ავტორებმა დროდადრო განიხილეს ახალი ენერგეტიკული პროექტის სპეციფიკაციები, რომლებშიც ქარხნების დიზაინერები, როგორც წესი, ირჩევენ 304 ან 316 უჟანგავი ფოლადი კონდენსატორისთვის და დამხმარე სითბოს გადამცვლელი მილებისთვის. ბევრისთვის ტერმინი უჟანგავი ფოლადი წარმოშობს უძლეველი კოროზიის აურას, სინამდვილეში, უჟანგავი ფოლადები ზოგჯერ ყველაზე უარესი არჩევანია მტკნარი წყლის მიმართ. გამაგრილებელი წყლის მაკიაჟისთვის, გამაგრილებელ კოშკებთან ერთად, რომლებიც მუშაობენ მაღალი კონცენტრაციის ციკლებზე, გადიდებულია უჟანგავი ფოლადის უკმარისობის პოტენციური მექანიზმები. ზოგიერთ აპლიკაციაში, 300 სერიის უჟანგავი ფოლადი გაძლებს მხოლოდ თვეების განმავლობაში, ზოგჯერ მხოლოდ კვირების განმავლობაში, სანამ არ ჩავარდება. მექანიკური ძალები, მათ შორის დაღლილობა და ეროზიული კოროზია.
ფოლადისთვის 12% ან მეტი ქრომის დამატება იწვევს შენადნობის უწყვეტი ოქსიდის ფენის წარმოქმნას, რომელიც იცავს საბაზისო ლითონს ქვემოთ. აქედან მოდის ტერმინი უჟანგავი ფოლადი. სხვა შენადნობი მასალების (განსაკუთრებით ნიკელის) არარსებობის შემთხვევაში, ნახშირბადოვანი ფოლადი ფერიტის ჯგუფის ნაწილია და მის ერთეულ უჯრედს აქვს სხეულზე ორიენტირებული კუბური (BCC) სტრუქტურა.
როდესაც ნიკელს ემატება შენადნობის ნარევში 8% ან მეტი კონცენტრაციით, უჯრედი იარსებებს სახეზე ორიენტირებულ კუბურ (FCC) სტრუქტურაში, რომელსაც ეწოდება ავსტენიტი, თუნდაც გარემოს ტემპერატურაზე.
როგორც ნაჩვენებია ცხრილში 1, 300 სერიის უჟანგავი ფოლადები და სხვა უჟანგავი ფოლადები აქვთ ნიკელის შემცველობას, რაც ქმნის აუსტენიტურ სტრუქტურას.
Austenitic ფოლადები დაამტკიცა, რომ ძალიან ღირებულია მრავალ გამოყენებაში, მათ შორის, როგორც მასალა მაღალი ტემპერატურის ზეგამათბობელისთვის და გამათბობელი მილების დენის ქვაბებში. კერძოდ, 300 სერია ხშირად გამოიყენება როგორც მასალა დაბალი ტემპერატურის სითბოს გადამცვლელი მილებისთვის, მათ შორის ორთქლის ზედაპირის კონდენსატორებისთვის.
უჟანგავი ფოლადის, განსაკუთრებით პოპულარული 304 და 316 მასალების მთავარი სირთულე არის ის, რომ დამცავი ოქსიდის ფენა ხშირად ნადგურდება გამაგრილებელ წყალში მინარევებითა და ნაპრალებითა და დეპოზიტებით, რომლებიც ხელს უწყობენ მინარევების კონცენტრირებას. გარდა ამისა, გამორთვის პირობებში, დამდგარმა წყალმა შეიძლება გამოიწვიოს მიკრობული ზრდა, რომლის მეტაბოლური ქვეპროდუქტები შეიძლება იყოს მაღალი მეტაბოლური ქვეპროდუქტები.
გამაგრილებელი წყლის ჩვეულებრივი მინარევები და ერთ-ერთი ყველაზე ძნელად მოსაშორებელი ეკონომიურად არის ქლორიდი. ამ იონს შეუძლია მრავალი პრობლემა გამოიწვიოს ორთქლის გენერატორებში, მაგრამ კონდენსატორებში და დამხმარე სითბოს გადამცვლელებში მთავარი სირთულე ის არის, რომ საკმარისი კონცენტრაციის ქლორიდებს შეუძლიათ შეაღწიონ და გაანადგურონ დამცავი ოქსიდის ფენა უჟანგავი ფოლადზე, რაც იწვევს ლოკალიზებული კოროზიას.
ორმოები კოროზიის ერთ-ერთი ყველაზე მზაკვრული ფორმაა, რადგან მას შეუძლია გამოიწვიოს კედელში შეღწევა და აღჭურვილობის უკმარისობა ლითონის მცირე დანაკარგით.
ქლორიდის კონცენტრაცია არ უნდა იყოს ძალიან მაღალი, რათა გამოიწვიოს ორმოიანი კოროზია 304 და 316 უჟანგავი ფოლადისაგან, ხოლო სუფთა ზედაპირებისთვის ყოველგვარი ნალექის ან ნაპრალის გარეშე, ქლორიდის რეკომენდებული მაქსიმალური კონცენტრაცია ახლა განიხილება:
რამდენიმე ფაქტორს შეუძლია ადვილად წარმოქმნას ქლორიდის კონცენტრაცია, რომელიც აღემატება ამ მითითებებს, როგორც ზოგადად, ასევე ლოკალიზებულ ადგილებში. ძალიან იშვიათი გახდა ახალი ელექტროსადგურების ერთჯერადი გაგრილების გათვალისწინება. უმეტესობა აგებულია გაგრილების კოშკებით ან ზოგიერთ შემთხვევაში ჰაერით გაგრილებული კონდენსატორებით (ACC). 50 მგ/ლ მუშაობს კონცენტრაციის ხუთი ციკლით, ხოლო მოცირკულირე წყალში ქლორიდის შემცველობა არის 250 მგ/ლ. მხოლოდ ეს უნდა გამოირიცხოს 304 SS. გარდა ამისა, ახალ და არსებულ ქარხნებში იზრდება მტკნარი წყლის ჩანაცვლების საჭიროება მცენარეთა დატენვისთვის. საერთო ალტერნატივა არის მუნიციპალური ჩამდინარე წყლები. ცხრილი 2 ადარებს მტკნარი წყლის ანალიზს.
ყურადღება მიაქციეთ ქლორიდის დონის მატებას (და სხვა მინარევებს, როგორიცაა აზოტი და ფოსფორი, რამაც შეიძლება მნიშვნელოვნად გაზარდოს მიკრობული დაბინძურება გაგრილების სისტემებში). არსებითად ყველა ნაცრისფერი წყლისთვის, გამაგრილებელ კოშკში ნებისმიერი ცირკულაცია გადააჭარბებს ქლორიდის ლიმიტს, რომელიც რეკომენდებულია 316 SS-ით.
წინა განხილვა ეფუძნება ჩვეულებრივი ლითონის ზედაპირების კოროზიის პოტენციალს. მოტეხილობები და ნალექები მკვეთრად ცვლის ამბავს, რადგან ორივე უზრუნველყოფს ადგილებს, სადაც მინარევები შეიძლება კონცენტრირდეს. კონდენსატორებში და მსგავს სითბოს გადამცვლელებში მექანიკური ბზარების ტიპიური ადგილია მილის-მილის ფურცლის შეერთება. გარდა ამისა, იმის გამო, რომ უჟანგავი ფოლადი ეყრდნობა უწყვეტ ოქსიდის ფენას დაცვისთვის, დეპოზიტებმა შეიძლება შექმნან ჟანგბადით ღარიბი ადგილები, რომლებიც ფოლადის დარჩენილ ზედაპირს ანოდად აქცევს.
ზემოაღნიშნული განხილვა ასახავს საკითხებს, რომლებსაც მცენარეთა დიზაინერები, როგორც წესი, არ ითვალისწინებენ კონდენსატორის და დამხმარე სითბოს გადამცვლელი მილის მასალების მითითებისას ახალი პროექტებისთვის. მენტალიტეტი 304 და 316 SS-თან დაკავშირებით ზოგჯერ მაინც ჩანს „ეს არის ის, რასაც ჩვენ ყოველთვის ვაკეთებდით“ ამგვარი ქმედებების შედეგების გათვალისწინების გარეშე. ალტერნატიული მასალები ხელმისაწვდომია მცენარის მრავალი წყლის გასაციებლად.
ალტერნატიული ლითონების განხილვამდე, მოკლედ უნდა აღინიშნოს კიდევ ერთი წერტილი. ხშირ შემთხვევაში, 316 SS ან თუნდაც 304 SS კარგად მუშაობდა ნორმალური მუშაობის დროს, მაგრამ ვერ მოხერხდა ელექტროენერგიის გათიშვის დროს. უმეტეს შემთხვევაში, გაუმართაობა გამოწვეულია კონდენსატორის ან სითბოს გადამცვლელის ცუდი დრენაჟით, რაც იწვევს მილებში წყლის სტაგნაციას. ეს გარემო უზრუნველყოფს იდეალურ პირობებს მიკროორგანიზმების ზრდისთვის. მილისებური ლითონი.
ეს მექანიზმი, რომელიც ცნობილია როგორც მიკრობებით გამოწვეული კოროზია (MIC), ცნობილია, რომ ანადგურებს უჟანგავი ფოლადის მილებს და სხვა ლითონებს რამდენიმე კვირის განმავლობაში. თუ სითბოს გადამცვლელის დრენირება შეუძლებელია, სერიოზული ყურადღება უნდა მიექცეს წყლის პერიოდულ ცირკულაციას სითბოს გადამცვლელში და ბიოციდის დამატებას პროცესის დროს. (დამატებითი ინფორმაციისთვის იხ. 6, 2019 შამპანიაში, IL წარმოდგენილია 39-ე ელექტრომომარაგების ქიმიის სიმპოზიუმზე.)
ზემოთ ხაზგასმული მკაცრი გარემოსთვის, ისევე როგორც უფრო მკაცრი გარემოსთვის, როგორიცაა მლაშე წყალი ან ზღვის წყალი, ალტერნატიული ლითონები შეიძლება გამოყენებულ იქნას მინარევების მოსაშორებლად. შენადნობების სამმა ჯგუფმა დაამტკიცა წარმატებული კომერციულად სუფთა ტიტანი, 6% მოლიბდენი ავსტენიტური უჟანგავი ფოლადი და სუპერფერიტული უჟანგავი ფოლადი. მისი ექვსკუთხა მჭიდროდ შეფუთული კრისტალური სტრუქტურა და უკიდურესად დაბალი ელასტიურობის მოდული მას მექანიკური დაზიანებისადმი მგრძნობიარეს ხდის. ეს შენადნობი საუკეთესოდ შეეფერება ახალ დანადგარებს ძლიერი მილის საყრდენი სტრუქტურებით. შესანიშნავი ალტერნატივა არის სუპერფერიტული უჟანგავი ფოლადის Sea-Cure®. ამ მასალის შემადგენლობა ნაჩვენებია ქვემოთ.
ფოლადი მაღალია ქრომის შემცველობით, მაგრამ დაბალი ნიკელის შემცველობით, ასე რომ, ეს არის ფერრიტული უჟანგავი ფოლადი, ვიდრე ავსტენიტური უჟანგავი ფოლადი. ნიკელის დაბალი შემცველობის გამო, ის ბევრად ნაკლები ღირს, ვიდრე სხვა შენადნობები. Sea-Cure-ის მაღალი სიმტკიცე და ელასტიური მოდული იძლევა უფრო თხელი კედლების, ვიდრე სხვა მასალები, რაც იწვევს სითბოს გადაცემის გაუმჯობესებას.
ამ ლითონების გაძლიერებული თვისებები ნაჩვენებია დიაგრამაზე „გამოყოფის წინააღმდეგობის ეკვივალენტური რიცხვი“, რომელიც, როგორც სახელწოდება გვთავაზობს, არის ტესტირების პროცედურა, რომელიც გამოიყენება სხვადასხვა ლითონების წინააღმდეგობის დასადგენად ორმოიანი კოროზიის მიმართ.
ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული კითხვაა "რა არის ქლორიდის მაქსიმალური შემცველობა, რომელსაც შეუძლია უჟანგავი ფოლადის კონკრეტული კლასის მოთმინება?"პასუხები ძალიან განსხვავდება. ფაქტორები მოიცავს pH-ს, ტემპერატურას, მოტეხილობების არსებობას და ტიპს, და აქტიური ბიოლოგიური სახეობების პოტენციალს. ამ გადაწყვეტილების დასახმარებლად დამატებულია ხელსაწყო სურათი 5-ის მარჯვენა ღერძზე. ის ეფუძნება ნეიტრალურ pH-ს, 35°C-ზე გადინებულ წყალს, რომელიც ჩვეულებრივ გვხვდება ბევრ BOP და კონდენსაციის აპლიკაციებში. შეიძლება განისაზღვროს და შემდეგ გადაიკვეთოს შესაბამისი ზოლით. რეკომენდებული მაქსიმალური ქლორიდის დონე შეიძლება განისაზღვროს მარჯვენა ღერძზე ჰორიზონტალური ხაზის დახაზვით. ზოგადად, თუ შენადნობი განიხილება მლაშე ან ზღვის წყლის გამოყენებისთვის, მას უნდა ჰქონდეს CCT 25 გრადუს ცელსიუსზე ზემოთ, როგორც ეს იზომება G 48 ტესტით.
აშკარაა, რომ Sea-Cure®-ში წარმოდგენილი სუპერ ფერიტული შენადნობები, როგორც წესი, შესაფერისია თუნდაც ზღვის წყლის გამოყენებისთვის. ამ მასალების კიდევ ერთი უპირატესობაა, რომელიც უნდა აღინიშნოს. მანგანუმის კოროზიის პრობლემები შეინიშნება მრავალი წლის განმავლობაში 304 და 316 SS, მათ შორის მდინარე ოჰაიოს გასწვრივ მდებარე ქარხნებში. ცოტა ხნის წინ, მისურის ქარხნებზე ასევე განიცადა თბოგამცვლელები. გავრცელებული პრობლემა ჭაბურღილის წყლის შემადგენლობის სისტემებში. კოროზიის მექანიზმი იდენტიფიცირებულია, როგორც მანგანუმის დიოქსიდი (MnO2), რომელიც რეაგირებს ჟანგვის ბიოციდთან და წარმოქმნის მარილმჟავას საბადოს ქვეშ. HCl არის ის, რაც ნამდვილად ესხმის ლითონებს.[WH Dickinson and RW Pick, "Manganese-Dependent Corrosion in the Electric Power";წარმოდგენილი 2002 წლის NACE კოროზიის ყოველწლიურ კონფერენციაზე, დენვერი, CO.] ფერიტული ფოლადები მდგრადია ამ კოროზიის მექანიზმის მიმართ.
კონდენსატორისა და სითბოს გადამცვლელი მილებისთვის უფრო მაღალი ხარისხის მასალების შერჩევა ჯერ კიდევ არ არის წყლის გამწმენდი ქიმიის სათანადო კონტროლის შემცვლელი. როგორც ავტორმა ბუკერმა აჩვენა წინა ენერგეტიკული ინჟინერიის სტატიაში, სათანადოდ შემუშავებული და ექსპლუატირებული ქიმიური დამუშავების პროგრამა აუცილებელია სკალირების, კოროზიის და დაბინძურების პოტენციალის შესამცირებლად. გამაგრილებელი კოშკის სისტემებში მიკრობული დაბინძურების კონტროლი იყო და იქნება კრიტიკული საკითხი. მიუხედავად იმისა, რომ ოქსიდაციური ქიმია ქლორთან, მათეთრებელთან ან მსგავსი ნაერთებით არის მიკრობული კონტროლის ქვაკუთხედი, დამატებით მკურნალობას ხშირად შეუძლია გააუმჯობესოს მკურნალობის პროგრამების ეფექტურობა. წყალში მავნე ნაერთების შეყვანის გარეშე. გარდა ამისა, არაჟანგვის ფუნგიციდებით დამატებითი საკვები შეიძლება იყოს ძალიან სასარგებლო მიკრობული განვითარების კონტროლში. შედეგი არის ის, რომ არსებობს მრავალი გზა ელექტროსადგურის სითბოს გადამცვლელების მდგრადობისა და საიმედოობის გასაუმჯობესებლად, მაგრამ ყველა სისტემა განსხვავებულია, ამიტომ ფრთხილად დაგეგმვა და ინდუსტრიის ექსპერტებთან კონსულტაცია მნიშვნელოვანია მასალების არჩევისთვის. ამ გადაწყვეტილებების ზემოქმედების მართვაში დახმარების გაწევა, როგორც კი აღჭურვილობა ამუშავდება. მასალის შერჩევის შესახებ საბოლოო გადაწყვეტილება უნდა მიიღოს ქარხნის პერსონალმა, თითოეული განაცხადისთვის განსაზღვრული რიგი ფაქტორების საფუძველზე.
ავტორის შესახებ: ბრედ ბიუკერი არის ChemTreat-ის უფროსი ტექნიკური პუბლიცისტი. მას აქვს 36 წლიანი გამოცდილება ენერგეტიკის ინდუსტრიაში ან დაკავშირებულია მასში, უმეტესი ნაწილი ორთქლის წარმოქმნის ქიმიაში, წყლის დამუშავებაში, ჰაერის ხარისხის კონტროლში და City Water, Light & Power-ში (Springfield, IL) და Kansas City Power & Light Company ასევე მდებარეობს La Cyssagne-ში. ქიმიურ ქარხანაში. ბუკერი ფლობს ბაკალავრის ხარისხს ქიმიაში აიოვას სახელმწიფო უნივერსიტეტიდან.
დენ ჯანიკოვსკი არის Plymouth Tube-ის ტექნიკური მენეჯერი. 35 წლის განმავლობაში იგი ჩართული იყო ლითონების განვითარებაში, მილაკოვანი პროდუქტების წარმოებასა და ტესტირებაში, მათ შორის სპილენძის შენადნობები, უჟანგავი ფოლადი, ნიკელის შენადნობები, ტიტანი და ნახშირბადოვანი ფოლადი. 2005 წლიდან იყო Plymouth Metro-ში, Janikorchnical1-ის მენეჯერის თანამდებობამდე 2005 წლიდან მუშაობდა.