مقاله ارزیابی عملکرد ماده شیمیایی Energy 8503 جهت بهسازی آب برجهای خنک کننده با استفاده از واحد پیشتاز ساخته شده

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله ارزیابی عملکرد ماده شیمیایی Energy 8503 جهت بهسازی آب برجهای خنک کننده با استفاده از واحد پیشتاز ساخته شده دارای ۲۴ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله ارزیابی عملکرد ماده شیمیایی Energy 8503 جهت بهسازی آب برجهای خنک کننده با استفاده از واحد پیشتاز ساخته شده  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله ارزیابی عملکرد ماده شیمیایی Energy 8503 جهت بهسازی آب برجهای خنک کننده با استفاده از واحد پیشتاز ساخته شده،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله ارزیابی عملکرد ماده شیمیایی Energy 8503 جهت بهسازی آب برجهای خنک کننده با استفاده از واحد پیشتاز ساخته شده :

چکیده

یکی از مشکلات اساسی برجهای خنک کننده بحث خوردگی و رسوب گذاری است که سالیانه باعث خسارت بسیار زیادی دربخش صنعت می شود و با هدر دادن مصرف بیش از اندازه آب جهت تبادل گرما ، مشکلات بسیار زیادی را برای کشاورزی و صنایع بوجود می آورد . از طرفی روشهای کنترل شیمیایی سنتی هزینه های زیادی را وارد می کند و لازم است که تجدید نظری از طریق ارزیابی مواد شیمیایی جدید صورت پذیرد.ازآنجا که نمی توان مواد شیمیایی جایگزین را در مقیاس صنعتی به ملاحظه خسارات احتمالی آزمایش کرد، برآن شدیم که با ساخت یک واحد پیشتاز، عملکرد شیمیایی این مواد جدید را بر کاهش سرعت

خوردگی وکنترل رسوب گذاری آزموده و در صورت موفقیت به برج خنک کننده اصلی تعمیم دهیم .در این مقاله عملکرد ماده شیمیاییEnergy 8503 مورد بررسی قرار میگیرد.

کلمات کلیدی: رسوب گذاری ، خوردگی ، برج خنک کننده ، زنگ زدگی ، میکرو ارگانیسم ها

مقدمه

با توجه به هزینه گزافی که صرف ترمیم قسمت های خورده شده و همچنین بار مالی که سیستم به علت از کار افتادگی غیـر منتظره به دنبال خواهد داشت، لذا لزوم کنترل خوردگی واحد های صنعتی در حین کار از هر نظـر، ضـروری اسـت. یکـی از روش های مهم کنترل و جلوگیری از خوردگی و رسوب در مبدلهای حرارتی سیستم های خنک کننده صنایع، استفاده از بازدارندههـای خوردگی و رسوب می باشد. قسمت بخار برجهای خنک کننده شامل یک پوسته و لوله های انتقال حرارت است که بـدون واسـطه در معرض بخار توربین با فشار کم قرار گرفته اند. حرارت از بخار،که در خارج لوله وجود دارد، به آب ،داخل لولـه، انتقـال پیـدا مـی کند،شکل شماتیکی از برجهای خنک کننده مورد استفاده در صنعت برق در شکل((۱ نشان داده شده است.

برجهای خنک کننده جزء ویژه ای در نیروگاه است ، زیرا هرگونه نقص در آن بر روی سایر اجزاء سیکل بخار- آب تاثیر گـذار است.یکی از عمده ترین مشکلات موجود در نیروگاهها مربوط به برجهای خنک کننده بوده است. بسیاری از سوراخ هـای بـو جـود آمده در لوله ها بوسیله خوردگی بو جود آمده است، اما تعدادی از شکست ها بصورت مکانیکی بوده است که علت آن، سایش بر اثر برخورد ذرات بخار یا لرزش های ناشی از سیستم بوده است. ]۱[

خوردگی های زیادی در قسمتهای متفاوت برجهای خنک کننده بو جود می آید، اما این خوردگی ها نسبت بـه خـوردگی در لوله های برجهای خنک کننده کمتر است. در حال حاضر حجم بالایی از لوله های برجهای خنک کننـده از مـس وآلیاژهـای پایـه مس ساخته شده اند، زیرا این فلزات مقاومت خوبی در برابر خوردگی در شرایط کاری برجهـای خنـک کننـده از خـود نشـان داده اند.انتقال حرارت بالا و خواص فیزیکی و مکانیکی قابل توجه مس وآلیاژهای مس نیز در این انتخاب نقش بسزایی داشته اند.[۲]

در طول دوره کاری لوله های برجهای خنک کننده یک لایه سطحی از محصولات خوردگی بر روی سطح تشـکیل مـی شـود،

.همچنین ممکن است، محصولات خوردگی و در بعضی موارد، جامدات موجود درسیکل بر روی دیواره لوله ها ته نشین شـوند، کـه باعث می شود پوسته یافیلم بو جود آمده، سطح فلز را دربرابرخوردگی های بیشتر محافظت می کند. اگر ایـن فـیلم تخریـب شـود ،خوردگی فلز دوباره شروع می شود،این خوردگی ممکن است، ناچیز یا زیاد باشد، در طول زمانی که لایـه محـافظ دوبـاره تشـکیل شود.[۲]

آلیاژهای مس- نیکل محلول جامد نیکل در مس هستند، که درآنها مس فلز پایه است. آلیاژهای تجاری مس- نیکـل حـاوی بیشتر از %۵۴ مس هستند، در کاربرد های متفاوت به این آلیاژها درصد کمی از فلزاتی مثـل آهـن ، منگنـز، نقـره، روی، آلـومینیم اضافه می شوند.[۳]
انتخاب فلز مناسب برای لوله های برجهای خنک کننده به شرایط کاری سیستم مورد نظربستگی دارد. بررسی لوله هایی که

قبلاً

مورد استفاده قرار گرفته اند مدت زمان سرویس دهی لوله های جدید را مشخص می کند، و یک پیشینه در مورد نوع، شکل و وضعیت خوردگی در نمونه های مشابه به ما می دهد. این بررسی بایستی به صورتی باشد که نوع آب و وضعیت کارکرد بسیار نزدیک به حالت واقعی باشد، که در این حالت بسیاری از مشکلات مشاهده شده قابل پیشگیری می باشد. لوله های ساخته شده از آلیاژهای گوناگون به این طریق بررسی می شوند و از لحاظ مناسب بودن و صرفه اقتصادی برای کاربرد در شرایط کاری انتخاب می شوند.[۴]

با توجه به موارد فوق ، آلیاژهای Cu-Ni دارای بهترین خواص و کارایی برای کاربرد در لوله های برجهای خنک کننده هستند.

تاثیر عوامل مختلف بر روی خوردگی لوله ها برجهای خنک کننده

آب

با توجه به اینکه خورنده گی در آب شیرین وابستگی زیادی به غلظت مواد معدنی ،گازها، مواد ارگانیـک و نخالـه هـا دارد، و امکان اینکه رفتار آلیاژهای Cu-Ni را در برابر تک تک این ذرات مشخص کنیم وجود ندارد، بررسی ها بصورت کلی انجام می شـود.

بطور کلی این آلیاژها مقاومت به خوردگی خوبی، در هر دو حالت آب تصفیه شده و غیر تصفیه شده، از خود نشان داده انـد. بطـور خلا صه می توان گفت، مس در آبهای شیرین نسبت به آب دریا دارای خوردگی کمتری است. بـه همـین دلیـل از آ ب شـیرین در اکثر محیط های صنعتی، گرم یا سرد، استفاده می کنند.]۵[

سرعت جریان

چنانچه جریان آب داخل لوله ها دارای اغتشاش(( Turbulence باشد، فیلم محافظ سطحی، که بر روی سطح داخلی تشکیل شده است، دچار تخریب شده و می شکنند. اگر سرعت آب بالا باشد امکان افزایش سرعت خوردگی در جریان سریع آب بدون هـوا بسیار بالاست،چونکه آندهای موضعی بوسیله یونهای فلزی و محصولات خـوردگی موجـود در سیسـتم دپلاریـزه شـده و کاتـدهای موضعی هم به وسیله اکسیژن حل شده دپلاریزه می شوند.[۵]

در شرایط کاری متفاوت آلیاژهای Cu-Ni رفتارهای متفاوتی نشان می دهند، که برای بهبود این آلیاژهـا عناصـر متفـاوتی بـه آنها اضافه می کنند. مطالعات آزمایشگاهی و میدانی نشان داده اند که اضافه کردن Fe به میزان بسیار کم به آلیاژهای Cu-Ni باعث افزایش مقاومت آلیاژ در برابر خوردگی یکنواخت و خوردگی سایشی در محیط دریا می شود.[۶]

کوپل گالوانیکی

بطور کلی اتصال آلیاژهای Cu-Ni به دیگر آلیاژهای پایه مس تاثیر زیادی بر روی سرعت خوردگی نمی گـذارد. اتصـال ایـن آلیاژها به فلزات غیر نجیب که باعث تغییر پتانسیل خوردگی در محیط خورنده می شود به تنهایی حـائز اهمیـت نیسـت، مقاومـت محیط خورنده و نسبت سطوح فلزات نیز از عوامل تاثیر گذار بر سرعت خوردگی هستند. آب هـای شـیرین دارای مقاومـت بـالایی هستند، بنابراین اگر خوردگی گالوانیکی صورت بگیرد ، معمولاً نزدیک به یا در محل اتصال دو فلز غیر مشابه بـه یکـدیگر اسـت. در بعضی از آب ها در صورتی که مواد معدنی با مقاومت بالا بر روی سطح کاتد رسوب کنند ، امکان دارد خوردگی صورت نگیرد.[۷]

تاثیر تنش

خوردگی خستگی در اثر ترکیب دو پدیده خوردگی و تنش های سیکلی بو جود می آید. این تعریف نشان دهنده این است که تنش های سیکلی باعث پیشرفت انواع خوردگی بخصوص خوردگی خستگی می شود، پس کاهش تـنش هـای سـیکلی در کـاهش خوردگی خستگی بسیار موثر است. ترک ناشی از خوردگی خستگی بر اثر انتقال خطوط کریستالی بو جـود مـی آیـد. تـنش هـای سیکلی که معمولاً باعث خستگی می شوند از لرزش لوله ها بو جود می آیند.

خوردگی در لوله های برجهای خنک کننده

خوردگی سایشی

خوردگی سایشی اغلب در داخل لوله های برجهای خنک کننده روی می دهد ،که این پدیده تنهـا در لولـه هـای برجهـای خنک کننده ساخته شده از آلیاژ مس روی می دهد، بدین صورت که در سطح هایی که اغتشاش به میزان کـافی بـالا باشـد فـیلم اکسیدی از روی سطح بطور شیمیایی یا مکانیکی جدا می شود. در این حالت شبه حفره ها رشد پیـدا مـی کننـد و خـوردگی بـه پیش می رود. بطور خاص بعضی از آلیاژهای مس از یونهای آهن موجود در آب سود می برند، این یونها بصورت محلول بـا سـولفات مس به سیستم اضافه می شوند، یونهای آهن مثل یک لایه محافظ [FeO(OH)] بر روی سطح آلیاژهای مس رسوب می کنند.[۱]

حمله سولفید ها

Water box

این شکل از تخریب فقط در مورد آلیاژهای مس صادق است. این تخریب در آب های سرد، اغلب آب دریا یـا آب شـور، کـه حاوی سولفید ها، پلی سولفیدها یا گوگرد خالص باشند، اتفاق می افتد. حتی مقادیر بسیار کم سولفید [۱۰ ppb] در آب موجود در برجهای خنک کننده باعث برود این مشکل می شود.

سولفیدها بطور موثری باعث افزایش کلی سرعت خوردگی می شود و همچنین باعث افزایش یا تسـریع جـدایش بـین فلـزی، حفره دار شدن، خوردگی سایشی، جذب بین دانه ای و خوردگی گالوانیکی می شوند. آلیاژهای مـس نسـبت بـه جـذب سـولفیدها مقاوم نبستند و اجرا بعضی از آلیاژهای مس در آب های شور و آلوده بنظر میرسد براساس مطالعه غیر اصولی و ناسـنجیده شـرایط محیطی است.[۱]

خوردگی شکافی و حفره ای

فولادهای زنگ نزن و آلیاژهای مس نسبت به خوردگی حفره ای و شیاری حساس اند. اطلاعات قابل استناد کمـی در مـورد مقاومت آلیاژهای مس در برابر این نوع از خوردگی در آب های حاوی گوگرد آزاد وجود دارد. اما بنظـر مـی رسـد کـه ایـن نـوع از خوردگی در حضور سولفیدها شدیداً افزایش می یابد .در مورد این نوع از خوردگی هم تمیز کردن لوله ها از رسوبات تشـکیل شـده بر روی سطح می تواند در محافظت آلیاژهای مس در برابر خوردگی حفره ای و شیاری مفید باشد.[۱]

خوردگی گالوانیکی

در آبهای با هدایت پایین اثر خوردگی گالوانیکی مهم نیست، مثل قسمت بخار برجهای خنک کننده ، چون میـزان هـدایت

بخار پایین است، که در آنها میزان خوردگی پایین است. اما خوردگی عمومـاً در قسـمت سـرد کننـده برجهـای خنـک کننـده رخ میدهد، چونکه در این قسمت آب دریا یا آب شیرین با هدایت بـالا جریـان دارد. خـوردگی گـالوانیکی در صـورتی کـه فلـزات غیـر همجنس را به یکدیگر متصل کنیم رخ می دهد، بطور مثال چنانچه لوله های فولاد زنگ نزن را به آلیاژهای مـس وصـل کنـیم خوردگی گالوانیکی در فصل مشترک دو لوله سرعت پیدا می کند. برای جلـوگیری از خـوردگی گـالوانیکی در لولـه هـای برجهـای

خنک کننده اعمال حفاظت کاتدی به قسمت برجهای خنک کننده پیشنهاد شده است.[۱]

شکل(:(۱ شما تیک برجهای خنک کننده