Apèl Entènasyonal POWERGEN pou Kontni an louvri kounye a! N ap chèche oratè ki soti nan sektè sèvis piblik yo ak pwodiksyon elektrisite. Sijè yo enkli pwodiksyon elektrisite konvansyonèl ak renouvlab, transfòmasyon dijital santral elektrik yo, depo enèji, mikwogri, optimize santral elektrik yo, elektrisite sou plas, ak plis ankò.
Otè yo te revize nouvo espesifikasyon pwojè enèji plizyè fwa, kote konsèpteur plant yo tipikman chwazi asye pur 304 oswa 316 pou tib kondansateur ak echanjeur chalè oksilyè. Pou anpil moun, tèm asye pur la evok yon aura korozyon envizib, alòske an reyalite, asye pur yo ka pafwa pi move chwa a paske yo sansib a korozyon lokalize. Epi, nan epòk sa a kote disponiblite dlo fre redwi pou ranpli dlo refwadisman, makonnen ak gwo fò tou won refwadisman k ap opere nan sik konsantrasyon wo, mekanis potansyèl echèk asye pur yo anplifye. Nan kèk aplikasyon, asye pur seri 300 la ap siviv sèlman pandan plizyè mwa, pafwa sèlman plizyè semèn, anvan li echwe. Atik sa a konsantre sou omwen pwoblèm yo ta dwe konsidere lè w ap chwazi materyèl tib kondansateur nan yon pèspektiv tretman dlo. Lòt faktè ki pa diskite nan papye sa a men ki jwe yon wòl nan seleksyon materyèl yo enkli fòs materyèl, pwopriyete transfè chalè, ak rezistans a fòs mekanik, tankou fatig ak korozyon ewozyon.
Ajoute 12% oswa plis chromium nan asye lakòz alyaj la fòme yon kouch oksid kontinyèl ki pwoteje metal debaz ki anba a. Se poutèt sa tèm asye pur la. Nan absans lòt materyèl alyaj (sitou nikèl), asye kabòn fè pati gwoup ferit la, epi selil inite li a gen yon estrikti kib santre sou kò a (BCC).
Lè yo ajoute nikèl nan melanj alyaj la nan yon konsantrasyon 8% oswa plis, menm nan tanperati anbyen, selil la ap egziste nan yon estrikti kib santre sou fas (FCC) yo rele austenit.
Jan yo montre nan Tablo 1, asye pur seri 300 yo ak lòt asye pur yo gen yon kontni nikèl ki pwodui yon estrikti austenitik.
Asye austenitik yo pwouve yo gen anpil valè nan plizyè aplikasyon, tankou kòm yon materyèl pou tib surchofe ak rechofe tanperati ki wo nan chodyè pouvwa. Seri 300 la an patikilye souvan itilize kòm yon materyèl pou tib echanjeur chalè tanperati ki ba, tankou kondansateur sifas vapè. Sepandan, se nan aplikasyon sa yo ke anpil moun neglije mekanis echèk potansyèl yo.
Pi gwo difikilte ak asye pur, espesyalman materyèl popilè 304 ak 316 yo, se ke kouch oksid pwoteksyon an souvan detwi pa enpurte nan dlo refwadisman an ak pa fant ak depo ki ede konsantre enpurte yo. Anplis de sa, nan kondisyon are, dlo kanpe ka mennen nan kwasans mikwòb, ki gen sou-pwodwi metabolik yo ka trè danjere pou metal yo.
Yon enpurte komen nan dlo refwadisman, epi youn nan pi difisil pou retire ekonomikman, se klori. Iyon sa a ka lakòz anpil pwoblèm nan dèlko vapè, men nan kondansateur ak echanjeur chalè oksilyè, prensipal difikilte a se ke klori nan konsantrasyon ase ka penetre epi detwi kouch oksid pwoteksyon an sou asye pur, sa ki lakòz korozyon lokalize, sa vle di pitting.
Korozyon an twou se youn nan fòm korozyon ki pi danjere paske li ka lakòz penetrasyon nan mi yo ak pann ekipman yo san pèt metal ki twò piti.
Konsantrasyon klori pa bezwen twò wo pou lakòz korozyon pitting nan asye pur 304 ak 316, epi pou sifas pwòp san okenn depo oswa fant, konsantrasyon maksimòm klori rekòmande yo kounye a konsidere kòm:
Plizyè faktè ka fasilman pwodui konsantrasyon klori ki depase gid sa yo, ni an jeneral ni nan kote lokalize. Li vin trè ra pou premye konsidere refwadisman yon sèl fwa pou nouvo santral elektrik yo. Pifò nan yo konstwi ak gwo kay won refwadisman, oubyen nan kèk ka, kondansateur ki refwadi ak lè (ACC). Pou sa yo ki gen gwo kay won refwadisman, konsantrasyon enpurte nan pwodui kosmetik yo ka "sikle monte". Pa egzanp, yon kolòn ki gen yon konsantrasyon klori nan dlo makiyaj 50 mg/l fonksyone ak senk sik konsantrasyon, epi kontni klori nan dlo sikile a se 250 mg/l. Sa a poukont li ta dwe jeneralman elimine 304 SS. Anplis de sa, nan nouvo plant ak plant ki deja egziste, gen yon bezwen k ap ogmante pou ranplase dlo fre pou rechaje plant yo. Yon altènatif komen se dlo ize minisipal yo. Tablo 2 konpare analiz kat rezèv dlo dous yo ak kat rezèv dlo ize yo.
Fè atansyon pou nivo klori ki ogmante (ak lòt enpurte, tankou azòt ak fosfò, ki ka ogmante anpil kontaminasyon mikwòb nan sistèm refwadisman yo). Pou prèske tout dlo gri, nenpòt sikilasyon nan gwo kay won refwadisman an ap depase limit klori ki rekòmande pa 316 SS.
Diskisyon anvan an baze sou potansyèl korozyon sifas metal komen yo. Frakti ak sediman chanje istwa a dramatikman, paske tou de bay kote enpurte yo ka konsantre. Yon kote tipik pou fant mekanik nan kondansateur ak echanjeur chalè menm jan an se nan jonksyon tib-a-tib fèy. Sediman nan tib la ka kreye fant nan limit sediman an, epi sediman an li menm ka sèvi kòm yon sit pou kontaminasyon. Anplis de sa, paske asye pur depann sou yon kouch oksid kontinyèl pou pwoteksyon, depo yo ka fòme sit ki pòv an oksijèn ki transfòme sifas asye ki rete a an yon anod.
Diskisyon ki anwo a souliye pwoblèm ke konsèpteur plant yo tipikman pa konsidere lè y ap presize materyèl tib kondansateur ak echanjeur chalè oksilyè pou nouvo pwojè yo. Mantalite konsènan 304 ak 316 SS la pafwa toujou sanble "se sa nou te toujou fè" san yo pa konsidere konsekans aksyon sa yo. Gen materyèl altènatif ki disponib pou jere kondisyon dlo refwadisman ki pi difisil ke anpil plant ap fè fas kounye a.
Anvan nou pale de metal altènatif, nou dwe mansyone yon lòt pwen yon ti kras. Nan anpil ka, yon asye pur 316 oswa menm yon asye pur 304 te byen fonksyone pandan operasyon nòmal, men li te echwe pandan yon pann kouran. Nan pifò ka yo, echèk la rive akoz move drenaj kondansateur a oswa echanjeur chalè a, sa ki lakòz dlo rete nan tib yo. Anviwònman sa a bay kondisyon ideyal pou kwasans mikwo-òganis yo. Koloni mikwòb yo pwodui konpoze koroziv ki dirèkteman korode metal tib la.
Mekanis sa a, ke yo rekonèt kòm korozyon pwovoke pa mikwòb (MIC), li konnen pou detwi tiyo asye pur ak lòt metal nan kèk semèn. Si yo pa ka vide echanjeur chalè a, yo ta dwe pran an konsiderasyon seryezman pou sikile dlo nan echanjeur chalè a detanzantan epi ajoute biosid pandan pwosesis la. (Pou plis detay sou pwosedi kouchaj apwopriye yo, gade D. Janikowski, "Layering Up Condenser and BOP Exchangers - Considerations"; ki te fèt 4-6 jen 2019 nan Champaign, IL Prezante nan 39yèm Senpozyòm Chimi Sèvis Piblik Elektrik la.)
Pou anviwònman difisil ki make pi wo a, ansanm ak anviwònman ki pi difisil tankou dlo sale oswa dlo lanmè, yo ka itilize metal altènatif pou konbat enpurte yo. Twa gwoup alyaj te pwouve siksè, Titàn pi komèsyal, asye pur austenitik 6% molibdèn ak asye pur superferitik. Alyaj sa yo reziste MIC tou. Malgre ke Titàn konsidere kòm trè rezistan a korozyon, estrikti kristal egzagonal byen sere li yo ak modil elastik ki ba anpil fè li sansib a domaj mekanik. Alyaj sa a pi byen adapte pou nouvo enstalasyon ak estrikti sipò tib solid. Yon ekselan altènatif se asye pur super feritik Sea-Cure® la. Konpozisyon materyèl sa a montre anba a.
Asye a gen anpil chromium men li gen mwens nikèl, kidonk li se yon asye pur feritik olye de yon asye pur austenitik. Akòz kontni nikèl ki ba li, li koute pi bon mache pase lòt alyaj yo. Gwo rezistans ak modil elastik Sea-Cure a pèmèt mi yo pi mens pase lòt materyèl yo, sa ki lakòz yon pi bon transfè chalè.
Pwopriyete amelyore metal sa yo parèt sou tablo "Pitting Resistance Equivalent Number" la, ki, jan non an sijere a, se yon pwosedi tès yo itilize pou detèmine rezistans divès metal yo kont korozyon an pitting.
Youn nan kesyon ki pi komen yo se "Ki kantite maksimòm klori yon kalite asye pur patikilye ka tolere?" Repons yo varye anpil. Faktè yo enkli pH, tanperati, prezans ak kalite frakti, ak potansyèl pou espès byolojik aktif. Yo te ajoute yon zouti sou aks dwat Figi 5 la pou ede ak desizyon sa a. Li baze sou pH net, dlo k ap koule 35°C ki souvan jwenn nan anpil aplikasyon BOP ak kondansasyon (pou anpeche fòmasyon depo ak fòmasyon fant). Yon fwa yo fin chwazi yon alyaj ki gen yon konpozisyon chimik espesifik, yo ka detèmine PREn epi answit kwaze ak liy oblik ki apwopriye a. Yo ka detèmine nivo maksimòm klori rekòmande a lè yo trase yon liy orizontal sou aks dwat la. An jeneral, si yo dwe konsidere yon alyaj pou aplikasyon dlo sale oswa dlo lanmè, li bezwen gen yon CCT ki pi wo pase 25 degre Sèlsiyis jan tès G 48 la mezire li.
Li klè ke alyaj super feritik Sea-Cure® reprezante yo jeneralman apwopriye pou aplikasyon menm dlo lanmè. Gen yon lòt benefis nan materyèl sa yo ke nou dwe mete aksan sou. Pwoblèm korozyon Manganèz yo te obsève pou 304 ak 316 SS pandan plizyè ane, tankou nan plant ki sou bò Rivyè Ohio a. Dènyèman, echanjeur chalè nan plant ki sou bò Rivyè Mississippi ak Missouri yo te atake. Korozyon Manganèz se yon pwoblèm komen tou nan sistèm konpozisyon dlo pi. Mekanis korozyon an te idantifye kòm diyoksid Manganèz (MnO2) ki reyaji avèk yon bioyid oksidan pou jenere asid idroklorik anba depo a. HCl se sa ki vrèman atake metal yo. [WH Dickinson ak RW Pick, "Korozyon ki depann de Manganèz nan endistri enèji elektrik la"; prezante nan Konferans Anyèl Korozyon NACE 2002 a, Denver, CO.] Asye feritik yo rezistan a mekanis korozyon sa a.
Chwazi materyèl ki pi bon kalite pou tib kondansateur ak echanjeur chalè toujou pa ranplase yon bon kontwòl chimi tretman dlo. Jan otè Buecker te dekri nan yon atik anvan sou jeni enèji, yon pwogram tretman chimik ki byen fèt ak byen opere nesesè pou minimize potansyèl pou dekale, korozyon, ak salte. Chimi polymère ap parèt kòm yon altènatif pwisan pou ansyen chimi fosfat/fosfonat pou kontwole korozyon ak dekale nan sistèm gwo kay won refwadisman. Kontwole kontaminasyon mikwòb te e li pral kontinye yon pwoblèm kritik. Pandan ke chimi oksidatif ak klò, klowòks, oswa konpoze menm jan an se fondasyon kontwòl mikwòb, tretman siplemantè yo ka souvan amelyore efikasite pwogram tretman yo. Yon egzanp se chimi estabilizasyon, ki ede ogmante vitès liberasyon ak efikasite biosid oksidan ki baze sou klò san yo pa entwodui okenn konpoze danjere nan dlo a. Anplis de sa, yon manje siplemantè ak fonjisid ki pa oksidan ka trè benefik nan kontwole devlopman mikwòb. Rezilta a se ke gen anpil fason pou amelyore dirabilite ak fyab echanjeur chalè santral elektrik yo, men chak sistèm diferan, kidonk planifikasyon atansyon ak konsiltasyon ak ekspè nan endistri a enpòtan pou chwa materyèl ak pwosedi chimik yo. Yon gwo pati nan atik sa a ekri apati de Nan yon pèspektiv tretman dlo, nou pa patisipe nan desizyon materyèl yo, men yo mande nou pou ede jere enpak desizyon sa yo yon fwa ekipman an pare epi li fonksyone. Desizyon final la sou seleksyon materyèl la dwe pran pa pèsonèl plant lan ki baze sou yon kantite faktè espesifye pou chak aplikasyon.
Konsènan Otè a: Brad Buecker se yon Piblisist Teknik Senior nan ChemTreat. Li gen 36 ane eksperyans nan oswa afilye ak endistri enèji a, anpil ladan l nan chimi jenerasyon vapè, tretman dlo, kontwòl kalite lè ak nan City Water, Light & Power (Springfield, IL) epi Kansas City Power & Light Company sitiye nan La Cygne Station, Kansas. Li te pase dezan tou kòm sipèvizè dlo/dlo ize nan yon izin chimik. Buecker gen yon lisans nan Chimi nan Iowa State University ak kou adisyonèl nan Mekanik Fliyid, Enèji ak Ekilib Materyèl, ak Chimi Inòganik Avanse.
Dan Janikowski se Manadjè Teknik nan Plymouth Tube. Pandan 35 ane, li te patisipe nan devlopman metal, fabrikasyon ak tès pwodwi tibilè tankou alyaj kwiv, asye pur, alyaj nikèl, Titàn ak asye kabòn. Li te avèk Plymouth Metro depi 2005, Janikowski te okipe plizyè pozisyon wo nivo anvan li te vin Manadjè Teknik an 2010.