خوردگی در دیگ های بخار

ایجادخوردگی در دیگ های بخار

خوردگی در دیگ های بخار، ناشی از واکنش های شیمیایی و الکتروشیمیایی فلز با محیط اطرافش می باشد. مهم ترین عوامل خوردگی به شرح ذیل می باشند:

1. خوردگی اکسیژن
2. خوردگی گاز کربنیک
3. خوردگی ناشی از افتpH
4. خوردگی قلیاییت
5. خوردگی نمک های هیدرولیز شونده
6. خوردگی مواد آلی

خوردگی اکسیژن

اکسیژن حل شده در آب سبب اکسید شدن فلز می گردد. این نوع خوردگی در دمای بالاتر از 60 شدت یافته و فلز را آبله گون می کند. خوردگی ناشی از اکسیژن بسیار خطرناک است، زیرا در مدت زمان کوتاهی باعث سوراخ شدن لوله ها و مخازن می گردد. چنانچه اکسیژن آزاد در آب دیگ بخار حتی به کمتر از 0.01  میلی گرم در لیتر برسد، خطر پیدایش آبله، منتفی نمی باشد. بیشتر نقاطی آبله گون می گردند که با آب در تماس هستند، به ویژه نقاطی که کارهای مکانیکی و یا جوشکاری روی آنها صورت گرفته باشد.

خوردگی گاز کربنیک

چنانچه گاز کربنیک ناشی از تجزیه بی کربنات های موجود در آب، به کمک هوازدا از آب تغذیه دیگ بخار خارج نگردد، سبب خوردگی در خطوط مصرف بخار خواهد شد، زیرا گازکربنیک محلول در آب خاصیت اسیدی دارد. این اسید در آب تفکیک شده و یون هیدروژن آزاد می نماید:

CO2+ H2O = H2CO3
H2CO3 = HCO3 – + H+

یون هیدروژن آزاد شده،pH آب را کاهش می دهد و آن را اسیدی می کند. منشا دیگر گاز کربنیک، بی کربنات آب تغذیه می باشد. بی کربنات آب، دراثر حرارت به کربنات تبدیل می شود و گاز کربنیک آزاد می کند. اگر شرایط مساعد باشد، یون کربنات در آب هیدرولیز شده و به نوبه خود گاز کربنیک تولید می کند. واکنش ها به صورت زیر می باشند:

2HCO3 – = CO3– + H2O + CO2
CO3– + H2O = 2OH – + CO2

گاز کربنیک آزاد شده به همراه بخار، به نقاط مختلف سیستم می رود و در مناطقی که دما به پایین تر از دمای نقطه شبنم برسد، در آب حل می شود و آب را خورنده می کند. نتیجه خوردگی، پوسیدگی فلز و کاهش ضخامت جداره لوله ها و مخازن است.

خوردگی ناشی از افتpH

افت pH، آب را خورنده می کند. نتیجه عمل خوردگی یا بر روی سطوح فلزی به صورت زنگ زدگی باقی می ماند و یا به همراه آب به قسمت های دیگر منتقل می گردد. افزایش درجه حرارت، این عمل را تسریع می کند. یکی از عوامل افتpHورود آب سخت به دیگ بخار و تغلیظ زیاد آب در دیگ بخار می باشد.

خوردگی قلیائیت

آب محتوی بی کربنات در دیگ بخار از یک سو با آزاد کردن گاز کربنیک دیگ بخار، سبب اسیدی شدن آب کندانس می شود و از سوی دیگر، با ایجاد یون هیدروکسید، قلیائیت آب دیگ بخار را افزایش می دهد. افزایش قلیائیت سبب ترد شدن خط جوش ها و نقاط انتهایی لوله ها می گردد. قلیائیت زیاد، سبب کف کردن آب دیگ بخار و انتقال املاح به خطوط بخار و تراپ ها خواهد شد.

خوردگی نمک های هیدرولیز شونده

بعضی از نمک ها در محیط آبی و بر اثر حرارت هیدرولیز می شوند. کلرید منیزیم از این گروه به شمار می رود. هیدرولیز کلرید منیزیم، در آب تولید اسید کلریدریک می کند و سطح فلز را مورد حمله قرار می دهد.

MgCl2 + 2H2O = Mg(OH)2 + 2HCl
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

خوردگی مواد آلی

تجزیه بعضی از روغن ها و مواد آلی در دیگ های بخار می تواند تولید ترکیبات اسیدی و خورنده نماید.

پیشگیری از خوردگی در دیگ های بخار

1. بهترین روش پیشگیری از خوردگی، افزودن مواد شیمیایی مناسب ضد خوردگی به منظور ایجاد لایه ای محافظ بر روی سطوح حرارتی در هنگام راه اندازی تجهیزات می باشد. البته این روش مستلزم صرف مقداری هزینه است اما با نقشی که در پیشگیری از خوردگی و در نتیجه پیشگیری از ایجاد خسارت در تجهیزات، در بلند مدت حتی می تواند از دیگر روش ها بصرفه تر باشد.
2. انتخاب فلز مناسب با پوشش های موثر برای تجهیزات تصفیه آب
3. تصفیه دقیق آب مصرفی دیگ بخار با نصب سختی گیر و هوازدا
4. تزریق پیوسته مواد شیمیایی مناسب به آب تغذیه دیگ بخار، به منظور جذب اکسیژن باقیمانده(اکسیژن زدا)
5. کنترلpHآب تغذیه و دیگ بخار در حد مناسب
6. کنترل غلظت مواد شیمیایی در دیگ بخار