رسوبات تشكيل شده از آب و بخار
قسمت چهارم
نمك ها هنگامي كه جوشيدن شروع مي شود ابتدا تركيباتي كه داراي حداقل حلاليت هستند رسوب مي كنند.كربنات كلسيم سريعا رسوب سفيد وترد تشكيل مي دهد كه اگر اسيد هيدروكلريك بر روي آ ن ريخته شود كف خواهد كرد(شكل17-1).
سولفات كلسيم به غلظت هاي بالاتر از كربنات نياز دارد تا رسوب كند.برخي اوقات حضور فسفات ها را مي توان با رسوبات ترد(اما خيلي كم تر ازكربنات كلسيم)حدس زد. فسفات منيزيم يك اتصال دهنده است كه مي تواند رسوبات سخت وچسبنده توليدكند.بيشتررسوبات فسفات منيزيم بي رنگ هستنداما اگر با اكسيدهاي آهن همراه باشند رنگ قرمز ، قهوه اي يا سياه به خود ميگيرند.سيليكات هاي نامحلول در اكثر ديگ هاي بخار وجود دارند.بيشتر سيليكات هاي بسيار سخت وغيرقابل حل در اسيد هستند به جزاسيد هيدروفلوريك.كمپلكس سيليكا ت ها مثل آناليست (Na2OA12O3 4SiO2 2H2O) آكميت( Na2O.Fe2O3.4SiO2) يا سود اليت(Na2O.3A12O3 .SiO2. 2NaC1) مي تواند گواهي برپوشش بخارباشد زيرا جزو تركيبات واسطه سديم محلول هستند.در صورتي كه آلوم از زلال كننده ها تراوش كند آناليست تشكيل مي شود.(شكل18-1).
بطوركلي اگر مكانيسم تراكم موضعي شديدباشدمي توان رسوب ها را در آب محلول نگه داشت.بنابراين وجود تركيباتي مثل هيدروكسيدسديم ، فسفات سديم وسولفات سديم در رسوب را بايستي به عنوان دليلي بر تبخير تا مرحله خشك شدن در نظر گرفت.گزارش شده كه بوي شديد سولفيد هيدروژن ناشي از تجزيه سولفيت در نزديكي ديگ بخاري كه داراي نقاط داغ بوده تشخيص داده شده است.نمك هاي قابل هيدروليز مثلMgC12 مي تواننداز طريق نشست كندانسوزهاي آب دريا وارد آب ديگ بخار شوند.كلريدها در رسوب هاي متخلخل متراكم شده وبه اسيد هيدروليك هيدروليز مي گردند.تجزيه روغن ، گريس وديگر مواد آلي مي توانند شرايط اسيدي را ايجادكنند. مرفولوژي رسوب دربحث هاي قبلي رسوب ها بيشتر براساس ماهيت شيميايي خاص آنها بود.به هرحال ، بيشتر رسوب هاي واقعي ديگ هاي بخار شامل تركيبات زيادي هستند.ساختمان رسوب مي تواند روي نوع تركيبات رسوب تاثير بگذارد ، همچنين مي تواند براي تعيين حرارت ورودي ، شرايط آب ونوع مكانيسم هاي خوردگي بكار برده شود.هرنوع رسوبي كه در مقابل شستشو مقاومت كند نامطلوب است.بخصوص رسوبات غيرمحلول ونفوذپذير مثل مواد با ذرات درشت بسيار مضر هستند.اين رسوبات اجازه مي دهند كه ذرات محلول در داخل خلل وفرج آ نها متراكم شوند.بنابراين هيدروكسيدسديم كه خلل وفرج آن پيدا مي شود ممكن است نامحلول باشد.رسوب گذاري تركيبات متخلخل اغلب سبب مي شود كه تجمع تركيبات محلول بيشتر شود.بطوركلي رسوب قديمي تر ، سخت تر است و به سختي ، به ديواره هاي لوله مي چسبد با افزايش سن رسوب ، شكاف رسوب با مواد جامد پر مي شود وسبب افزايش حجم ، دانسيته وسختي مي گردد.استثنائاتي در اين قانون وجود داردو اين قضاوتها طبيعتا فرضي هستند.با وجوداين ، حضور رسوبات سخت ومحكم اغلب نشان دهنده اين است كه رسوب گذاري در مدت طولاني در دماهاي بالاي فلز انجام شده است وتشكيل رسوبات به صورت لايه لايه نشان دهنده تغيير در شيمي آب مي توان تاريخچه اي از زمان رسوب گذاري تهيه كرد. حذف تمام رسوب ها نامطلوب ، در نهايت ، ناشي از خواص شيميايي آب ويا عملكرد ديگ بخار هستند.بهسازي مناسب آب مي تواند رسوب گذاري راكاهش دهد.قوانين عمومي بهسازي مناسب آب ، مشخص هستند.تغييرات شيميايي آب وشرايط عمليات آن بايد حداقل باشد.براي اجتناب از رسوب گذاري بايد تلاش نمود تا ديگ بخار هميشه كمي زير ظرفيت طراحي كاركند ونيزاطمينان حاصل نمودكه تمام تجهيزات به طور مناسب عمل نمايند.مهمترين فاكتور ديگ بخار كه روي رسوب گذاري تاثير دارد عمل حرارت دادن است.همچنين ، حذف نقاط داغ ، كنترل سطوح آب وثابت نگه داشتن ظرفيت ، از راه هاي پيشگيري از رسوب گذاري هستند.علاوه برآن ؛ امكان استفاده مناسب از مشعل ، تنظيم سوخت وزيراب كافي در كاهش رسوب گذاري موثر مي باشند. موارداحتياطي رسوب ها به ندرت شامل فقط يك تركيب هستند.آزمايش شيميايي براي تعيين نوع وميزان هريك از اجزاي رسوب لازم است.اجزاي محلول هنگامي كه ديگ بخار سردشده وتوليد بخار متوقف گردد مورد شستشو قرار خواهند گرفت.گاهي اقات نتايج آزمايشگاهي تركيبات شستشو ، منعكس كننده اجزاي رسوب در هنگام كار ديگ بخار نيست.معمولا مطمئن تر است قبول كنيم كه غلظت هاي اجزاي خيلي محلول ، در نتايج آزمايشگاه كم تر گزارش شده اند.حضور هركدام از تركيبات با حلاليت بالا معمولا براي اثبات انحرافات از هسته جوش ، كافي است.مقدار تركيب درصد ولايه لايه شدن رسوب ها در نزديكي محل پاره شده فرق ميكند.خروج مايع از اين نقاط موجب خارج شدن رسوب ميگردد.گاهي اوقات محصولات از احتراق در داخل سطوح داخلي نزديك پارگي پيدا مي شوند.وزن رسوب ها در نزديكي سطوح برآمده يا پاره شده معمولا كم تر از مقدار واقعي آن در هنگام كار ديگ بخار است.اغلب محصولات خوردگي با رسوب ها اشتباه مي شوند. اين مطلب بخصوص در مورد سوپرهيترهاي ديگ بخاري كه بعلت از سرويس خارج بودن در جايي كه تاول زدگي اغلب با تراوش املاح ناشي از مواد جامد آب ديگ بخار اشتباه مي شود ، از خوردگي ناشي از اكسيژن متاثر مي شوند(به فصل8((خوردگي ناشي از اكسيژن)) مراجعه شود.)رسوبات سوزني شكل مگنتيت كه در اثرPH پايين بوجود مي آيندمي توانند با ذرات آهن وارد شده از تجهيزات قبل از ديگ بخار اشتباه گرفته شوند. مشكلات مرتبط
سابقه مطالعاتي(1-1)
صنعت كاغذوخميركاغذ
محل نمونه لوله اكونومايزر از ديگ بخار باز يافتي نزديك خط اصلي بالايي
جهت نومنه خميده-(افقي به عمودي-شكلJ)
مدت كاركرد 10سال
برنامه بهسازي آب شلانت
فشار درام 600Psi(4/13MPa):فشار آب خوراك820 Psi(5/65 Mpa)
مشخصات لوله قطر خارجي2ni
سوخت مايع
ضمن خارج كردن لوله هاي اكونومايزر آسيب ديده ، رسوب هاي داخلي زيادي بطور غيرمنتظره ديده شد.سطوح داخلي بعضي از لوله ها بصورت غيرمنظم با يك لايه نرم ومتورم از اكسيدآهن پوشيده شده بود.اكسيدهاي زيرين سياه بودند.يك لايه متراكم با ضخامت يك اينچ از مواد ترد وشكننده در محل خم لوله در شكل(19-1) نشان داده شده است.
مشاهده دقيق نشان مي دهد كه مواد متراكم شده شامل ذرات آنتراسيت و دانه هاي رزين است(شكل20-1).
رسوب از بستر رزين خورده شده انتقال پيدا كرده است.سطح فلز در زير رسوب ، حفره اي ونازك شده است.رسوب هاي متراكم جريان سردكننده را كند مي كند ، ولي هنوز بيش گرمايي اتفاق نمي افتد زيرا دماي گاز خروجي از دودكش خيلي پايين است(حدود2880c يا5500F).انحرافات از هسته جوش زير رسوب ايجاد شده ، سبب تجمع هيدروكسيد سديم وسپس خوردگي مي گردد.
ادامه در مقاله بعدي ...
منبع :كتاب تجزيه و تحليل از كارافتادگي ديگ هاي بخار مترجم مهندس محمد رضا نفري