La aŭtoroj reviziis novajn potencajn projektojn ree kaj ree, en kiuj plantprojektistoj kutime elektas 304 aŭ 316 neoksidebla ŝtalo por kondensilo kaj helpvarmo-interŝanĝilo tuboj. Por multaj, la esprimo neoksidebla ŝtalo elvokas aŭron de nevenkebla korodo, kiam fakte, neoksideblaj ŝtaloj povas foje esti la plej malbona elekto ĉar ili estas susceptibles al lokalizita malvarmigo kaj malvarmigo de akvo paro de malvarmigo kaj malvarmigo en ĉi tiu epoko. turoj funkciigantaj ĉe altaj koncentriĝaj cikloj, eblaj neoksideblaj malsukcesaj mekanismoj estas pligrandigitaj. En iuj aplikoj, 300-serio neoksidebla ŝtalo nur postvivos dum monatoj, foje nur semajnojn, antaŭ ol malsukcesi. Ĉi tiu artikolo fokusiĝas al almenaŭ la aferoj, kiuj devus esti konsiderataj dum elektado de kondensaĵtubaj materialoj el perspektivo pri akvotraktado. Aliaj faktoroj ne diskutitaj en ĉi tiu artikolo, sed kiuj ludas rolon en varmotransiga materialo, inkluzivi forton de varmotransigo kaj erozio-forto, rezignaj materialoj, rezisto-mekanismo kaj erozio-forto. .
Aldonante 12% aŭ pli da kromio al ŝtalo igas la alojon formi kontinuan oksidtavolon kiu protektas la bazmetalon sube.Tial la esprimo neoksidebla ŝtalo. En foresto de aliaj alojaj materialoj (precipe nikelo), karbonŝtalo estas parto de la ferrita grupo, kaj ĝia unuoĉelo havas korpocentrigitan kuban (BCC) strukturon.
Kiam nikelo estas aldonita al la alojmiksaĵo ĉe koncentriĝo de 8% aŭ pli alta, eĉ ĉe ĉirkaŭa temperaturo, la ĉelo ekzistos en vizaĝ-centrita kuba (FCC) strukturo nomita aŭstenito.
Kiel montrite en Tabelo 1, 300-seriaj neoksideblaj ŝtaloj kaj aliaj neoksideblaj ŝtaloj havas nikelenhavon, kiu produktas aŭstenitan strukturon.
Aŭstenitaj ŝtaloj pruvis esti tre valoraj en multaj aplikoj, inkluzive kiel materialo por alttemperaturaj superhejtigaj kaj rehejtigtuboj en potencaj vaporkaldronoj. La 300-serio precipe estas ofte uzata kiel materialo por malalttemperaturaj varmointerŝanĝiloj, inkluzive de vaporsurfacaj kondensiloj. Tamen, estas en ĉi tiuj aplikoj ke multaj preteratentas eblajn fiaskomekanismojn.
La ĉefa malfacilaĵo kun neoksidebla ŝtalo, precipe la popularaj 304 kaj 316 materialoj, estas ke la protekta oksida tavolo estas ofte detruita de malpuraĵoj en la malvarmiga akvo kaj de fendoj kaj kuŝejoj, kiuj helpas koncentri malpuraĵojn.Aldone, sub ĉesaj kondiĉoj, staranta akvo povas konduki al mikroba kresko, kies metabolaj kromproduktoj povas esti tre damaĝaj al metaloj.
Ofta malvarmiga akvo-malpuraĵo, kaj unu el la plej malfacile forigeblaj ekonomie, estas klorido. Ĉi tiu jono povas kaŭzi multajn problemojn en vaporgeneratoroj, sed en kondensiloj kaj helpvarmointerŝanĝiloj, la ĉefa malfacilaĵo estas, ke kloruroj en sufiĉaj koncentriĝoj povas penetri kaj detrui la protektan oksidan tavolon sur neoksidebla ŝtalo, kaŭzante lokalizitan korodon, t.e.
Pitting estas unu el la plej insida formoj de korodo ĉar ĝi povas kaŭzi murpenetrojn kaj ekipaĵmalsukceson kun malmulte da metalperdo.
Kloridkoncentriĝoj ne devas esti tre altaj por kaŭzi pikan korodon en 304 kaj 316 rustorezista ŝtalo, kaj por puraj surfacoj sen iuj enpagoj aŭ fendetoj, la rekomenditaj maksimumaj kloridkoncentriĝoj nun estas konsideritaj kiel:
Pluraj faktoroj povas facile produkti kloridkoncentriĝojn, kiuj superas ĉi tiujn gvidliniojn, kaj ĝenerale kaj en lokalizitaj lokoj. Fariĝis tre malofte unue konsideri unufoje traan malvarmigon por novaj elektrocentraloj. Plej multaj estas konstruitaj per malvarmigaj turoj, aŭ en iuj kazoj, aermalvarmigitaj kondensiloj (ACC). tes kun kvin koncentriĝaj cikloj, kaj la klorida enhavo de la cirkulanta akvo estas 250 mg/l.Ĉi tio sole ĝenerale devus ekskludi 304 SS.Krome, en novaj kaj ekzistantaj plantoj, estas kreskanta bezono anstataŭigi dolĉakvon por planta reŝargo.Komuna alternativo estas urba kloakaĵo.Tablo 2 komparas la analizon de la kvar dolĉakvaj provizoj kun la kvar provizoj de dolĉakvo.
Atentu pliigitajn klorajn nivelojn (kaj aliajn malpuraĵojn, kiel nitrogeno kaj fosforo, kiuj povas multe pliigi mikroban poluadon en malvarmigaj sistemoj).Por esence ĉiuj grizaj akvoj, ajna cirkulado en la malvarmiga turo superos la kloridlimon rekomenditan de 316 SS.
La antaŭa diskuto baziĝas sur la koroda potencialo de oftaj metalaj surfacoj. Frakturoj kaj sedimentoj draste ŝanĝas la rakonton, ĉar ambaŭ provizas lokojn kie malpuraĵoj povas koncentriĝi. Tipa loko por mekanikaj fendetoj en kondensiloj kaj similaj varmointerŝanĝiloj estas ĉe tubo-al-tuba folikruciĝoj.Sedimento ene de la tubo povas krei fendojn ĉe la sedimenta limo, kaj la sedimento mem povas servi kiel plu neoksidebla ŝtalo por plua restaĵo por poluado. oksidtavolo por protekto, la kuŝejoj povas formi oksigen-malriĉajn ejojn kiuj igas la restantan ŝtalsurfacon en anodon.
La ĉi-supra diskuto skizas temojn, kiujn plantoprojektistoj kutime ne konsideras, kiam oni specifas materialojn pri kondensilo kaj helpvarmo-interŝanĝilo por novaj projektoj.La pensmaniero pri la 304 kaj 316 SS foje ankoraŭ ŝajnas esti "tion ni ĉiam faris" sen konsideri la sekvojn de tiaj agoj.Alternativaj materialoj estas disponeblaj por trakti la pli severajn malvarmigajn akvokondiĉojn de multaj plantoj nun alfrontas la kondiĉojn.
Antaŭ diskuti alternativajn metalojn, alia punkto devas esti koncize deklarita.En multaj kazoj, 316 SS aŭ eĉ 304 SS funkciis bone dum normala funkciado, sed malsukcesis dum elektropaneo. Plejofte, la malsukceso estas pro malbona drenado de la kondensilo aŭ varmointerŝanĝilo kaŭzanta stagnan akvon en la tuboj. Ĉi tiu medio provizas idealajn kondiĉojn por mikroorganismaj kreskaĵoj rekte por korodaj kolonoj. de la tubforma metalo.
Ĉi tiu mekanismo, konata kiel mikrobe induktita korodo (MIC), povas detrui rustorezistajn ŝtalajn tubojn kaj aliajn metalojn ene de semajnoj. Se la varmointerŝanĝilo ne povas esti drenita, serioze devus esti donita al periode cirkulado de akvo tra la varmointerŝanĝilo kaj aldonado de biocido dum la procezo. en Champaign, IL Prezentita ĉe la 39-a Elektra Utila Kemio-Simpozio.)
Por la malmolaj medioj elstarigitaj supre, same kiel pli severaj medioj kiel saleta akvo aŭ marakvo, alternativaj metaloj povas esti uzataj por forpeli malpuraĵojn. Tri alojgrupoj pruvis sukcesaj, komerce pura titanio, 6% molibdeno aŭstenita neoksidebla ŝtalo kaj superferita neoksidebla ŝtalo. Ĉi tiuj alojoj ankaŭ estas MIC-rezistemaj al korod-rezista ŝtalo. tala strukturo kaj ekstreme malalta elasta modulo faras ĝin susceptible al mekanika damaĝo. Ĉi tiu alojo plej taŭgas por novaj instalaĵoj kun fortaj tubaj subtenaj strukturoj. Bonega alternativo estas la super ferrita neoksidebla ŝtalo Sea-Cure®. La komponado de ĉi tiu materialo estas montrita sube.
La ŝtalo estas alta je kromo sed malalta en nikelo, do ĝi estas ferita neoksidebla ŝtalo prefere ol aŭstenita neoksidebla ŝtalo.Pro ĝia malalta nikela enhavo, ĝi kostas multe malpli ol aliaj alojoj.La alta forto kaj elasta modulo de Sea-Cure permesas pli maldikaj muroj ol aliaj materialoj, rezultigante plibonigitan varmotransigon.
La plibonigitaj propraĵoj de ĉi tiuj metaloj estas montritaj sur la letero "Pitting Resistance Ekvivalent Number", kiu, kiel la nomo sugestas, estas testa proceduro uzata por determini la reziston de diversaj metaloj al picking korodo.
Unu el la plej oftaj demandoj estas "Kio estas la maksimuma klorida enhavo, kiun aparta grado de neoksidebla ŝtalo povas toleri?"La respondoj varias vaste. Faktoroj inkluzivas pH, temperaturon, ĉeeston kaj specon de frakturoj, kaj la potencialon por aktivaj biologiaj specioj. Ilo estis aldonita sur la dekstra akso de Figuro 5 por helpi kun ĉi tiu decido. Ĝi baziĝas sur neŭtra pH, 35 °C fluanta akvo ofte trovita en multaj BOP kaj kondensad-aplikoj (por malhelpi deponaĵformadon kaj fendetformiĝon).Iam oni povas elekti specifan kemian komponadon per specifa alojo, tiam oni elektas la taŭgan alojon per specifa kemia komponado. .La rekomendita maksimuma klorida nivelo povas tiam esti determinita desegnante horizontalan linion sur la dekstra akso.Ĝenerale, se alojo estas konsiderata por saletaj aŭ marakvaj aplikoj, ĝi devas havi CCT super 25 celsiusgradoj laŭ mezuro de la G 48-testo.
Estas klare, ke la superferitaj alojoj reprezentitaj de Sea-Cure® ĝenerale taŭgas por eĉ marakvaj aplikoj.Estas alia utilo al ĉi tiuj materialoj, kiu devas esti emfazita.Manganaj korodproblemoj estis observitaj por 304 kaj 316 SS dum multaj jaroj, inkluzive ĉe plantoj laŭ la Ohio-rivero. Lastatempe, varmo-interŝanĝiloj ĉe plantoj ĉe la akvo de Misurio estas ofta koroda problemo en la akvo de Misurio ankaŭ estas ofta atako en la akvo de Misurio. -supraj sistemoj.La koroda mekanismo estis identigita kiel mangana dioksido (MnO2) reaganta kun oksigena biocido por generi klorida acidon sub la deponejo.HCl estas kio vere atakas metalojn.[WH Dickinson kaj RW Pick, "Manganese-Dependent Corrosion in the Electric Power Industry";prezentita ĉe la 2002-datita NACE Annual Corrosion Conference, Denvero, CO.] Feritaj ŝtaloj estas rezistemaj al tiu korodmekanismo.
Elekti pli altkvalitajn materialojn por kondensaj kaj varmointerŝanĝaj tuboj ankoraŭ ne anstataŭas taŭgan akvopurigan kemian kontrolon. Kiel aŭtoro Buecker skizis en antaŭa elektroteknika artikolo, taŭge desegnita kaj operaciita kemia traktado programo estas necesa por minimumigi la potencialon por skaliĝo, korodo, kaj malpurigo. La polimerkemio aperas kiel potenca alternativo al pli malnovaj sistemoj de skalado kaj fosforigo por malvarmigi korodajn sistemojn. mikroba poluado estis kaj daŭre estos kritika afero. Dum oksidativa kemio kun kloro, blanko aŭ similaj komponaĵoj estas la bazŝtono de mikroba kontrolo, suplementaj traktadoj ofte povas plibonigi la efikecon de traktadoj. Unu tia ekzemplo estas stabiliga kemio, kiu helpas pliigi la eligan indicon kaj efikecon de kloro-bazitaj oksidigaj biocidoj sen enkonduko de oksidaj biocidoj sen enkonduko de oksidaj biocidoj sen aldonado de oksidaj nutraĵoj povas esti tre utilaj en oksidaj nutraĵoj. La rezulto estas, ke ekzistas multaj manieroj plibonigi la daŭripovon kaj fidindecon de elektrocentralaj varmointerŝanĝiloj, sed ĉiu sistemo estas malsama, do zorgema planado kaj konsultado kun industriaj fakuloj estas gravaj por la elekto de materialoj kaj kemiaj proceduroj. Multo de ĉi tiu artikolo estas skribita el akvopurigada perspektivo, ni ne estas implikitaj en materialaj decidoj, sed ni estas petataj helpi administri la efikon de tiuj decidoj de la planto surbaze de faktoroj de decido de la planto. specifita por ĉiu aplikaĵo.
Pri la Aŭtoro: Brad Buecker estas Altranga Teknikisto ĉe ChemTreat.Li havas 36 jarojn da sperto en aŭ aligita kun la elektroindustrio, multe de ĝi en vaporgenerada kemio, akvopurigado, aerkvalita kontrolo kaj ĉe City Water, Light & Power (Springfield, IL) kaj Kansas City Power & Light Company situas ĉe La Cygne Station, Kansaso. BS en Kemio de Iowa State University kun kroma kurslaboro en Fluida Mekaniko, Energio kaj Materiala Ekvilibro, kaj Altnivela Neorganika Kemio.
Dan Janikowski estas Teknika Direktisto ĉe Plymouth Tube. Dum 35 jaroj, li okupiĝis pri la disvolviĝo de metaloj, fabrikado kaj testado de tubformaj produktoj inkluzive de kupraj alojoj, neoksidebla ŝtalo, nikelaj alojoj, titanio kaj karbona ŝtalo. Estinte kun Plymouth Metro ekde 2005, Janikowski okupis diversajn altrangajn postenojn antaŭ ol fariĝi Teknika Administranto en 2010.