تبلیغات
پایگاه خبری شیمی - علل خوردگی های مکرر داکت فلوگاز ریکاوری بویلر

پایگاه خبری شیمی

دروازه ای بـه جهــان شیمــی

مدیر سایتسعید ایراندوست

به سایت ما خوش آمدید

آرشیو مطالب

لیست کامل مطالب سایت

پایگاه خبری شیمی

حدیث روز
موضوعات
حامیان ما
نظرسنجی
علت مراجعه شما به سایت ؟








امکانات سایت
آمار کل
بازدید
امروز
بازدید
دیروز
بازدید
ماه قبل
بازدید
این ماه
بازدید
آخرین بازید
بروزرسانی
نعداد مطالب
مطلب
نویسندگان
پنجشنبه 14 آذر 1392 ساعت 12:04 قبل از ظهر نظرات
نویسنده: سعید ایراندوست
داکت گاز های خروجی از ریکاوری بویلر یکی از تجهیزات مهم ریکاوری بویلر است ولی این تجهیز منبع مشکلات فراوانی است .یکی از این مشکلات که دراین مقاله بدان پرداخته شده است خوردگی و چگونگی کاهش هزینه آن است . خوردگی در داکت زمانی اتفاق می افتد که بدنه داخلی داکت در معرض دمای پایین تر از نقطه شبنم گاز های خروجی قرار گیرد. قابلیت پایین کربن استیل ثابت شده است و در عوض فولاد ضد زنگ باید قادر باشد تا این محیط مهاجم با دمای بالا را تحمل کند .

نفوذ هوا با دمای محیط یکی از مهیا کنندگان شرایط برای فرآیند خوردگی است. وقتی این اتفاق می افتد, خوردگی شتاب می گیرد. چند توصیه برای کاهش فرآیند خوردگی وجود دارد. :
۱- کنترل دما
۲- ژاکت های حرارتی
۳- ایزوله گرمایی
۴- کنترل نفوذ هوای محیط
۵- کاهش SO3
6- انتخاب مواد
متاسفانه اثبات شده است که ۵ روش اول کاملا موثر نیستند و به نظر می رسدهر قدر برای کنترل دما ,هوا, کاهش SO3 و….تلاش شود باز دما به زیر نقطه شبنم خواهد رسید و به دچار خوردگی وجود دارد.
برای مثال یک کار خانه در بریتیش کلمبیا با بکار بردن فولاد ضد زنگ ۳۱۶ L ظرف مدت ۱۸ ماه شاهد خوردگی های فاجعه آمیزی بود. لذا دسترسی به یک پوشش غیر فلزی که برای جلوگیری از تماس فلز با گاز پایین تر از نقطه شبنم و تحمل دمایی ۱۷۷ تا ۱۹۸ درجه سانتیگراد مورد توجه قرار گرفت .
چون گاز های خروجی از بویلر ریکاوری دمایی ۱۷۷ قرار داردخوردگی نقطه شبنم در شرایط بهره برداری عادی کمتر وجود دارد. اما طی شات دان و راه اندازی مجدد و سایر عواملی که باعث می شود دمای بهره برداری ناپایدار باشد , نقطه شبنم وجود خواهد داشت و خوردگی اتفاق می افتد. به مدت یک دهه پوشش وینیل استر در دمای بهره برداری ۱۹۳ درجه سانتیگراد تا دمایی ۲۳۸ درجه به خوبی بکار برده شد .این رزین ونیل استر با یک سیستم پخت مخصوص و دانه بی اثر ( غیر شیشه ای ) و با فرمول مخصوص برای مقاومت سایشی در حالیکه دما و مواد شیمیایی و سایر خصوصیات فیزیکی حفظ شده است . کارخانه های زیادی در آمریکا و کانادا با استفاده از این مواد ۱۰ سال کار کرده اند .
پوشش داکت های موجود از پوشش کردن داکتهای نو بهتر انجام نمی شود .آلودگی سطح ,فولاد سوراخ دار,و مشکل دسترسی دلایل اشکال در پوشش دادن داکت های در حال کار است .روش ترجیح داده شده پوشش داکت در سطح زمین است.
مقدمه

لیکور غلیظ ورودی به ریکاوری بویلر جهت سوزاندن ، وارد یک تبخیر کننده تماس مستقیم سیکلونی می شود و که توسط گاز های گرم خروجی از اکونومایزر ریکاوری بویلر عملیات تغلیظ لیکور صورت می گیرد و سپس گاز ها از طریق یک داکت فلزی عایق دار وارد واحد تبدیل شیمیایی می گردد . در بویلر های ریکاوری مدرن کنونی تغلیظ کننذه تماس مستقیم به علت بالا بودن هزینه های تعمیر و نگهداری و مشکلات فراوان بهره برداری حذف شده است وبه جای آن از ابر تغلیظ کننده ها یا یا افکت برای تغلیظ نهایی لیکور استفاده می شود .
علل خوردگی
علت اصلی خوردگی در داکت فلو گاز ریکاوری بویلر نقطه شبنم اسیدی است و این نوع خوردگی شامل کندانس های بخار اسیدی است که عمده آن اسید سولفوریک است که بر سطح ماده حمله می کند اسید در دمای پایین تر از نقطه شبنم کندانس می شود . در گاز های خروجی طی عملیات احتراق ریکاوری بویلر گاز های SO2 و SO3 تشکیل می شود . تشکیل اسید سولفوریک به تعادل میان تری اکسید گوگرد و بخار آب و H2SO4 در گاز های خروجی بستگی دارد :
SO3 + H2O H2SO4
پایین تر از نقطه شبنم اسید کندانس می شود . نقطه شبنم های بالاتر که با افزایش میزان اسید سولفوریک رخ می دهند باعث مشکلات بیشتری می شوند زیرا در این صورت اسید در دمای بالاتری کندانس می شود که در بهره برداری معمول ریکاوری بویلر این شرایط به راحتی بدست می آید . نقطه شبنم اسید از نقطه شبنم آب بالاتر است در دمای بین نقطه شبنم اسید سولفوریک و آب ممکن است اسید کلریدریک موجود در گاز ها کندانس شوند که از کلرید های ریکاوری بویلر منشا می گیرد . NaCl می تواند با SO2 و به صورت زیر واکنش دهد:
۲NaCl (g)+ H2O +SO2 +1/2 O2 Na2SO4(g) +2 HCl
کندانس شدن اسید کلریدریک باعث شتاب بخشیدن به روند خوردگی در دماهای پایین تر می شود . در دماهای پایین تر ممکن است کندانس آب باعث عرق کردن و گسترده شدن خوردگی گردد .
گاز های خروجی که میزان H2SO4 آنها زیادتر است دمای نقطه شبنم بالاتری دارند و احتمال خوردگی را افزایش می دهند . بالاتر بودن غلظت H2O و SO3 باعث افزایش تولید H2SO4 می شود و بنابراین نقطه شبنم افزایش می یابد . نقطه شبنم به فشار H2O و SO3 از طریق معادله ورهوف بستگی دارد.
غلظت اسید با کاهش نقطه شبنم کاهش یافته و در دماهای پایین آب بیستری در کندانس وجود دارد و ترکیب اسید وآب باعث تولید نمک رسوب گذار و چسبنده از خاکسترها شده که بسار خورنده است .
تولید SO3 و ودر نتیجه H2SO4 به دمای احتراق کوره – نسبت سوخت و هوا – نسبت هوای اولیه و ثانویه – دمای بستر و شکل بستر بستگی دارد.
با مصرف بیش از حد هوای اضافی ، حرارت تلف شده و این عمل مناسب تولید SO3 و H2SO4 است . افزایش SO3 ممکن است به در نیجه سولفیدیته بالا باشد . نیاز است که شرایط بهینه را برای کنترل خوردگی در بهره برداری کارآمد ریکاوری بویلر تعریف نمود .
رطوبت زیاد در گازهای خروجی می تواند نقطه شبنم را افزایش دهد . مهم ترین منابع رطوبت بخار مورد استفاده در سوت بلوئر ها و رطوبت حاصله از عملیات تغلیظ در DCE است .نقطه شبنم می تواند با رطوبت موجود در هوای نشت شده به داخل کانال افزایش یابد . این نشتی ها ی هوا می توانند دما را به زیر نقطه شبنم نیز برسانند . بدون تردید دو عامل اصلی خوردگی در منهول ها نشتی هوا و دمای پایین هستند .
مقدار اسید کلریدریک گازهای خروجی بر شدت خوردگی موثر هستندبسته به درجه حرارت تایید شده است که در دمای بالاتر از نقطه شبنم اسید سولفوریک افزایش گاز HCL نمی تواند برروند خوردگی موثر باشد . ولی دمای بین نقطه شبنم آب و اسید افزایش حضور گاز HCL به میزان ۰٫۰۱۵ درصد شدت خوردگی را تا ۴۰ درصد افزایش می دهد. و زیر نقطه شبنم آب (۴۰ درجه سانتیگراد )که افزایش شدید خوردگی مشاهده می شود با حضور HCL افزایش چشمگیری می یابد .
حداکثر شدت خوردگی در دماهای زیر نقطه شبنم رخ می هد .
دمای سطح و دمای نقطه شبنم دو عامل اصلی در تغیین خوردگی هستند . دمای گاز های خروجی تحت تاثیر دمای اکونومایزر و لود بویلر است . دمای گاز با کاهش لود کاهش می یابد . در زمان راه اندازی و توقف واحد تغییر دما رخ می دهدو رسوب اسید ممکن است به وجود آید . بهتر آن است که دمای گاز ۵۰ درجه بالاتر از نقطه شبنم قرار گیرد
نظارت بر دما را باید انجام داد جلوگیری از به وجود آمدن نقاط سرد محلی مفید است . توزیع ضعیف گاز و دماهای پایین محلی ممکن است در اثر مشکلات اپریشنی و شرایط ناپایدار بویلر به وجود آید.در نقطه های سرد محلی معروف به cold spotشدت خوردگی افزایش می یابد.این نقاط ممکن است به علت ایزوله نامناسب نشتی هوا از درزها و توزیع نامناسب هوا و گاز باشد .
نقاط سرد را می توان با بهبود توزیع حرکت گاز حذف نمود سرعت پایین گاز در داکت می تواند باعث تجمع رسوبات شود و این رسوبات آب دوست باعث جذب رطوبت شده و به طور محلی نقطه شبنم را افزایش می هد . تجمع همچنین نشان دهنده دمای پایین و سرعت پایین یا نقطه شبنم بالا باشد و ممکن است به خاطر نشتی هوا باشد . سرعت پایین ممکن است به خاطر سیرکوله نامناسب گاز ها باشد که همراه با تولید نقا ط سرد است .اگر سرعت از ۰٫۷ متر برثانیه کمتر باشد مشکل خوردگی وجود خواهد داشت . افزایش حجم گاز باعث کاهش سرعت می شود و تجمع خاکستر در محل های تغییر جهت رخ می دهد .باید سرعت در حداکثر مجاز قرار داشته باشد و دما طراحی مورد بازبینی قرار گرفته تا دمای پایین بهره برداری کاهش یابد .
ترکیبات خاکستر و لیکور حضور اسید به خوردگی شتاب می بخشند . خاکستر و اسید آب دوست هستند و رطوبت را در صورت سرد شدن جذب می کنند و باعث تشکیل خاکستر پلاریزه می شود . به عبارت دیگر ممکن است مقداری از اسید را خنثی کنند. رسوبات در دمای بالاتر از ۱۵۰ درجه سانتیگراد خشک می شوند و با کاهش دما آنها چسبنده تر و مرطوب تر می شوند .
شواهدی وجود دارد که محصولات خوردگی خود نیز باعث خوردگی زیادتر می شوند نقش FeSO4 در خوردگی نقطه شبنم مورد بررسی قرار گرفته است.FeSO4 با مولکول های ۱و ۴ و ۷ آب هیدراته می شوند. وقتی فشار بخار آب از فشار بخار استاندارد FeSO4 , 7H2O زیادتر شود نمک یک محلول تعادلی را با بخار آب به وجود می آورد . که این پدیده مشابه پدیده عرق کردن صفحات بعد از شات دان است .
راه حل ها کنترل خوردگی
کنترل فرایند بهره برداری ریکاوری بویلر
· ۱- حفظ اکسیژن اضافی در حد ۲-۳ درصد و جلوگیری از افزایش بیش از حد هوا ( افزایش هوا بیش از حد باعث افزایش تولید SO3 و افزایش روند خوردگی می گردد ) کارکرد صحیح و کالیبراسیون آنالایزرهای اکسیژن کمک زیادی به بهره برداری اصولی بویلر خواهد نمود .
· ۲- کاهش دادن رطوبت موجود در گاز های خروجی
با افزایش Dry Solid در لیکور ورودی به کوره و DCE باعث کاهش ورود رطوبت به گاز های خروجی از کوره خواهد شد . عوامل موثر در این زمینه کارکرد واحد ۵۰۱ جهت تولید لیکور با Dry Solid در محدوده های بالایی استانداردو جلوگیری از ورود آب به لیکور غلیظ از طریق سیل پمپ ها و افزایش راتدمان DCE با سیرکوله مناسب و جلوگیری از مسدود شدن مسیر ها شاور های DCE می باشد.
در بویلر های ریکاوری مدرن دیگر از DCE استفاده نمی شود که علت آن هزینه بالای تعمیر ونگهداری DCE است . رطوبت موجود در لیکور طی عملیات تغلیظ به گاز های خروجی منتقل می شود که این از عمده ترین دلایل خوردگی بالای داکت بعد از DCE است . در واحد های جدید از سوپر تغلیظ کننده ها یا افکت ها برای این کار استفاده می شود .
برای هیتر لیکور استفاده از مبدل حرارتی تماس غیر مستقیم به جای هیتر مستقیم که با استفاه از بخار اشباع لیکور راگرم می کند باعث افزایش دDry Solid لیکور ورودی به کوره و کاهش آب موجود در گاز های خروجی کوره می شود . از دیگر منابع ورود آب به گاز های خروجی بخار سوت بلوئرها است . بهینه سازی بهره برداری از سوت بلوئر ها موجب کاهش ورود آب گاز های خروجی خواهد شد استفاده از بخار سوپر هیت باعث کاهش رطوبت در گاز های خروجی خواهد گردید .
· ۳- کاهش زمان بهره برداری از DCE در حالتی که با آب لول گیری شده است .
· ۴- جلوگیری از به وجود آن نقاط سرد محلی
· ۵- جلوگیری از نشتی هوا به داخل کانال از طریق منهول ها و سنسور های و تجهیزات ابزار دقیقی
· ۶- جلوگیر ی از نوسانات فشار و سرعت گاز که در نتیجه نوسانات فشار و سرعت در کوره ریکاوری بویلر و نوسانات فن های واحد ۵۵۱ می باشد . و توزیع یکنواخت گاز در کانال که با استفاده از جهت دهنده های مناسب صورت می گیرد.
· ۷- کنترل و کاهش carry over ریکاوری بویلر جهت کاهش رسوب Ash و لیکور در داکت
· ۸- جلوگیری از کاهش دمای گاز های خروجی با بهره برداری بویلر در لود های بالاتر
· ۹- ایزوله مناسب داکت
· ۱۰- جوشکاری کامل و مناسب داکت
· ۱۱- حذف شرایط تنش و کشش در اثر لرزش های داکت در این زمینه می توان از نگهدارنده های مناسب که داکت را در حالت آویزان حفظ می کند استفاده نمود و از فیکس کردن قسمت های انتهایی به ستون ها جلوگیری نمود .
· ۱۲- خشک کردن و تمیز کاری کامل داکت در شات دان ها
· ۱۳- استفاده از پوشش های مناسب برای داکت
پوشش ها و مواد

برای این مورد استفاده از فولاد ضد زنگ یک مزیت در نظر گرفته نمی شود . هزینه بالای فولاد ضد زنگ استفاده آن را در این مکان ها که دارای خوردگی های مکرر هستند محدود می کند . به خاطر احتمال وجود کلرید ها خوردگی استرس در این مواد تشدید می شود .به همین جهت اغلب از پوشش هایی برای رفع این نقص استفاده می شود.
پوشش های مختلفی برای کاهش شدت خوردگی مورد استفاده قرار می گیرد . پوشش های آلی مانند پوشش وینیل استر ممکن است برای نواحی دارای نشتی هوا به کار رود . در تست های آزمایشگاهی کوپلیمر های فلورو الاستومر بیشترین مقاومت را در برابر خوردگی نقطه شبنم اسید ۲۱۰-۲۷۵ درجه فارنهایت نشان داده است . همچنین ایزو سیانید اپوکسی و پلی استر نیز توصیه شده است .این پوشش ها بر پوشش های PVDF ,PTFE پلی آمید ها و کلرو رابر ها ترجیح داده شده اند .
همچنین از ونیل استر و فلورو پلیمر و بعضی اپوکسی ها در محلولهای اسید سولفوریک استفاده می شود .
استفاده از فایبرگلس های مسلح پیشنهاد های از نوع پوشش های کمپوزیت هستند . که در داکت های ریکاوری بویلر با دماهای ۳۰۰-۳۵۰ درجه فارنهایت مناسب بوده اند .بعضی از مواد الاستومری برای Expansion joint تا دمای ۴۰۰ درجه فارنهایت بکار رفته اند
استفاده از پوشش های نیکل – فسفری تحت شرایط احیا داغ بر روی صفحات بدون کرم صورت گرفته همچنین استفاده از پوشش های آرک اسپری آلومینیوم و پوشش TIO2 برای ان کار مناسب هستند .

نظرات مطلب
  • What is limb lengthening surgery? پنجشنبه 16 شهریور 1396 04:45 قبل از ظهر

    Fastidious replies in return of this query with solid arguments
    and telling everything on the topic of that.


What is limb lengthening surgery?
پنجشنبه 16 شهریور 1396 04:45 قبل از ظهر
Fastidious replies in return of this query with solid arguments
and telling everything on the topic of that.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر

آخرین عناوین
شیمیدان منتخب ماه
عنصر هفته
lactoze

فلزی است به رنگ سفید متمایل به آبی که بر اثر رطوبت هوا تیره رنگ می‌شود و در حین احتراق رنگ سبز براقی تولید می‌کند

من چه عنصـری هستم ؟

آرشیـو عناصـــر

  • مولکول هفته
    lactoze

    من تهدیدی برای زنبور عسل می باشم .

    من چه مولکولی هستم ؟

    آرشیـو مولــکول هــا

  • ابزار آزمایشگاهی
    نگاره برگزیده
    lactoze

    یک واحد صنعتی تصفیه آب به روش اسمز معکوس

    اسمز معکوس فرآیندی است که در آن از فشار برای معکوس نمودن جریان اسمزی آب از درون یک غشای نیمه‌تراوا استفاده می‌شود.

  • آرشیو
    روزنامه ها و خبرگزاریها

    نویسندگان
    تقویم
    کلیه حقوق این سایت محفوظ است. طراحـ ـقالبـ: ـنقاشــ