Διάβρωση χλωρίου σωλήνων σε λέβητες. Η διάβρωση των λεβήτων ζεστού νερού είναι το αποτέλεσμα της χρήσης νερού χαμηλής ποιότητας. Τα φαινόμενα διάβρωσης στους λέβητες εμφανίζονται συχνά στην εσωτερική επιφάνεια με θερμική πίεση και σχετικά λιγότερο συχνά στο εξωτερικό

Κάτοχοι του διπλώματος ευρεσιτεχνίας RU 2503747:

ΠΕΔΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

Η εφεύρεση σχετίζεται με τη μηχανική θερμικής ισχύος και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προστασία έναντι κλιμάκων θερμαντικών σωλήνων ατμού και λέβητα ζεστού νερού, εναλλάκτες θερμότητας, εγκαταστάσεις λέβητα, εξατμιστές, κεντρικά συστήματα θέρμανσης, συστήματα θέρμανσης κτίρια κατοικιώνκαι βιομηχανικές εγκαταστάσεις στη διαδικασία της τρέχουσας λειτουργίας.

ΕΠΙΠΕΔΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

Η λειτουργία των λεβήτων ατμού σχετίζεται με την ταυτόχρονη έκθεση σε υψηλές θερμοκρασίες, πίεση, μηχανικές καταπονήσεις και ένα επιθετικό περιβάλλον, το οποίο είναι το νερό του λέβητα. Το νερό του λέβητα και το μέταλλο των επιφανειών θέρμανσης του λέβητα είναι ξεχωριστές φάσεις ενός σύνθετου συστήματος που σχηματίζεται κατά την επαφή τους. Το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης αυτών των φάσεων είναι οι επιφανειακές διεργασίες που συμβαίνουν στη διεπαφή τους. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται διάβρωση και σχηματισμός κλίμακας στο μέταλλο των επιφανειών θέρμανσης, το οποίο οδηγεί σε αλλαγή στη δομή και τις μηχανικές ιδιότητες του μετάλλου, και το οποίο συμβάλλει στην ανάπτυξη διαφόρων ζημιών. Δεδομένου ότι η θερμική αγωγιμότητα της κλίμακας είναι πενήντα φορές χαμηλότερη από εκείνη του σιδήρου των σωλήνων θέρμανσης, υπάρχει απώλεια θερμικής ενέργειας κατά τη μεταφορά θερμότητας - με πάχος κλίμακας 1 mm από 7 έως 12% και στα 3 mm - 25%. Η συσσώρευση μεγάλης κλίμακας σε ένα συνεχές σύστημα λέβητα ατμού συχνά οδηγεί σε διακοπή της παραγωγής για αρκετές ημέρες το χρόνο για να αφαιρεθεί η κλίμακα.

Η ποιότητα της τροφοδοσίας και συνεπώς το νερό του λέβητα καθορίζεται από την παρουσία ακαθαρσιών που μπορούν να προκαλέσουν διαφορετικά είδηδιάβρωση του μετάλλου εσωτερικών επιφανειών θέρμανσης, σχηματισμός πρωτογενούς κλίμακας πάνω τους, καθώς και λάσπη ως πηγή σχηματισμού δευτερεύουσας κλίμακας Επιπλέον, η ποιότητα του νερού του λέβητα εξαρτάται επίσης από τις ιδιότητες των ουσιών που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα επιφανειακών φαινομένων κατά τη μεταφορά νερού και συμπυκνώματος μέσω αγωγών, σε διαδικασίες επεξεργασίας νερού. Αφαίρεση ακαθαρσιών από νερό τροφοδοσίαςείναι ένας από τους τρόπους πρόληψης του σχηματισμού κλίμακας και διάβρωσης και πραγματοποιείται με μεθόδους προκαταρκτικής επεξεργασίας (προ-λέβητα) επεξεργασίας νερού, που στοχεύουν στη μεγιστοποίηση της απομάκρυνσης των ακαθαρσιών στο νερό πηγής. Ωστόσο, οι χρησιμοποιούμενες μέθοδοι δεν επιτρέπουν τον πλήρη αποκλεισμό του περιεχομένου των ακαθαρσιών στο νερό, το οποίο σχετίζεται όχι μόνο με τεχνικές δυσκολίες, αλλά και με την οικονομική σκοπιμότητα της χρήσης μεθόδων επεξεργασίας νερού προ-βρασμού. Επιπλέον, δεδομένου ότι η επεξεργασία νερού είναι ένα πολύπλοκο τεχνικό σύστημα, είναι περιττή για λέβητες μικρής και μέσης χωρητικότητας.

Οι γνωστές μέθοδοι για την αφαίρεση εναποθέσεων που έχουν ήδη σχηματιστεί χρησιμοποιούν κυρίως μηχανικές και χημικές μεθόδους καθαρισμού. Το μειονέκτημα αυτών των μεθόδων είναι ότι δεν μπορούν να παραχθούν κατά τη λειτουργία των λεβήτων. Επιπλέον, οι χημικές μέθοδοι καθαρισμού απαιτούν συχνά τη χρήση ακριβών χημικών.

Υπάρχουν επίσης γνωστές μέθοδοι πρόληψης του σχηματισμού κλίμακας και διάβρωσης, που πραγματοποιούνται κατά τη λειτουργία λεβήτων.

Το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ΗΠΑ 1877389 προτείνει μια μέθοδο για την αφαίρεση της κλίμακας και την πρόληψη του σχηματισμού της σε ζεστό νερό και λέβητες ατμού... Σε αυτήν τη μέθοδο, η επιφάνεια του λέβητα είναι η κάθοδος και η άνοδος βρίσκεται μέσα στον αγωγό. Η μέθοδος συνίσταται στη μετάδοση συνεχούς ή εναλλασσόμενου ρεύματος μέσω του συστήματος. Οι συγγραφείς σημειώνουν ότι ο μηχανισμός δράσης της μεθόδου έγκειται στο γεγονός ότι κάτω από τη δράση ενός ηλεκτρικού ρεύματος, σχηματίζονται φυσαλίδες αερίου στην επιφάνεια του λέβητα, οι οποίες οδηγούν σε απολέπιση της υπάρχουσας κλίμακας και εμποδίζουν το σχηματισμό ενός νέου ένας. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η ανάγκη συνεχούς διατήρησης της ροής ηλεκτρικού ρεύματος στο σύστημα.

Το Δίπλωμα Ευρεσιτεχνίας ΗΠΑ Νο. 5,667,677 προτείνει μια μέθοδο για την επεξεργασία ενός υγρού, ιδιαίτερα του νερού, σε έναν αγωγό προκειμένου να καθυστερήσει ο σχηματισμός της κλίμακας. Αυτή η μέθοδος βασίζεται στη δημιουργία ενός ηλεκτρομαγνητικού πεδίου σε σωλήνες, οι οποίοι απωθούν τα ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου διαλυμένα σε νερό από τα τοιχώματα των σωλήνων και του εξοπλισμού, αποτρέποντάς τους να κρυσταλλώσουν με τη μορφή κλίμακας, γεγονός που καθιστά δυνατή τη λειτουργία λεβήτων, λεβήτων, θερμότητας εναλλάκτες, συστήματα ψύξης με σκληρό νερό. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι το υψηλό κόστος και η πολυπλοκότητα του εξοπλισμού που χρησιμοποιείται.

Το WO 2004016833 προτείνει μια μέθοδο για τη μείωση του σχηματισμού κλίμακας σε μια μεταλλική επιφάνεια εκτεθειμένη σε ένα υπερκορεσμένο αλκαλικό υδατικό διάλυμα, από το οποίο μπορεί να σχηματιστεί κλίμακα μετά από μια περίοδο έκθεσης, που περιλαμβάνει την εφαρμογή ενός καθοδικού δυναμικού στην εν λόγω επιφάνεια.

Αυτή η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορα τεχνολογικές διαδικασίεςστο οποίο το μέταλλο έρχεται σε επαφή με ένα υδατικό διάλυμα, ιδίως σε εναλλάκτες θερμότητας. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι δεν προστατεύει τη μεταλλική επιφάνεια από διάβρωση μετά την αφαίρεση του καθοδικού δυναμικού.

Επομένως, επί του παρόντος υπάρχει ανάγκη ανάπτυξης μιας βελτιωμένης μεθόδου για την πρόληψη του σχηματισμού κλίμακας σε σωλήνες θέρμανσης, λέβητες ζεστού νερού και λέβητες ατμού, ο οποίος είναι οικονομικός και εξαιρετικά αποτελεσματικός και παρέχει αντιδιαβρωτική προστασία της επιφάνειας για μεγάλο χρονικό διάστημα μετά την έκθεση.

Στην παρούσα εφεύρεση, το καθορισμένο πρόβλημα επιλύεται με μια μέθοδο σύμφωνα με την οποία ένα ηλεκτρικό δυναμικό μεταφοράς ρεύματος δημιουργείται σε μια μεταλλική επιφάνεια, επαρκής για την εξουδετέρωση του ηλεκτροστατικού συστατικού της δύναμης πρόσφυσης κολλοειδών σωματιδίων και ιόντων στην μεταλλική επιφάνεια.

ΣΥΝΤΟΜΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΕΦΕΥΡΕΣΗΣ

Ένα αντικείμενο της παρούσας εφεύρεσης είναι να παρέχει μια βελτιωμένη μέθοδο για την πρόληψη του σχηματισμού κλίμακας στους σωλήνες θέρμανσης ζεστού νερού και λέβητες ατμού.

Ένα άλλο αντικείμενο της παρούσας εφεύρεσης είναι να παρέχει τη δυνατότητα εξάλειψης ή μείωσης σημαντικά της ανάγκης για αφαλάτωση κατά τη λειτουργία των λέβητων ζεστού νερού και ατμού.

Ένα άλλο αντικείμενο της παρούσας εφεύρεσης είναι η εξάλειψη της ανάγκης χρήσης αναλώσιμων αντιδραστηρίων για την πρόληψη του σχηματισμού κλίμακας και διάβρωσης των σωλήνων θέρμανσης ζεστού νερού και λέβητα ατμού.

Ένα άλλο αντικείμενο της παρούσας εφεύρεσης είναι να επιτρέψει την έναρξη της εργασίας για να αποτρέψει το σχηματισμό κλίμακας και διάβρωσης των σωλήνων θέρμανσης ζεστού νερού και λέβητα ατμού σε βρώμικους σωλήνες λέβητα.

Η παρούσα εφεύρεση αναφέρεται σε μια μέθοδο για την πρόληψη του σχηματισμού κλίμακας και διάβρωσης σε μια μεταλλική επιφάνεια κατασκευασμένη από κράμα σιδήρου και σε επαφή με περιβάλλον ατμού-νερού από το οποίο μπορεί να σχηματιστεί κλίμακα. Η καθορισμένη μέθοδος συνίσταται στην εφαρμογή στην καθορισμένη μεταλλική επιφάνεια ηλεκτρικού δυναμικού μεταφοράς ρεύματος επαρκούς για την εξουδετέρωση του ηλεκτροστατικού συστατικού της δύναμης πρόσφυσης κολλοειδών σωματιδίων και ιόντων στην μεταλλική επιφάνεια.

Σύμφωνα με ορισμένες συγκεκριμένες εφαρμογές της αξιούμενης μεθόδου, το δυναμικό μεταφοράς ρεύματος ρυθμίζεται στην περιοχή 61-150 V. Σύμφωνα με ορισμένες συγκεκριμένες εφαρμογές της αξιούμενης μεθόδου, το προαναφερθέν κράμα που περιέχει σίδηρο είναι χάλυβας. Σε ορισμένες υλοποιήσεις, η μεταλλική επιφάνεια είναι η εσωτερική επιφάνεια των σωλήνων θέρμανσης ενός λέβητα ζεστού νερού ή ατμού.

Η μέθοδος που περιγράφεται σε αυτήν την περιγραφή έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα. Ένα πλεονέκτημα της μεθόδου είναι ο σχηματισμός μειωμένης κλίμακας. Ένα άλλο πλεονέκτημα της παρούσας εφεύρεσης είναι η δυνατότητα χρήσης μιας ηλεκτρικής συσκευής που αγοράστηκε μόλις αγοράστηκε χωρίς την ανάγκη χρήσης αναλώσιμων συνθετικών αντιδραστηρίων. Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι η ικανότητα να αρχίσετε να εργάζεστε σε βρώμικους σωλήνες λέβητα.

Το τεχνικό αποτέλεσμα της παρούσας εφεύρεσης, επομένως, είναι η αύξηση της αποτελεσματικότητας των λέβητων ζεστού νερού και ατμού, η αύξηση της παραγωγικότητας, η αύξηση της αποτελεσματικότητας της μεταφοράς θερμότητας, η μείωση της κατανάλωσης καυσίμου για τη θέρμανση του λέβητα, την εξοικονόμηση ενέργειας κ.λπ.

Άλλα τεχνικά αποτελέσματα και πλεονεκτήματα της παρούσας εφεύρεσης περιλαμβάνουν την παροχή της πιθανότητας καταστροφής από στρώμα προς στρώμα και απομάκρυνσης της ήδη σχηματισμένης κλίμακας, καθώς και πρόληψη του νέου σχηματισμού της.

ΣΥΝΤΟΜΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΣΧΕΔΙΩΝ

Το σχήμα 1 δείχνει την κατανομή των εναποθέσεων στις εσωτερικές επιφάνειες του λέβητα ως αποτέλεσμα της εφαρμογής της μεθόδου σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση.

ΛΕΠΤΟΜΕΡΗΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΕΦΕΥΡΕΣΗΣ

Η μέθοδος σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση συνίσταται στην εφαρμογή σε μια μεταλλική επιφάνεια ευαίσθητη στον σχηματισμό κλίμακας, ένα ηλεκτρικό δυναμικό μεταφοράς ρεύματος επαρκές για να εξουδετερώσει το ηλεκτροστατικό συστατικό της δύναμης πρόσφυσης κολλοειδών σωματιδίων και ιόντων που σχηματίζουν κλίμακα στην μεταλλική επιφάνεια.

Ο όρος «αγώγιμο ηλεκτρικό δυναμικό» υπό την έννοια με την οποία χρησιμοποιείται σε αυτήν την εφαρμογή σημαίνει ένα εναλλασσόμενο δυναμικό που εξουδετερώνει το ηλεκτρικό διπλό στρώμα στη διεπαφή μεταξύ του μετάλλου και του μέσου ατμού-νερού που περιέχει άλατα, οδηγώντας στον σχηματισμό κλίμακας.

Όπως είναι γνωστό σε κάποιον με πείρα σε αυτήν την τεχνολογία, οι φορείς φορτίου σε ένα μέταλλο, οι οποίοι είναι αργοί σε σύγκριση με τους κύριους φορείς φόρτισης, τα ηλεκτρόνια, είναι εξάρσεις της κρυσταλλικής δομής του, οι οποίοι φέρουν ένα ηλεκτρικό φορτίο και σχηματίζουν ρεύματα εξάρθρωσης. Βγαίνοντας στην επιφάνεια των σωληνώσεων θέρμανσης του λέβητα, αυτά τα ρεύματα αποτελούν μέρος του ηλεκτρικού διπλού στρώματος κατά τη διαμόρφωση της κλίμακας. Το αγώγιμο, ηλεκτρικό, παλλόμενο δυναμικό (δηλαδή, εναλλασσόμενο) ενεργοποιεί την απομάκρυνση του ηλεκτρικού φορτίου των εξάρσεων από τη μεταλλική επιφάνεια στο έδαφος. Από αυτήν την άποψη, είναι ένας αγωγός των ρευμάτων εξάρθρωσης. Ως αποτέλεσμα της δράσης αυτού του ρεύματος που μεταφέρει ρεύμα, το ηλεκτρικό διπλό στρώμα καταστρέφεται και η κλίμακα σταδιακά αποσυντίθεται και περνά στο νερό του λέβητα με τη μορφή λάσπης, η οποία αφαιρείται από τον λέβητα με περιοδικές εκρήξεις.

Έτσι, ο όρος «αγώγιμο δυναμικό» είναι κατανοητός για ένα άτομο με εμπειρία στην τέχνη και, επιπλέον, είναι γνωστός από την προηγούμενη τεχνική (βλέπε, για παράδειγμα, δίπλωμα ευρεσιτεχνίας RU 2128804 C1).

Για παράδειγμα, μια συσκευή που περιγράφεται στο RU 2100492 C1, η οποία περιλαμβάνει έναν μετατροπέα με μετατροπέα συχνότητας και έναν ρυθμιστή δυναμικού παλμού, καθώς και έναν ρυθμιστή σχήματος παλμού, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συσκευή για τη δημιουργία ηλεκτρικού δυναμικού μεταφοράς ρεύματος. Λεπτομερής περιγραφήαυτής της συσκευής παρέχεται σε RU 2100492 C1. Οποιαδήποτε άλλη παρόμοια συσκευή μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί, όπως θα γίνει κατανοητό από έναν έμπειρο στην τέχνη.

Ένα αγώγιμο ηλεκτρικό δυναμικό σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση μπορεί να εφαρμοστεί σε οποιοδήποτε μέρος της μεταλλικής επιφάνειας απομακρυσμένο από τη βάση του λέβητα. Ο τόπος εφαρμογής καθορίζεται από την ευκολία και / ή την αποτελεσματικότητα της εφαρμογής της μεθόδου που αξιώνεται. Ένα άτομο με εμπειρία στην τέχνη, χρησιμοποιώντας τις πληροφορίες που αποκαλύπτονται εδώ και χρησιμοποιώντας τυπικές διαδικασίες δοκιμής, θα είναι σε θέση να προσδιορίσει τη βέλτιστη θέση για το ρεύμα που μεταφέρει το ρεύμα.

Σε μερικές υλοποιήσεις της παρούσας εφεύρεσης, το ηλεκτρικό δυναμικό που φέρει το ρεύμα είναι μεταβλητό.

Το αγώγιμο ηλεκτρικό δυναμικό σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση μπορεί να εφαρμοστεί διαφορετικές περιόδουςχρόνος. Ο χρόνος εφαρμογής του δυναμικού καθορίζεται από τη φύση και το βαθμό μόλυνσης της μεταλλικής επιφάνειας, τη σύνθεση του χρησιμοποιούμενου νερού, καθεστώς θερμοκρασίαςκαι τα χαρακτηριστικά λειτουργίας της συσκευής θέρμανσης και άλλων παραγόντων που είναι γνωστοί στους έμπειρους της τέχνης. Ένα άτομο έμπειρο στην τέχνη, χρησιμοποιώντας τις πληροφορίες που αποκαλύπτονται σε αυτήν την περιγραφή και χρησιμοποιώντας τυπικές μεθόδους δοκιμής, θα είναι σε θέση να καθορίσει τον βέλτιστο χρόνο για την εφαρμογή του ηλεκτρικού δυναμικού που διαχέει το ρεύμα, με βάση τους στόχους, τις συνθήκες και την κατάσταση της θέρμανσης συσκευή.

Το μέγεθος του δυναμικού μεταφοράς ρεύματος που απαιτείται για την εξουδετέρωση του ηλεκτροστατικού συστατικού της δύναμης πρόσφυσης μπορεί να προσδιοριστεί από έναν ειδικό στον τομέα της κολλοειδούς χημείας με βάση πληροφορίες γνωστές από την προηγούμενη τεχνική, για παράδειγμα από το βιβλίο Deryagin BV, Churaev NV, Muller VM Surface Forces, Moscow, Nauka, 1985. Σε ορισμένες υλοποιήσεις, το ρεύμα που μεταφέρει το ρεύμα κυμαίνεται από 10 V έως 200 V, προτιμότερα 60 V έως 150 V, ακόμη προτιμότερα 61 V έως 150 V. Τιμές του ρεύματος που μεταφέρει το ρεύμα στην περιοχή από 61 V έως 150 V οδηγεί στην εκφόρτιση του ηλεκτρικού διπλού στρώματος, το οποίο αποτελεί τη βάση του ηλεκτροστατικού στοιχείου των δυνάμεων πρόσφυσης στην κλίμακα και, κατά συνέπεια, την καταστροφή κλίμακα. Οι τιμές του δυναμικού μεταφοράς ρεύματος κάτω των 61 V είναι ανεπαρκείς για να καταστρέψουν την κλίμακα, και σε τιμές του δυναμικού μεταφοράς ρεύματος άνω των 150 V, είναι πιθανό να ξεκινήσει ανεπιθύμητη ηλεκτροεκρηκτική καταστροφή του μετάλλου των σωλήνων θέρμανσης.

Η μεταλλική επιφάνεια στην οποία μπορεί να εφαρμοστεί η μέθοδος σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση μπορεί να είναι μέρος των ακόλουθων συσκευών θερμικής μηχανικής: σωλήνες θέρμανσης ατμού και λέβητα ζεστού νερού, εναλλάκτες θερμότητας, εγκαταστάσεις λέβητα, εξατμιστές, κεντρικά συστήματα θέρμανσης, συστήματα θέρμανσης για κτίρια κατοικιών και βιομηχανικές εγκαταστάσεις κατά τη διάρκεια της τρέχουσας λειτουργίας. Αυτή η λίστα είναι επεξηγηματική και δεν περιορίζει τη λίστα συσκευών στις οποίες μπορεί να εφαρμοστεί η μέθοδος σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση.

Σε μερικές πραγματοποιήσεις, το κράμα που περιέχει σίδηρο από το οποίο κατασκευάζεται η μεταλλική επιφάνεια στο οποίο μπορεί να εφαρμοστεί η μέθοδος σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση μπορεί να είναι χάλυβας ή άλλο υλικό που περιέχει σίδηρο όπως χυτοσίδηρο, κοβάρ, φέκρα, χάλυβας μετασχηματιστή , alsifer, magnico, alnico, χρώμιο χάλυβας, Invar, κ.λπ. Αυτή η λίστα είναι επεξηγηματική και δεν περιορίζει τον κατάλογο των κραμάτων που περιέχουν σίδηρο στα οποία μπορεί να εφαρμοστεί η μέθοδος σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση. Ένα άτομο με πείρα σε αυτήν την τεχνολογία, με βάση γνώσεις γνωστές από την προηγούμενη τέχνη, θα είναι σε θέση σε τέτοια κράματα που περιέχουν σίδηρο που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση.

Περιβάλλον νερούαπό την οποία η κλίμακα είναι ικανή να σχηματίζει, σύμφωνα με ορισμένες πραγματοποιήσεις της παρούσας εφεύρεσης, είναι νερό βρύσης. Το υδατικό μέσο μπορεί επίσης να περιέχει νερό που περιέχει διαλυμένες μεταλλικές ενώσεις. Οι διαλυμένες μεταλλικές ενώσεις μπορούν να είναι ενώσεις σιδήρου και / ή αλκαλικής γαίας. Το υδατικό μέσο μπορεί επίσης να είναι ένα υδατικό εναιώρημα κολλοειδών σωματιδίων ενώσεων σιδήρου και / ή αλκαλικής γαίας.

Η μέθοδος σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση αφαιρεί τις προηγουμένως σχηματισμένες εναποθέσεις και χρησιμεύει ως μέσο χωρίς αντιδραστήρια για τον καθαρισμό των εσωτερικών επιφανειών κατά τη λειτουργία της συσκευής θέρμανσης, παρέχοντας περαιτέρω τρόπο λειτουργίας χωρίς κλίμακα. Σε αυτήν την περίπτωση, το μέγεθος της ζώνης εντός της οποίας επιτυγχάνεται η πρόληψη του σχηματισμού κλίμακας και διάβρωσης υπερβαίνει σημαντικά το μέγεθος της ζώνης αποτελεσματικής καταστροφής της κλίμακας.

Η μέθοδος σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

Δεν απαιτεί τη χρήση αντιδραστηρίων, δηλ. φιλικό προς το περιβάλλον;

Εύκολο στην εφαρμογή, δεν απαιτεί ειδικές συσκευές.

Επιτρέπει την αύξηση του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας και την αύξηση της αποτελεσματικότητας των λεβήτων, γεγονός που επηρεάζει σημαντικά τους οικονομικούς δείκτες της λειτουργίας του.

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως προσθήκη στις εφαρμοζόμενες μεθόδους επεξεργασίας νερού πριν από βρασμό, ή ξεχωριστά.

Σας επιτρέπει να εγκαταλείψετε τις διαδικασίες μαλάκωσης και απαέρωσης του νερού, κάτι που απλοποιεί σημαντικά τεχνολογικό σχέδιολεβητοστάσια και καθιστά δυνατή τη σημαντική μείωση του κόστους κατά την κατασκευή και τη λειτουργία.

Πιθανά αντικείμενα της μεθόδου μπορεί να είναι λέβητες ζεστού νερού, λέβητες απορριμμάτων θερμότητας, κλειστά συστήματαπαροχή θερμότητας, εγκαταστάσεις θερμικής αφαλάτωσης θαλασσινού νερού, εγκαταστάσεις μετατροπής ατμού κ.λπ.

Η απουσία ζημιάς από διάβρωση, σχηματισμός κλίμακας στις εσωτερικές επιφάνειες ανοίγει μια ευκαιρία για την ανάπτυξη ουσιαστικά νέων δομικών και διαρρυθμιστικών λύσεων για ατμολέβητες χαμηλής και μέσης ισχύος. Αυτό θα επιτρέψει, λόγω της εντατικοποίησης των θερμικών διεργασιών, να επιτύχει σημαντική μείωση της μάζας και των διαστάσεων των λέβητων ατμού. Παρέχετε το καθορισμένο επίπεδο θερμοκρασίας των επιφανειών θέρμανσης και, κατά συνέπεια, μειώστε την κατανάλωση καυσίμου, τον όγκο καπναέριοκαι να μειώσουν τις εκπομπές τους στην ατμόσφαιρα.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ

Η μέθοδος που αξιώνεται στην παρούσα εφεύρεση δοκιμάστηκε στα εργοστάσια λεβήτων "Admiralteyskie Verfi" και "Krasny Khimik". Έχει αποδειχθεί ότι η μέθοδος σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση απομακρύνει αποτελεσματικά τις εναποθέσεις από τις εσωτερικές επιφάνειες των λεβήτων. Κατά τη διάρκεια αυτών των εργασιών, επιτεύχθηκε ισοδύναμη εξοικονόμηση καυσίμου 3-10%, ενώ το εύρος των τιμών εξοικονόμησης σχετίζεται με διαφορετικούς βαθμούς μόλυνσης των εσωτερικών επιφανειών των μονάδων λέβητα. Ο στόχος της εργασίας ήταν να αξιολογηθεί η αποτελεσματικότητα της μεθόδου που αξιώνεται για να εξασφαλιστεί ένας τρόπος λειτουργίας χωρίς αντιδραστήρια, χωρίς κλίμακα λειτουργίας των ατμολέβητων μέσης ισχύος σε συνθήκες υψηλής ποιότητας επεξεργασίας νερού, συμμόρφωση με το καθεστώς νερού-χημικών και υψηλός επαγγελματικό επίπεδολειτουργία εξοπλισμού.

Η δοκιμή της μεθόδου που αξιώνεται στην παρούσα εφεύρεση πραγματοποιήθηκε σε μονάδα λέβητα ατμού Νο. 3 DKVr 20/13 του 4ου σπιτιού λέβητα Krasnoselskaya του νοτιοδυτικού υποκαταστήματος της κρατικής μονάδας "TEK SPb". Η λειτουργία της μονάδας λέβητα πραγματοποιήθηκε αυστηρά σύμφωνα με τις απαιτήσεις των κανονιστικών εγγράφων. Ο λέβητας είναι εφοδιασμένος με όλα τα απαραίτητα μέσα για την παρακολούθηση των παραμέτρων λειτουργίας του (πίεση και ροή του παραγόμενου ατμού, θερμοκρασία και ρυθμός ροής του νερού τροφοδοσίας, πίεση του αέρα και καύσιμο στους καυστήρες, εκφόρτιση στα κύρια τμήματα του τη διαδρομή αερίου της μονάδας λέβητα). Η ικανότητα ατμού του λέβητα διατηρήθηκε στο επίπεδο των 18 t / h, η πίεση ατμού στο τύμπανο του λέβητα ήταν 8,1… 8,3 kg / cm2. Ο εξοικονομητής λειτουργούσε σε λειτουργία θέρμανσης. Η πηγή νερού που χρησιμοποιήθηκε ήταν η παροχή νερού πόλης, η οποία αντιστοιχούσε στις απαιτήσεις του GOST 2874-82 "Πόσιμο νερό". Πρέπει να σημειωθεί ότι η ποσότητα ενώσεων σιδήρου στην είσοδο στο καθορισμένο λεβητοστάσιο, κατά κανόνα, υπερβαίνει ρυθμιστικές απαιτήσεις(0,3 mg / l) και είναι 0,3-0,5 mg / l, γεγονός που οδηγεί σε εντατική υπερανάπτυξη εσωτερικών επιφανειών με αδενικές ενώσεις.

Η αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της μεθόδου πραγματοποιήθηκε σύμφωνα με την κατάσταση των εσωτερικών επιφανειών του λέβητα.

Αξιολόγηση της επίδρασης της μεθόδου σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση στην κατάσταση των εσωτερικών επιφανειών θέρμανσης της μονάδας λέβητα.

Πριν από την έναρξη των δοκιμών, πραγματοποιήθηκε εσωτερική επιθεώρηση της μονάδας λέβητα και καταγράφηκε η αρχική κατάσταση των εσωτερικών επιφανειών. Μια προκαταρκτική επιθεώρηση του λέβητα πραγματοποιήθηκε στην αρχή σεζόν θέρμανσης, ένα μήνα μετά τον χημικό καθαρισμό. Ως αποτέλεσμα της επιθεώρησης, αποκαλύφθηκε: στην επιφάνεια των τυμπάνων, στερεά στερεά αποθέματα σκούρου καφέ χρώματος, που έχουν παραμαγνητικές ιδιότητες και αποτελούνται, πιθανώς, από οξείδια σιδήρου. Το πάχος των εναποθέσεων ήταν έως 0,4 mm οπτικά. Στο ορατό τμήμα των σωλήνων του λέβητα, κυρίως στην πλευρά που βλέπει στο τζάκι, δεν βρέθηκαν συνεχείς στερεές εναποθέσεις (έως και πέντε κηλίδες ανά 100 mm του μήκους του σωλήνα με μέγεθος 2 έως 15 mm και πάχος έως 0,5 οπτικά mm).

Η συσκευή για τη δημιουργία δυναμικού μεταφοράς ρεύματος, που περιγράφεται στο RU 2100492 C1, συνδέθηκε στο σημείο (1) με την πόρτα (2) του άνω τυμπάνου στο πίσω μέρος του λέβητα (βλ. Εικ. 1). Το αγώγιμο ηλεκτρικό δυναμικό ήταν ίσο με 100 V. Το αγώγιμο ηλεκτρικό δυναμικό διατηρήθηκε συνεχώς για 1,5 μήνες. Στο τέλος αυτής της περιόδου, η μονάδα λέβητα άνοιξε. Ως αποτέλεσμα εσωτερικής επιθεώρησης του λέβητα, σχεδόν πλήρης απουσία εναποθέσεων (όχι περισσότερο από 0,1 mm οπτικά) βρέθηκε στην επιφάνεια (3) του άνω και κάτω ντραμς σε απόσταση 2-2,5 μέτρων (ζώνη (4)) από η πόρτα του τυμπάνου (το σημείο προσάρτησης της συσκευής για τη δημιουργία αγώγιμου δυναμικού (1)). Σε απόσταση 2,5-3,0 m (ζώνη (5)) από τις καταπακτές, οι εναποθέσεις (6) διατηρήθηκαν με τη μορφή χωριστών σωληναρίων (κηλίδων) πάχους έως 0,3 mm (βλέπε Εικ. 1). Περαιτέρω, καθώς κινούμαστε προς τα εμπρός (σε απόσταση 3,0-3,5 μ. Από τις καταπακτές), οι στερεές εναποθέσεις (7) αρχίζουν να εμφανίζονται έως και 0,4 mm οπτικά, δηλ. Σε αυτήν την απόσταση από το σημείο σύνδεσης της συσκευής, το αποτέλεσμα της μεθόδου καθαρισμού σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση πρακτικά δεν εμφανίστηκε. Το αγώγιμο ηλεκτρικό δυναμικό ήταν ίσο με 100 V. Το αγώγιμο ηλεκτρικό δυναμικό διατηρήθηκε συνεχώς για 1,5 μήνες. Στο τέλος αυτής της περιόδου, η μονάδα λέβητα άνοιξε. Ως αποτέλεσμα εσωτερικής επιθεώρησης της μονάδας λέβητα, διαπιστώθηκε ότι δεν υπάρχουν σχεδόν καθόλου εναποθέσεις (όχι περισσότερο από 0,1 mm οπτικά) στην επιφάνεια των άνω και κάτω βαρελιών εντός 2-2,5 μέτρων από τις πόρτες των τυμπάνων (το σημείο προσάρτησης της συσκευής για τη δημιουργία δυναμικού μεταφοράς ρεύματος). Σε απόσταση 2,5-3,0 m από τις καταπακτές, οι εναποθέσεις διατηρήθηκαν με τη μορφή ξεχωριστών σωληναρίων (κηλίδων) πάχους έως 0,3 mm (βλ. Εικ. 1). Επιπλέον, καθώς κινούμαστε προς τα εμπρός (σε απόσταση 3,0-3,5 μ. Από τις καταπακτές), οι στερεές εναποθέσεις ξεκινούν έως και 0,4 mm οπτικά, δηλ. Σε αυτήν την απόσταση από το σημείο σύνδεσης της συσκευής, το αποτέλεσμα της μεθόδου καθαρισμού σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση πρακτικά δεν εμφανίστηκε.

Στο ορατό τμήμα των σωληνώσεων του λέβητα, σε απόσταση 3,5-4,0 m από τις πόρτες των τυμπάνων, υπήρχε σχεδόν πλήρης απουσία εναποθέσεων. Επιπλέον, καθώς προχωρήσαμε προς τα εμπρός, δεν βρέθηκαν συνεχείς στερεές εναποθέσεις (έως και πέντε κηλίδες ανά 100 p.mm με μέγεθος 2 έως 15 mm και πάχος έως 0,5 mm οπτικά).

Ως αποτέλεσμα αυτού του σταδίου δοκιμής, συνήχθη το συμπέρασμα ότι η μέθοδος σύμφωνα με την παρούσα εφεύρεση χωρίς τη χρήση οποιωνδήποτε αντιδραστηρίων μπορεί αποτελεσματικά να καταστρέψει τις προηγουμένως σχηματισμένες εναποθέσεις και να παρέχει έναν τρόπο λειτουργίας του λέβητα χωρίς κλίμακα.

Στο επόμενο στάδιο της δοκιμής, η συσκευή για τη δημιουργία δυναμικού μεταφοράς ρεύματος συνδέθηκε στο σημείο "Β" και οι δοκιμές συνεχίστηκαν για άλλες 30-45 ημέρες.

Το επόμενο άνοιγμα της μονάδας λέβητα πραγματοποιήθηκε μετά από 3,5 μήνες συνεχούς λειτουργίας της συσκευής.

Η επιθεώρηση της μονάδας λέβητα έδειξε ότι τα εναπομείναντα εναπομείναντα αποθέματα καταστράφηκαν εντελώς και μόνο μια μικρή ποσότητα διατηρήθηκε στα κάτω τμήματα των σωλήνων ζέσεως.

Αυτό μας επέτρεψε να εξαγάγουμε τα ακόλουθα συμπεράσματα:

Οι διαστάσεις της ζώνης, εντός της οποίας η μονάδα λέβητα λειτουργεί χωρίς κλίμακα, υπερβαίνει σημαντικά τις διαστάσεις της αποτελεσματικής καταστροφής των εναποθέσεων, η οποία επιτρέπει την επακόλουθη μεταφορά του σημείου σύνδεσης του δυναμικού μεταφοράς ρεύματος για τον καθαρισμό ολόκληρης της εσωτερικής επιφάνειας του λέβητα και στη συνέχεια διατηρήστε τον τρόπο λειτουργίας χωρίς κλίμακα

Η καταστροφή των προηγουμένως σχηματισμένων καταθέσεων και η πρόληψη του σχηματισμού νέων προέρχεται από διαδικασίες διαφορετικής φύσης.

Με βάση τα αποτελέσματα της επιθεώρησης, αποφασίστηκε να συνεχιστεί η δοκιμή μέχρι το τέλος. σεζόν θέρμανσηςμε σκοπό τον τελικό καθαρισμό των τυμπάνων και των σωληνώσεων του λέβητα και αποσαφήνιση της αξιοπιστίας της διασφάλισης της λειτουργίας του λέβητα χωρίς κλίμακα. Το επόμενο άνοιγμα της μονάδας λέβητα πραγματοποιήθηκε μετά από 210 ημέρες.

Τα αποτελέσματα της εσωτερικής επιθεώρησης του λέβητα έδειξαν ότι η διαδικασία καθαρισμού των εσωτερικών επιφανειών του λέβητα εντός των άνω και κάτω βαρελιών και των σωλήνων ζέσεως τελείωσε με σχεδόν πλήρη αφαίρεση των εναποθέσεων. Σε ολόκληρη την επιφάνεια του μετάλλου, σχηματίστηκε ένα λεπτό πυκνό επίχρισμα, το οποίο είχε μαύρο χρώμα με μπλε αμαύρωση, το πάχος του οποίου, ακόμη και σε υγρή κατάσταση (σχεδόν αμέσως μετά το άνοιγμα του λέβητα), δεν υπερέβαινε οπτικά το 0,1 mm .

Ταυτόχρονα, η αξιοπιστία της διασφάλισης της λειτουργίας χωρίς κλίμακα της μονάδας λέβητα επιβεβαιώθηκε κατά τη χρήση της μεθόδου της παρούσας εφεύρεσης.

Το προστατευτικό αποτέλεσμα της μεμβράνης μαγνητίτη διήρκεσε έως και 2 μήνες μετά την αποσύνδεση της συσκευής, η οποία είναι αρκετά αρκετή για να εξασφαλίσει την ξηρή συντήρηση της μονάδας λέβητα όταν μεταφέρεται σε αποθεματικό ή για επισκευή.

Αν και η παρούσα εφεύρεση έχει περιγραφεί σε σχέση με διάφορα συγκεκριμένα παραδείγματα και υλοποιήσεις της εφεύρεσης, θα πρέπει να γίνει κατανοητό ότι αυτή η εφεύρεση δεν περιορίζεται σε αυτήν και ότι μπορεί να εφαρμοστεί εντός του πεδίου των ακόλουθων αξιώσεων.

1. Μέθοδος για την πρόληψη του σχηματισμού κλίμακας σε μεταλλική επιφάνεια κατασκευασμένη από κράμα που περιέχει σίδηρο και σε επαφή με ατμόλουτρο-νερό, από το οποίο μπορεί να σχηματιστεί κλίμακα, που περιλαμβάνει την εφαρμογή ηλεκτρικού δυναμικού μεταφοράς ρεύματος στην περιοχή από 61 V έως 150 V στην καθορισμένη μεταλλική επιφάνεια για να εξουδετερώσει το ηλεκτροστατικό συστατικό της πρόσφυσης δύναμης μεταξύ της καθορισμένης μεταλλικής επιφάνειας και των κολλοειδών σωματιδίων και ιόντων που σχηματίζουν κλίμακα.

Η εφεύρεση σχετίζεται με τη μηχανική θερμικής ισχύος και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προστασία από την κλίμακα και τη διάβρωση των σωλήνων θέρμανσης των λεβήτων ατμού και ζεστού νερού, εναλλάκτες θερμότητας, λέβητες, εξατμιστές, κεντρικά συστήματα θέρμανσης, συστήματα θέρμανσης για κτίρια κατοικιών και βιομηχανικές εγκαταστάσεις κατά τη λειτουργία. Μια μέθοδος για την πρόληψη του σχηματισμού κλίμακας σε μια μεταλλική επιφάνεια κατασκευασμένη από κράμα που περιέχει σίδηρο και σε επαφή με περιβάλλον ατμού-νερού, από το οποίο μπορεί να σχηματιστεί κλίμακα, περιλαμβάνει την εφαρμογή στην εν λόγω μεταλλική επιφάνεια ηλεκτρικού δυναμικού μεταφοράς ρεύματος στην περιοχή από 61 V έως 150 V για εξουδετέρωση του ηλεκτροστατικού συστατικού της δύναμης πρόσφυσης μεταξύ της καθορισμένης μεταλλικής επιφάνειας και των κολλοειδών σωματιδίων και ιόντων που σχηματίζουν κλίμακα. Το τεχνικό αποτέλεσμα είναι η αύξηση της αποδοτικότητας και της παραγωγικότητας του λέβητα ζεστού νερού και ατμού, η αύξηση της αποτελεσματικότητας της μεταφοράς θερμότητας, η διασφάλιση της καταστροφής ανά στρώση και η αφαίρεση της διαμορφωμένης κλίμακας, καθώς και η αποτροπή του νέου σχηματισμού της. 2 σελ. f-κρύσταλλοι, 1 π.χ., 1 άρρωστος.

Τι είναι το Hydro-X:

Το Hydro-X είναι μια μέθοδος και λύση που εφευρέθηκε στη Δανία πριν από 70 χρόνια και παρέχει την απαραίτητη διορθωτική επεξεργασία νερού για συστήματα θέρμανσης και λέβητες, τόσο ζεστό νερό όσο και ατμό με χαμηλή πίεση ατμού (έως 40 atm). Όταν χρησιμοποιείτε τη μέθοδο Hydro-X, προστίθεται μόνο μία λύση στο κυκλοφορούν νερό, που παρέχεται στον καταναλωτή σε πλαστικά δοχεία ή βαρέλια, έτοιμα για χρήση. Αυτό επιτρέπει στις επιχειρήσεις να μην διαθέτουν ειδικές αποθήκες χημικών αντιδραστηρίων, καταστήματα για την προετοιμασία των απαραίτητων λύσεων κ.λπ.

Η χρήση του Hydro-X διασφαλίζει τη διατήρηση της απαιτούμενης τιμής pH, τον καθαρισμό νερού από οξυγόνο και ελεύθερο διοξείδιο του άνθρακα, την πρόληψη της εμφάνισης της κλίμακας και, εάν υπάρχει, τον καθαρισμό των επιφανειών, καθώς και την προστασία από τη διάβρωση.

Το Hydro-X είναι ένα διαυγές, κιτρινωπό καφέ υγρό, ομοιογενές, έντονα αλκαλικό, με ειδικό βάρος περίπου 1,19 g / cm στους 20 ° C. Η σύνθεσή του είναι σταθερή και ακόμη και κατά τη διάρκεια μακροχρόνιας αποθήκευσης δεν υπάρχει διαχωρισμός ή καθίζηση υγρών, οπότε δεν χρειάζεται να αναδεύεται πριν από τη χρήση. Το υγρό δεν είναι εύφλεκτο.

Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου Hydro-X είναι η απλότητα και η αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας νερού.

Όταν λειτουργούν συστήματα θέρμανσης νερού, όπως εναλλάκτες θερμότητας, ζεστό νερό ή λέβητες ατμού, τροφοδοτούνται κατά κανόνα με επιπλέον νερό. Για να αποφευχθεί η εμφάνιση κλίμακας, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί επεξεργασία νερού προκειμένου να μειωθεί η περιεκτικότητα σε λάσπη και άλατα στο νερό του λέβητα. Η επεξεργασία νερού μπορεί να πραγματοποιηθεί, για παράδειγμα, με τη χρήση φίλτρων μαλακώματος, τη χρήση απομεταλλώσεων, αντίστροφη ώσμωσηΑκόμα και μετά από μια τέτοια θεραπεία, υπάρχουν προβλήματα που σχετίζονται με την πιθανή εμφάνιση διάβρωσης. Όταν προστίθενται καυστική σόδα, φωσφορικό νάτριο κ.λπ. στο νερό, το πρόβλημα της διάβρωσης παραμένει επίσης, και για ατμολέβητες, ατμοσφαιρική ρύπανση.

Μια αρκετά απλή μέθοδος που αποτρέπει την εμφάνιση της κλίμακας και της διάβρωσης είναι η μέθοδος Hydro-X, σύμφωνα με την οποία μια μικρή ποσότητα ενός ήδη παρασκευασμένου διαλύματος που περιέχει 8 οργανικά και ανόργανα συστατικά προστίθεται στο νερό του λέβητα. Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου είναι τα εξής:

- η λύση παραδίδεται στον καταναλωτή σε μορφή έτοιμη προς χρήση ·

- λύση σε μικρές ποσότητεςεισάγεται στο νερό είτε χειροκίνητα είτε χρησιμοποιώντας μια δοσομετρική αντλία.

- όταν χρησιμοποιείτε το Hydro-X, δεν χρειάζεται να χρησιμοποιείτε άλλες χημικές ουσίες.

- περίπου 10 φορές λιγότερες δραστικές ουσίες παρέχονται στο νερό του λέβητα σε σχέση με τις παραδοσιακές μεθόδους επεξεργασίας νερού.

Το Hydro-X δεν περιέχει τοξικά συστατικά. Εκτός από το υδροξείδιο του νατρίου NaOH και το φωσφορικό νάτριο Na3PO4, όλες οι άλλες ουσίες εξάγονται από μη τοξικά φυτά.

- όταν χρησιμοποιείται σε λέβητες ατμού και εξατμιστές, παρέχεται καθαρός ατμός και αποτρέπεται η πιθανότητα αφρισμού.

Σύνθεση του Hydro-X.

Το διάλυμα περιέχει οκτώ διαφορετικές ουσίες, οργανικές και ανόργανες. Ο μηχανισμός δράσης του Hydro-X είναι πολύπλοκης φυσικοχημικής φύσης.

Η κατεύθυνση της επιρροής κάθε συστατικού είναι περίπου η ακόλουθη.

Το υδροξείδιο του νατρίου NaOH σε ποσότητα 225 g / l μειώνει τη σκληρότητα του νερού και ρυθμίζει την τιμή του pH, προστατεύει το στρώμα μαγνητίτη. φωσφορικό νάτριο Na3PO4 σε ποσότητα 2,25 g / l - αποτρέπει τον σχηματισμό κλίμακας και προστατεύει την επιφάνεια του σιδήρου. Και οι έξι οργανικές ενώσεις συνολικά δεν υπερβαίνουν τα 50 g / l και περιλαμβάνουν λιγνίνη, τανίνη, άμυλο, γλυκόλη, αλγινικό και μαννορονικό νάτριο. Η συνολική ποσότητα βασικών ουσιών NaOH και Na3PO4 στην επεξεργασία του νερού Hydro-X είναι πολύ μικρή, περίπου δέκα φορές μικρότερη από αυτήν που χρησιμοποιείται στην παραδοσιακή επεξεργασία, σύμφωνα με την αρχή της στοιχειομετρίας.

Η επίδραση των συστατικών του Hydro-X είναι πιο φυσική παρά χημική.

Τα οργανικά πρόσθετα εξυπηρετούν τους ακόλουθους σκοπούς.

Το αλγινικό νάτριο και το μαννορονικό νάτριο χρησιμοποιούνται με μερικούς καταλύτες και προάγουν την καθίζηση των αλάτων ασβεστίου και μαγνησίου. Οι τανίνες απορροφούν οξυγόνο και δημιουργούν ένα προστατευτικό από τη διάβρωση στρώμα σιδήρου. Η λιγνίνη δρα όπως η τανίνη και βοηθά επίσης στην απομάκρυνση του υπάρχοντος ασβεστίου. Το άμυλο σχηματίζει λάσπη και η γλυκόλη αποτρέπει τον αφρισμό και την παρακράτηση σταγονιδίων υγρασίας. Οι ανόργανες ενώσεις διατηρούν ένα ασθενώς αλκαλικό περιβάλλον απαραίτητο για την αποτελεσματική δράση των οργανικών ουσιών, χρησιμεύουν ως δείκτης της συγκέντρωσης του Hydro-X.

Η αρχή της λειτουργίας του Hydro-X.

Τα οργανικά συστατικά παίζουν καθοριστικό ρόλο στη δράση του Hydro-X. Αν και υπάρχουν σε ελάχιστες ποσότητες, λόγω της βαθιάς διασποράς τους, η επιφάνεια της ενεργού αντίδρασης είναι αρκετά μεγάλη. Το μοριακό βάρος των οργανικών συστατικών του Hydro-X είναι σημαντικό, το οποίο παρέχει τη φυσική επίδραση της προσέλκυσης μορίων ρύπων του νερού. Αυτό το στάδιο επεξεργασίας νερού πραγματοποιείται χωρίς χημικές αντιδράσεις. Η απορρόφηση των μορίων ρύπων είναι ουδέτερη. Αυτό σας επιτρέπει να συλλέξετε όλα αυτά τα μόρια, δημιουργώντας ακαμψία, και άλατα σιδήρου, χλωρίδια, άλατα πυριτικού οξέος κ.λπ. Όλοι οι ρύποι νερού εναποτίθενται στη λάσπη, η οποία είναι κινητή, άμορφη και δεν κολλάει μεταξύ τους. Αυτό αποτρέπει την πιθανότητα σχηματισμού κλίμακας στις επιφάνειες θέρμανσης, κάτι που αποτελεί σημαντικό πλεονέκτημα της μεθόδου Hydro-X.

Τα ουδέτερα μόρια Hydro-X απορροφούν τόσο θετικά όσο και αρνητικά ιόντα (ανιόντα και κατιόντα), τα οποία με τη σειρά τους εξουδετερώνονται αμοιβαία. Η εξουδετέρωση των ιόντων επηρεάζει άμεσα τη μείωση της γαλβανικής διάβρωσης, καθώς αυτός ο τύπος διάβρωσης σχετίζεται με διαφορετικά ηλεκτρικά δυναμικά.

Το Hydro-X είναι αποτελεσματικό έναντι διαβρωτικών αερίων - οξυγόνου και ελεύθερου διοξειδίου του άνθρακα. Μια συγκέντρωση 10 ppm Hydro-X είναι επαρκής για την αποφυγή αυτού του τύπου διάβρωσης ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος.

Η καυστική σόδα μπορεί να προκαλέσει καυστική ευθραυστότητα. Η χρήση του Hydro-X μειώνει την ποσότητα ελεύθερων υδροξειδίων, μειώνοντας σημαντικά τον κίνδυνο καυστικής ευθραυστότητας του χάλυβα.

Χωρίς διακοπή του συστήματος έκπλυσης, η διαδικασία Hydro-X σας επιτρέπει να αφαιρέσετε την παλιά υπάρχουσα κλίμακα. Αυτό οφείλεται στην παρουσία μορίων λιγνίνης. Αυτά τα μόρια διεισδύουν στους πόρους της κλίμακας του λέβητα και τα καταστρέφουν. Ωστόσο, θα πρέπει να σημειωθεί ότι εάν ο λέβητας είναι πολύ μολυσμένος, είναι οικονομικά πιο σκόπιμο να πραγματοποιηθεί χημική έκπλυση και, στη συνέχεια, να χρησιμοποιηθεί το Hydro-X για να αποφευχθεί η κλίμακα, γεγονός που θα μειώσει την κατανάλωσή του.

Η προκύπτουσα λάσπη συλλέγεται σε συλλέκτες λάσπης και απομακρύνεται από αυτούς με περιοδική εμφύσηση. Τα φίλτρα (συλλέκτες λάσπης) μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως συλλέκτες λάσπης, μέσω των οποίων περνά μέρος του νερού που επιστρέφεται στον λέβητα.

Είναι σημαντικό η λάσπη που σχηματίζεται υπό τη δράση του Hydro-X να απομακρύνεται όποτε είναι δυνατόν με καθημερινή καύση λέβητα. Η ποσότητα της πλημμύρας εξαρτάται από τη σκληρότητα του νερού και τον τύπο του φυτού. Στην αρχική περίοδο, όταν οι επιφάνειες καθαρίζονται από την υπάρχουσα λάσπη και υπάρχει σημαντική περιεκτικότητα σε ρύπους στο νερό, η φουσκώματα θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη. Η εκκαθάριση πραγματοποιείται ανοίγοντας πλήρως τη βαλβίδα εξαέρωσης για 15-20 δευτερόλεπτα καθημερινά, και με μεγάλο μακιγιάζ ωμό νερό 3-4 φορές την ημέρα.

Το Hydro-X μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συστήματα θέρμανσης, σε συστήματα τηλεθέρμανσης, για λέβητες ατμού χαμηλής πίεσης (έως 3,9 MPa). Ταυτόχρονα με το Hydro-X, δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται άλλα αντιδραστήρια, εκτός από θειώδες νάτριο και σόδα. Είναι αυτονόητο ότι τα αντιδραστήρια νερού μακιγιάζ δεν εμπίπτουν σε αυτήν την κατηγορία.

Κατά τους πρώτους μήνες λειτουργίας, η κατανάλωση του αντιδραστηρίου θα πρέπει να αυξηθεί ελαφρώς προκειμένου να εξαλειφθεί η κλίμακα που υπάρχει στο σύστημα. Εάν υπάρχει ανησυχία ότι το υπερθέρμανση του λέβητα είναι μολυσμένο με αποθέματα αλατιού, θα πρέπει να καθαριστεί χρησιμοποιώντας άλλες μεθόδους.

Παρουσία εξωτερικού συστήματος επεξεργασίας νερού, είναι απαραίτητο να επιλέξετε τον βέλτιστο τρόπο λειτουργίας του Hydro-Iks, το οποίο θα εξασφαλίσει συνολική εξοικονόμηση.

Η υπερβολική δόση του Hydro-X δεν επηρεάζει δυσμενώς ούτε την αξιοπιστία της λειτουργίας του λέβητα, ούτε την ποιότητα του ατμού για λέβητες ατμού και συνεπάγεται μόνο αύξηση της κατανάλωσης του ίδιου του αντιδραστηρίου.

Λέβητες ατμού

Το ακατέργαστο νερό χρησιμοποιείται ως νερό μακιγιάζ.

Σταθερή δοσολογία: 0,2 λίτρα Hydro-X για κάθε κυβικό μέτρο επιπλέον νερού και 0,04 λίτρα Hydro-X για κάθε κυβικό μέτρο συμπυκνώματος.

Το νερό μακιγιάζ είναι μαλακό νερό.

Αρχική δόση: 1 λίτρο Hydro-X για κάθε κυβικό μέτρο νερού στο λέβητα.

Σταθερή δοσολογία: 0,04 l Hydro-X για κάθε κυβικό μέτρο επιπλέον νερού και συμπυκνώματος.

Δοσολογία για αφαλάτωση του λέβητα: Το Hydro-X χορηγείται σε δόση 50% περισσότερο από τη σταθερή δόση.

Συστήματα παροχής θερμότητας

Το νερό μακιγιάζ είναι ωμό νερό.

Αρχική δόση: 1 λίτρο Hydro-X για κάθε κυβικό μέτρο νερού.

Σταθερή δοσολογία: 1 λίτρο Hydro-X για κάθε κυβικό μέτρο νερού μακιγιάζ.

Το νερό μακιγιάζ είναι μαλακό νερό.

Αρχική δόση: 0,5 l Hydro-X για κάθε κυβικό μέτρο νερού.

Σταθερή δόση: 0,5 l Hydro-X για κάθε κυβικό μέτρο νερού μακιγιάζ.

Στην πράξη, η πρόσθετη δοσολογία βασίζεται σε αναλύσεις pH και σκληρότητας.

Μέτρηση και έλεγχος

Η κανονική δόση του Hydro-X ανά ημέρα είναι περίπου 200-400 ml ανά τόνο επιπλέον νερού με μέση σκληρότητα 350 μgeq / dm3 υπολογιζόμενη ως CaCO3, συν 40 ml ανά τόνο επιστρέψτε νερό... Αυτά, φυσικά, είναι κατά προσέγγιση αριθμοί, και ακριβέστερα μπορεί να καθοριστεί η δοσολογία παρακολουθώντας την ποιότητα του νερού. Όπως σημειώθηκε, η υπερβολική δόση δεν θα κάνει κακό, αλλά η σωστή δοσολογία θα εξοικονομήσει χρήματα. Για κανονική λειτουργία, παρακολουθείται η σκληρότητα (σε όρους CaCO3), η συνολική συγκέντρωση ιοντικών ακαθαρσιών, η ειδική ηλεκτρική αγωγιμότητα, η καυστική αλκαλικότητα και η συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου (pH) νερού. Λόγω της απλότητας και του μεγάλου εύρους αξιοπιστίας, το Hydro-X μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο σε χειροκίνητη δοσολογία όσο και σε αυτόματη λειτουργία. Εάν είναι επιθυμητό, ​​ο καταναλωτής μπορεί να παραγγείλει ένα σύστημα ελέγχου και έναν υπολογιστή έλεγχο της διαδικασίας.

Εισαγωγή

Η διάβρωση (από τη λατινική διάβρωση - διάβρωση) είναι η αυθόρμητη καταστροφή μετάλλων ως αποτέλεσμα χημικής ή φυσικοχημικής αλληλεπίδρασης με περιβάλλον... ΣΕ γενική περίπτωσηείναι η καταστροφή οποιουδήποτε υλικού - είτε μέταλλο ή κεραμικά, ξύλο ή πολυμερές. Η διάβρωση προκαλείται από θερμοδυναμική αστάθεια ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑστις επιπτώσεις των ουσιών που έρχονται σε επαφή μαζί τους. Ένα παράδειγμα είναι η οξείδωση του σιδήρου στο νερό:

4Fe + 2Н 2 О + ЗО 2 = 2 (Fe 2 O 3 Н 2 О)

Στην καθημερινή ζωή, ο όρος «σκουριά» χρησιμοποιείται συχνά για κράματα σιδήρου (χάλυβες). Λιγότερο γνωστές είναι οι περιπτώσεις διάβρωσης του πολυμερούς. Σε σχέση με αυτά, υπάρχει η έννοια της «γήρανσης», παρόμοια με τον όρο «διάβρωση» για τα μέταλλα. Για παράδειγμα, η γήρανση του καουτσούκ λόγω αλληλεπίδρασης με ατμοσφαιρικό οξυγόνο ή η καταστροφή ορισμένων πλαστικών υπό την επίδραση της ατμοσφαιρικής καταβύθισης, καθώς και της βιολογικής διάβρωσης. Ο ρυθμός διάβρωσης, όπως κάθε χημική αντίδραση, εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία. Η αύξηση της θερμοκρασίας κατά 100 μοίρες μπορεί να αυξήσει το ρυθμό διάβρωσης κατά αρκετές τάξεις μεγέθους.

Οι διαδικασίες διάβρωσης χαρακτηρίζονται από ευρεία κατανομή και ποικιλία συνθηκών και περιβαλλόντων στα οποία συμβαίνει. Επομένως, δεν υπάρχει ενιαία και ολοκληρωμένη ταξινόμηση των περιστατικών διάβρωσης. Η κύρια ταξινόμηση γίνεται σύμφωνα με τον μηχανισμό της διαδικασίας. Υπάρχουν δύο τύποι: χημική διάβρωση και ηλεκτροχημική διάβρωση. Σε αυτό το δοκίμιο, η χημική διάβρωση εξετάζεται λεπτομερώς χρησιμοποιώντας το παράδειγμα εγκαταστάσεων λεβήτων πλοίου μικρής και μεγάλης χωρητικότητας.

Οι διαδικασίες διάβρωσης χαρακτηρίζονται από ευρεία κατανομή και ποικιλία συνθηκών και περιβαλλόντων στα οποία συμβαίνει. Επομένως, δεν υπάρχει ενιαία και ολοκληρωμένη ταξινόμηση των περιστατικών διάβρωσης.

Με τον τύπο των επιθετικών μέσων στα οποία λαμβάνει χώρα η διαδικασία καταστροφής, η διάβρωση μπορεί να είναι των ακόλουθων τύπων:

1) - Διάβρωση αερίου

2) -Διάβρωση σε μη ηλεκτρολύτες

3) -Ατμοσφαιρική διάβρωση

4) - Διάβρωση σε ηλεκτρολύτες

5) - Υπόγεια διάβρωση

6) -Βιοδιαβρωτική

7) - Διάβρωση από αδέσποτο ρεύμα.

Σύμφωνα με τις συνθήκες της διαδικασίας διάβρωσης, οι ακόλουθοι τύποι διαφέρουν:

1) -Επικοινωνήστε με τη διάβρωση

2) - Διάβρωση ρωγμών

3) - Διάβρωση σε ατελή εμβάπτιση

4) - Διάβρωση σε πλήρη βύθιση

5) -Διαβρωτική με εναλλασσόμενη βύθιση

6) - Διάβρωση τριβής

7) - Διάβρωση υπό πίεση.

Από τη φύση της καταστροφής:

Συνεχής διάβρωση που καλύπτει ολόκληρη την επιφάνεια:

1) - ομοιόμορφη

2) - άνιση.

3) -επιλεκτικό.

Τοπική (τοπική) διάβρωση, που καλύπτει ορισμένες περιοχές:

1) - σημεία;

2) - ελκώδες

3) - σημείο (ή διάτρηση)

4) - μέσω

5) -κρυσταλλικό.

1. Χημική διάβρωση

Φανταστείτε ένα μέταλλο στη διαδικασία παραγωγής έλασης σε μεταλλουργικό εργοστάσιο: μια μάζα ερυθρού-θερμού κινείται κατά μήκος των περιπτέρων ενός τροχαίου μύλου. Σε όλες τις κατευθύνσεις διασκορπίζεται το φλογερό σπρέι Είναι από την επιφάνεια του μετάλλου που κόβουν σωματίδια - προϊόν χημικής διάβρωσης που προκύπτει από την αλληλεπίδραση του μετάλλου με το οξυγόνο στον αέρα. Μια τέτοια διαδικασία αυθόρμητης καταστροφής του μετάλλου λόγω της άμεσης αλληλεπίδρασης των σωματιδίων του οξειδωτικού παράγοντα και του οξειδωμένου μετάλλου ονομάζεται χημική διάβρωση.

Η χημική διάβρωση είναι η αλληλεπίδραση μιας μεταλλικής επιφάνειας με ένα (διαβρωτικό) μέσο, ​​το οποίο δεν συνοδεύεται από την εμφάνιση ηλεκτροχημικών διεργασιών στο όριο της φάσης. Σε αυτήν την περίπτωση αλληλεπίδρασης, η οξείδωση του μετάλλου και η μείωση του οξειδωτικού συστατικού του διαβρωτικού μέσου προχωρούν σε μία πράξη. Για παράδειγμα, ο σχηματισμός κλίμακας κατά την αλληλεπίδραση υλικών με βάση το σίδηρο σε υψηλές θερμοκρασίες με οξυγόνο:

4Fe + 3O 2 → 2Fe 2 O 3

Κατά τη διάρκεια της ηλεκτροχημικής διάβρωσης, ο ιονισμός των μετάλλων ατόμων και η μείωση του οξειδωτικού συστατικού του διαβρωτικού μέσου συμβαίνουν σε περισσότερες από μία πράξεις, και οι ρυθμοί τους εξαρτώνται από το δυναμικό του ηλεκτροδίου του μετάλλου (για παράδειγμα, σκουριά του χάλυβα στο θαλασσινό νερό).

Στη χημική διάβρωση, η οξείδωση του μετάλλου και η μείωση του οξειδωτικού συστατικού του διαβρωτικού μέσου συμβαίνουν ταυτόχρονα. Τέτοια διάβρωση παρατηρείται όταν ξηρά αέρια (αέρας, προϊόντα καύσης καυσίμου) και υγρά μη ηλεκτρολύτες (λάδι, βενζίνη κ.λπ.) δρουν στα μέταλλα και είναι μια ετερογενής χημική αντίδραση.

Η χημική διαδικασία διάβρωσης έχει ως εξής. Το οξειδωτικό συστατικό του εξωτερικού περιβάλλοντος, αφαιρώντας ηλεκτρόνια σθένους από το μέταλλο, εισέρχεται ταυτόχρονα σε μια χημική ένωση μαζί του, σχηματίζοντας ένα φιλμ στην μεταλλική επιφάνεια (ένα προϊόν διάβρωσης). Ο περαιτέρω σχηματισμός της μεμβράνης συμβαίνει λόγω της αμοιβαίας διμερούς διάχυσης μέσω της μεμβράνης ενός επιθετικού μέσου στα μεταλλικά και μεταλλικά άτομα προς το εξωτερικό μέσο και την αλληλεπίδρασή τους. Σε αυτήν την περίπτωση, εάν το σχηματισμένο φιλμ έχει προστατευτικές ιδιότητες, δηλαδή αποτρέπει τη διάχυση ατόμων, τότε η διάβρωση προχωρά με αυτο-καθυστέρηση στο χρόνο. Μια τέτοια μεμβράνη σχηματίζεται σε χαλκό σε θερμοκρασία θέρμανσης 100 ° C, σε νικέλιο στους 650 και σε σίδερο στους 400 ° C. Τα προϊόντα χάλυβα θέρμανσης άνω των 600 ° C οδηγούν στο σχηματισμό χαλαρού φιλμ στην επιφάνειά τους. Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, η διαδικασία οξείδωσης επιταχύνεται.

Ο πιο κοινός τύπος χημικής διάβρωσης είναι η διάβρωση μετάλλων σε αέρια σε υψηλές θερμοκρασίες - διάβρωση αερίου. Παραδείγματα τέτοιας διάβρωσης είναι η οξείδωση εξαρτημάτων κλιβάνων, τμημάτων κινητήρων εσωτερικής καύσης, σχαρών, εξαρτημάτων λαμπτήρες κηροζίνηςκαι οξείδωση κατά την επεξεργασία υψηλής θερμοκρασίας μετάλλων (σφυρηλάτηση, κύλιση, σφράγιση). Ο σχηματισμός άλλων προϊόντων διάβρωσης είναι επίσης δυνατός στην επιφάνεια των μεταλλικών προϊόντων. Για παράδειγμα, υπό τη δράση ενώσεων θείου επί σιδήρου, σχηματίζονται ενώσεις θείου, επί αργύρου υπό τη δράση ατμών ιωδίου - ιωδιούχου αργύρου, κ.λπ. Ωστόσο, συχνότερα σχηματίζεται ένα στρώμα ενώσεων οξειδίου στην επιφάνεια των μετάλλων.

Η θερμοκρασία έχει μεγάλη επίδραση στο ρυθμό χημικής διάβρωσης. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, αυξάνεται ο ρυθμός διάβρωσης του αερίου. Η σύνθεση του μέσου αερίου έχει ειδική επίδραση στον ρυθμό διάβρωσης διαφόρων μετάλλων. Έτσι, το νικέλιο είναι σταθερό σε οξυγόνο, διοξείδιο του άνθρακα, αλλά διαβρώνεται έντονα σε μια ατμόσφαιρα διοξειδίου του θείου. Ο χαλκός διαβρώνει στο οξυγόνο, αλλά είναι ανθεκτικός στο διοξείδιο του θείου. Το χρώμιο είναι ανθεκτικό στη διάβρωση και στα τρία αέρια.

Για την προστασία από τη διάβρωση του αερίου, χρησιμοποιείται ανθεκτικό στη θερμότητα κράμα με χρώμιο, αλουμίνιο και πυρίτιο, δημιουργείται προστατευτική ατμόσφαιρα και προστατευτικές επικαλύψεις με αλουμίνιο, χρώμιο, πυρίτιο και ανθεκτικά στη θερμότητα σμάλτα.

2. Χημική διάβρωση σε λέβητες ατμού πλοίου.

Τύποι διάβρωσης. Κατά τη λειτουργία, τα στοιχεία ενός λέβητα ατμού εκτίθενται σε επιθετικά μέσα - νερό, ατμό και καυσαέρια. Διάκριση μεταξύ χημικής και ηλεκτροχημικής διάβρωσης.

Μέρη και συγκροτήματα μηχανημάτων που λειτουργούν υπό υψηλές θερμοκρασίες, - κινητήρες τύπου εμβόλου και στροβίλων, πυραυλοκινητήρες κ.λπ. Η χημική συγγένεια των περισσότερων μετάλλων για οξυγόνο σε υψηλές θερμοκρασίες είναι σχεδόν απεριόριστη, καθώς τα οξείδια όλων των τεχνικά σημαντικών μετάλλων μπορούν να διαλυθούν σε μέταλλα και να εγκαταλείψουν το σύστημα ισορροπίας:

2Me (t) + O 2 (g) 2MeO (t); MeO (t) [MeO] (rr)

Υπό αυτές τις συνθήκες, η οξείδωση είναι πάντα δυνατή, αλλά μαζί με τη διάλυση του οξειδίου, εμφανίζεται μια στρώση οξειδίου στην μεταλλική επιφάνεια, η οποία μπορεί να αναστέλλει τη διαδικασία οξείδωσης.

Ο ρυθμός οξείδωσης μετάλλων εξαρτάται από τον ρυθμό της πραγματικής χημικής αντίδρασης και τον ρυθμό διάχυσης του οξειδωτικού μέσω της μεμβράνης, και επομένως προστατευτική δράσηΌσο καλύτερη είναι η συνέχεια και όσο χαμηλότερη είναι η ικανότητα διάχυσης, τόσο υψηλότερη είναι η ταινία. Η συνέχεια της μεμβράνης που σχηματίζεται στην μεταλλική επιφάνεια μπορεί να εκτιμηθεί με την αναλογία του όγκου του σχηματιζόμενου οξειδίου ή κάποιας άλλης ένωσης προς τον όγκο του μετάλλου που καταναλώνεται για το σχηματισμό αυτού του οξειδίου (συντελεστής Pilling-Badwards). Ο συντελεστής a (ο συντελεστής Pilling - Badwards) έχει διαφορετικές σημασίες για διαφορετικά μέταλλα. Μέταλλα με α<1, не могут создавать сплошные оксидные слои, и через несплошности в слое (трещины) кислород свободно проникает к поверхности металла.

Οι συνεχείς και σταθερές στιβάδες οξειδίου σχηματίζονται στο α = 1.2-1.6, αλλά σε μεγάλες τιμές του α, οι μεμβράνες είναι ασυνεχείς, αποσπώνται εύκολα από τη μεταλλική επιφάνεια (κλίμακα σιδήρου) ως αποτέλεσμα των προκύπτοντων εσωτερικών τάσεων.

Ο παράγοντας Pilling - Badwards δίνει μια πολύ κατά προσέγγιση εκτίμηση, δεδομένου ότι η σύνθεση των στιβάδων οξειδίου έχει ένα μεγάλο πλάτος της περιοχής ομοιογένειας, το οποίο επίσης αντανακλάται στην πυκνότητα οξειδίου. Έτσι, για παράδειγμα, για το χρώμιο α = 2.02 (σε καθαρές φάσεις), αλλά το φιλμ οξειδίου που σχηματίζεται πάνω του είναι πολύ ανθεκτικό στη δράση του περιβάλλοντος. Το πάχος της μεμβράνης οξειδίου στην μεταλλική επιφάνεια ποικίλλει ανάλογα με το χρόνο.

Η χημική διάβρωση που προκαλείται από ατμό ή νερό καταστρέφει το μέταλλο ομοιόμορφα σε ολόκληρη την επιφάνεια. Ο ρυθμός αυτής της διάβρωσης στους σύγχρονους θαλάσσιους λέβητες είναι χαμηλός. Πιο επικίνδυνη είναι η τοπική χημική διάβρωση που προκαλείται από επιθετικές χημικές ενώσεις που περιέχονται σε αποθέσεις τέφρας (θείο, οξείδια του βαναδίου κ.λπ.).

Η ηλεκτροχημική διάβρωση, όπως υποδηλώνει το όνομά της, συνδέεται όχι μόνο με χημικές διεργασίες, αλλά και με την κίνηση ηλεκτρονίων σε αλληλεπιδρώντα μέσα, δηλ. με την εμφάνιση ηλεκτρικού ρεύματος. Αυτές οι διεργασίες συμβαίνουν όταν το μέταλλο αλληλεπιδρά με διαλύματα ηλεκτρολυτών, που λαμβάνει χώρα σε ατμό λέβητα, στον οποίο κυκλοφορεί νερό λέβητα, το οποίο είναι ένα διάλυμα αλάτων και αλκαλίων που αποσυντίθενται σε ιόντα. Η ηλεκτροχημική διάβρωση συμβαίνει επίσης όταν το μέταλλο έρχεται σε επαφή με τον αέρα (σε κανονική θερμοκρασία), ο οποίος περιέχει πάντα υδρατμούς, ο οποίος συμπυκνώνεται στην μεταλλική επιφάνεια με τη μορφή λεπτής μεμβράνης υγρασίας, δημιουργώντας συνθήκες για την εμφάνιση ηλεκτροχημικής διάβρωσης.

Ατυχήματα ατμολέβητων που σχετίζονται με παραβίαση του συστήματος νερού, διάβρωση και διάβρωση μετάλλου

Το κανονικό σύστημα νερού είναι μία από τις πιο σημαντικές προϋποθέσεις για την αξιοπιστία και την αποτελεσματικότητα της λειτουργίας του λέβητα. Η χρήση νερού με αυξημένη σκληρότητα για τη σίτιση των λεβήτων συνεπάγεται τον σχηματισμό κλίμακας, την υπερβολική κατανάλωση καυσίμου και την αύξηση του κόστους επισκευής και καθαρισμού των λεβήτων. Είναι γνωστό ότι ο σχηματισμός κλίμακας μπορεί να οδηγήσει σε ατύχημα σε ατμό λέβητα λόγω υπερχείλισης των επιφανειών θέρμανσης. Ως εκ τούτου, το σωστό καθεστώς νερού στο λεβητοστάσιο θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη όχι μόνο από την άποψη της αύξησης της αποτελεσματικότητας της εγκατάστασης λέβητα, αλλά και ως το πιο σημαντικό προληπτικό μέτρο για την καταπολέμηση των ατυχημάτων.

Προς το παρόν, οι λέβητες βιομηχανικών επιχειρήσεων είναι εξοπλισμένες με συσκευές επεξεργασίας νερού, επομένως, οι συνθήκες λειτουργίας τους έχουν βελτιωθεί και ο αριθμός των ατυχημάτων που προκαλούνται από το σχηματισμό κλίμακας και τη διάβρωση έχει μειωθεί σημαντικά.

Ωστόσο, σε ορισμένες επιχειρήσεις, η διοίκηση, έχοντας εκπληρώσει επισήμως την απαίτηση των κανόνων επιθεώρησης λεβήτων για τον εξοπλισμό των λεβήτων με εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού, δεν διασφαλίζει τις κανονικές συνθήκες λειτουργίας για αυτές τις εγκαταστάσεις, δεν ελέγχει την ποιότητα του νερού τροφοδοσίας και την κατάσταση του θέρμανση των λεβήτων, επιτρέποντας στους λέβητες να μολυνθούν με κλίμακα και λάσπη. Ακολουθούν ορισμένα παραδείγματα αστοχιών λέβητα για αυτούς τους λόγους.

1. Στο λεβητοστάσιο της προκατασκευασμένης μονάδας οπλισμένου σκυροδέματος λόγω παραβιάσεων του καθεστώτος νερού στο λέβητα DKVR-6, 5-13, υπήρξε ρήξη τριών σωλήνων τοίχου, μερικοί από τους σωλήνες τοίχου παραμορφώθηκαν και σχηματίστηκαν τρύπες σε πολλούς από τους σωλήνες.

Το λεβητοστάσιο διαθέτει εναλλάκτη κατιόντων νατρίου δύο σταδίων και απαγωγό, αλλά δεν δόθηκε σωστή προσοχή στην κανονική λειτουργία του εξοπλισμού επεξεργασίας νερού. Η αναγέννηση των φίλτρων κατιονίτη δεν πραγματοποιήθηκε εντός των χρονικών ορίων που καθορίζονται από τις οδηγίες, η ποιότητα της τροφοδοσίας και του νερού του λέβητα σπάνια ελέγχθηκε και δεν παρατηρήθηκε ο χρόνος της περιοδικής εμφύσησης του λέβητα. Το νερό στο απαέριο δεν θερμάνθηκε στην απαιτούμενη θερμοκρασία και επομένως, δεν συνέβη πραγματικά η αποοξυγόνωση του νερού.

Διαπιστώθηκε επίσης ότι συχνά παρέχεται ανεπεξέργαστο νερό στον λέβητα, ενώ δεν τηρήθηκαν οι απαιτήσεις των "Κανόνων για την κατασκευή και ασφαλή λειτουργία των λεβήτων ατμού και ζεστού νερού", σύμφωνα με τις οποίες οι συσκευές απενεργοποίησης στο ακατέργαστο νερό η γραμμή πρέπει να είναι σφραγισμένη σε κλειστή θέση και κάθε περίπτωση παροχής ακατέργαστου νερού πρέπει να καταγράφεται στο ημερολόγιο επεξεργασίας νερού. Από μεμονωμένες καταχωρίσεις στο αρχείο επεξεργασίας νερού μπορεί να φανεί ότι η σκληρότητα του νερού τροφοδοσίας έφτασε τα 2 mg-eq / kg ή περισσότερο, με επιτρεπόμενα 0,02 mg-eq / kg σύμφωνα με τα πρότυπα επιθεώρησης του λέβητα. Τις περισσότερες φορές, έγιναν οι ακόλουθες καταχωρίσεις στο περιοδικό: "βρώμικο, σκληρό νερό", χωρίς να αναφερθούν τα αποτελέσματα της χημικής ανάλυσης του νερού.

Κατά την επιθεώρηση του λέβητα μετά τη διακοπή, βρέθηκαν αποθέματα πάχους έως 5 mm στις εσωτερικές επιφάνειες των σωλήνων τοίχου, μεμονωμένοι σωλήνες είναι σχεδόν τελείως φραγμένοι με κλίμακα και λάσπη. Στην εσωτερική επιφάνεια του τυμπάνου στο κάτω μέρος, το πάχος των αποθέσεων έφτασε τα 3 mm, το μπροστινό μέρος του τυμπάνου γέμισε με λάσπη κατά το ένα τρίτο του ύψους του.

Για 11 μήνες. πριν από αυτό το ατύχημα, παρόμοιες ζημιές («ρωγμές, προσκρούσεις, παραμόρφωση) εντοπίστηκαν σε 13 σωλήνες λέβητα. Οι ελαττωματικοί σωλήνες αντικαταστάθηκαν, αλλά η διοίκηση της επιχείρησης, παραβιάζοντας τις "Οδηγίες για τη διερεύνηση ατυχημάτων, αλλά τα συνεχόμενα ατυχήματα σε επιχειρήσεις και εγκαταστάσεις που ελέγχονται από την κρατική αρχή τεχνικής εποπτείας της ΕΣΣΔ" δεν διερεύνησε αυτήν την υπόθεση και δεν έλαβε μέτρα για τη βελτίωση τις συνθήκες λειτουργίας των λεβήτων.

2. Στον ηλεκτροκινητήρα, το ακατέργαστο νερό για την τροφοδοσία ενός λέβητα ατμού με φίλτρο ενός τυμπάνου με χωρητικότητα 10 t / h και πίεση λειτουργίας 41 kgf / cm2 υποβλήθηκε σε επεξεργασία με τη μέθοδο ανταλλαγής κατιόντων. Λόγω της μη ικανοποιητικής λειτουργίας του κατιόντος και του φίλτρου, η υπολειμματική σκληρότητα του μαλακωμένου νερού έφτασε

0,7 mEq / kg αντί των 0,01 mEq / kg που προβλέπει το έργο. Ο λέβητας εκραγεί ακανόνιστα. Όταν σταματήσατε για επισκευές, το τύμπανο του λέβητα και οι συλλέκτες οθόνης δεν άνοιξαν ούτε ελέγχθηκαν. Λόγω των εναποθέσεων κλίμακας, ο σωλήνας έσπασε και ο καπνιστής κάηκε με ατμό και καύσιμο καύσης που εκτοξεύεται από τον κλίβανο.

Ένα ατύχημα δεν θα μπορούσε να συμβεί αν η πόρτα του κλιβάνου του λέβητα ήταν κλειδωμένη, όπως απαιτείται από τους κανόνες για την ασφαλή λειτουργία των λεβήτων.

3. Στο εργοστάσιο τσιμέντου, τέθηκε σε λειτουργία ένας νέος συναρμολογημένος λέβητας σωλήνα νερού με χωρητικότητα 35 t / h και πίεση λειτουργίας 43 kgf / cm2 χωρίς χημική επεξεργασία νερού, η εγκατάσταση του οποίου δεν είχε ολοκληρωθεί μέχρι τότε. Για ένα μήνα, ο λέβητας τροφοδοτήθηκε με μη επεξεργασμένο νερό. Η απαέρωση του νερού δεν πραγματοποιήθηκε για περισσότερο από δύο μήνες, καθώς η γραμμή ατμού δεν ήταν συνδεδεμένη με τον απαγωγέα.

Επιτρέπονται επίσης παραβιάσεις του καθεστώτος ύδατος. προπαρασκευαστικός εξοπλισμός συμπεριλήφθηκε στην εργασία. Ο λέβητας τροφοδοτούσε συχνά με ωμό νερό. η λειτουργία εκκαθάρισης δεν παρατηρήθηκε. το χημικό εργαστήριο δεν ελέγχει την ποιότητα του νερού τροφοδοσίας, καθώς δεν παρέχεται με τα απαραίτητα αντιδραστήρια.

Λόγω του μη ικανοποιητικού συστήματος νερού, οι εναποθέσεις στις εσωτερικές επιφάνειες των σωλήνων τοίχου έφτασαν σε πάχος 8 mm. ως αποτέλεσμα των οποίων στους 36 σωλήνες τοίχου υπήρχαν τρύπες », ένα σημαντικό μέρος των σωλήνων παραμορφώθηκε, τα τοιχώματα του τυμπάνου από το εσωτερικό είχαν διαβρωθεί.

4. Στο εργοστάσιο προϊόντων οπλισμένου σκυροδέματος, ο λέβητας του συστήματος Shukhov-Berlin τροφοδοτήθηκε με επεξεργασία νερού με ηλεκτρομαγνητική μέθοδο. Είναι γνωστό ότι με αυτήν τη μέθοδο επεξεργασίας νερού, πρέπει να διασφαλιστεί η έγκαιρη αποτελεσματική απομάκρυνση της λάσπης από το λέβητα.

Ωστόσο, κατά τη λειτουργία του λέβητα, αυτή η προϋπόθεση δεν εκπληρώθηκε. Ο λέβητας ανατινάχθηκε ακανόνιστα, δεν ακολουθήθηκε το πρόγραμμα διακοπής του λέβητα για έκπλυση και καθαρισμό.

Ως αποτέλεσμα, έχει συσσωρευτεί μεγάλη ποσότητα λάσπης μέσα στο λέβητα. Το πίσω μέρος των σωλήνων ήταν φραγμένο με λάσπη στο 70-80% της διατομής, το κάρτερ - έως 70% του όγκου, το πάχος της κλίμακας στις επιφάνειες θέρμανσης έφτασε τα 4 mm. Αυτό οδήγησε σε υπερθέρμανση και παραμόρφωση των σωλήνων ζέσεως, ράβδων σωλήνων και κεφαλών των τμημάτων σωλήνων.

Κατά την επιλογή μιας ηλεκτρομαγνητικής μεθόδου για την επεξεργασία του ιωδίου, στην περίπτωση αυτή, η ποιότητα του νερού τροφοδοσίας και τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού του λέβητα δεν λήφθηκαν υπόψη, ενώ δεν ελήφθησαν μέτρα για την οργάνωση μιας κανονικής λειτουργίας φουσκώματος, η οποία οδήγησε στη συσσώρευση λάσπες και εναποθέσεις σημαντικής κλίμακας στο λέβητα.

5. Τα θέματα οργάνωσης ενός ορθολογικού καθεστώτος ύδατος για την εξασφάλιση αξιόπιστης και οικονομικής λειτουργίας λεβήτων σε θερμικούς σταθμούς έχουν καταστεί εξαιρετικά σημαντικά.

Ο σχηματισμός εναποθέσεων στις επιφάνειες θέρμανσης των μονάδων λέβητα συμβαίνει ως αποτέλεσμα πολύπλοκων φυσικών και χημικών διεργασιών, στις οποίες συμμετέχουν όχι μόνο παράγοντες σχηματισμού κλίμακας, αλλά και μεταλλικά οξείδια και εύκολα διαλυτές ενώσεις. Η διαπίδυση των αποθέσεων δείχνει ότι, μαζί με τα άλατα των παραγόντων σχηματισμού κλίμακας, περιέχουν σημαντική ποσότητα οξειδίων του σιδήρου, τα οποία είναι προϊόντα διεργασιών διάβρωσης.

Τα τελευταία χρόνια, η χώρα μας πέτυχε σημαντική επιτυχία στην οργάνωση ενός ορθολογικού καθεστώτος νερού για λέβητες θερμικών σταθμών παραγωγής ενέργειας και χημικό έλεγχο νερού και ατμού, καθώς και στην εισαγωγή ανθεκτικών στη διάβρωση μετάλλων και προστατευτικών επιστρώσεων.

Η χρήση σύγχρονων εγκαταστάσεων επεξεργασίας νερού κατέστησε δυνατή την εντυπωσιακή αύξηση της αξιοπιστίας και της αποτελεσματικότητας της λειτουργίας του ηλεκτρολογικού εξοπλισμού.

Ωστόσο, σε ορισμένους θερμοηλεκτρικούς σταθμούς, εξακολουθούν να επιτρέπονται παραβιάσεις του συστήματος ύδρευσης.

Τον Ιούνιο του 1976, για το λόγο αυτό, στο TPP μύλου χαρτοπολτού και χαρτιού, συνέβη ατύχημα σε ατμό λέβητα τύπου BKZ-220-100 f με χωρητικότητα ατμού 220 t / h με παραμέτρους ατμού 100 kgf / cm2 και 540 ° C, που κατασκευάστηκαν στο εργοστάσιο λεβήτων Barnaul το 1964 δ. Λέβητας μονού τυμπάνου με φυσική κυκλοφορία, κατασκευασμένος σύμφωνα με το σχήμα σχήματος U. Ο πρισματικός θάλαμος καύσης είναι πλήρως προστατευμένος από σωλήνες με εξωτερική διάμετρο 60 mm, του οποίου το βήμα είναι 64 mm. Το κάτω μέρος της επιφάνειας του παραθύρου σχηματίζει μια λεγόμενη ψυχρή χοάνη, κατά μήκος των πλαγιών των οποίων τα σωματίδια σκωρίας σε στερεή μορφή κυλούν προς τα κάτω στο συρτάρι σκωρίας. Το σχήμα εξάτμισης είναι δύο σταδίων, πλύσιμο με ατμό με νερό τροφοδοσίας. Το πρώτο στάδιο της εξάτμισης περιλαμβάνεται απευθείας στο τύμπανο του λέβητα, το δεύτερο στάδιο είναι οι εξωτερικοί κυκλώνες διαχωρισμού ατμού που περιλαμβάνονται στο κύκλωμα κυκλοφορίας των μεσαίων πλευρικών μπλοκ της οθόνης.

Ο λέβητας τροφοδοτείται από ένα μείγμα χημικώς καθαρού νερού (60%) και συμπυκνώματος που προέρχεται από στρόβιλους και εργαστήρια παραγωγής (40%). Το νερό τροφοδοσίας του λέβητα υποβάλλεται σε επεξεργασία σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα: ασβεστόλιθος - πήξη - αποσιλικόνωση μαγνησίας το 2003

Διευκρινιστές - κατιονισμός δύο σταδίων.

Ο λέβητας λειτουργεί με άνθρακα από το Inta deposit με σχετικά χαμηλό σημείο τήξης τέφρας. Το μαζούτ χρησιμοποιείται ως αρχικό καύσιμο. Πριν από το ατύχημα, ο λέβητας λειτούργησε 73.300 ώρες.

Την ημέρα του ατυχήματος, ο λέβητας ενεργοποιήθηκε στα 00 h 45 λεπτά και λειτούργησε χωρίς απόκλιση από την κανονική λειτουργία έως τις 14 ώρες. Η πίεση στο τύμπανο κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου λειτουργίας διατηρήθηκε εντός 84-102 kgf / cm2, η Η κατανάλωση ατμού ήταν 145-180 t / h, η θερμοκρασία υπερθερμάνθηκε ατμός-520-535 ° C.

Στις 14 ώρες και 10 λεπτά, 11 σωλήνες της μπροστινής οθόνης ξεσπά στη ζώνη της ψυχρής χοάνης σε υψόμετρο 3,7 m με μερική καταστροφή

φόδρα. Υποτίθεται ότι πρώτα υπήρξε ρήξη του νερού ή δύο σωλήνων και μετά ακολούθησε η ρήξη των υπόλοιπων σωλήνων. Η στάθμη του νερού έπεσε απότομα και ο λέβητας σταμάτησε από την αυτόματη προστασία.

Η επιθεώρηση έδειξε ότι τα κεκλιμένα τμήματα των σωλήνων της ψυχρής χοάνης έξω από τις στροφές καταστράφηκαν, ενώ δύο σωλήνες σχίστηκαν από τον πρώτο μπροστινό κάτω συλλέκτη και εννέα από το δεύτερο. Το σπάσιμο είναι εύθραυστο, τα άκρα στα σημεία θραύσης είναι αμβλύ και δεν έχουν αραίωση. Το μήκος των διαρρηγμένων σωλήνων είναι από ένα έως τρία μέτρα. Στην εσωτερική επιφάνεια των χαλασμένων σωλήνων, καθώς και δείγματα κομμένα από μη κατεστραμμένους σωλήνες, βρέθηκαν χαλαρά αποθέματα πάχους έως 2,5 mm, καθώς και μεγάλος αριθμός κοιλοτήτων, βάθους έως 2 mm, που βρίσκονται σε αλυσίδα έως 10 mm κατά μήκος δύο γεννητριών κατά μήκος του ορίου θέρμανσης σωλήνων. Ήταν στα σημεία της διάβρωσης που καταστράφηκε το μέταλλο.

Κατά τη διερεύνηση του ατυχήματος, αποδείχθηκε ότι νωρίτερα στη διαδικασία λειτουργίας του λέβητα, υπήρχαν ήδη ρήξεις των σωλήνων τοίχου. Έτσι, για παράδειγμα, δύο μήνες πριν από το ατύχημα, υπήρξε ρήξη του σωλήνα μπροστινής οθόνης σε υψόμετρο 6,0 μ. Μετά από 3 ημέρες, ο λέβητας σταμάτησε πάλι λόγω της ρήξης δύο σωλήνων της μπροστινής οθόνης σε υψόμετρο 7.0 μ. Και σε αυτές τις περιπτώσεις, η καταστροφή των σωλήνων εμφανίστηκε ως αποτέλεσμα της διάβρωσης του μετάλλου.

Σύμφωνα με το εγκεκριμένο πρόγραμμα, ο λέβητας έπρεπε να κλείσει για επισκευή το τρίτο τρίμηνο του 1976. Κατά τη διάρκεια της περιόδου επισκευής, σχεδιάστηκε η αντικατάσταση των σωλήνων της μπροστινής οθόνης στην περιοχή της ψυχρής χοάνης. Ωστόσο, ο λέβητας δεν σταμάτησε για επισκευές και οι σωλήνες δεν αντικαταστάθηκαν.

Η διάβρωση στο μέταλλο ήταν το αποτέλεσμα παραβιάσεων του καθεστώτος νερού, οι οποίες επιτρέπονται για μεγάλο χρονικό διάστημα κατά τη λειτουργία των λέβητων CHP. Οι λέβητες τροφοδοτήθηκαν με νερό με υψηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο, χαλκό και οξυγόνο. Η συνολική περιεκτικότητα σε αλάτι στο νερό τροφοδοσίας υπερέβη σημαντικά τα επιτρεπόμενα όρια, με αποτέλεσμα, ακόμη και στα κυκλώματα του πρώτου σταδίου εξάτμισης, η περιεκτικότητα σε αλάτι έφτασε τα 800 mg / kg. Τα βιομηχανικά συμπυκνώματα με περιεκτικότητα σε σίδηρο 400-600 mg / kg που χρησιμοποιήθηκαν για την τροφοδοσία των λεβήτων δεν καθαρίστηκαν. Για το λόγο αυτό, και επίσης επειδή δεν υπήρχε επαρκής αντιδιαβρωτική προστασία του εξοπλισμού επεξεργασίας νερού (η προστασία εφαρμόστηκε μερικώς), υπήρχαν σημαντικές εναποθέσεις στις εσωτερικές επιφάνειες των σωλήνων (έως 1000 g / m2) , αποτελούμενο κυρίως από ενώσεις σιδήρου. Η αμίνωση και η ενυδάτωση του νερού τροφοδοσίας εισήχθησαν λίγο πριν το ατύχημα. Δεν πραγματοποιήθηκαν εκ των προτέρων και λειτουργικές πλύσεις οξέος των λεβήτων.

Η εμφάνιση του ατυχήματος διευκολύνθηκε επίσης από άλλες παραβιάσεις των κανόνων για την τεχνική λειτουργία των λεβήτων. Οι λέβητες πυροδοτούνται πολύ συχνά σε CHPP, και ο μεγαλύτερος αριθμός ανάφλεξης ήταν ο λέβητας με τον οποίο συνέβη το ατύχημα. Οι λέβητες είναι εξοπλισμένοι με συσκευές θέρμανσης με ατμό, αλλά δεν χρησιμοποιήθηκαν για ανάφλεξη. Κατά την ανάφλεξη, οι κινήσεις των συλλεκτών οθόνης δεν ελέγχονταν.

Για να αποσαφηνιστεί η φύση της διαδικασίας διάβρωσης και να ανακαλυφθούν οι λόγοι για το σχηματισμό λάκκων κυρίως στα δύο πρώτα πάνελ της μπροστινής οθόνης και τη θέση αυτών των κοιλωμάτων με τη μορφή αλυσίδων, τα υλικά της έρευνας ατυχήματος στάλθηκαν στο CKTI. Κατά την εξέταση αυτών των υλικών, δόθηκε προσοχή στο γεγονός ότι

οι λέβητες λειτουργούσαν με έντονα μεταβλητό φορτίο, ενώ επιτράπηκε σημαντική μείωση της παραγωγής ατμού (έως 90 t / h), με την οποία είναι δυνατή η τοπική διαταραχή της κυκλοφορίας. Οι λέβητες πυροδοτήθηκαν με τον ακόλουθο τρόπο: στην αρχή της ανάφλεξης, ενεργοποιήθηκαν δύο ακροφύσια, που βρίσκονται απέναντι (διαγώνια). Αυτή η μέθοδος επιβράδυνε τη διαδικασία φυσικής κυκλοφορίας στα πάνελ της πρώτης και της δεύτερης μπροστινής οθόνης. Σε αυτές τις οθόνες βρέθηκε η κύρια εστία των ελκωτικών βλαβών. Τα νιτρώδη εμφανίστηκαν περιστασιακά στο νερό τροφοδοσίας, η συγκέντρωση των οποίων δεν παρακολουθήθηκε.

Η ανάλυση των υλικών ατυχημάτων, λαμβάνοντας υπόψη τις παραπάνω ελλείψεις, έδωσε το λόγο να πιστεύουμε ότι το αποτέλεσμα είναι ο σχηματισμός αλυσίδων κοιλωμάτων στις πλευρικές γεννήτριες των εσωτερικών επιφανειών των σωλήνων της μπροστινής οθόνης στην πλαγιά της ψυχρής χοάνης είναι το αποτέλεσμα μιας μακράς διαδικασίας ηλεκτροχημικής διάβρωσης κάτω από την ιλύ. Οι αποπολωτές αυτής της διαδικασίας ήταν νιτρώδη και οξυγόνο διαλυμένα σε νερό.

Η διάταξη των κοιλωμάτων με τη μορφή αλυσίδων είναι, προφανώς, το αποτέλεσμα της λειτουργίας του λέβητα κατά την ανάφλεξη με μια σταθερή διαδικασία φυσικής κυκλοφορίας. Κατά την περίοδο της έναρξης της κυκλοφορίας, σχηματίζονται περιοδικά φυσαλίδες πόρων στην άνω γεννήτρια των κεκλιμένων σωλήνων της ψυχρής χοάνης, προκαλώντας την επίδραση των τοπικών θερμικών παλμών στο μέταλλο κατά την πορεία ηλεκτροχημικών διεργασιών στην περιοχή του διαχωρισμού χρονικής φάσης . Αυτά τα μέρη ήταν τα κέντρα του σχηματισμού αλυσίδων έλκους. Ο κυρίαρχος σχηματισμός λάκκων στα δύο πρώτα πάνελ της μπροστινής οθόνης ήταν το αποτέλεσμα λανθασμένης λειτουργίας ανάφλεξης.

6. Στο TYTs vb, κατά τη λειτουργία του λέβητα PK-YUSh-2 με χωρητικότητα ατμού 230 t / h με παραμέτρους ατμού 100 kgf / cm2 και 540 ° C, παρατηρήθηκε ατμός στην έξοδο από την κεφαλίδα συλλογής του φρέσκο ​​ατμό στην κύρια βαλβίδα ασφαλείας. Ο κλάδος συνδέεται με συγκόλληση με χυτοσίδηρο συγκολλημένο στην πολλαπλή συλλογής.

Ο λέβητας έχει κλείσει σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης. Κατά την εξέταση, βρέθηκε μια δακτυλιοειδής ρωγμή στο κάτω μέρος του σωλήνα (168Χ13 mm) του οριζόντιου τμήματος του κλαδιού σε άμεση γειτνίαση με το σημείο όπου το κλαδί ήταν συνδεδεμένο με το χυτό μπλουζάκι. Το μήκος της ρωγμής στην εξωτερική επιφάνεια είναι 70 mm και στην εσωτερική επιφάνεια 110 mm. Στην εσωτερική επιφάνεια του σωλήνα στο σημείο της ζημιάς του, βρέθηκε ένας μεγάλος αριθμός λάκκων διάβρωσης και ξεχωριστών ρωγμών, που βρίσκονται παράλληλα με τον κύριο.

Η μεταλλογραφική ανάλυση διαπίστωσε ότι οι ρωγμές ξεκινούν από λάκκους στο μεταλλικό στρώμα που δεν έχει εξατμιστεί και στη συνέχεια αναπτύσσουν διακρυσταλλικά σε κατεύθυνση κάθετη προς την επιφάνεια του σωλήνα. Η μικροδομή του μεταλλικού σωλήνα είναι κόκκοι φερρίτη και λεπτές μαργαριτάρι αλυσίδες κατά μήκος των ορίων των κόκκων. Στην κλίμακα που δίνεται με τη μορφή προσαρτήματος στο MRTU 14-4-21-67, η μικροδομή μπορεί να εκτιμηθεί με βαθμολογία 8.

Η χημική σύνθεση του κατεστραμμένου μεταλλικού σωλήνα αντιστοιχεί στο χάλυβα 12Kh1MF. Οι μηχανικές ιδιότητες πληρούν τις απαιτήσεις των τεχνικών συνθηκών παράδοσης. Η διάμετρος του σωλήνα στην περιοχή που έχει υποστεί ζημιά δεν υπερβαίνει την ανοχή συν.

Μια οριζόντια διακλάδωση σε μια βαλβίδα ασφαλείας με ένα μη προσαρμοσμένο σύστημα στερέωσης μπορεί να θεωρηθεί ως δοκός προβόλου συγκολλημένη σε ένα μπλουζάκι σταθερά στερεωμένη στην πολλαπλή, με μέγιστες τάσεις κάμψης στο σημείο τερματισμού, δηλαδή στην περιοχή όπου έχει υποστεί ζημιά ο σωλήνας. Με απουσία

αποστράγγιση στον κλάδο και παρουσία αντίθετης κλίσης, λόγω ελαστικής κάμψης στο τμήμα από τη βαλβίδα ασφαλείας έως την κεφαλίδα συλλογής ζωντανού ατμού, στο κάτω μέρος του σωλήνα μπροστά από το μπλουζάκι, μια συνεχή συσσώρευση ενός μικρού Η ποσότητα του συμπυκνώματος είναι δυνατή, εμπλουτίζεται κατά τη διακοπή λειτουργίας, συντήρηση και εκκίνηση του λέβητα, οξυγόνο από λεπτό αέρα. Κάτω από αυτές τις συνθήκες, σημειώθηκε διάβρωση του μετάλλου και η συνδυασμένη επίδραση των τάσεων συμπυκνώματος και εφελκυσμού στο μέταλλο προκάλεσε τη διάβρωση του. Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, ρωγμές κόπωσης-διάβρωσης μπορούν να αναπτυχθούν στο μέταλλο σε χώρους λάκκων διάβρωσης και ρηχών ρωγμών ως αποτέλεσμα της επιθετικής δράσης του περιβάλλοντος και των εναλλασσόμενων τάσεων, οι οποίες, προφανώς, συνέβησαν σε αυτήν την περίπτωση.

Προκειμένου να αποφευχθεί η συσσώρευση συμπυκνώματος, πραγματοποιήθηκε αντίστροφη κυκλοφορία ατμού στην έξοδο. Για αυτό, ο σωλήνας εξόδου ακριβώς μπροστά από την κύρια βαλβίδα ασφαλείας συνδέθηκε με μια γραμμή θέρμανσης (σωλήνες με διάμετρο 10 mm) στον ενδιάμεσο θάλαμο του υπερθέρμανσης, μέσω του οποίου παρέχεται ατμός με θερμοκρασία 430 ° C. Με μια μικρή πτώση υπερβολικής πίεσης (έως 4 kgf / cm2), εξασφαλίζεται συνεχής ροή ατμού και η θερμοκρασία του μέσου στη στροφή διατηρείται τουλάχιστον 400 ° C. Η ανακατασκευή της κάμψης πραγματοποιήθηκε σε όλους τους λέβητες του PK -YuSh-2 CHPP

Προκειμένου να αποφευχθεί ζημιά στις εξόδους στις κύριες βαλβίδες ασφαλείας στους λέβητες PK-YuSh-2 και παρόμοιες, συνιστάται:

Ελέγξτε με υπερήχους τα κάτω μισά περίμετρα των σωλήνων κάμψης στα σημεία όπου είναι συγκολλημένα στα μπλουζάκια.

Ελέγξτε εάν έχουν παρατηρηθεί οι απαιτούμενες κλίσεις και, εάν είναι απαραίτητο, προσαρμόστε τα συστήματα στερέωσης των αγωγών ατμού στις κύριες βαλβίδες ασφαλείας, λαμβάνοντας υπόψη την πραγματική κατάσταση των αγωγών ατμού (βάρος μόνωσης, πραγματικό βάρος σωλήνων, ανακατασκευές που πραγματοποιήθηκαν προηγουμένως) ;

Αντίστροφη κυκλοφορία ατμού στις εξόδους στις κύριες βαλβίδες ασφαλείας. ο σχεδιασμός και η εσωτερική διάμετρος του σωλήνα ατμού θέρμανσης σε κάθε μεμονωμένη περίπτωση πρέπει να συμφωνούνται με τον κατασκευαστή του εξοπλισμού ·

Μονώστε προσεκτικά όλα τα αδιέξοδα κλαδιά στις βαλβίδες ασφαλείας.

(Από το express - πληροφορίες του SCSTI ORGRES - 1975)

Τα φαινόμενα διάβρωσης στους λέβητες εκδηλώνονται συχνά στην εσωτερική επιφάνεια με θερμική πίεση και συγκριτικά λιγότερο συχνά στην εξωτερική.

Στην τελευταία περίπτωση, η καταστροφή του μετάλλου οφείλεται - στις περισσότερες περιπτώσεις - στη συνδυασμένη δράση διάβρωσης και διάβρωσης, η οποία μερικές φορές κυριαρχεί.
Ένα εξωτερικό σημάδι διαβρωτικής καταστροφής είναι μια καθαρή μεταλλική επιφάνεια. Σε περίπτωση διαβρωτικής προσβολής, τα προϊόντα διάβρωσης παραμένουν συνήθως στην επιφάνειά του.
Εσωτερικές (σε υδάτινο περιβάλλον) διαδικασίες διάβρωσης και κλίμακας μπορούν να επιδεινώσουν την εξωτερική διάβρωση (σε αέριο περιβάλλον) λόγω της θερμικής αντίστασης ενός στρώματος κλίμακας και διαβρωτικών αποθέσεων και, κατά συνέπεια, της αύξησης της θερμοκρασίας στην μεταλλική επιφάνεια.
Η εξωτερική διάβρωση του μετάλλου (από την πλευρά του φούρνου του λέβητα) εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, αλλά, πρώτα απ 'όλα, από τον τύπο και τη σύνθεση του καυσίμου που καίγεται.

Διάβρωση λεβήτων αερίου-λαδιού
Το μαζούτ περιέχει οργανικές ενώσεις του βαναδίου και του νατρίου. Εάν συσσωρευτούν λειωμένες εναποθέσεις ενώσεων σκωρίας που περιέχουν βανάδιο (V) στο τοίχωμα του σωλήνα που βλέπει στον κλίβανο, τότε με μεγάλη περίσσεια αέρα και / ή θερμοκρασία μεταλλικής επιφάνειας 520-880 ° C, εμφανίζονται αντιδράσεις:
4Fe + 3V2O5 = 2Fe2O3 + 3V2O3 (1)
V2O3 + O2 = V2O5 (2)
Fe2O3 + V2O5 = 2FeVO4 (3)
7Fe + 8FeVO4 = 5Fe3О4 + 4V2O3 (4)
(Ενώσεις νατρίου) + O2 = Na2O (5)
Ένας άλλος μηχανισμός διάβρωσης που περιλαμβάνει βανάδιο (υγρό ευτηκτικό μείγμα) είναι επίσης δυνατός:
2Να2Ο. V2O4. 5V2O5 + O2 = 2Na2O. 6V2O5 (6)
Na2O. 6V2O5 + M = Na2O. V2O4. 5V2O5 + MO (7)
(Μ - μέταλλο)
Οι ενώσεις του βαναδίου και του νατρίου οξειδώνονται σε V2O5 και Na2O κατά την καύση καυσίμου. Σε εναποθέσεις που προσκολλώνται στη μεταλλική επιφάνεια, το Na2O είναι συνδετικό. Το υγρό που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα των αντιδράσεων (1) - (7) λιώνει την προστατευτική μεμβράνη του μαγνητίτη (Fe3O4), η οποία οδηγεί σε οξείδωση του μετάλλου κάτω από τις εναποθέσεις (η θερμοκρασία τήξης των εναποθέσεων (σκωρία) είναι 590-880 ° ΝΤΟ).
Ως αποτέλεσμα αυτών των διεργασιών, τα τοιχώματα των σωλήνων τοίχου που βλέπουν στο τζάκι αραιώνονται ομοιόμορφα.
Η αύξηση της θερμοκρασίας του μετάλλου, στην οποία οι ενώσεις του βαναδίου καθίστανται υγρές, διευκολύνεται από τις εσωτερικές αποθέσεις κλίμακας στους σωλήνες. Και, επομένως, όταν επιτευχθεί η θερμοκρασία του σημείου απόδοσης του μετάλλου, εμφανίζεται ρήξη σωλήνα - συνέπεια της κοινής δράσης εξωτερικών και εσωτερικών αποθέσεων.
Τα εξαρτήματα στερέωσης των οθονών του σωλήνα, καθώς και οι προεξοχές των συγκολλημένων ραφών των σωλήνων, διαβρώνουν - η αύξηση της θερμοκρασίας στην επιφάνειά τους επιταχύνεται: δεν ψύχονται με μείγμα ατμού-νερού, όπως σωλήνες.
Το μαζούτ μπορεί να περιέχει θείο (2,0-3,5%) με τη μορφή οργανικών ενώσεων, στοιχειακού θείου, θειικού νατρίου (Na2S04), το οποίο εισέρχεται στο λάδι από τα νερά σχηματισμού. Στην μεταλλική επιφάνεια υπό τέτοιες συνθήκες, η διάβρωση του βαναδίου συνοδεύεται από θειούχο οξείδιο. Το συνδυασμένο αποτέλεσμα τους είναι πιο έντονο όταν υπάρχουν 87% V2O5 και 13% Na2SO4 στα ιζήματα, το οποίο αντιστοιχεί στην περιεκτικότητα του βαναδίου και του νατρίου στο μαζούτ σε αναλογία 13/1.
Το χειμώνα, όταν το καύσιμο πετρέλαιο θερμαίνεται με ατμό σε δοχεία (για να διευκολυνθεί η αποστράγγιση), εισέρχεται νερό σε ποσότητα 0,5-5,0% επιπλέον. Συνέπεια: αυξάνεται το ποσό των εναποθέσεων στις επιφάνειες χαμηλής θερμοκρασίας του λέβητα και, προφανώς, αυξάνεται η διάβρωση των αγωγών πετρελαίου και των δεξαμενών λαδιού.

Εκτός από το παραπάνω περιγραφόμενο σχήμα καταστροφής σωλήνων τοίχου λέβητα, τη διάβρωση υπερθερμαντήρων, σωλήνων φεστιβάλ, δεσμίδων ζέσεως, οι εξοικονομητές έχουν κάποιες ιδιαιτερότητες λόγω της αυξημένης - σε ορισμένες ενότητες - ταχύτητας αερίου, ειδικά εκείνων που περιέχουν σωματίδια καύσιμου καύσης και απολέπισης σωματίδια σκωρίας.

Ταυτοποίηση διάβρωσης
Η εξωτερική επιφάνεια των σωλήνων καλύπτεται με ένα πυκνό στρώμα σμάλτου από γκρίζες και σκούρες γκρι εναποθέσεις. Στην πλευρά που βλέπει στο τζάκι υπάρχει αραίωση του σωλήνα: οι επίπεδες περιοχές και οι ρηχές ρωγμές με τη μορφή «εγκοπών» είναι σαφώς ορατές εάν η επιφάνεια καθαρίζεται από εναποθέσεις και μεμβράνες οξειδίου.
Εάν ο σωλήνας καταστραφεί κατά λάθος, είναι ορατή μια διαμήκης στενή ρωγμή.

Διάβρωση κονιοποιημένων λεβήτων άνθρακα
Στη διάβρωση που σχηματίζεται από τη δράση των προϊόντων καύσης άνθρακα, το θείο και οι ενώσεις του είναι καθοριστικής σημασίας. Επιπλέον, τα χλωριούχα (κυρίως NaCl) και οι ενώσεις αλκαλιμετάλλων επηρεάζουν την πορεία των διαδικασιών διάβρωσης. Η διάβρωση είναι πολύ πιθανό όταν ο άνθρακας περιέχει περισσότερο από 3,5% θείο και 0,25% χλώριο.
Η ιπτάμενη τέφρα που περιέχει αλκαλικές ενώσεις και οξείδια του θείου εναποτίθεται στην μεταλλική επιφάνεια σε θερμοκρασία 560-730 ° C. Σε αυτήν την περίπτωση, ως αποτέλεσμα των συνεχιζόμενων αντιδράσεων, σχηματίζονται αλκαλικά θειικά, για παράδειγμα, K3Fe (SO4) 3 και Na3Fe (SO4) 3. Αυτή η λιωμένη σκωρία, με τη σειρά της, καταστρέφει (λιώνει) το προστατευτικό στρώμα οξειδίου στο μέταλλο - μαγνητίτη (Fe3O4).
Ο ρυθμός διάβρωσης είναι μέγιστος σε θερμοκρασία μετάλλου 680-730 ° C, με την αύξηση του να μειώνεται ο ρυθμός λόγω θερμικής αποσύνθεσης διαβρωτικών ουσιών.
Η μεγαλύτερη διάβρωση είναι στους σωλήνες εξόδου του υπερθερμαντήρα, όπου η θερμοκρασία ατμού είναι η υψηλότερη.

Ταυτοποίηση διάβρωσης
Στους σωλήνες τοίχου, μπορεί κανείς να παρατηρήσει επίπεδες περιοχές και στις δύο πλευρές του σωλήνα που υπόκεινται σε διάβρωση. Αυτές οι περιοχές βρίσκονται σε γωνία 30-45 ° C μεταξύ τους και καλύπτονται με ένα στρώμα ιζημάτων. Ανάμεσά τους υπάρχει μια σχετικά «καθαρή» περιοχή, η οποία εκτίθεται στην «μετωπική» επίδραση της ροής του αερίου.
Οι εναποθέσεις αποτελούνται από τρία στρώματα: το εξωτερικό στρώμα είναι πορώδης ιπτάμενη τέφρα, το ενδιάμεσο στρώμα είναι λευκά υδατοδιαλυτά αλκαλικά θειικά άλατα και το εσωτερικό στρώμα είναι γυαλιστερά μαύρα οξείδια σιδήρου (Fe3O4) και σουλφίδια (FeS).
Σε μέρη χαμηλής θερμοκρασίας λεβήτων - εξοικονόμηση, θερμαντήρας αέρα, ανεμιστήρας εξαγωγής - η θερμοκρασία του μετάλλου πέφτει κάτω από το "σημείο δρόσου" θειικού οξέος
Κατά την καύση στερεού καυσίμου, η θερμοκρασία του αερίου μειώνεται από 1650 ° C στη φλόγα σε 120 ° C ή λιγότερο στην καμινάδα.
Λόγω της ψύξης των αερίων, το θειικό οξύ σχηματίζεται στη φάση ατμών και κατά την επαφή με την ψυχρότερη μεταλλική επιφάνεια, οι ατμοί συμπυκνώνονται για να σχηματίσουν υγρό θειικό οξύ. Το «σημείο δρόσου» του θειικού οξέος είναι 115-170 ° C (ίσως περισσότερο, ανάλογα με την περιεκτικότητα σε υδρατμούς και οξείδιο του θείου (SO3) στο ρεύμα αερίου).
Η διαδικασία περιγράφεται από αντιδράσεις:
S + O2 = SO2 (8)
SO3 + H2O = H2SO4 (9)
H2SO4 + Fe = FeSO4 + H2 (10)
Παρουσία οξειδίων σιδήρου και βαναδίου, είναι δυνατή η καταλυτική οξείδωση του SO3:
2SO2 + O2 = 2SO3 (11)
Σε ορισμένες περιπτώσεις, η διάβρωση του θειικού οξέος κατά την καύση άνθρακα είναι λιγότερο σημαντική από την καύση λιγνίτη, σχιστόλιθου, τύρφης και ακόμη και φυσικού αερίου - λόγω της σχετικά μεγαλύτερης απελευθέρωσης υδρατμών από αυτά.

Ταυτοποίηση διάβρωσης
Αυτός ο τύπος διάβρωσης προκαλεί ομοιόμορφη καταστροφή του μετάλλου. Συνήθως η επιφάνεια είναι τραχιά, με ελαφρά επίστρωση σκουριάς, και είναι παρόμοια με την επιφάνεια χωρίς διαβρωτικά φαινόμενα. Με παρατεταμένη έκθεση, το μέταλλο μπορεί να καλυφθεί με εναποθέσεις προϊόντων διάβρωσης, τα οποία πρέπει να αφαιρεθούν προσεκτικά κατά την εξέταση.

Διάβρωση κατά τη διάρκεια διακοπών στη λειτουργία
Αυτός ο τύπος διάβρωσης εμφανίζεται στον εξοικονομητή και σε εκείνα τα μέρη του λέβητα όπου οι εξωτερικές επιφάνειες καλύπτονται με ενώσεις θείου. Καθώς ο λέβητας κρυώνει, η θερμοκρασία του μετάλλου πέφτει κάτω από το "σημείο δρόσου" και, όπως περιγράφεται παραπάνω, εάν υπάρχουν αποθέσεις θείου, σχηματίζεται θειικό οξύ. Μια ενδιάμεση ένωση είναι δυνατή - θειικό οξύ (H2SO3), αλλά είναι πολύ ασταθές και μετατρέπεται αμέσως σε θειικό οξύ.

Ταυτοποίηση διάβρωσης
Οι μεταλλικές επιφάνειες συνήθως επικαλύπτονται. Εάν τα αφαιρέσετε, τότε θα βρείτε περιοχές καταστροφής του μετάλλου, όπου υπήρχαν εναποθέσεις θείου και περιοχές μη διαβρωτικών μετάλλων. Αυτή η εμφάνιση διακρίνει τη διάβρωση σε έναν λέβητα κλεισίματος από τη διάβρωση που περιγράφεται παραπάνω από το μέταλλο εξοικονόμησης και άλλα "κρύα" μέρη ενός λέβητα λειτουργίας.
Κατά το πλύσιμο του λέβητα, φαινόμενα διάβρωσης κατανέμονται περισσότερο ή λιγότερο ομοιόμορφα στην μεταλλική επιφάνεια λόγω της διάβρωσης των αποθέσεων θείου και της ανεπαρκούς ξήρανσης των επιφανειών. Με ανεπαρκές πλύσιμο, η διάβρωση εντοπίζεται όπου υπήρχαν ενώσεις θείου.

Διάβρωση μετάλλων
Υπό ορισμένες συνθήκες, διάφορα συστήματα λέβητα εκτίθενται σε διαβρωτική καταστροφή μετάλλου, τόσο από την εσωτερική όσο και από την εξωτερική πλευρά του θερμαινόμενου μετάλλου, και όπου προκύπτουν ταραχώδεις ροές με υψηλή ταχύτητα.
Μόνο η διάβρωση του στροβίλου συζητείται παρακάτω.
Οι τουρμπίνες διαβρώνονται από κρούσεις από στερεά σωματίδια και σταγονίδια συμπυκνώματος ατμού. Τα στερεά σωματίδια (οξείδια) ξεφλουδίζουν από την εσωτερική επιφάνεια των υπερθερμαντήρων και των αγωγών ατμού, ειδικά κατά τη διάρκεια παροδικών θερμικών διεργασιών.

Σταγονίδια συμπυκνώματος ατμού καταστρέφουν κυρίως τις επιφάνειες των λεπίδων του τελευταίου σταδίου των αγωγών στροβίλου και αποστράγγισης. Πιθανές διαβρωτικές επιδράσεις του συμπυκνώματος ατμού, εάν το συμπύκνωμα είναι "όξινο" - pH κάτω από πέντε μονάδες. Η διάβρωση είναι επίσης επικίνδυνη παρουσία ατμών χλωρίου (έως 12% της μάζας του ιζήματος) και καυστικής σόδας στα σταγονίδια νερού.

Αναγνώριση διάβρωσης
Η καταστροφή του μετάλλου από τις κρούσεις σταγόνων συμπυκνώματος είναι πιο αισθητή στα μπροστινά άκρα των πτερυγίων τουρμπίνας. Οι άκρες καλύπτονται με λεπτά εγκάρσια δόντια και αυλακώσεις (αυλακώσεις), μπορεί να υπάρχουν κεκλιμένες κωνικές προεξοχές που κατευθύνονται προς τις κρούσεις. Υπάρχουν προεξοχές στα μπροστινά άκρα των λεπίδων και σχεδόν απουσιάζουν στα πίσω επίπεδα τους.
Η ζημιά από στερεά σωματίδια έχει τη μορφή δακρύων, μικρο-βαθουλώματος και εγκοπών στα μπροστινά άκρα των λεπίδων. Δεν υπάρχουν αυλακώσεις και πλάγιοι κώνοι.