Investigating the phenomenon of corrosion in the cooling tower and its control

خوردگی در برج خنک کننده

خوردگی از جمله مهمترين مشكلات در برج خنک کننده است و موجب اتلاف هزينه و كم شدن بازدهی برج می گردد. وجود عوامل گوناگون در برج امكان بروز خوردگی در برج خنک کننده را به راحتی ميسر می سازد. وجود آب به عنوان يک الكتروليت و همچنين وجود فلزات از جنس مختلف در برج به عنوان كاتد و آند زمينه را برای ايجاد يک پيل شيميايی در مقياس بزرگ فراهم می سازد! وجود آب موجود در برج و تغييرات دما موجب تسريع عمل خوردگی می گردد.

رسوب و خوردگی در اثر مهاجرت الکترون ها

در برج خنک کنندهpHناخالصی های گوناگون و تغييرات عملا با واكنش های اكسايش-كاهش روبرو هستيم. مهاجرت الكترون ها از آند به سمت كاتد موجب از بين رفتن تدريجی آند و ايجاد رسوب بر فلزات شده كه اين رسوب خود موجب تسريع خوردگی می شود. خوردگی در برج خنک کننده معمولا به صورت حفره ای و شياری مشاهده می شود. برای جلوگيری از بروز و ايجاد خوردگی كافی است حداقل يكی از سه عامل پيل شيميايی يعنی آند، كاتد و الكترولت را قطع كنيم.

محلول های ضد خوردگی در برج خنک کننده

براي جلوگيری از خوردگی در برج خنک کننده از موادی به نام بازدارنده خوردگی استفاده می كنيم. اين بازدارنده ها با ايجاد يک لايه محافظ بر روی فلز مانع دسترسی آن به الكتروليت شده و خوردگی را متوقف و يا كند می كند.

واكنش زير در آند اتفاق می افتد:

Fe→Fe2++2e–                                                   (1)

دو واكنش زير در كاتد اتفاق می افتد:

H2O+1∕2O2+2e– →2OH–                                   (2)

2H++2e– →H2                                                   (3)

واكنش های زير نيز در ضمن انجام می گيرد:

Fe2++2OH– →Fe(OH)2                                     (4)

2Fe(OH)2+1∕2 O2+H2O→2Fe(OH)3                (5)

با تشكيل رسوب بر روی فلز وضعيت از اين هم بدتر شده و لجنی متشكل از ميكروارگانيسم ها بر روی فلز تشكيل شده و يک شرايط هوازی در تماس با فلز ايجاد شده و موجب پيدايش تركيبات گوگرددار می شود:

SO42- +10H++8e– →H2S+H2O                        (6)

عوامل موثر بر سرعت خوردگی

از جمله مهم ترين عواملی كه باعث تسريع فرايند خوردگی در برج می شود عبارت است از:

1. pH  :  pH بين 6,5 تا 9 تقريبا ثابت است.
2. سختي كلسيم  :  برای آبهای با ميزان سختی كلسيم بالا، ميزان بازدارنده خوردگی كاهش می يابد و برعكس.
3. تجمع يون های مهاجم :  از جمله يونهای مهاجم يون كلرايد و يون سولفات است كه در غلظت های بالا به لايه محافظ ايجاد شده توسط ماده بازدارنده حمله كرده و آن را ضعيف كرده يا از بين می برد.
4. سرعت آب :  هر چه سرعت آب بيشتر باشد ميزان خوردگی زيادتر می شود اما از سوی ديگر با وجود ماده بازدارنده خوردگی هرچه سرعت آب بيشتر باشد تاثير آن بهتر و بيشتر خواهد بود. از اين رو همواره بايد در يک سرعت بهينه از آب كار كرد.

منبع: بررسی دو پديده رسوب و خوردگی در برج خنک كننده و كنترل آن در يک نمونه موردی صنعتی