چرا خوردگی لوله‌های بویلر در برخی از بخش‌های بویلر سریع‌تر از سایر بخش‌ها رخ می‌دهد؟
چرا خوردگی لوله‌های بویلر در برخی از بخش‌های بویلر سریع‌تر از سایر بخش‌ها رخ می‌دهد؟
خوردگی لوله‌های بویلر به طور یکنواخت در سراسر بویلر رخ نمی‌دهد. لوله‌های دیواره آب، لوله‌های اکونومایزر، لوله‌های سوپرهیتر و لوله‌های ری‌هیتر با دماها، بارهای حرارتی، ترکیبات گاز و شرایط جریان متفاوتی مواجه هستند. این تفاوت‌ها بر نرخ خوردگی، تشکیل رسوب و عمر مفید اجزای بویلر تأثیر می‌گذارند.
درک خوردگی لوله‌های دیگ بخار در لوله‌های دیواره آب، خوردگی لوله‌های دیگ بخار در لوله‌های اکونومایزر و خوردگی لوله‌های دیگ بخار در لوله‌های سوپرهیتر به اپراتورها کمک می‌کند تا مناطق آسیب‌پذیر را شناسایی کرده و مواد جایگزین مناسبی را انتخاب کنند. حتی لوله‌هایی که از گریدهای فولادی مشابه ساخته شده‌اند، می‌توانند آسیب‌های متفاوتی را تجربه کنند زیرا موقعیت نصب آنها آنها را در معرض شرایط عملیاتی متفاوتی قرار می‌دهد.
۱. لوله‌های دیواره آبی: شار حرارتی بالا و قرار گرفتن در معرض کوره
لوله‌های دیواره آبی، کوره را پوشانده و گرمای تابشی حاصل از احتراق را جذب می‌کنند. سطوح خارجی آنها ممکن است در معرض تابش شعله، رسوبات خاکستر، گازهای حاوی گوگرد و اتمسفرهای احیاکننده موضعی قرار گیرند.
خوردگی لوله‌های دیگ بخار در دیواره‌های آب می‌تواند زمانی که احتراق ناهموار می‌شود یا رسوبات خورنده جمع می‌شوند، تسریع شود. توزیع نامناسب هوا و نقاط داغ موضعی ممکن است دمای فلز را افزایش داده و به اکسیداسیون یا خوردگی کنار آتش کمک کند.
شرایط سمت آب نیز مهم است. گردش ناکافی، اکسیژن محلول و رسوبات می‌توانند به لایه‌های اکسید محافظ آسیب برسانند یا به گرمای بیش از حد موضعی کمک کنند. بنابراین، خوردگی لوله دیگ بخار در لوله‌های دیواره آب نیاز به توجه به شرایط کوره و شیمی آب دیگ بخار دارد.
اپراتورها باید تعادل احتراق، گردش خون، تشکیل رسوب و دمای دیواره لوله را کنترل کنند. بازرسی‌های منظم می‌تواند به شناسایی نازک شدن موضعی قبل از تبدیل شدن به نشتی لوله کمک کند.
۲. لوله‌های اکونومایزر: خوردگی در دمای پایین و در سمت آب
لوله‌های اکونومایزر، گرمای گاز دودکش را بازیابی کرده و به آب تغذیه دیگ بخار گرم می‌کنند. اگرچه آنها معمولاً در دماهای پایین‌تری نسبت به لوله‌های سوپرهیتر کار می‌کنند، اما می‌توانند با خطرات خوردگی قابل توجهی مواجه شوند.
خوردگی لوله‌های بویلر در لوله‌های اکونومایزر ممکن است ناشی از خوردگی انتهای سرد باشد، زمانی که دمای فلز یا گاز به زیر نقطه شبنم اسیدی مربوطه می‌رسد. سوخت‌های حاوی گوگرد می‌توانند شرایطی را ایجاد کنند که در آن ترکیبات اسیدی روی سطوح لوله متراکم شوند. خطر واقعی به ترکیب سوخت، شیمی گاز دودکش و دمای عملیاتی بستگی دارد.
خوردگی در سمت آب یکی دیگر از نگرانی‌ها است. اکسیژن محلول می‌تواند باعث ایجاد حفره شود، در حالی که تصفیه ضعیف آب تغذیه و رسوبات می‌تواند آسیب موضعی را افزایش دهد. جریان با سرعت بالا یا جریان آشفته در نزدیکی خم‌ها نیز ممکن است به فرسایش کمک کند.
برای کنترل خوردگی لوله‌های دیگ بخار در لوله‌های اکونومایزر، اپراتورها باید شیمی آب تغذیه را در سطح مناسبی حفظ کنند، دمای انتهای سرد را مدیریت کنند و نواحی ورودی آسیب‌پذیر را بررسی کنند. این اقدامات به رفع آسیب‌های سمت آب و سمت آتش کمک می‌کند.
۳. لوله‌های سوپرهیتر و ری‌هیتر: حمله دمای بالا
لوله‌های سوپرهیتر دمای بخار را پس از تبخیر افزایش می‌دهند، در حالی که لوله‌های ری‌هیتر پس از انبساط اولیه بخار از طریق توربین، آن را دوباره گرم می‌کنند. هر دو بخش تحت شرایط حرارتی سختی کار می‌کنند.
خوردگی لوله‌های دیگ بخار در لوله‌های سوپرهیتر اغلب شامل اکسیداسیون در دمای بالا یا خوردگی کنار آتش ناشی از رسوبات خاکستر تهاجمی است. بسته به سوخت، رسوبات ممکن است حاوی گوگرد، کلر، فلزات قلیایی و سایر ترکیباتی باشند که با سطح لوله واکنش می‌دهند.
دمای بالای فلز می‌تواند اکسیداسیون را تسریع کرده و پوسته‌های اکسیدی محافظ را تضعیف کند. هنگامی که رسوبات از نظر شیمیایی تهاجمی می‌شوند، خوردگی ممکن است سریع‌تر پیشرفت کند، به خصوص در مناطقی که در معرض جریان ناهموار گاز یا گرمای بیش از حد موضعی قرار دارند.
لوله‌های بازگرمکن می‌توانند آسیب مشابهی را تجربه کنند، اگرچه میزان دقیق قرارگیری آنها در معرض خوردگی به طراحی دیگ بخار و شرایط عملیاتی بستگی دارد. مدیریت خوردگی لوله دیگ بخار در لوله‌های سوپرهیتر نیاز به ارزیابی دمای فلز، شیمی سوخت، ترکیب رسوب و مناسب بودن آلیاژ انتخاب شده دارد.
۴. چرا دما، رسوبات و جریان اهمیت دارند؟
دمای گاز دودکش و دمای دیواره لوله یکسان نیستند. شار حرارتی، جریان بخار یا آب، هندسه لوله و ضخامت رسوب، همگی بر دمایی که فلز به آن می‌رسد تأثیر می‌گذارند.
رسوبات می‌توانند ترکیبات خورنده را در خود نگه دارند و در انتقال حرارت اختلال ایجاد کنند. رسوبات ضخیم ممکن است دمای فلز موضعی را افزایش دهند، در حالی که جریان ناهموار گاز می‌تواند ردیف‌های لوله‌های منفرد را در معرض شرایط داغ‌تر یا شیمیایی تهاجمی‌تر قرار دهد.
این عوامل توضیح می‌دهند که چرا خوردگی لوله‌های دیگ بخار در لوله‌های دیواره آبی ممکن است در نواحی کوره با احتراق نامطلوب متمرکز شود، در حالی که خوردگی لوله‌های دیگ بخار در لوله‌های اکونومایزر ممکن است در نزدیکی سطوح انتهایی سرد شدیدتر باشد. در همین حال، خوردگی لوله‌های دیگ بخار در لوله‌های سوپرهیتر می‌تواند در مناطق گرم در معرض خاکستر خورنده تسریع شود.
شرایط جریان نیز بر آسیب تأثیر می‌گذارد. گردش ضعیف آب می‌تواند به گرم شدن بیش از حد کمک کند، در حالی که جریان ناهموار گاز دودکش می‌تواند نقاط داغ ایجاد کند. بنابراین خوردگی ناشی از اثرات ترکیبی دما، مواد شیمیایی، رسوبات و حرکت سیال است، نه یک عامل واحد.
۵. چرا یک گرید فولاد می‌تواند عملکرد متفاوتی داشته باشد؟
یک گرید فولادی که در یک بخش دیگ بخار عملکرد مناسبی دارد، ممکن است در جای دیگر عمر مفید یکسانی نداشته باشد. هر بخش ترکیبی متفاوت از دما، فشار، شیمی سیال و تنش مکانیکی را تجربه می‌کند.
برای مثال، فولاد کربنی ممکن است برای یک کاربرد اکونومایزر مشخص مناسب باشد اما برای یک سوپرهیتر که در دمای فلز بسیار بالاتر کار می‌کند، مناسب نباشد. فولاد با آلیاژ بالاتر ممکن است عملکرد بهتری در دمای بالا ارائه دهد، اما نمی‌تواند آسیب‌های ناشی از شیمی آب ضعیف یا شرایط عملیاتی نامناسب را از بین ببرد.
تشخیص خوردگی لوله‌های دیگ بخار در لوله‌های دیواره آبی نیازمند بررسی شرایط کوره و رسوبات سمت آب است. بررسی خوردگی لوله‌های دیگ بخار در لوله‌های اکونومایزر نیازمند بررسی شیمی آب تغذیه و دمای کارکرد در انتهای سرد است. برای خوردگی لوله‌های دیگ بخار در لوله‌های سوپرهیتر، بازرسان باید دمای فلز، شیمی خاکستر و ضخامت دیواره باقی مانده را ارزیابی کنند.
۶. لوله‌های بویلر را برای هر کاربرد انتخاب کنید
طیف محصولات لوله بویلر BEILAI شامل لوله‌های بدون درز فولاد کربنی و فولاد آلیاژی برای دیواره‌های آبی، اکونومایزرها، سوپرهیترها و ریهیترها می‌شود. مواد و استانداردهای ذکر شده شامل گریدهای ASME/ASTM SA/A192، SA/A210 و SA/A213 مانند T5، T11، T12، T22 و T91 است.
هنگام بررسی خوردگی لوله‌های دیگ بخار در لوله‌های دیواره آب، خریداران باید الزامات مواد را در برابر قرار گرفتن در معرض کوره، شیمی آب و شرایط طراحی بررسی کنند. برای خوردگی لوله‌های دیگ بخار در لوله‌های اکونومایزر، شرایط آب تغذیه و خطرات خوردگی در انتهای سرد باید مشخصات را مشخص کنند.
برای خوردگی لوله‌های دیگ بخار در لوله‌های سوپرهیتر، انتخاب مواد باید منعکس کننده دمای فلز طراحی، شرایط بخار و میزان قرار گرفتن در معرض آتش باشد. خریداران باید درجه، ابعاد، ضخامت دیواره، استانداردهای مربوطه و اسناد بازرسی مورد نیاز را با سازنده تأیید کنند.
نتیجه‌گیری
بخش‌های مختلف دیگ بخار با سرعت‌های متفاوتی دچار خوردگی می‌شوند، زیرا بارهای حرارتی، دماها، الگوهای جریان و مواد خورنده متفاوتی را تجربه می‌کنند. دیواره‌های آب با آسیب‌های مرتبط با کوره مواجه می‌شوند، اکونومایزرها ممکن است دچار خوردگی در قسمت سرد و سمت آب شوند و سوپرهیترها و ریهیترها با شرایط دمای بالای طاقت‌فرسا مواجه می‌شوند.
درک خوردگی لوله‌های دیگ بخار در لوله‌های دیواره آب، خوردگی لوله‌های دیگ بخار در لوله‌های اکونومایزر و خوردگی لوله‌های دیگ بخار در لوله‌های سوپرهیتر به اپراتورها کمک می‌کند تا خرابی‌ها را بررسی کرده و مواد جایگزین مناسب را انتخاب کنند. ترکیب انتخاب مواد مناسب با کنترل مؤثر احتراق، تصفیه آب، مدیریت رسوب و بازرسی منظم می‌تواند به افزایش عمر مفید لوله‌های دیگ بخار کمک کند.
