Kazanların korozyonu ve korunması; biz kimya mühendislerinin mutlaka bilmesi gereken konular!

Thread Content

Kaynak: Jiangsu Jiaan Güvenlik Eklenme tarihi: 2016-12-27 14:24:49 Görüntüleme sayısı: 131 Kazanın paslanması: Kazan, kullanılmadığı dönemde uygun koruma önlemleri alınmazsa, kazanın kendisi ve tüm buhar-su sisteminin metal yüzeyleri çözünmüş oksijen nedeniyle paslanır ve bu paslanma hızı, kazanın çalıştığı döneme kıyasla çok daha fazladır. Görüldüğü üzere, aşırı korozyona uğramış kazanların çoğu, uygun olmayan durdurma korumasından kaynaklanmaktadır ve bu korozyon ürünleri temizlenmezse, kazan tekrar çalıştırıldığında elektrokimyasal korozyonu hızlandırır. Bu nedenle, kazanın durdurulması sonucu oluşan korozyon yalnızca kazanın kullanım ömrünü kısaltmakla kalmaz, aynı zamanda işletme sırasında tehlikelere de yol açar. Kazanların korozyonu durdurulması http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/1429454533-0.jpg I. Kazanın durdurulmasının neden olduğu korozyon Kazan kullanımdan kaldırıldığında, dışarıdan büyük miktarda hava kazanın buhar-su sistemine girer. Özellikle kazan soğutularak suyu boşaltıldıktan sonra kurutulmazsa, metal yüzeylerinde bir su tabakası oluşur. Havadaki oksijen ise bu su tabakasında kolayca çözünerek doyuma ulaşır. Oksijen demirle reaksiyona girdikten sonra, havadaki oksijen hızla tekrar bu bölgeye gelir; bu da metallerin oksijenle korozyona uğramasına yol açar. Eğer metal yüzeyinde kalan fırın suyunda Cl- veya SO42- bulunuyorsa, korozyon daha da şiddetlenir. II. Kazanın durdurulması sırasında meydana gelen korozyonun etkileyen faktörleri http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/1429452034-1.jpg Kazanın durdurulduğu süre zarfında oluşan korozyonun derecesi birçok faktöre bağlıdır. Bunların başlıcaları şunlardır: 1. Nem, su akışının durdurulduğu kazanlarda, metal yüzeylerdeki neme bağlı olarak korozyon hızını büyük ölçüde etkiler. Hava nemi yüksek olduğunda, metallerin yüzeyinde yoğuşma oluşur ve su tabakası meydana gelir; bu da korozyonun artmasına neden olur. Metal yüzey kuru olduğunda ve kazanın içindeki göreceli nem oranı %30’un altındayken, demirin korozyonu tamamen önlenebilir. 2. Sudaki tuz miktarı: Kazanlarda veya metal yüzeylerindeki su tabakasındaki tuz miktarının artması, korozyonun hızlanmasına neden olur; özellikle oksit ve sülfat miktarları arttığında korozyon hızı belirgin şekilde yükselir. 3. Metal yüzeyinin temizlik derecesi: Metal yüzeyinde birikintiler veya su kalıntıları bulunduğunda, bu bölgelerde kalan su birikmeye meyillidir; bu da kirlerin altındaki metal yüzeyinin sürekli nemli kalmasına neden olur. Aynı zamanda bu kirler oksijenin içeri sızmasını engellerken, kirlerin etrafındaki metal yüzeyinde yeterli miktarda oksijen bulunur. Böylece, bakteri konsantrasyonundaki farklılıklar nedeniyle bir konsantrasyon farkı korozyon hücresi oluşur; çamur ve tortuların etrafında oksijen konsantrasyonunun yüksek olduğu bölüm katot, tortuların altında oksijen konsantrasyonunun düşük olduğu bölüm ise anot olur ve bu da tortuların altındaki metalin korunmasına neden olur. Yukarıdan anlaşıldığı üzere, kazanın kullanıma kapatılması sonucu oluşabilecek korozyonu önlemek için kazanın metal yüzeyinin kuru ve temiz tutulması, ayrıca su birikintileri veya biriken tortuların zamanında temizlenmesi gerekir ； Nemli koruma yöntemi kullanılıyorsa, oksijenle oluşan korozyonun hızlanmasını önlemek için sudaki tuz miktarı mümkün olduğunca azaltılmalıdır. Kazan durdurma korumasının yaygın yöntemleri http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/1429452315-2.jpg I. Kazan bakımının temel prensipleri şunlardır: 1. Dış hava’nın kullanılmayan kazanın buhar-su sistemine girmesini engellemek ； 2. Gazlı içecek sistemindeki metal yüzeylerin kuru kalmasını sağlayın ； 3. Havanın girmesini engellemek için metalin iç yüzeyinde korozyona karşı koruyucu bir film oluşturulur ； 4. Metal yüzeyin oksijen gidericiler veya diğer koruyucu maddeler içeren bir ortamda bekletilmesi. II. Bakım Yöntemleri: Kuru yöntem koruma ve ıslak yöntem koruma olmak üzere iki ana kategori vardır. Kuru Yöntem Koruma 11. Kurutucu yöntemi: Kurutucu yöntemi, uzun süreli (üç ay ve üzeri) durdurulan kazanların korunmasında kullanılır. Döküm kabının, kazanın toplam su hacmi içindeki oranı ne kadar yüksekse, bu yöntem o kadar kullanışlıdır. Özel yöntemler şunlardır: (1) Isı geri kazanım kazanı kullanımdan kaldırıldıktan sonra, kazanın bakımı yapılmalıdır. Kazanın giriş sıcaklığı 300°C’nin altına, kazan suyu sıcaklığı ise yaklaşık 100°C’ye düştüğünde, tüm atık su vanaları açılır ve kazandaki kazan suyu hızla tamamen boşaltılır. Kontrol deliklerini açın, kazanın içinde biriken kireç ve tortuları ile dışarıdaki is gibi maddeleri temizleyin; fırının artık ısısını kullanarak kazanın tüm ısı alanlarını ve ekipmanlarını kurutun, kurutma işleminden sonra kazanın valflerini kapatın. (2) Kurutucuları buhar kazanlarına ve çeşitli bağlantı kutularına yerleştirin (yerleştirilen kurutucuların konumu ve miktarı unutulmamak için mutlaka kaydedilmelidir). İçine konulduktan hemen sonra buhar kabı personel kapakları ve tüm buhar-su vanaları kapatılmalıdır ki buhar-su sistemi dışarıdaki havadan tamamen izole edilsin. Kurutucu miktarı ve etkinliğinin değerlendirilmesi: http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/14294532R-3.jpg (3) Kurutucunun bakımı sırasında dikkat edilmesi gereken noktalar şunlardır: Kurutucu, kazanın metal yüzeyiyle doğrudan temas etmemelidir; demir tepsiler gibi kaplar içinde saklanabilir ； Kurutucu yerleştirildikten sonra, el delikleri ve diğer kapaklar sıkıca kapatılmalı; buhar ve su borularındaki vanalar kesilmelidir ； Kurutucunun durumu düzenli olarak kontrol edilmelidir; genellikle ilk kez yaklaşık yarım ayda bir kurutucunun durumu kontrol edilir, sonrasında her ay bir kez kontrol edilir ve etkisini yitirdiğinde zamanında değiştirilmelidir. 2. Kurutma yöntemi: Kurutma yöntemi, genellikle kazanların bakımı sırasında korozyonu önlemek için kullanılır. Kazan suyunun sıcaklığı yaklaşık 100°C’ye düştüğünde, kazandaki tüm su boşaltılır ve fırının artık ısısı kullanılarak kazanın metal yüzeyi kurutulur. 3. Amonyak enjeksiyonu yöntemi: Amonyak enjeksiyonu yöntemi genellikle elektrik santrali kazanlarının uzun süreli olarak kapatılması sırasında koruma amacıyla kullanılır. Amonyakın bakıra zarar verici etkisi nedeniyle, amonyak doldurma yöntemi kullanılırken kazanın buhar-su sistemindeki tüm bakır parçaları çıkarılmalı veya izole edilmelidir. Amonyak doldurma yöntemi, kazanın kullanımdan kaldırılıp suyu boşaltıldıktan sonra, kazana amonyak gazı enjekte edilmesi yöntemidir. Böylece kazandaki amonyak basıncı 13 kPa seviyesinde tutularak hava uzaklaştırılır ve metal yüzeylerdeki su tabakasındaki oksijen miktarı azaltılır. Amonyak gazı su filmine çözündüğünde metal yüzeylerin iyi bir korozyon direncine sahip olmasını sağladığından, amonyak enjeksiyonu yöntemi için metal yüzeylerin kuruluğu konusunda katı bir gereklilik yoktur; ancak tüm sistemin sızdırmaz olması şarttır. Amonyak sızıntısının olabileceği bölgeleri nemli kırmızı litmus kağıdı ile kontrol edin; kağıt kırmızıdan maviye dönüşürse amonyak sızıntısı vardır ve derhal sızıntıyı durdurun. Patlamaları önlemek için açık alevli işlemler de kesinlikle yasaklanmalıdır. 4. Koruyucu madde ile koruma yöntemi: Kazanın durdurulması sırasında koruma amacıyla kullanılan koruyucu maddeler genellikle iyi bir uçuculuk özelliğine sahiptir; bu yüzden bu yönteme gaz fazlı koruyucu madde yöntemi de denir. Başlıca korozyon geciktiriciler arasında; amonyum karbonat, amonyum hidrokarbonat, diamonyum hidrojen fosfat gibi inorganik amonyum tuzları, sikloheksilamin karbonat, **, benzoik asit gibi organik aminler ve ayrıca karma tip TH901 korozyon geciktiricisi yer alır. Bu tür korozyon inhibitörlerinin özelliği; uçucu olmaları ve belirli bir buhar basıncı oluşturabilmeleridir ； Metal yüzeylerde koruyucu bir film oluşturabilir ve yüksek korozyon önleme kapasitesine sahiptir ； Metal yüzeylerin kuruluk derecesine yüksek bir gereklilik yoktur; özellikle TH901 koruyucu, nemli metal yüzeyler üzerinde de iyi bir korozyon önleme etkisine sahiptir. Kullanım şekli: Kazanın suyu boşaltıldıktan sonra çamur ve kireçler temizlenir, belirlenen oranlarda ilaç kazana eşit şekilde dökülür, tüm vanalar kapatılır ve sistem sıkıca mühürlenir. Dikkat edilmesi gereken bir nokta, bu tür korozyon gidericilerin çoğunun amonyak gazı salması ve bakır parçalara zarar vermesidir. Bu nedenle, kazan buhar-su sistemindeki tüm bakır parçaları çıkarılmalı veya izole edilmelidir ； Veya ** kullanılabilir: Benzenotriazol: Sikloheksilamin karbonat = 3:2:7 (kütle oranı) oranındaki bu karışım, bakır parçaların korozyonunu önlemek için kullanılır. Nemli koruma 2: Nemli koruma, kazanın durdurulduğu süre zarfında havanın sisteme girmesini önlemek amacıyla kazanın koruyucu bir su çözeltisiyle doldurulması yöntemidir ve aşağıdaki türlere ayrılabilir: 1. Alkali çözelti yöntemi: Bu yöntemde alkali çözelti kullanılarak kazan, pH değeri 10’un üzerinde olan bir su çözeltisiyle doldurulur ve böylece metal yüzeyleri pasif hale getirilerek çözünmüş oksijenin metale olan korozyonu engellenir. Genellikle sodyum hidroksit ve tri-sodyum fosfat karışımı kullanılır; kazanın durdurulma süresi üç ayın altındaysa bu yöntem uygulanabilir. (1) Kazan durdurulduktan sonra, öncelikle kazanın içindeki ve dışındaki kirlilikler, su tortuları vb. temizlenir ve dış dünya ile bağlantılı olan borular kapatılır ； Soda sistemindeki tüm bakır parçaları sökün veya onları mühürleyip izole edin. (2) Sodyum hidroksit (kullanım miktarı: 4 kg/m3) ve tri-sodyum fosfat (kullanım miktarı: 1,5 kg/m3), yumuşatılmış su veya yoğunlaştırılmış su ile çözülerek kazana eklenir ve pompa yardımıyla kazandaki alkali çözelti eşit şekilde dolaştırılır. (3) Suyun içindeki oksijen gibi gazları uzaklaştırmak için, fırın suyunun 105°C civarında ısıtılması en iyisidir. Sonra tüm kapak ve vanaları kapatın ve sızıntısız kalmasını sağlayın. 2. Basınç koruma yöntemi: Kazanın durdurulma süresi kısa ise (bir hafta içinde), kazan basınç altında bakım işlemlerine tabi tutulabilir. Düşük kapasiteli kazanlar, kazanın artık basıncını (0,05–0,1 MPa) kullanarak kazan suyunun sıcaklığını 100’ün biraz üzerinde tutabilir℃ ； Orta ve yüksek basınçlı kazanlarda, kazan uygun kalitede su ile doldurulabilir ve su pompası ile basınç uygulanarak kazan basıncı 0,5–1,0 MPa civarında tutulur. Soda gazı sistemindeki tüm vanaları kapatın, havanın kazana girmesini engelleyin. Kazanın basıncını ve sıcaklığını korumak için, fırın buharlaştırıcısının altında düzenli olarak hafif bir ateş yakılabilir veya komşu fırının kazanından gelen buharla düzenli olarak ısıtma yapılabilir. Eğer kazanın basıncında bir düşüş tespit edilirse, nedeni zamanında belirlenmeli ve besleme suyu pompası ile belirlenen basınca çıkartılmalıdır. 3. Sodyum sülfit koruma yöntemi: Sodyum sülfit bir indirgeyicidir ve alkali çözeltilerde oksijenle iyi reaksiyona girerek oksijenin metalleri aşındırmasını engeller. Yöntem, alkali çözelti yönteminin temelinde sodyum sülfit eklemektir. Genellikle suda sodyum sülfit fazlalığının 10–30 mg/L arasında tutulması gerekmektedir. 4. Amonyak sulu yöntem ve amonyak-hidrazin yöntemi: Kazan uzun süre kullanılmadığında bu yöntemler kullanılır. Kazan kullanımdan kaldırıldıktan sonra, kazandaki su boşaltılır, sistemdeki bakır parçaları çıkarılır veya izole edilir ve yoğuşma suyu veya besleme suyu ile hazırlanan, konsantrasyonu 700–800 mg/L olan amonyak çözeltisi doldurulur ； Veya kazan kullanımdan kaldırıldıktan sonra su boşaltılmaz, doğrudan amonyak ve hidrazin doldurulur. Kazan içindeki suyun pH değerinin 10–10,5 arasında olması ve hidrazin fazlalığının 200 mg/L seviyesine ulaşması gerekir. İlaçlı sıvı, pompa ile sisteme enjekte edilir ve dolaşım yoluyla eşit şekilde dağıtılır. Kazan koruyucu sıvıyla tamamen dolduktan sonra tüm vanalar kapatılır. Kapatma süresince tüm sistem, hava girmesini önlemek için sızdırmaz olmalıdır. Bu yöntemle, kazan tekrar çalıştırılmak istendiğinde, koruma sıvısının tamamı boşaltılmalı ve kapsamlı bir şekilde yıkanmalıdır. Ateşlendikten sonra önce havaya boşaltma valfi aracılığıyla buhar atılmalıdır; buharın amonyak içeriği 2 mg/kg’dan düşene kadar buhar gönderilmemelidir. Böylece buhardaki yüksek amonyak konsantrasyonunun yoğuşma kazanındaki bakır borulara zarar vermesi önlenmiş olur. 5. Azot doldurma yöntemi: Kazanın azotla doldurulması işlemi, su kullanılmadan ıslak yöntemle de, kuru kazan kullanılarak kuru yöntemle de gerçekleştirilebilir. Azot oldukça pasif ve aşındırıcı olmadığı için, kazan belirli bir basınçta azotla doldurulduğunda oksijenin içeri girmesi engellenebilir. Yapısı daha karmaşık olan kazanlarda, bazı bölgelerde biriken suyun tamamen boşaltılması zordur; bu tür kazanlarda kuru yöntemle bakım yapmak uygun değildir, bunun yerine azot doldurma yöntemi kullanılabilir. Yöntem şudur: Kazan kapatılmadan önce azotla doldurulacak hatlar bağlanır ve kazanın basıncı yaklaşık 0,15 Mpa’ya düştüğünde, azot tüpü aracılığıyla geçici hatlar kullanılarak azot, kazanın buhar odasına ve kömür tasarruf cihazlarına gönderilir. Özel gereksinimler şunlardır: (1) Azot saflığı %99’un üzerinde olmalıdır ； (2) Boş kazan azot gazıyla doldurulurken, kazan içindeki azot basıncı 0,15 Mpa’nın üzerinde olmalıdır ； Nemli yöntemle azot gazı doldurmadan önce, kazana uygun miktarda hidrazin eklenmeli ve kazan suyunun pH değeri amonyak çözeltisi kullanılarak 10’un üzerine ayarlanmalıdır ； (3) Azot doldurma sırasında, kazanın buhar-su sistemindeki tüm vanalar kapatılmalı ve kazan sızdırmaz şekilde tutulmalıdır ； Eğer sızıntı olursa hemen giderilmelidir; böylece azot, sızıntı nedeniyle aşırı tükenmez ve azot basıncı korunabilir. http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/1429455232-4.jpg Kazan koruma yöntemlerinin seçimi: Kazanın kullanılmadığı durumlarda uygulanacak koruma önlemleri, kazanın yapısı, kullanılmama süresi ve korozyon önleme gereksinimleri gibi faktörlere göre belirlenmelidir. Aşağıdaki tabloda bu koruma yöntemleri özetlenerek referans olarak sunulmuştur: http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/142945Fa-5.jpg