مكافحة التآكل وحماية الغلايات، معرفة يجب على عمال الكيماويات إتقانها!
Thread Content
المصدر: جيانغسو جياآن للسلامة. تاريخ الإضافة: 2016-12-27 الساعة 14:24:49. عدد المشاهدات: 131. تآكل الغلايات أثناء فترة التوقف: إذا لم يتم اتخاذ تدابير حماية مناسبة أثناء فترة توقف الغلايات، فإن سطح المعدن الخاص بالغلاية وكذلك كامل نظام البخار سيتعرضان للتآكل بسبب الأكسجين المذاب، وسرعة التآكل في هذه الحالة أسرع بكثير من الوقت الذي تكون فيه الغلاية قيد الاستخدام. اتضح أن معظم الغلايات التي تعاني من تآكل شديد، يكون السبب في ذلك هو عدم تطبيق إجراءات الحماية المناسبة أثناء توقف تشغيل الغلاية. وإذا لم يتم التخلص من منتجات التآكل هذه، فإنها ستسرع من وتيرة التآكل الكهروكيميائي بعد إعادة تشغيل الغلاية. لذلك، فإن تآكل الغلاية نتيجة التوقف عن تشغيلها لا يقلل من عمرها الافتراضي فحسب، بل يخلق أيضًا مخاطر أثناء التشغيل. تآكل الغلايات عند توقف تشغيلهاhttp://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/1429454533-0.jpg
أولاً: أسباب تآكل الغلايات عند توقف تشغيلها
عند توقف تشغيل الغلاية، يدخل كمية كبيرة من الهواء إلى نظام البخار والماء الموجود داخل الغلاية. وخاصة عندما لا يتم تجفيف الماء الموجود في الغلاية بعد تبريدها، فإن طبقة من الماء تتراكم على سطح المعدن. ويمكن للأكسجين الموجود في الهواء أن يذوب في هذه الطبقة من الماء حتى يصل إلى حالة التشبع. وعندما يحدث تفاعل تآكلي بين الأكسجين والحديد، فإن الأكسجين الموجود في الهواء يتدفق باستمرار لتعويض الكمية المستخدمة في عملية التآكل. ولذلك، فإن ذلك يؤدي بسهولة إلى تآكل المعدن بسبب الأكسجين. إذا كانت مياه الفرن المتبقية على سطح المعدن تحتوي على أيونات Cl- أو SO42-، فإن التآكل سيكون أشد. ثانيًا: عوامل تأثير التآكل أثناء توقف التشغيل
http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/1429452034-1.jpg
يعتمد مستوى التآكل الذي يحدث أثناء توقف التشغيل على عدة عوامل. وتتمثل أهم النقاط فيما يلي: 1. يؤثر الرطوبة بشكل كبير على سرعة التآكل في الغلايات المتوقفة عن العمل، حيث أن الرطوبة الموجودة على السطوح المعدنية لها تأثير كبير على هذه العملية. عندما تكون رطوبة الهواء مرتفعة، يسهل تكوّن الندى على سطح المعادن، مما يشكل طبقة من الماء ويؤدي إلى تفاقم التآكل. عندما تكون سطوح المعادن جافة، وتكون الرطوبة النسبية داخل الغلاية أقل من 30٪، يمكن منع تآكل الحديد بشكل كامل. 2. مستوى الملوحة في الماء: يؤدي ارتفاع مستوى الملوحة في طبقة الماء الموجودة داخل الغلايات أو على سطح المعادن إلى تسريع عملية التآكل، وخاصة عندما يزداد مستوى الأكاسيد والكبريتات، مما يؤدي إلى زيادة سرعة التآكل بشكل كبير. ٣. مستوى نظافة سطح المعدن: عندما يكون هناك رواسب أو ترسبات على سطح المعدن، فإن ذلك يؤدي إلى تراكم المياه في تلك المناطق، مما يجعل سطح المعدن دائمًا رطبًا. كما أن الترسبات تعيق انتشار الأكسجين، بينما يكون سطح المعدن المحيط بها مزودًا بكمية كافية من الأكسجين. وهكذا، بسبب الفروق في تركيز المواد المستخدمة في العملية، يتشكل خلية تآكل ناتجة عن فرق التركيز. حيث يكون المكان الذي يكون فيه تركيز الأكسجين مرتفعًا حول الرواسب هو القطب السالب، بينما يكون المكان الذي يكون فيه تركيز الأكسجين منخفضًا تحت الرواسب هو القطب الموجب، مما يؤدي إلى تآكل المعدن الموجود تحت الرواسب. كما يتضح من ما سبق، فإنه لمنع حدوث تآكل في الغلايات عند توقفها عن العمل، يجب الحفاظ على سطح المعدن الخاص بالغلاية جافًا ونظيفًا، وإزالة الرواسب أو الأوساخ المتراكمة عليه في الوقت المناسب ； بالنسبة للحماية بالطريقة الرطبة، يجب تقليل مستوى الملوحة في الماء قدر الإمكان، لمنع تسريع عملية التآكل الناتج عن الأكسجين. الطرق الشائعة لحماية الغلايات أثناء توقفها عن العمل: http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/1429452315-2.jpg
أولاً، المبادئ الأساسية لصيانة الغلايات أثناء توقفها عن العمل هي:
1. منع دخول الهواء الخارجي إلى نظام البخار والماء في الغلاية ； 2. الحفاظ على جفاف سطوح المعادن داخل نظام المشروبات الغازية ； ٣. تكوين طبقة رقيقة على السطح الداخلي للمعدن تعمل على منع التآكل، وبالتالي عزل الهواء ； ٤. يتم غمر سطح المعدن في وسط يحتوي على مواد مضادة للأكسدة أو مواد حامية أخرى. ثانيًا: طرق الصيانة، وتنقسم إلى فئتين رئيسيتين: الحماية الجافة والحماية الرطبة.
الحماية الجافة:
11. طريقة استخدام المواد المجففة: تُستخدم هذه الطريقة لحماية الغلايات التي يتم تعطيلها لفترات طويلة (أكثر من ثلاثة أشهر). كلما كانت نسبة حجم الخزان البخاري إلى إجمالي حجم الماء في الغلاية أكبر، كان استخدام هذه الطريقة أكثر سهولة. الطريقة المحددة كالتالي: (1) بعد توقف غلاية الحرارة الزائدة عن العمل، يجب إجراء صيانة للغلاية. عندما ينخفض درجة حرارة المدخلات في الغلاية إلى أقل من 300 درجة مئوية، وتنخفض درجة حرارة الماء داخل الغلاية إلى حوالي 100 درجة مئوية، يتم فتح جميع أبواب التصريف لإفراغ كامل وسريع للحرارة الزائدة الموجودة في الماء داخل الغلاية. افتح فتحات التفتيش المختلفة، وأزل الرواسب والأوساخ المتراكمة داخل الغلاية، بالإضافة إلى الرماد الناتج عن الاحتراق. استخدم الحرارة المتبقية في الفرن لتجفيف أسطح التسخين والمعدات الموجودة داخل الغلاية، ثم أغلق صمامات الغلاية بعد التجفيف. (2) وضع المادة الماصة للرطوبة داخل الخزانات البخارية والصناديق المتصلة بها (يجب تسجيل مكان وكمية المادة الماصة المستخدمة، لتجنب النسيان). بعد وضعه، يتم إغلاق فتحات الوصول إلى الخزان وجميع صمامات البخار على الفور، لضمان عزل نظام البخار تمامًا عن الهواء الخارجي. كمية المادة الماصة للرطوبة وكيفية تحديد موعد انتهاء صلاحيتها: http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/14294532R-3.jpg (3)، يجب الانتباه إلى النقاط التالية أثناء العناية بالمادة الماصة للرطوبة: يجب عدم تعريض المادة الماصة للرطوبة لسطح المعدن في الغلاية مباشرة، ويمكن وضعها في حاويات مثل الأطباق الحديدية ； بعد وضع المادة الماصة، يجب إغلاق فتحات اليد وغيرها من الفتحات بإحكام، كما يجب إغلاق صمامات أنابيب البخار والماء ； يجب فحص حالة المادة الماصة للرطوبة بشكل دوري، وعادةً ما يتم فحصها مرة كل نصف شهر في المرة الأولى، ثم مرة كل شهر بعد ذلك، ويجب استبدالها فور تعرضها للتلف. ٢. طريقة التجفيف: تُستخدم طريقة التجفيف بشكل شائع للحماية من التآكل أثناء صيانة الغلايات. عندما تنخفض درجة حرارة ماء الغلاية إلى حوالي 100 درجة مئوية، يتم تصريف كل ماء الغلاية، ثم يُستخدم الحرارة المتبقية من الفرن لتجفيف سطح معدن الغلاية. ٣. طريقة التعبئة بالأمونيا: تُستخدم طريقة التعبئة بالأمونيا عادةً لحماية الغلايات في محطات توليد الطاقة أثناء فترات التوقف المطولة عن التشغيل. نظرًا لأن الأمونيا تسبب تآكل النحاس، فيجب عند استخدام طريقة التعبئة بالأمونيا، إزالة جميع المكونات النحاسية في نظام البخار والماء في الغلاية أو عزلها. طريقة الأمونيا هي إدخال غاز الأمونيا داخل الغلاية بعد تفريغ الماء منها، بحيث يظل ضغط غاز الأمونيا داخل الغلاية عند 13 كيلوباسكال، وذلك لطرد الهواء وتقليل نسبة الأكسجين في طبقة الماء على سطح المعدن. نظرًا لأن أمونيا النشادر، بعد ذوبانها في طبقة الماء، تمنح سطح المعدن مقاومة جيدة للتآكل، فإن طريقة الحقن بالأمونيا لا تتطلب شروطًا صارمة بشأن جفاف سطح المعدن، ولكنها تشترط أن يكون النظام بأكمله محكمًا وخاليًا من التسربات. يتم فحص الأماكن التي قد يحدث فيها تسرب لغاز الأمونيا باستخدام ورقة اختبار ريت الحمراء المبللة؛ إذا تحول لون الورقة من الأحمر إلى الأزرق، فهذا يعني وجود تسرب لغاز الأمونيا، ويجب إصلاح التسرب فورًا. يجب أيضًا منع العمل بالنار المكشوفة لتجنب الانفجارات. ٤. طريقة الحماية بالمواد المضادة للتآكل: تُستخدم المواد المضادة للتآكل في حماية الأفران أثناء فترة توقفها عن العمل، وعادةً ما تكون هذه المواد ذات قدرة عالية على التبخر، ولذلك يُطلق على هذه الطريقة أيضًا اسم طريقة المواد المضادة للتآكل في الطور الغازي. من المواد المضادة للتآكل الرئيسية: أملاح الأمونيوم غير العضوية مثل كربونات الأمونيوم وبيكربونات الأمونيوم وديامونيوم هيدروفوسفات، والأمينات العضوية مثل كربونات السيكلوهكسيلامين والبنزويك أسيد، بالإضافة إلى مادة TH901 المركبة كمادة مضادة للتآكل. خصائص هذه المواد المضادة للتآكل هي: سهولة التبخر، وقدرتها على تكوين ضغط بخار معين ； يمكنه تكوين طبقة واقية على سطح المعدن، ولديه قدرة عالية على مقاومة التآكل ； لا توجد متطلبات عالية بخصوص درجة جفاف سطح المعدن، خاصة أن مادة TH901 المضادة للتآكل توفر تأثيرًا وقائيًا جيدًا حتى على الأسطح المعدنية الرطبة. طريقة الاستخدام: بعد تفريغ الماء من الغلاية، يتم إزالة الرواسب والأوساخ، ثم يتم إضافة المادة الكيميائية في الغلاية بنسب محددة بشكل متساوٍ، وبعد ذلك يتم إغلاق جميع الصمامات لإغلاق النظام بشكل كامل. يجب الانتباه إلى أن معظم هذه المواد المضادة للتآكل تطلق غاز الأمونيا، مما يسبب تآكل الأجزاء المصنوعة من النحاس. لذلك، يجب إزالة جميع الأجزاء المصنوعة من النحاس في نظام البخار والماء في الغلاية، أو عزلها ； أو باستخدام **: مزيج من البنزوتريازول وكربونات السيكلوهكسيلامين بنسبة 3:2:7 (من حيث الوزن)، وذلك لمنع تآكل الأجزاء المصنوعة من النحاس. الحماية بالطريقة الرطبة 2: تعني الحماية بالطريقة الرطبة استخدام محلول مائي ذو خصائص وقائية لملء الغلاية أثناء فترة توقفها، وذلك لمنع دخول الهواء إلى النظام. يمكن تقسيم هذه الطريقة إلى الأنواع التالية: 1. طريقة استخدام المحاليل القلوية: وهي طريقة تتضمن استخدام محاليل قلوية لملء الغلاية بمحلول مائي يكون رقم الهيدروجين فيه أعلى من 10، وذلك لحماية سطح المعدن من التآكل الناتج عن الأكسجين المذاب في الماء. يتم استخدام خليط من هيدروكسيد الصوديوم وفوسفات الصوديوم ثلاثي، ويمكن تطبيق هذه الطريقة في حال كانت مدة توقف التشغيل أقل من ثلاثة أشهر. (1) بعد إيقاف تشغيل الغلاية، يجب أولاً إزالة الأوساخ وبقايا الماء وغيرها من المواد الموجودة داخل الغلاية وخارجها، كما يجب عزل الأنابيب المتصلة بالخارج ； إزالة جميع الأجزاء المصنوعة من النحاس في نظام المشروبات الغازية أو عزلها. (2) يتم حل هيدروكسيد الصوديوم (بكمية 4 كجم/م3) وفوسفات الصوديوم ثلاثي الصوديوم (بكمية 1.5 كجم/م3) في ماء مخفف أو ماء مكثف، ثم يتم إضافتهما إلى الغلاية. بعد ذلك، تُستخدم المضخات لتدوير محلول القلويات داخل الغلاية بشكل متساوٍ. (3) من الأفضل تسخين ماء الفرن إلى حوالي 105 درجات مئوية، من أجل التخلص من الغازات مثل الأكسجين الموجودة في الماء. ثم أغلق جميع فتحات الأبواب والصمامات لضمان عدم حدوث تسربات. ٢. طريقة الحفاظ على الضغط: إذا كانت مدة توقف الغلاية قصيرة (أقل من أسبوع)، فيمكن إجراء صيانة للغلاية عن طريق ملءها بالضغط. يمكن للغلايات ذات السعة المنخفضة استخدام الضغط المتبقي في الغلاية (0.05–0.1 ميجا باسكال)، للحفاظ على درجة حرارة الماء داخل الغلاية أعلى قليلاً من 100 درجة مئوية℃ ； يمكن للغلايات ذات الضغط المتوسط والعالي أن تحتوي على ماء تغذية مناسب، ويتم الحفاظ على ضغط الغلاية بواسطة مضخات التغذية، بحيث يكون الضغط في حدود 0.5 إلى 1.0 ميجا باسكال. أغلق جميع صمامات نظام تغذية الماء لمنع دخول الهواء إلى الغلاية. للحفاظ على ضغط ودرجة حرارة الغلاية، يمكن إشعال نار خفيفة بشكل دوري تحت مبخر الفرن، كما يمكن استخدام بخار الغلايات الموجودة في الأفران المجاورة للتسخين بشكل دوري. إذا لوحظ انخفاض ضغط الغلاية، يجب تحديد السبب في الوقت المناسب، ورفع الضغط إلى المستوى المطلوب باستخدام مضخة التغذية. ٣. طريقة الحماية بكبريتيت الصوديوم: كبريتيت الصوديوم هو عامل مختزل، ويمكنه التفاعل بشكل جيد مع الأكسجين في المحاليل القلوية، مما يساعد على منع تآكل المعادن بسبب الأكسجين. طريقته تتمثل في إضافة كبريتيت الصوديوم إلى طريقة المحلول القلوي. يُفضل الحفاظ على كمية زائدة من بيكربونات الصوديوم في الماء تتراوح بين 10 و30 ملغ/لتر. ٤. طريقة الماء المائي وطريقة الماء المائي مع الهيدرازين: تُستخدم هاتان الطريقتان عندما يكون توقف التشغيل للغلاية لفترة طويلة. بعد توقف الغلاية، يتم تصريف ماء الغلاية بالكامل، وإزالة أو عزل المكونات النحاسية في النظام، ثم يتم ملء النظام بمحلول الأمونيا الذي يتم تحضيره من ماء التكثيف أو المياه المستخدمة في التغذية، بتركيز يتراوح بين 700 و800 ملغ/لتر ； أو بعد توقف الغلاية، عدم تصريف الماء وإدخال الأمونيا والهيدرازين مباشرة. يجب أن يكون مستوى الرقم الهيدروجيني لمياه الغلاية بين 10 و10.5، كما يجب أن يصل الكمية الزائدة من الهيدرازين إلى 200 ملغ/لتر. يتم ضخ السائل الدوائي إلى النظام باستخدام مضخة، ويتم تدويره حتى يتوزع بشكل متساوٍ. وبعد أن يمتلئ الغلاية بالسائل الواقي بشكل كامل، يتم إغلاق جميع الصمامات. خلال فترة توقف التشغيل، يجب أن يكون النظام بأكمله محكمًا دون أي تسريبات لمنع دخول الهواء. باستخدام هذه الطريقة، عندما يتعين إعادة تشغيل الغلاية، يجب تصريف جميع سائل الحماية وشطفها بشكل كامل. بعد الإشعال، يجب أولاً تصريف البخار عبر صمام التصريف إلى الهواء، حتى يصبح محتوى الأمونيا في البخار أقل من 2 ملغ/كجم، وذلك لتجنب تآكل أنابيب النحاس في جهاز التكثيف بسبب ارتفاع تركيز الأمونيا في البخار. 5. طريقة التعبئة بالنيتروجين: يمكن تطبيق هذه الطريقة في الغلايات دون إخراج الماء، أي بطريقة جافة، أو يمكن تطبيقها والغلاية فارغة، أي بطريقة رطبة. نظرًا لأن النيتروجين غير نشط وغير مسبب للتآكل، فإن ملء الغلاية بالنيتروجين تحت ضغط معين يمكن أن يمنع دخول الأكسجين. بالنسبة للغلايات ذات الهيكل المعقد، قد يكون من الصعب تصريف المياه المتراكمة في بعض الأجزاء، ولذلك لا يُنصح باستخدام طريقة الصيانة الجافة، بل يمكن استخدام طريقة ملء الغلاية بالنيتروجين. الطريقة هي: قبل إيقاف التوربين، يتم توصيل أنابيب النيتروجين، وعندما ينخفض ضغط الغلاية إلى حوالي 0.15 ميجا باسكال، يتم استخدام خزان النيتروجين لإرسال النيتروجين عبر أنابيب مؤقتة إلى خزان البخار في الغلاية وأجهزة توفير الوقود وغيرها. المتطلبات المحددة كالتالي: (1) يجب أن تكون نسبة نقاء النيتروجين أعلى من 99% ； (2) عند ملء الغلاية الفارغة بالنيتروجين، يجب أن تكون ضغطة النيتروجين داخل الغلاية أعلى من 0.15 ميجا باسكال ； من الأفضل، قبل ملء الغلاية بالنيتروجين بالطريقة الرطبة، إضافة كمية من الهيدرازين إلى الغلاية، واستخدام محلول الأمونيا لضبط قيمة الـ pH في ماء الغلاية عند مستوى أعلى من 10 ； (3) أثناء ملء الغاز بالنيتروجين، يجب إغلاق جميع الصمامات الموجودة في نظام البخار والماء داخل الغلاية، وذلك لضمان عدم حدوث أي تسربات في الغلاية ； في حالة حدوث تسرب، يجب إصلاحه فورًا لتجنب استهلاك كمية كبيرة من النيتروجين بسبب التسرب وصعوبة الحفاظ على ضغطه. http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/1429455232-4.jpg اختيار طرق حماية الغلايات أثناء توقفها عن العمل يجب اختيار طرق الحماية بناءً على هيكل الغلاية، ومدة توقفها عن العمل، ومتطلبات الحماية من التآكل. فيما يلي جدول يوضح جميع طرق الحماية المذكورة للرجوع إليه: http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/142945Fa-5.jpg
تعلمته، إنه مفيد حقًا، خاصة أن الصور رائعة جدًا!
لقد تعلمت ذلك، إنه مفيد حقًا، خاصة أن الصور جيدة جدًا، شكرًا
يتم استخدام النيتروجين بكثرة، فهو يساعد على عزل الهواء والماء وغيرها من المواد المسببة للتآكل