رسوبات تشكيل شده از آب و بخار
قسمت پنجم
جالب است كه اين رسوب سبب خسارت نگرديده است ، بلكه ديگر لوله هاي نزديك در اثر سايش سطوح داخلي وخوردگي اكسيژن نقص پيدا كرده اند.خورده شدن بستر رزين تا زماني كه رسوبات اكونومايزرپيدا شده اند مشخص نبوده است.اگرچه اين رسوبات بايستي به داخل ديگرقسمتهاي ديگ بخار حمل شده باشند ، ولي هيچگونه خساراتي بخاطرحضور آنها يافت نگرديده است سابقه مطالعاتي(2-1)
صنعت كاغذوخميركاغذ
محل نمونه خروجي سوپرهيتر
جهت نومنه قسمت عمودي پايين محل اتصال گرفته شده
مدت كاركرد 5/3سال
برنامه بهسازي آب فسفات
فشار درام 900Psi
مشخصات لوله قطر خارجي2ni)5/1 Cm)، قسمت اتصال گرفته فولاد آلياژي پايين(cr%2/1*1)
سوخت زغال سنگ
2فوت از قسمت اتصال گرفته شده لوله سوپرهيتر دچار رسوب گرفتگي شده بود و هنگامي كه لوله ازآن جدا شدرسوبات خيس بودند.قسمت هاي رسوب دار به مدت سه روز شديدا حرارت داده شدند تا رسوبات خشك شوند.بعد از خشك كردن ، رسوبات سفيدرنگ در انتهاي محل اتصال (پايين ترين نقطه لوله در حال كار)نمايان شد(شكل21-1).

لوله شامل2 پوندرسوب در هر 2 اينچ(1/5cm) از طول لوله ، دورتر از محل اتصال شامل 80 درصد وزني مگنتيت و7 درصد وزني هيدروكسيد سديم و كربنات سديم بود.مقادير كم گوگرد ، كلر ، فسفر ، كروم و مگنز نيز شناسايي شد.در محل اتصال حدود نيمي از رسوب ، از هيدروكسيد سديم و كربنات سديم تشكيل شده بود. رسوب ها در اثر نفوذ آ لودگي مزمن ترموستا آب و يا تراوش املاح ديگ بخار از طريق استيم درام به داخل خط اصلي سوپرهيتر ناشي شده است.آب در ناحيه هايي كه سرعت شدت جريان پايين وكنداست مثل قسمت اتصال گرفته متراكم مي شود.اختلاف رنگ بين رسوب ها در قسمت اتصال گرفته وطول لوله نشان مي دهد كه موادقليايي سفيد محلول از طول لوله جدا شده و به پايين ترين قسمت مشخص انتقال يافته است.انتقال در اثر نفوذ آب غني از ذرات محلول به قسمت اتصال گرفته شده رخ مي دهد.موادسفيد متراكم شده در لوله بعداز خشك شدن ، مويد اين نظر است تمييز كردن اين محل هاي اتصال گرفته شده كاري بسيار مشكل است.به هر حال به خاطر جلوگيري از خوردگي قليا وبيش گرمايي ، تمييزكاري يا خارج كردن رسوب ها بايستي انجام گردد.قسمت داخلي لوله داراي يك پارگي وتاول كوچك ويك لايه رسوب سفيدشكننده بادانسيته(16gr/ft2)17mg/cm2 روي سطوح داخلي در قسمت داغ و1gr/ft2 در قسمت سرد بوده است.رسوب ها درهر دو طرف بوسيله لبه هاي تيز به هم متصل شده اند(شكل22-1).
لبه ها نشان دهنده انتهاي پوشش بخار است.رسوب گذاري در طي يك دوره كه حرارت زيادي وارد شده اتفاق افتاده است.حرارت ورودي زياد سبب بيش گرمايي و در نهايت ، باعث خسارت مي شود.رسوب ها شامل فسفات كلسيم بازي(هيدروكسي آپاتيت) ، سيليكات سديم آلومينيوم هيدراته ، مگنتيت ، سيليكات منيزيم ومقدار كمي از ديگر مواد است.مقداري آ لوم از زلال كننده ها ، تراوش مي كند.عمليات حرارت دادن و زلال سازي آ ب بطور مناسب بازنگري وتغييريافته است. سابقه مطالعاتي(3-1)
صنعت كاغذوخميركاغذ
محل نمونه قسمت داخلي لوله
جهت نومنه افقي
مدت كاركرد 20سال
برنامه بهسازي آب فسفات
فشار درام 800Psi (5/52Mpa)
مشخصات لوله قطر خارجي in%2/1*1(cm4/6)
سوخت مايع باقي مانده از پخت خميركاغذدر فرايند تهيه كاغذ ونفت كوره
سابقه مطالعاتي(4-1)
صنعت كاغذوخميركاغذ
محل نمونه سوپرهيتراوليه ، خمU شكل آ ويخته
جهت نومنه عمودي
مدت كاركرد 11سال
برنامه بهسازي آب فسفات
فشار درام 1250Psi(Mpa62/8)
مشخصات لوله قطر خارجي in%4/3*1 (cm45/4) ، cr4/1*2% ، Mo1%)
سوخت زغال سنگ سوخت پيه خوك
بخشU شكل لوله سوپرهيتربه خاطراز دست رفتن فلز لوله كه همراه با فولينگ با لجن بود از سرويس خارج شدبا بررسي سطح داخلي فلز ، تاول هاي شديد لايه مگنتيت نمايان شد(شكل23-1).
تورق لايه مگنتيت اتفاق افتاده بود.اگرچه اين تورق مي تواند در توربين سبب سايش گردد ، ولي اثري از سايش ديده نشد.تورق لايه اكسيد در اثر كم وزياد شدن تنش ها وبيشتر تنش هاي حرارتي اتفاق مي افتد.تنش ها هنگامي كه لوله با لجن گرفته مي شودبزرگتر مي شوند.كاناليزه شدن عمدي يا غيرعمدي مسير گازهاي كوره سبب توليد نقاط داغ مي شود.ترك خوردن لجن ، (احتمالا هنگام خارج شدن دوده) سبب مي گردد كه دماي سطح ، سريعا تغيير كند ، البته ثابت نشده كه فقط خارج شدن دوده سبب لايه لايه شدن باشد.حباب هاي مگنتيت بزرگ مي شود ، زيرا مگنتيت ايجاد شده در اثر حرارت ، حجم بيشتري را نسبت به فلزي كه از آن تشكيل شده اشغال خواهد كرد.بنابراين تنش هاي فشاري ممكن است در لايه بزرگ شده رخ دهد وسبب حجيم تر شدن آن گردد.هنگامي كه دماها بالا هستند ، ممكن است اكسيد بجاي ترك خوردن به تدريج تغيير شكل دهد.در همه سوپرهيترها ، به واقع با افزايش سن مگنتيت ، بعضي از آنها بصورت لايه لايه در مي آيند.به هرحال ، لجن گرفتگي ، وزن بيش از اندازه رسوب ، ارتعاشات مكانيكي و كم وزياد شدن دايم سرعت تنش هاي عملياتي ، باعث لايه لايه شدن رسوب مي گردند. سابقه مطالعاتي(5-1)
صنعت سرويس هاي جانبي
محل نمونه توري ريزتور بين
جهت نومنه افقي
مدت كاركرد 8سال
برنامه بهسازي آب فسفات هماهنگ
فشار درام 2200Psi(Mpa2/15)
مشخصات لوله 0/035 in (cm088/0) سيم فولادنرم اندازه دريچه غربال0/04in(0/012 cm)
سوخت زغال
بعداز بازرسي عادي سوپرهيتر ، مشخص گرديد كه تورق ولايه لايه شدن مگنتيت روي سطح داخلي آ ن رخ داده است.نمونه هاي داخلي ريزودرشت توربين براي بازرسي خارج گرديد.تقريبا10 درصد سوراخ هاي ريز توري با خرده هاي رسوب مگنتيت گرفته شده بودند.تكه هاي كوچك ورقه شده رسوب مگنتيت از طريق سوپرهيتر وارد شده و در سوراخ هاي صفحه نگه دارنده جا گرفته بودند(شكل7-1).
تعدادي سنگ ريز ونيز ذراتي كه از نوك مشعل كنده شده بودند در صفحه نگه دارنده گيركرده بودند.سوراخ هاي بزرگ توسط تكه هاي مگنتيت با ضخامت(0/025cm)0/01 in وعرض (0/038cm) 0/15 in گرفته شده بودند.سمتي از سوراخ هاي بزرگ كه در مقابل جريان بخار قرار داشت در اثر پرتاب ذرات ضربه خورده وتيز شده بودند.كاهش ناچيزي در بازده توربين مشاهده شد وكمان مي رفت كه سايش شديد ناشي از اكسيد لايه لايه شده ممكن است به پره هاي متحرك توربين آسيب رسانده باشد. سابقه مطا لعاتي(6-1)
صنعت واحدشيميايي
محل نمونه لوله ديواره عمودي 6ft بالاي ديوار خط اصلي پاييني
جهت نومنه افقي
مدت كاركرد 5سال
برنامه بهسازي آب پليمر
فشار درام 425Psi(Mpa93/2)
مشخصات لوله قطرخارجي(8/26cm)3*1/4in
سوخت نفت كوره شماره 6 وگاز طبيعي
بهسازي شيميايي براي كاهش لجن گرفتگي توصيه گرديد وروش هاي عملي خروج گاز ودوده بازنگري گرديده پيشنهاد شده بود.شستشوي شيميايي سوپرهيتر در همان زمان لازم نيست.يكي از 74 لوله ديواره عمودي ، پاره شده است.يك لايه رسوب قهوه اي سوخته وشكننده ، سطح داخلي را پوشانده اشت(شكل24-1).
وزن رسوب در قسمت داغ100gr/ft2 در حالي كه قسمت سرد82gr/ft2 بود. بيش از يك سال ديگ بخار بطور متناوب 90.000 پوند در ساعت(409000kg/h) بخار توليد ميكرد.(ظرفيت طراحي آن75.000 پوند بر ساعت يا 34.000 كيلوگرم برساعت بود).سوخت ها بين گاز طبيعي ونفت كوره شماره6 تغيير مي كرد وتا يك ماه قبل از خسارت ، نفت كوره استفاده مي شد مشعل هاي اصلي با مشعل هاي بزرگتر تعويض شده بود.رسوب گذاري ، بخصوص به خاطر افزايش بيش از حدگرماي ورودي بود.بيش گرمايي ناشي از اينگونه رسوب ها در نهايت سبب از كار افتادگي گرديد.علاوه بر آن طراحي مشعل وتوليد بيش از ظرفيت ، هردو بطور عمده در رسوب گذاري و در نهايت ، بيش گرمايي سهيم بودند.
منبع :كتاب تجزيه و تحليل از كارافتادگي ديگ هاي بخار مترجم مهندس محمد رضا نفري