Penghentian korosi dan perlindungan boiler, pengetahuan yang harus dikuasai oleh para pekerja di bidang kimia!

Thread Content

Sumber: Jiangsu Jiaan Safety. Tanggal penambahan: 2016-12-27 14:24:49. Jumlah pengunjung: 131. Kerusakan akibat korosi pada boiler: Jika tidak diambil tindakan perlindungan yang tepat selama boiler tidak digunakan, maka permukaan logam dari boiler itu sendiri serta seluruh sistem uap akan terkena korosi akibat oksigen terlarut. Kecepatan korosinya jauh lebih tinggi dibandingkan saat boiler sedang beroperasi. Ternyata, ketel yang mengalami korosi parah sebagian besar disebabkan oleh kurangnya perlindungan saat ketel tidak digunakan. Jika produk-produk korosi tersebut tidak dibersihkan, maka hal tersebut akan mempercepat proses korosi elektrokimia setelah ketel dioperasikan kembali. Oleh karena itu, korosi akibat penghentian operasi ketel tidak hanya akan mempersingkat umur pakai ketel, tetapi juga dapat menimbulkan risiko selama proses operasionalnya. Korosi akibat penghentian operasi boiler: http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/1429454533-0.jpg
I. Penyebab korosi saat boiler tidak digunakan
Setelah boiler dihentikan operasinya, udara dari luar akan masuk ke dalam sistem uap dan air di dalam boiler. Terutama ketika air pendingin dari boiler tidak dikeringkan terlebih dahulu, permukaan logam akan tertutup oleh lapisan air. Oksigen yang ada di udara akan mudah larut dalam lapisan air tersebut hingga mencapai keadaan jenuh. Setelah oksigen bereaksi dengan besi, oksigen dari udara akan terus-menerus masuk ke dalam lapisan air tersebut. Hal ini menyebabkan korosi pada logam. Jika air hasil proses peleburan yang tersisa di permukaan logam mengandung Cl- atau SO42-, maka korosi akan semakin parah. II. Faktor-faktor yang mempengaruhi korosi akibat penghentian operasi tungku http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/1429452034-1.jpg Tingkat korosi yang terjadi selama masa penghentian operasi tungku dipengaruhi oleh berbagai faktor. Secara umum, hal-hal tersebut meliputi: 1. Kelembapan memiliki pengaruh yang besar terhadap laju korosi pada permukaan logam dari boiler yang tidak digunakan untuk menghasilkan uap air. Ketika kelembapan udara tinggi, mudah terbentuk embun di permukaan logam, sehingga tercipta lapisan air yang mempercepat proses korosi. Ketika permukaan logam kering, dan kelembapan relatif di dalam ketel kurang dari 30%, maka korosi pada besi dapat sepenuhnya dicegah. 2. Kandungan garam dalam air: Peningkatan kandungan garam dalam lapisan air yang ada di dalam ketel atau di permukaan logam akan mempercepat proses korosi. Terutama ketika kandungan oksida dan sulfat meningkat, kecepatan korosi akan semakin meningkat. 3. Tingkat kebersihan permukaan logam. Jika ada endapan atau kotoran di permukaan logam, maka bagian tersebut akan mudah menampung kelembapan. Hal ini menyebabkan permukaan logam di bawah endapan tetap dalam kondisi lembap. Selain itu, endapan tersebut juga menghambat penyebaran oksigen, sedangkan permukaan logam di sekitar endapan memiliki kandungan oksigen yang lebih cukup. Dengan demikian, karena perbedaan konsentrasi zat yang ada, terbentuklah sel korosi akibat perbedaan konsentrasi. Bagian di sekitar endapan yang memiliki konsentrasi oksigen tinggi berfungsi sebagai katod, sedangkan bagian di bawah endapan yang memiliki konsentrasi oksigen rendah berfungsi sebagai anod. Hal ini menyebabkan logam yang berada di bawah endapan tersebut mengalami korosi. Dari penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa untuk mencegah korosi pada boiler yang tidak digunakan, permukaan logam boiler perlu dipertahankan dalam keadaan kering dan bersih. Kotoran atau endapan air juga perlu segera dibersihkan ； Untuk perlindungan dengan metode basah, sebaiknya kurangi kandungan garam dalam air, agar tidak mempercepat proses korosi akibat oksigen. Metode umum untuk perlindungan ketika mesin pemanas dimatikan: http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/1429452315-2.jpg. Prinsip dasar dalam perawatan mesin pemanas yang dimatikan adalah: 1. Mencegah masuknya udara dari luar ke dalam sistem uap dan air pada mesin pemanas yang tidak digunakan ； 2. Pertahankan kekeringan permukaan logam di dalam sistem soda ； 3. Membentuk lapisan tipis di permukaan dalam logam yang memiliki fungsi anti-korosi, sehingga dapat menghalangi masuknya udara ； 4. Rendam permukaan logam dalam media yang mengandung zat penghilang oksigen atau bahan pelindung lainnya. II. Metode perawatan: Terbagi menjadi dua kategori, yaitu perlindungan dengan metode kering dan perlindungan dengan metode basah.
Perlindungan dengan metode kering:
11. Metode penggunaan bahan pengering. Metode ini cocok digunakan untuk melindungi ketel yang tidak digunakan dalam waktu yang lama (lebih dari tiga bulan). Metode ini semakin praktis digunakan untuk boiler di mana volumenya relatif lebih besar dibandingkan volume air total dalam boiler tersebut. Cara pelaksanaannya adalah sebagai berikut: (1) Setelah ketel panas sisa tidak digunakan lagi, ketel tersebut perlu diperbaiki dan dirawat. Ketika suhu masukan uap ke ketel turun di bawah 300°C, dan suhu air di dalam ketel turun hingga sekitar 100°C, buka semua katup pembuangan agar air yang masih berisi panas berlebih dapat dikeluarkan secara cepat dari ketel. Buka semua lubang pemeriksaan, buang endapan kalsium karbonat dan sisa air yang menumpuk di dalam boiler, serta abu asap dari bagian luar. Gunakan panas sisa dari tungku untuk mengeringkan semua permukaan yang terkena panas serta peralatan di dalam boiler. Setelah kering, tutup semua katup pada boiler tersebut. (2) Masukkan bahan pengering ke dalam drum uap dan berbagai kotak sambungan tersebut. Pastikan posisi dan jumlah bahan pengering yang dimasukkan dicatat dengan baik, agar tidak terlupakan. Setelah dimasukkan, segera tutup pintu akses tangki uap serta berbagai katup yang ada, sehingga sistem uap terpisah sepenuhnya dari udara di luar. Jumlah penggunaan bahan pengering dan cara menentukan masa berlakunya: http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/14294532R-3.jpg (3). Saat merawat bahan pengering, perhatikan hal-hal berikut: Bahan pengering tidak boleh bersentuhan langsung dengan permukaan logam ketel; sebaiknya disimpan dalam wadah seperti piring besi ； Setelah meletakkan desikator, tutup rapat lubang-lubang tangan dan penutup lubang lainnya. Katup-katup pada saluran uap dan air juga harus ditutup ； Periksa kondisi desikator secara berkala. Umumnya, periksa kondisi desikator setelah sekitar setengah bulan sekali pada kali pertama, lalu periksa setiap bulan setelahnya. Jika desikator sudah tidak berfungsi lagi, gantilah segera. 2. Metode pengeringan: Metode ini sering digunakan untuk mencegah korosi selama proses perbaikan boiler. Ketika suhu air di dalam ketel turun hingga sekitar 100°C, seluruh air di dalam ketel dibuang. Suhu panas yang masih tersisa dari tungku digunakan untuk mengeringkan permukaan logam ketel tersebut. 3. Metode pengisian amonia: Metode ini umumnya digunakan untuk melindungi ketel pembangkit listrik yang tidak digunakan dalam jangka waktu yang lama. Karena amonia bersifat korosif terhadap tembaga, maka saat menggunakan metode pengisian amonia, semua komponen berbahan tembaga dalam sistem uap dan air boiler perlu dibongkar atau ditutup agar terisolasi. Metode pengisian amonia adalah dengan memasukkan gas amonia ke dalam ketel setelah airnya dibuang saat ketel tidak digunakan. Dengan demikian, tekanan gas amonia di dalam ketel dapat dipertahankan pada 13 kPa. Hal ini dilakukan untuk mengeluarkan udara dan mengurangi kandungan oksigen dalam lapisan air di permukaan logam. Karena amonia yang terlarut dalam lapisan air dapat memberikan ketahanan yang baik pada permukaan logam terhadap korosi, maka metode pengisian amonia tidak memerlukan tingkat kekeringan permukaan logam yang tinggi. Namun, seluruh sistem harus dirancang sedemikian rupa sehingga tidak ada kebocoran sama sekali. Gunakan kertas lakmus merah yang lembap untuk memeriksa bagian-bagian yang mungkin mengalami kebocoran amonia. Jika kertas lakmus berubah warna dari merah menjadi biru, berarti ada kebocoran amonia; segera lakukan penutupan celah tersebut. Penggunaan api terbuka juga harus dilarang keras, untuk mencegah ledakan. 4. Metode perlindungan dengan korosif penghambat: Korosif penghambat yang digunakan untuk melindungi mesin ketika tidak beroperasi umumnya memiliki sifat volatil yang tinggi, oleh karena itu metode ini juga disebut metode korosif penghambat berbentuk gas. Zat penghambat korosi utama meliputi: garam amonium anorganik seperti amonium karbonat, amonium bikarbonat, dan diammonium hidrogen fosfat; senyawa amina organik seperti sikloheksilamin karbonat, benzoat, dan sebagainya; serta zat penghambat korosi tipe campuran seperti TH901. Karakteristik inhibitor korosi jenis ini adalah: mudah menguap, dan dapat membentuk tekanan uap tertentu ； Dapat membentuk lapisan pelindung di permukaan logam, sehingga memiliki kemampuan anti-korosi yang tinggi ； Tidak diperlukan tingkat kekeringan yang tinggi pada permukaan logam; terutama, zat penghambat korosi TH901 memiliki efek perlindungan yang baik bahkan pada permukaan logam yang lembap sekalipun. Cara penggunaan: Setelah air dalam ketel dibuang, bersihkan endapan kotoran yang ada. Tuangkan bahan kimia ke dalam ketel sesuai dengan takaran yang ditentukan, lalu tutup semua katupnya. Dengan demikian, sistem akan tertutup rapat. Perlu diperhatikan bahwa sebagian besar penghambat korosi jenis ini akan menguapkan amonia, yang dapat merusak komponen berbahan tembaga. Oleh karena itu, semua komponen berbahan tembaga dalam sistem uap dan air boiler perlu dibongkar atau ditutup untuk diisolasi ； Atau gunakan campuran inhibitor korosi berdasarkan rasio **: Benzenotriazol : Ciclohexilamin karbonat = 3:2:7 (rasio massa), untuk mencegah korosi pada komponen tembaga. Perlindungan dengan metode basah 2. Perlindungan dengan metode basah merupakan cara perlindungan yang digunakan selama mesin pemanas dimatikan, yaitu dengan mengisi ruang dalam mesin pemanas dengan larutan air yang bersifat protektif, guna mencegah masuknya udara ke dalam sistem tersebut. Metode ini dapat dibagi menjadi beberapa jenis berikut: 1. Metode menggunakan larutan alkali, yaitu dengan menambahkan larutan alkali ke dalam mesin pemanas sehingga pH-nya mencapai lebih dari 10. Hal ini dilakukan untuk mempermudah proses pengendapan oksigen di permukaan logam, sehingga dapat mencegah korosi akibat oksigen terhadap logam tersebut. Cairan campuran natrium hidroksida dan natrium fosfat triosa sering digunakan; metode ini dapat diterapkan jika waktu penghentian operasi pabrik kurang dari tiga bulan. (1) Setelah mesin pembangkit listrik dimatikan, pertama-tama bersihkan kotoran, endapan air, dan hal-hal serupa yang ada di dalam maupun di luar boiler. Selain itu, tutup saluran-saluran yang terhubung ke dunia luar ； Hancurkan semua komponen berbahan tembaga dalam sistem soda, atau lakukan penyegelan untuk mengisolasinya. (2) Natrium hidroksida (dengan dosis: 4 kg/m3) dan natrium trifosfat (dengan dosis: 1,5 kg/m3) dicairkan menggunakan air lunak atau air kondensat, lalu ditambahkan ke dalam ketel. Selanjutnya, larutan alkali tersebut didistribusikan secara merata di dalam ketel dengan bantuan pompa. (3) Sebaiknya, air di dalam furnace dipanaskan hingga sekitar 105°C, agar gas-gas seperti oksigen yang terkandung dalam air dapat dikeluarkan. Kemudian, tutup semua lubang pintu dan katupnya, serta pastikan tidak ada kebocoran. 2. Metode pemeliharaan dengan memberikan tekanan: Jika waktu penghentian operasi ketel relatif singkat (dalam waktu seminggu), maka ketel dapat diperlakukan dengan cara memberikan tekanan pada sistemnya untuk tujuan pemeliharaan. Boiler berkapasitas kecil dapat memanfaatkan tekanan sisa yang ada di dalam boiler (0,05–0,1 MPa), sehingga suhu air di dalam boiler tetap sedikit di atas 100°C℃ ； Pemanas bertekanan sedang dan tinggi dapat diisi dengan air baku yang memenuhi standar, lalu tekanan tersebut dipertahankan menggunakan pompa air, sehingga tekanan di dalam pemanas tetap berada pada kisaran 0,5–1,0 MPa. Tutup semua katup pada sistem soda, agar udara tidak masuk ke dalam ketel. Untuk menjaga tekanan dan suhu ketel, dapat dilakukan pemanasan secara berkala dengan api kecil di bawah evaporator tungku, atau dengan menggunakan uap dari ketel tungku yang bersebelahan. Jika ditemukan penurunan tekanan pada boiler, segera cari penyebabnya, lalu gunakan pompa suplai air untuk menaikkan tekanan hingga mencapai tingkat yang ditentukan. 3. Metode perlindungan dengan natrium sulfit: Natrium sulfit merupakan zat pereduksi yang dapat bereaksi dengan oksigen dalam larutan basa, sehingga mencegah korosi logam akibat oksigen. Metodenya adalah dengan menambahkan natrium sulfit pada dasar metode larutan alkali. Secara umum, dianjurkan untuk mempertahankan konsentrasi sulfat natrium yang berlebih dalam air sebesar 10–30 mg/L. 4. Metode amonia dan metode amonia-hydrazine: Metode ini digunakan ketika ketel tidak digunakan dalam waktu yang lama. Setelah ketel tidak digunakan lagi, kosongkan air di dalamnya, lepaskan atau isolasi komponen-komponen berbahan tembaga yang ada dalam sistem tersebut, lalu isi kembali dengan larutan amonia dengan konsentrasi 700–800 mg/L, yang dibuat dari air kondensat atau air suplai ； Atau, setelah ketel tidak digunakan, airnya tidak dibuang, melainkan langsung dimasukkan amonia dan hidrazin. Pastikan nilai pH air di dalam ketel berada di kisaran 10–10,5. Jumlah kelebihan hidrazin seharusnya mencapai 200 mg/L. Cairan obat dimasukkan ke dalam sistem menggunakan pompa, lalu didistribusikan secara merata. Setelah ketel terisi penuh dengan cairan pelindung tersebut, semua katup ditutup. Selama masa pemadaman tungku, seluruh sistem harus tertutup rapat tanpa kebocoran, agar udara tidak dapat masuk. Dengan metode ini, ketika ketel akan dioperasikan kembali, cairan pelindung perlu dibuang sepenuhnya, dan ketel tersebut perlu dicuci secara menyeluruh. Setelah proses pembakaran dimulai, uap harus dikeluarkan terlebih dahulu melalui katup pelepas uap ke udara, hingga kandungan amonia dalam uap berkurang menjadi kurang dari 2 mg/kg. Hal ini dilakukan agar konsentrasi amonia yang tinggi tidak merusak tabung tembaga pada kondenser. 5. Metode pengisian nitrogen: Metode ini dapat dilakukan tanpa menggunakan air, yaitu dengan cara kering, atau juga dapat dilakukan dengan menggunakan nitrogen, yaitu dengan cara basah. Karena nitrogen bersifat tidak reaktif dan tidak korosif, maka dengan memasukkan nitrogen ke dalam ketel pada tekanan tertentu, oksigen dapat dicegah untuk masuk ke dalamnya. Untuk ketel dengan struktur yang cukup rumit, ada bagian-bagian di mana air menumpuk dan sulit untuk dikosongkan. Dalam kasus seperti ini, metode perawatan secara kering tidak cocok digunakan; sebaiknya digunakan metode pengisian nitrogen. Cara melakukannya adalah: sebelum mematikan boiler, sambungkan terlebih dahulu saluran pengisian nitrogennya. Ketika tekanan di dalam boiler turun hingga sekitar 0,15 Mpa, gunakan tabung nitrogen untuk mengalirkan nitrogen ke bagian-bagian seperti drum uap dan economizer melalui saluran sementara. Persyaratan spesifiknya adalah sebagai berikut: (1) Kadar kemurnian nitrogen harus di atas 99% ； (2) Saat mengisi ketel kosong dengan nitrogen, tekanan nitrogen di dalam ketel harus lebih dari 0,15 Mpa ； Sebelum mengisi uap nitrogen dengan metode basah, sebaiknya tambahkan jumlah yang tepat dari hidrazin ke dalam ketel, dan atur nilai pH air di dalam ketel menggunakan amonia agar tetap di atas 10 ； (3) Saat mengisi nitrogen, semua katup dalam sistem uap dan air boiler harus ditutup, agar boiler tetap tertutup rapat dan tidak bocor ； Jika terjadi kebocoran, segera perbaiki agar nitrogen tidak terkonsumsi secara berlebihan akibat kebocoran tersebut, sehingga tekanan nitrogen tetap dapat dipertahankan. http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/1429455232-4.jpg Pemilihan metode perlindungan untuk boiler yang tidak digunakan. Metode perlindungan untuk boiler yang tidak digunakan perlu dipilih berdasarkan struktur boiler, waktu penghentian penggunaannya, serta persyaratan pengendalian korosi. Berikut adalah daftar berbagai metode perlindungan tersebut untuk referensi: http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/142945Fa-5.jpg