فعال شدن مکانیزمهای مختلف خوردگی می‌شود. تنهاعاملی که سبب محافظت لوله‌های واتروال از سمت آب می‌شود تشکیل لایه نازک مگنتیت است. توانایی استفاده از فولادهای کربنی و کم آلیاژ در تماس با آب در دما و فشار بالا، به دلیل تشکیل لایه محافظ اکسید آهن‌است. حال اگر به دلیل رشد بیش از حد و لایه لایه شدن و بروز پدیده SCC یا عوامل شیمیایی خارج از کنترل، نظیر تغییرات PHدر خارج از محدوده مجاز، پوسته محافظ، صدمه ببیند همراه با جریان آب تغذیه، وار دمسیر سیکل آب و بخار می‌شود. رشد بیش ازحد لایه می‌تواند سبب کاهش انتقال حرارت‌شده و دمای جداره لوله را بالا ببرد، اما مشکل جدیتری که ایجاد می‌شود افزایش سایش ذرات جامد در تجهیزات بخصوص توربین‌است. زیرا وقتی که اکسید محافظ، لایه لایه می‌شود از سطح لوله، کنده شده و به داخل توربین حمل می‌شود.
لایه لایه شدن اکسیدها به تنشهایی که به دلیل اختلاف در انبساط حرارتی بین اکسید و فلز وجود دارد نسبت داده می‌شود. هر چه تغییرات دمایی سیستم به ویژه روشن و خاموش کردنهای آن بیشتر باشد، این تنش بیشتر شده و لایه لایه شدن اکسیدها نیز افزایش می‌یابد. لذا با توجه به حوادث رخ داده و امکانات موجود، نمونه هایی از لوله‌های واتروال، ری هیتر و سوپر هیتر برای آنالیز، انتخاب وارسال شد. این نمونه‌ها به روشهای متالوگرافی با میکروسکوپ نوری و الکترونی (SEM) و آنالیز EDAX، سختی سنجی، ضخامت سنجی، کوانتومتری و آنالیز شیمی مورد بررسی قرار گرفتند.
بعضی از نتایج برای تحلیل شرایط لوله‌های بویلر و منشا احتمالی‌اکسیدهای آهن استفاده شد. با توجه به نتایج آزمایشها و میزان رسوب در واحد سطح که mg/Cm2 60/58 اندازه گیری شده بود و تکرار حوادث لوله‌های واتروال در بویلر واحد یک، تصمیم به اسید شویی بویلر این واحد گرفته شد. با استناد به سابقه مشکل در هیترهای فشار قوی و با بررسی لاگ شیتهای مربوط به درجه حرارت آب ورودی و خروجی هیترها، ثابت بودن دمای نقاط مزبور در بعضی ازهیترها، احتمال جدا شدن و صدمه دیدن صفحه مجزا کننده ورودی و خروجی را تقویت می‌کرد.
لذا طی بررسی و بازدید ازتمام هیترها مشخص شد که در بیشتر آنها صفحات جداکننده یا افتاده و یا پیچهای نگهدارنده آنها دچار خوردگی بسیار شدید شده است. با در نظر گرفتن شرایط کاری هیترهای فشار قوی و متفاوت بودن جنس اجزای‌تشکیل دهنده آنها، مشخصات طراحی‌هیترها مورد توجه قرار گرفت و لازم بود در این میان اثر عوامل حایز اهمیتی چون دما، فشار، سرعت سیال، جنس تجهیزات، موادشیمیایی تزریقی، کیفیت شیمیایی آب تغذیه، منابع احتمالی ورود و تشکیل اکسید آهن به آب تغذیه و… به طور مفصل مورد بررسی و مطالعه قرار گیرد. افت فشار آب تغذیه در گرمکنها به دلیل اصطکاک جریان در لوله‌های طویل و کم قطر، معمولا بالاست.
برای طراحی پمپهای چگالش و آب‌تغذیه باید چنین افت فشارهایی را محاسبه کرد. تجهیزات اصلی و کمکی نیروگاههای‌حرارتی نه تنها در زمان بهره برداری بلکه درمدت توقف نیز تحت تاثیر عوامل خورنده قرار گرفته و آسیب می‌بیند. این توقفها از یک روز تا چند ماه متغیر است. وقتی که بویلرها تحت تعمیرات اساسی و جاری قرار دارند و یا در حالت سرد یا گرم هستند دمای فلز به طرز مشهودی کاهش می‌یابد و تاثیر عوامل خوردگی تغییر می‌کند. مثلا اگر درمسیر لوله بخار و در شرایط معمولی بهره‌برداری، سطوح فلز با بخار تماس پیدا کند و تحت خوردگی عوامل گازی قرار گیرد، در زمان تعمیرات دوره‌ای و اساسی که بعضی از تجهیزات باز شده و بازدید قسمتهای مختلف انجام می‌شود سطوح داخلی دستگاهها با اکسیژن تماس پیدا می‌کنند و باعث صدمه دیدن آب بندی آنها می‌شود و در مواقعی که تخلیه تجهیزات از آب نیز صورت می‌گیرد، خشک کردن سطوح داخلی چنین سیستمهای پیچیده و گسترده لوله‌ها (مسیر آب و بخار) عملا غیر ممکن است. هنگام توقف واحد، روند خنک کردن تجهیزات معمولا همراه با کندانسه شدن بخار باقی مانده، انجام می‌شود که در نتیجه سطوح‌داخلی فلز و از جمله لوله‌های مسیر بخار از لایه‌ای رطوبت پوشیده می‌شود. همچنین نقاطی وجود دارد که امکان تخلیه آب آنها نیست مانند خمیدگی تحتانی لوله‌های مارپیچی قسمت فوقانی سوپرهیترها. اکسیژن هوا از طریق رطوبت، پراکنده شده وضمن ایفای نقش پلاریزاتور کاتدیک عملکرد واکنش خوردگی بر روی سطوح فلزی را آسان می‌کند که در نتیجه آن، امکان به جریان افتادن روند خوردگی الکتروشیمیایی حاصل می‌شود.
سطوح تمیز فولادهای کربنی یا کم عیار، اغلب به طور یکسان خورده می‌شود. زمانی که سطوح این نوع فولادها آلوده به رسوبات‌است خوردگی به صورت موضعی با ایجاد حفره جریان می‌یابد. فراورده‌های ثانویه حاصل از خوردگی در حال توقف، مرکب از اکسیدهای‌آهن نظیر Fe(OH)3 ,Fe3O4 وFe2O3 است که در موقع کار بعدی تجهیزات در آب فاقد اکسیژن محلول ممکن است نقش دپلاریزاتور داشته باشند و خوردگی موضعی راتشدید کنند. تخریب موضعی فلز نیز خود ازمراکز تراکم تنشهای مکانیکی است، در موقع راه اندازی نیز تراکم فراورده‌های خوردگی در آب تغذیه بویلر موجب صدماتی به قسمت‌توربین می‌شود.
لذا در زمان توقف باید از روشهای مناسب حفاظت و نگهداری، استفاده کرد. از روشهای مطمئن حفاظت و نگهداری توربین استفاده از گاز ازت و هوای گرم و مواد جاذب رطوبت است تا از کندانسه شدن بخار بر روی پره‌های توربین وروندهای خوردگی الکتروشیمیایی جلوگیری شود. هر یک از روشهای گفته شده دارای دستورالعملهای خاص خود است. از جمله مواد مانع شونده که برای حفاظت و نگهداری واحدهای مولد بخار که برای مدت نامعلومی متوقف و سریعا راه‌اندازی می‌شوند بکار می‌رود و نیازی به تخلیه مولد بخار از این‌مواد نیست، مخلوط آمونیاک و هیدرازین‌هیدرات است. طی بررسیهایی، معلوم شده‌است که در شرایط دمای پایین محلولهای آمونیاک و هیدرازین در صورتی که غلظت‌آنها از ۲۰۰ میلی‌گرم در لیتر بیشتر باشد تاثیر غیر فعال کننده بر روی فلز دارند.
برای واحدهای مولد بخار فشار بالا محلول حفاظتی با غلظت ۳۰۰ تا ۵۰۰ میلی‌گرم در لیتر هیدرازین و PH حدود ۵/۱۰ الی ۱۱توصیه شده است. چون فشار آب و بخار در گرمکنهای آب تغذیه بسته بیشتر از فشار آنها در چگالنده است و همچنین لوله‌ها به صورت خمیده هستند، باید از لوله هایی با حداقل ضخامت (و بیشترین شماره مشخصه) استفاده کرد. خصوصیات فلز و ترکیب الکترولیت نظیر پایداری شرایط ترمودینامیکی، نوع ساختارآلیاژ، شرایط ترمودینامیک فلز، دمای محلول، مکانیکی آن در فلز از جمله عوامل موثر درروند خوردگی است. خوردگی ناشی از حضور گازهای چگالش ناپذیر مساله‌ای است که لوله‌های گرمکن، به ویژه گرمکنهایی که درفشار پایین تر از فشار جو کار می‌کنند با آن مواجه هستند. این گازها همچنین به دلیل پوشاندن سطوح خارجی لوله‌ها موجب کاهش‌انتقال گرما در گرمکنها می‌شوند، که چنین مساله‌ای در چگالنده اصلی نیز وجود دارد.
بااستفاده از یک مکانیسم تخلیه مناسب، گازهای چگالش ناپذیر را از گرمکنها خارج می‌کنند. در شرایط وقوع روندهای دپلاریزاسیون هیدروژنی، فاز جامد حاصل از اکسیدهای هیدراته به صورت ضعیف در سطح فلز تحت خوردگی می‌چسبد و مقدار زیادی نیزذرات جامد نظیر Fe(OH)2 و Fe(OH)3 وارد آب تغذیه شده و همراه جریان آب برده می‌شود. PH محلول در سرعت روندهای دپلاریزاسیون هیدروژنی واکسیژنی تاثیر دارد. با افزایش PH، دپلاریزاسیون هیدروژنی کاهش می‌یابد. افزایش غلظت‌یون -OH نیز سرعت دپلاریزاسیون هیدروژنی را کاهش می‌دهد. لذا ورود یونهای‌آهن از قسمت آندیک کاهش یافته و حل شدن فلز، کند می‌شود. با رسیدن PH به‌بیش از ۸/۸ دپلاریزاسیون هیدروژنی متوقف می‌شود.
شما باید وارد شده برای ارسال نظر.