लेखकांनी नवीन उर्जा प्रकल्प वैशिष्ट्यांचे वेळोवेळी पुनरावलोकन केले आहे, ज्यामध्ये प्लांट डिझाइनर कंडेन्सर आणि सहाय्यक हीट एक्सचेंजर टयूबिंगसाठी विशेषत: 304 किंवा 316 स्टेनलेस स्टील निवडतात. बर्‍याच लोकांसाठी, स्टेनलेस स्टील हा शब्द अजिंक्य क्षरणाची आभा निर्माण करतो, जेव्हा खरं तर, स्टेनलेस स्टील्स स्थानिक पातळीवर निवडता येण्याजोग्या असतात. कूलिंग वॉटर मेक-अपसाठी ताज्या पाण्याची उपलब्धता कमी होण्याच्या या युगात, उच्च सांद्रता चक्रांवर चालणाऱ्या कूलिंग टॉवर्ससह, संभाव्य स्टेनलेस स्टीलच्या अपयशाची यंत्रणा वाढवली जाते. काही अनुप्रयोगांमध्ये, 300 मालिका स्टेनलेस स्टील अयशस्वी होण्यापूर्वी केवळ महिने, काहीवेळा फक्त आठवडे टिकून राहतील. हा लेख कमीत कमी पाणी ट्रीटमेंटच्या मुद्द्यांवर लक्ष केंद्रित करतो तेव्हा या सामग्रीवर लक्ष केंद्रित केले पाहिजे. ive. इतर घटक ज्यांची या पेपरमध्ये चर्चा केलेली नाही परंतु सामग्री निवडीमध्ये भूमिका बजावणाऱ्या घटकांमध्ये भौतिक शक्ती, उष्णता हस्तांतरण गुणधर्म आणि यांत्रिक शक्तींचा प्रतिकार, थकवा आणि क्षरण गंज यांचा समावेश होतो.
स्टीलमध्ये 12% किंवा त्याहून अधिक क्रोमियम जोडल्याने मिश्रधातूला सतत ऑक्साईडचा थर तयार होतो जो पायाभूत धातूचे संरक्षण करतो. त्यामुळे स्टेनलेस स्टील हा शब्द आहे. इतर मिश्रधातूंच्या (विशेषत: निकेल) अनुपस्थितीत, कार्बन स्टील फेराइट गटाचा भाग आहे आणि त्याच्या युनिट सेलमध्ये बॉडी-केंद्रित (BCCC) रचना असते.
जेव्हा निकेल मिश्रधातूच्या मिश्रणात 8% किंवा त्याहून अधिक एकाग्रतेवर जोडले जाते, अगदी सभोवतालच्या तापमानात देखील, सेल ऑस्टेनाइट नावाच्या फेस-केंद्रित क्यूबिक (FCC) संरचनेत अस्तित्वात असेल.
तक्ता 1 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, 300 मालिका स्टेनलेस स्टील्स आणि इतर स्टेनलेस स्टील्समध्ये निकेल सामग्री असते जी ऑस्टेनिटिक रचना तयार करते.
ऑस्टेनिटिक स्टील्स अनेक ऍप्लिकेशन्समध्ये खूप मौल्यवान असल्याचे सिद्ध झाले आहे, ज्यामध्ये पॉवर बॉयलरमध्ये उच्च तापमानाचे सुपरहीटर आणि रीहीटर ट्यूबसाठी सामग्री आहे. विशेषत: 300 मालिका बर्‍याचदा कमी तापमानाच्या उष्णता एक्सचेंजर ट्यूबसाठी सामग्री म्हणून वापरली जाते, ज्यामध्ये स्टीम पृष्ठभाग कंडेन्सर्सचा समावेश होतो. तथापि, या ऍप्लिकेशन्समध्ये अनेक संभाव्य यंत्रणेच्या अपयशाकडे दुर्लक्ष करतात.
स्टेनलेस स्टीलची मुख्य अडचण, विशेषत: लोकप्रिय 304 आणि 316 सामग्री, ही आहे की संरक्षक ऑक्साईड थर बहुतेकदा थंड पाण्यातील अशुद्धतेमुळे आणि अशुद्धता एकाग्र करण्यास मदत करणार्‍या खड्डे आणि ठेवींमुळे नष्ट होतो. याव्यतिरिक्त, बंद स्थितीत, उभे पाणी सूक्ष्मजीव वाढू शकते, ज्याचे चयापचय उच्च उत्पादनास कारणीभूत ठरू शकते.
एक सामान्य थंड पाण्याची अशुद्धता, आणि आर्थिकदृष्ट्या काढून टाकणे सर्वात कठीण आहे, क्लोराईड आहे. या आयनमुळे स्टीम जनरेटरमध्ये अनेक समस्या उद्भवू शकतात, परंतु कंडेन्सर आणि सहायक हीट एक्सचेंजर्समध्ये, मुख्य अडचण अशी आहे की पुरेशा प्रमाणात असलेल्या क्लोराईड्स स्टेनलेस स्टीलच्या संरक्षक ऑक्साईड थरात प्रवेश करू शकतात आणि नष्ट करू शकतात.
पिटिंग हा गंजाचा सर्वात कपटी प्रकार आहे कारण यामुळे भिंतीमध्ये प्रवेश होऊ शकतो आणि धातूचे कमी नुकसान होऊ शकते.
304 आणि 316 स्टेनलेस स्टीलमध्ये गंज निर्माण करण्यासाठी क्लोराईडची सांद्रता खूप जास्त असणे आवश्यक नाही आणि कोणत्याही ठेवी किंवा खड्डे नसलेल्या स्वच्छ पृष्ठभागांसाठी, शिफारस केलेली कमाल क्लोराईड सांद्रता आता मानली जाते:
अनेक घटक सहजपणे क्लोराईड सांद्रता निर्माण करू शकतात जे सर्वसाधारणपणे आणि स्थानिक दोन्ही ठिकाणी या मार्गदर्शक तत्त्वांहून अधिक आहेत. नवीन पॉवर प्लांट्ससाठी प्रथम एकदा-थ्रू कूलिंगचा विचार करणे अत्यंत दुर्मिळ झाले आहे. बहुतेक कूलिंग टॉवर्स किंवा काही प्रकरणांमध्ये, एअर-कूल्ड कंडेन्सर्स (ACC) सह बांधलेले आहेत. ज्यांच्यासाठी कूलिंग टॉवर्स आहेत, त्यांच्यासाठी कोसेंटिकेशन्स "कोसेंटिकेशन्स अप" होऊ शकतात. 50 mg/l च्या मेक-अप वॉटर क्लोराईड एकाग्रतेसह पाच एकाग्रता चक्र चालते, आणि प्रवाहित पाण्यातील क्लोराईड सामग्री 250 mg/l आहे. एकट्याने साधारणपणे 304 SS नाकारले पाहिजे. शिवाय, नवीन आणि अस्तित्वात असलेल्या वनस्पतींमध्ये, वनस्पती पुनर्भरणासाठी ताजे पाणी बदलण्याची वाढती गरज आहे. एक कॉमन्युनिसिपल सुपवाना पर्यायी चार पर्यायी सुपीपवा आहेत. चार सांडपाणी पुरवठा सह lies.
वाढलेल्या क्लोराईडच्या पातळीकडे लक्ष द्या (आणि इतर अशुद्धता, जसे की नायट्रोजन आणि फॉस्फरस, ज्यामुळे कूलिंग सिस्टममध्ये सूक्ष्मजीव प्रदूषण मोठ्या प्रमाणात वाढू शकते). मूलत: सर्व राखाडी पाण्यासाठी, कूलिंग टॉवरमधील कोणतेही अभिसरण 316 SS ने शिफारस केलेल्या क्लोराईड मर्यादेपेक्षा जास्त असेल.
आधीची चर्चा सामान्य धातूच्या पृष्ठभागाच्या गंज क्षमतेवर आधारित आहे. फ्रॅक्चर आणि गाळ नाटकीयरित्या कथा बदलतात, कारण दोन्ही अशुद्धता एकाग्र होऊ शकतात अशी ठिकाणे प्रदान करतात. कंडेन्सर्स आणि तत्सम उष्मा एक्सचेंजर्समधील यांत्रिक क्रॅकसाठी एक वैशिष्ट्यपूर्ण स्थान ट्यूब-टू-ट्यूब शीट जंक्शनवर आहे. ट्यूबच्या आत गाळ तयार होऊ शकतो, ज्यामुळे नलिका आणि गाळ तयार होऊ शकतो. .शिवाय, स्टेनलेस स्टील संरक्षणासाठी सतत ऑक्साईडच्या थरावर अवलंबून असल्यामुळे, ठेवी ऑक्सिजन-खराब साइट तयार करू शकतात ज्यामुळे उर्वरित स्टील पृष्ठभाग एनोडमध्ये बदलतात.
नवीन प्रकल्पांसाठी कंडेन्सर आणि सहाय्यक हीट एक्सचेंजर ट्यूब सामग्री निर्दिष्ट करताना वनस्पती डिझाइनर सामान्यत: विचारात घेत नाहीत अशा मुद्द्यांवर वरील चर्चा स्पष्ट करते. 304 आणि 316 SS बाबतची मानसिकता कधीकधी अशा क्रियांच्या परिणामांचा विचार न करता "आम्ही नेहमीच तेच केले आहे" असे दिसते. पर्यायी सामग्री आता वनस्पतींना थंड पाण्याच्या परिस्थितीला सामोरे जाण्यासाठी उपलब्ध आहे.
पर्यायी धातूंवर चर्चा करण्यापूर्वी, आणखी एक मुद्दा थोडक्यात सांगणे आवश्यक आहे. बर्‍याच प्रकरणांमध्ये, 316 SS किंवा अगदी 304 SS ने सामान्य ऑपरेशन दरम्यान चांगली कामगिरी केली, परंतु पॉवर आउटेज दरम्यान अयशस्वी झाले. बहुतेक प्रकरणांमध्ये, कंडेन्सर किंवा उष्णता एक्सचेंजरच्या खराब निचरामुळे ट्यूबमध्ये पाणी साचून राहिल्यामुळे हे अपयश होते. या वातावरणात सूक्ष्मजीव वाढीसाठी अनुकूल परिस्थिती निर्माण होते. s जे नळीच्या आकाराचे धातू थेट गंजतात.
ही यंत्रणा, ज्याला सूक्ष्मजीव प्रेरित गंज (MIC) म्हणून ओळखले जाते, ते स्टेनलेस स्टील पाईप्स आणि इतर धातू काही आठवड्यांच्या आत नष्ट करण्यासाठी ओळखले जाते. जर उष्मा एक्सचेंजरचा निचरा करता येत नसेल, तर उष्मा एक्सचेंजरद्वारे वेळोवेळी पाणी फिरवणे आणि प्रक्रियेदरम्यान बायोसाइड जोडणे यावर गंभीरपणे विचार केला पाहिजे. रेशन”; 4-6 जून 2019 रोजी शॅम्पेन, IL मध्ये आयोजित 39 व्या इलेक्ट्रिक युटिलिटी केमिस्ट्री सिम्पोजियममध्ये सादर केले गेले.)
वर हायलाइट केलेल्या कठोर वातावरणासाठी, तसेच खारे पाणी किंवा समुद्राचे पाणी यांसारख्या कठोर वातावरणासाठी, पर्यायी धातूंचा वापर अशुद्धी दूर करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. तीन मिश्र धातु गट यशस्वीपणे सिद्ध झाले आहेत, व्यावसायिकदृष्ट्या शुद्ध टायटॅनियम, 6% मॉलिब्डेनम ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील आणि सुपरफेरिटिक स्टेनलेस स्टील हे देखील अत्यंत एलसीटंट रीफॅटॅनिसिस मानले जाते. गंज करण्यासाठी, त्याची षटकोनी क्लोज-पॅक्ड क्रिस्टल रचना आणि अत्यंत कमी लवचिक मॉड्यूलस यांत्रिक नुकसानास संवेदनाक्षम बनवतात. हे मिश्र धातु मजबूत ट्यूब सपोर्ट स्ट्रक्चर्ससह नवीन स्थापनेसाठी सर्वात योग्य आहे. एक उत्कृष्ट पर्याय म्हणजे सुपर फेरिटिक स्टेनलेस स्टील सी-क्युअर®. या सामग्रीची रचना खाली दर्शविली आहे.
स्टीलमध्ये क्रोमियमचे प्रमाण जास्त असते परंतु निकेलचे प्रमाण कमी असते, त्यामुळे ते ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टीलपेक्षा फेरिटिक स्टेनलेस स्टील आहे. कमी निकेल सामग्रीमुळे, त्याची किंमत इतर मिश्र धातुंच्या तुलनेत खूपच कमी आहे. सी-क्युअरची उच्च शक्ती आणि लवचिक मॉड्यूलस इतर सामग्रीच्या तुलनेत पातळ भिंतींना परवानगी देतात, उष्णता हस्तांतरण सुधारते.
या धातूंचे वर्धित गुणधर्म "पिटिंग रेझिस्टन्स इक्वलंट नंबर" चार्टवर दर्शविले गेले आहेत, जे नावाप्रमाणेच, विविध धातूंचा खड्डा गंजण्यासाठी प्रतिरोधक क्षमता निर्धारित करण्यासाठी वापरली जाणारी चाचणी प्रक्रिया आहे.
सर्वात सामान्य प्रश्नांपैकी एक म्हणजे "स्टेनलेस स्टीलचा एक विशिष्ट दर्जा सहन करू शकणारी कमाल क्लोराईड सामग्री काय आहे?"उत्तरे मोठ्या प्रमाणात बदलतात. घटकांमध्ये pH, तापमान, उपस्थिती आणि फ्रॅक्चरचा प्रकार आणि सक्रिय जैविक प्रजातींची संभाव्यता समाविष्ट आहे. या निर्णयात मदत करण्यासाठी आकृती 5 च्या उजव्या अक्षावर एक साधन जोडले गेले आहे. ते तटस्थ pH, 35°C वाहते पाण्यावर आधारित आहे जे सामान्यत: अनेक BOP मध्ये आढळते आणि संक्षेपण फॉर्म आणि रासायनिक संक्षेपण फॉर्म (विशिष्ट संक्षेपण फॉर्म) निवडले गेले आहे (सर्व क्रॅक आणि संक्षेपण फॉर्म). , PREn निर्धारित केले जाऊ शकते आणि नंतर योग्य स्लॅशने छेदले जाऊ शकते. शिफारस केलेली कमाल क्लोराईड पातळी नंतर उजव्या अक्षावर क्षैतिज रेषा काढून निर्धारित केली जाऊ शकते. सर्वसाधारणपणे, जर मिश्रधातू खारा किंवा समुद्राच्या पाण्याच्या वापरासाठी विचारात घ्यायचा असेल, तर G48 चाचणीद्वारे मोजल्याप्रमाणे 25 अंश सेल्सिअसपेक्षा जास्त CCT असणे आवश्यक आहे.
हे स्पष्ट आहे की Sea-Cure® द्वारे दर्शविलेले सुपर ferritic मिश्रधातू सामान्यत: समुद्रातील पाण्याच्या वापरासाठी योग्य आहेत. या सामग्रीचा आणखी एक फायदा आहे ज्यावर जोर दिला पाहिजे. मॅंगनीज गंज समस्या 304 आणि 316 SS साठी अनेक वर्षांपासून पाहिली गेली आहे, ज्यामध्ये ओहायो नदीच्या किनारी असलेल्या वनस्पतींचा समावेश आहे. अलीकडेच, मिस्सोरिस नदीच्या किनारी असलेल्या वनस्पतींवर आणि मिस्सीपस रिव्हरवर उष्माघाताचा हल्ला झाला आहे. विहिरीच्या पाण्याच्या मेक-अप सिस्टममध्ये देखील गंज ही एक सामान्य समस्या आहे. गंज यंत्रणा मॅंगनीज डायऑक्साइड (MnO2) म्हणून ओळखली गेली आहे जी डिपॉझिट अंतर्गत हायड्रोक्लोरिक ऍसिड तयार करण्यासाठी ऑक्सिडायझिंग बायोसाइडसह प्रतिक्रिया देते. एचसीएल हे खरोखरच धातूंवर हल्ला करते.[WH डिकिन्सन आणि RW पिक, "इलेक्ट्रिक कॉर्पोरेशन कॉर्पोरेशन";2002 NACE वार्षिक गंज परिषद, डेन्व्हर, CO मध्ये सादर केले.] फेरीटिक स्टील्स या गंज यंत्रणेस प्रतिरोधक असतात.
कंडेन्सर आणि उष्मा एक्सचेंजर ट्यूबसाठी उच्च दर्जाची सामग्री निवडणे अद्याप योग्य जल उपचार रसायनशास्त्र नियंत्रणासाठी पर्याय नाही. लेखक ब्युकरने मागील पॉवर अभियांत्रिकी लेखात वर्णन केल्याप्रमाणे, स्केलिंग, गंज आणि फॉउलिंगची संभाव्यता कमी करण्यासाठी योग्यरित्या डिझाइन केलेला आणि ऑपरेट केलेला रासायनिक उपचार कार्यक्रम आवश्यक आहे. पॉलिमर रसायनशास्त्र एक शक्तिशाली पर्यायी रासायनिक प्रक्रिया आहे जे मॉन्ट्फॉलॉजिकल नियंत्रणासाठी एक शक्तिशाली आहे. कूलिंग टॉवर सिस्टममध्ये रोशन आणि स्केलिंग. मायक्रोबियल दूषिततेवर नियंत्रण ठेवणे ही एक गंभीर समस्या आहे आणि राहील. क्लोरीन, ब्लीच किंवा तत्सम संयुगे असलेले ऑक्सिडेटिव्ह केमिस्ट्री हे सूक्ष्मजीव नियंत्रणाचा आधारस्तंभ आहे, तर पूरक उपचार अनेकदा उपचार कार्यक्रमांची कार्यक्षमता सुधारू शकतात. असे एक उदाहरण म्हणजे स्टेबिलायझेशन आणि स्टेबिलायझेशनचे प्रमाण वाढवण्यास मदत करते. पाण्यात कोणतेही हानिकारक संयुगे न टाकता ऑक्सिडायझिंग बायोसाइड्स. शिवाय, नॉन-ऑक्सिडायझिंग बुरशीनाशकांसह पूरक खाद्य सूक्ष्मजीवांच्या विकासावर नियंत्रण ठेवण्यासाठी खूप फायदेशीर ठरू शकते. याचा परिणाम असा आहे की पॉवर प्लांट हीट एक्सचेंजर्सची टिकाऊपणा आणि विश्वासार्हता सुधारण्याचे अनेक मार्ग आहेत, परंतु प्रत्येक प्रणाली वेगळी आहे, म्हणून काळजीपूर्वक लेखी रासायनिक प्रक्रिया आणि तज्ञांच्या सल्लामसलतने पाण्याची निवड करणे आवश्यक आहे. उपचाराच्या दृष्टीकोनातून, आम्ही भौतिक निर्णयांमध्ये गुंतलेले नाही, परंतु उपकरणे सुरू झाल्यानंतर आणि चालू झाल्यावर आम्हाला त्या निर्णयांचे परिणाम व्यवस्थापित करण्यात मदत करण्यास सांगितले जाते. सामग्री निवडीचा अंतिम निर्णय प्रत्येक अर्जासाठी निर्दिष्ट केलेल्या अनेक घटकांच्या आधारे वनस्पती कर्मचार्‍यांनी घेतला पाहिजे.
लेखकाबद्दल: ब्रॅड ब्युकर हे ChemTreat चे वरिष्ठ तांत्रिक प्रचारक आहेत. त्यांना उर्जा उद्योगात 36 वर्षांचा अनुभव आहे किंवा त्यांच्याशी संलग्न आहे, त्यातील बराचसा अनुभव वाफे निर्माण रसायनशास्त्र, जल उपचार, वायु गुणवत्ता नियंत्रण आणि सिटी वॉटर, लाइट अँड पॉवर (स्प्रिंगफील्ड, IL) आणि Kansas City Power & Light Company येथे आहे, ला सिग्नेस्टवा, ला सिग्नेस्टवा, ला सिग्नेस्टवा, ला सिग्नेस्टवा येथे दोन वर्षे सुपरिवेक्षक म्हणून काम केले आहे. किंवा केमिकल प्लांटमध्ये. ब्युकरने आयोवा स्टेट युनिव्हर्सिटीमधून रसायनशास्त्रात बीएस मिळवले आहे आणि फ्लुइड मेकॅनिक्स, एनर्जी अँड मटेरियल्स इक्विलिब्रियम आणि अॅडव्हान्स्ड इनऑर्गेनिक केमिस्ट्रीमध्ये अतिरिक्त कोर्स वर्क आहे.
डॅन जानिकोव्स्की हे प्लायमाउथ ट्यूबचे तांत्रिक व्यवस्थापक आहेत. 35 वर्षांपासून, ते धातूंच्या विकासामध्ये, तांबे मिश्र धातु, स्टेनलेस स्टील, निकेल मिश्र धातु, टायटॅनियम आणि कार्बन स्टीलसह ट्यूबलर उत्पादनांच्या निर्मितीमध्ये आणि चाचणीमध्ये गुंतलेले आहेत. 2005 मध्ये मॅनकोव्स्कीचे वरिष्ठ पद भूषवण्यापूर्वी ते प्लायमाउथ मेट्रोमध्ये 2005 पासून कार्यरत आहेत.