POWERGEN эл аралык контент боюнча сынак башталды! Биз коммуналдык кызматтар жана электр энергиясын өндүрүү тармактарынан спикерлерди издеп жатабыз. Темалар салттуу жана кайра жаралуучу энергияны өндүрүү, электр станцияларын санариптик трансформациялоо, энергияны сактоо, микротармактар, станцияларды оптималдаштыруу, жергиликтүү электр энергиясы жана башкалар кирет.
Авторлор жаңы энергетикалык долбоордун спецификацияларын кайра-кайра карап чыгышты, анда заводдун дизайнерлери конденсатор жана кошумча жылуулук алмаштыргыч түтүктөрү үчүн адатта 304 же 316 дат баспас болотту тандашат. Көптөр үчүн дат баспас болот деген термин жеңилгис коррозия аурасын жаратат, чындыгында дат баспас болоттор кээде эң жаман тандоо болушу мүмкүн, анткени алар локалдашкан коррозияга дуушар болушат. Ал эми муздатуучу сууну түзүү үчүн таза суунун азайышы доорунда, жогорку концентрациялуу циклдерде иштеген муздатуучу мунаралар менен бирге, дат баспас болоттон жасалган бузулуу механизмдери чоңойтулат. Айрым колдонмолордо 300 сериясындагы дат баспас болот бузулганга чейин бир нече ай, кээде бир нече жума гана жашайт. Бул макалада сууну тазалоо көз карашынан конденсатор түтүгүнүн материалдарын тандоодо эске алынышы керек болгон маселелерге көңүл бурулат. Бул макалада талкууланбаган, бирок материалды тандоодо роль ойногон башка факторлорго материалдын бекемдиги, жылуулук өткөрүмдүүлүк касиеттери жана механикалык күчтөргө, анын ичинде чарчоо жана эрозия коррозиясына туруктуулук кирет.
Болотко 12% же андан көп хром кошуу эритменин астындагы негизги металлды коргогон үзгүлтүксүз кычкыл катмарын пайда кылышына алып келет. Ошондуктан дат баспас болот деген термин пайда болгон. Башка эритүүчү материалдар (айрыкча никель) жок болгон учурда, көмүртек болоту феррит тобунун бир бөлүгү болуп саналат жана анын бирдиктүү клеткасы денеге багытталган кубдук (BCC) түзүлүшкө ээ.
Никель эритме аралашмасына 8% же андан жогору концентрацияда, ал тургай айлана-чөйрөнүн температурасында да кошулганда, клетка аустенит деп аталган бетке багытталган кубдук (FCC) түзүлүштө болот.
1-таблицада көрсөтүлгөндөй, 300 сериясындагы дат баспас болоттор жана башка дат баспас болоттор аустениттик түзүлүштү пайда кылган никель курамына ээ.
Аустениттик болоттор көптөгөн колдонмолордо, анын ичинде электр казандарындагы жогорку температурадагы супер ысыткычтар жана кайра ысытуучу түтүктөр үчүн материал катары абдан баалуу экени далилденген. Айрыкча 300 сериясы көбүнчө буу бетиндеги конденсаторлорду кошо алганда, төмөнкү температурадагы жылуулук алмаштыргыч түтүктөр үчүн материал катары колдонулат. Бирок, дал ушул колдонмолордо көптөр мүмкүн болгон бузулуу механизмдерин этибарга алышпайт.
Дат баспас болоттон жасалган, айрыкча популярдуу 304 жана 316 материалдарынын негизги кыйынчылыгы, коргоочу кычкыл катмары көбүнчө муздатуучу суудагы кошулмалар жана кошулмаларды топтоого жардам берген жаракалар жана чөкмөлөр менен бузулат. Мындан тышкары, өчүрүү шарттарында токтоп калган суу микробдордун өсүшүнө алып келиши мүмкүн, алардын зат алмашуусунун кошумча продуктулары металлдарга абдан зыян келтириши мүмкүн.
Муздатуучу суунун кеңири таралган аралашмасы жана экономикалык жактан алып салуу эң кыйын болгон аралашмалардын бири - хлорид. Бул ион буу генераторлорунда көптөгөн көйгөйлөрдү жаратышы мүмкүн, бирок конденсаторлордо жана кошумча жылуулук алмаштыргычтарда негизги кыйынчылык - хлориддер жетиштүү концентрацияда дат баспас болоттон жасалган коргоочу кычкыл катмарына кирип, аны жок кылып, локалдашкан коррозияга, башкача айтканда, чуңкурчалардын пайда болушуна алып келиши мүмкүн.
Чуңкурча пайда болуу коррозиянын эң коркунучтуу түрлөрүнүн бири, анткени ал дубалдын ичине кирип кетишине жана жабдуулардын бузулушуна алып келиши мүмкүн, бул металлдын аз жоготуусу менен коштолот.
304 жана 316 дат баспас болотторунда чуңкурчалуу дат басуу пайда болушу үчүн хлорид концентрациясы өтө жогору болушу шарт эмес, ал эми чөкмөлөрү же жаракалары жок таза беттер үчүн хлорид концентрациясынын сунушталган максималдуу көрсөткүчтөрү эми төмөнкүдөй деп эсептелет:
Бир нече факторлор хлориддердин концентрациясын жалпысынан да, жергиликтүү жерлерде да оңой эле пайда кылышы мүмкүн. Жаңы электр станциялары үчүн бир жолку муздатууну биринчи жолу карап чыгуу өтө сейрек кездешет. Көпчүлүгү муздатуучу мунаралар же кээ бир учурларда аба менен муздатуучу конденсаторлор (ACC) менен курулган. Муздатуучу мунаралары барлар үчүн косметикадагы кошулмалардын концентрациясы "циклде" калышы мүмкүн. Мисалы, курамындагы суу хлоридинин концентрациясы 50 мг/л болгон колонка беш концентрация цикли менен иштейт жана айлануучу суунун хлоридинин курамы 250 мг/л түзөт. Бул өзү эле жалпысынан 304 SSти жокко чыгарышы керек. Мындан тышкары, жаңы жана бар заводдордо заводду кайра толтуруу үчүн таза сууну алмаштыруу зарылдыгы өсүп жатат. Жалпы альтернатива - муниципалдык агынды суулар. 2-таблицада төрт таза суу менен камсыздоонун анализи төрт агынды суу менен камсыздоонун анализи менен салыштырылат.
Хлориддин деңгээлинин жогорулашына (жана муздатуу системаларындагы микробдук булганууну бир топ көбөйтө турган азот жана фосфор сыяктуу башка кошулмаларга) көңүл буруңуз. Дээрлик бардык боз суулар үчүн муздатуучу мунарадагы ар кандай циркуляция 316 SS тарабынан сунушталган хлорид чегинен ашып кетет.
Мурунку талкуу кеңири таралган металл беттеринин коррозия потенциалына негизделген. Сыныктар жана чөкмөлөр окуяны кескин өзгөртөт, анткени экөө тең кошулмалардын топтолушу мүмкүн болгон жерлерди камсыз кылат. Конденсаторлордогу жана ушул сыяктуу жылуулук алмаштыргычтардагы механикалык жаракалардын типтүү орду түтүктөн түтүккө барактын кесилишинде болот. Түтүктүн ичиндеги чөкмө чөкмөнүн чек арасында жаракаларды пайда кылышы мүмкүн, ал эми чөкмөнүн өзү булгануу үчүн орун болуп кызмат кыла алат. Андан тышкары, дат баспас болот коргоо үчүн үзгүлтүксүз кычкыл катмарына таянгандыктан, чөкмөлөр кычкылтекке кедей жерлерди пайда кылып, калган болоттун бетин анодго айландырышы мүмкүн.
Жогорудагы талкууда заводдун дизайнерлери жаңы долбоорлор үчүн конденсатор жана кошумча жылуулук алмаштыргыч түтүк материалдарын көрсөтүүдө адатта эске албаган маселелер баяндалат. 304 жана 316 SSке карата менталитет кээде мындай аракеттердин кесепеттерин эске албастан, "биз ар дайым ушундай кылып келгенбиз" деген ойдо болуп көрүнөт. Көптөгөн заводдор азыр туш болуп жаткан муздатуучу суунун катаал шарттарын чечүү үчүн альтернативдүү материалдар бар.
Альтернативдүү металлдарды талкуулоодон мурун, дагы бир жагдайды кыскача айтып кетүү керек. Көп учурларда, 316 SS же ал тургай 304 SS кадимки иштөө учурунда жакшы иштеген, бирок электр энергиясы өчүп калганда иштебей калган. Көпчүлүк учурларда, иштебей калуу конденсатордун же жылуулук алмаштыргычтын начар дренажынан улам келип чыгат, бул түтүктөрдө суунун токтоп калышына алып келет. Бул чөйрө микроорганизмдердин өсүшү үчүн идеалдуу шарттарды түзөт. Микробдук колониялар өз кезегинде түтүктүү металлды түздөн-түз дат баскан коррозиялык кошулмаларды пайда кылышат.
Микробдук жол менен пайда болгон коррозия (MIC) деп аталган бул механизм дат баспас болоттон жасалган түтүктөрдү жана башка металлдарды бир нече жуманын ичинде жок кылаары белгилүү. Эгерде жылуулук алмаштыргычтан сууну агызууга мүмкүн болбосо, анда жылуулук алмаштыргыч аркылуу мезгил-мезгили менен сууну айландырып, процесстин жүрүшүндө биоцидди кошууга олуттуу көңүл буруу керек. (Туура катмарлоо процедуралары жөнүндө кененирээк маалымат алуу үчүн Д. Яниковскини караңыз, “Конденсаторду жана BOP алмаштыргычтарын катмарлоо – эске алуучу жагдайлар”; 2019-жылдын 4-6-июнунда Иллинойс штатынын Шампейн шаарында өткөн, 39-электр коммуналдык химия симпозиумунда сунушталган.)
Жогоруда белгиленген катаал чөйрөлөр үчүн, ошондой эле туздуу суу же деңиз суусу сыяктуу катаал чөйрөлөр үчүн, аралашмаларды жок кылуу үчүн альтернативдүү металлдарды колдонсо болот. Үч эритме тобу ийгиликтүү экени далилденди, коммерциялык жактан таза титан, 6% молибден аустениттик дат баспас болот жана суперферриттик дат баспас болот. Бул эритмелер ошондой эле MICке туруктуу. Титан коррозияга абдан туруктуу деп эсептелгени менен, анын алты бурчтуу тыгыз кристаллдык түзүлүшү жана өтө төмөн ийкемдүүлүк модулу аны механикалык бузулууларга сезгич кылат. Бул эритме күчтүү түтүк колдоочу структуралары бар жаңы орнотуулар үчүн эң ылайыктуу. Эң сонун альтернатива - суперферриттик дат баспас болот Sea-Cure®. Бул материалдын курамы төмөндө көрсөтүлгөн.
Болот хромго бай, бирок никельге аз, ошондуктан ал аустениттик дат баспас болот эмес, ферриттик дат баспас болот. Никельдин курамынын аздыгынан улам, ал башка эритмелерге караганда бир топ арзан. Sea-Cure жогорку бекемдиги жана ийкемдүүлүк модулу башка материалдарга караганда дубалдарды жукараак кылууга мүмкүндүк берет, бул жылуулук өткөрүмдүүлүгүн жакшыртат.
Бул металлдардын жакшыртылган касиеттери "Чөкмөлүү каршылыктын эквиваленттүү саны" диаграммасында көрсөтүлгөн, ал, аталышынан көрүнүп тургандай, ар кандай металлдардын чөкмөлүү коррозияга туруктуулугун аныктоо үчүн колдонулган сыноо процедурасы болуп саналат.
Эң көп берилүүчү суроолордун бири - "Дат баспас болоттун белгилүү бир сорту көтөрө ала турган максималдуу хлорид курамы канча?" Жооптор ар кандай. Факторлорго рН, температура, жаракалардын болушу жана түрү, ошондой эле активдүү биологиялык түрлөрдүн болушу мүмкүнчүлүгү кирет. Бул чечимди кабыл алууга жардам берүү үчүн 5-сүрөттүн оң огуна курал кошулган. Ал көптөгөн BOP жана конденсация колдонмолорунда (чөкмөлөрдүн пайда болушун жана жаракалардын пайда болушун алдын алуу үчүн) кездешүүчү нейтралдуу рН, 35°C агып жаткан сууга негизделген. Белгилүү бир химиялык курамы бар эритме тандалгандан кийин, PREn аныкталып, андан кийин тиешелүү кесилиш менен кесилиши мүмкүн. Андан кийин сунушталган хлорид деңгээлин оң огуна горизонталдуу сызык чийүү менен аныктоого болот. Жалпысынан алганда, эгерде эритме туздуу же деңиз суусунда колдонула турган болсо, анда G 48 тести менен өлчөнгөндөй, анын CCT температурасы 25 градус Цельсийден жогору болушу керек.
Sea-Cure® менен көрсөтүлгөн суперферриттик эритмелер, жалпысынан алганда, деңиз суусунда колдонууга да ылайыктуу экени айдан ачык. Бул материалдардын дагы бир артыкчылыгы бар, аны баса белгилеп кетүү керек. Марганец коррозия көйгөйлөрү 304 жана 316 SS үчүн көп жылдар бою, анын ичинде Огайо дарыясынын жээгиндеги заводдордо байкалып келген. Жакында эле Миссисипи жана Миссури дарыяларынын жээгиндеги заводдордогу жылуулук алмаштыргычтарга кол салуу болгон. Марганец коррозиясы кудуктун суусун түзүү системаларында да кеңири таралган көйгөй болуп саналат. Коррозия механизми марганец диоксидинин (MnO2) кычкылдандыруучу биоцид менен реакцияга кирип, кендин астында туз кислотасын пайда кылганы аныкталган. HCl чындыгында металлдарга кол салган нерсе. [В.Х. Дикинсон жана Р.В. Пик, "Электр энергетикасындагы марганецке көз каранды коррозия"; 2002-жылы NACE жылдык коррозия конференциясында, Денвер, Колорадо штатында сунушталган.] Ферриттик болоттор бул коррозия механизмине туруктуу.
Конденсатор жана жылуулук алмаштыргыч түтүктөр үчүн жогорку сапаттагы материалдарды тандоо дагы эле сууну тазалоочу химиялык көзөмөлдү туура алмаштыра албайт. Автор Бьюкер мурунку энергетикалык макаласында белгилегендей, кабырчыктардын пайда болушун, коррозияны жана булганууну азайтуу үчүн туура иштелип чыккан жана иштетилген химиялык тазалоо программасы зарыл. Полимер химиясы муздатуу мунараларынын системаларындагы коррозияны жана кабырчыктарды көзөмөлдөө үчүн эски фосфат/фосфонат химиясына күчтүү альтернатива катары пайда болууда. Микробдук булганууну көзөмөлдөө маанилүү маселе болуп келген жана болуп кала берет. Хлор, агартуучу же ушул сыяктуу кошулмалар менен кычкылдандыруучу химия микробдук көзөмөлдүн негизи болсо да, кошумча дарылоо көп учурда тазалоо программаларынын натыйжалуулугун жогорулатат. Мындай мисалдардын бири - сууга зыяндуу кошулмаларды киргизбестен, хлор негизиндеги кычкылдандыруучу биоциддердин бөлүнүп чыгуу ылдамдыгын жана натыйжалуулугун жогорулатууга жардам берген турукташтыруу химиясы. Мындан тышкары, кычкылдандырбаган фунгициддер менен кошумча тоют микробдук өнүгүүнү көзөмөлдөөдө абдан пайдалуу болушу мүмкүн. Натыйжада, электр станциясынын жылуулук алмаштыргычтарынын туруктуулугун жана ишенимдүүлүгүн жогорулатуунун көптөгөн жолдору бар, бирок ар бир система ар башка, андыктан материалдарды жана химиялык процедураларды тандоо үчүн кылдат пландаштыруу жана тармактык эксперттер менен консультация жүргүзүү маанилүү. Мунун көпчүлүгү Макала сууну тазалоо көз карашынан жазылгандыктан, биз материалдык чечимдерге катышпайбыз, бирок жабдуулар ишке киргизилгенден кийин ал чечимдердин таасирин башкарууга жардам берүүбүз суралат. Материалдарды тандоо боюнча акыркы чечимди заводдун кызматкерлери ар бир колдонуу үчүн көрсөтүлгөн бир катар факторлордун негизинде кабыл алышы керек.
Автор жөнүндө: Брэд Букер ChemTreat компаниясында улук техникалык публицист. Ал энергетика тармагында 36 жылдык тажрыйбага ээ же ага байланыштуу, анын көпчүлүгү буу өндүрүү химиясы, сууну тазалоо, абанын сапатын көзөмөлдөө жаатында жана City Water, Light & Power (Спрингфилд, Иллинойс) компаниясында иштеген жана Канзас штатындагы Ла Сигне станциясында жайгашкан Kansas City Power & Light Company компаниясында иштеген. Ал ошондой эле эки жыл химиялык заводдо суу/агынды суулар боюнча көзөмөлдөөчүнүн милдетин аткаруучу болуп иштеген. Букер Айова мамлекеттик университетинде химия боюнча бакалавр даражасына ээ, ал эми кошумча суюктук механикасы, энергия жана материалдардын тең салмактуулугу жана органикалык эмес химия боюнча курстарды аяктаган.
Дэн Яниковски - Plymouth Tube компаниясынын техникалык менеджери. 35 жылдан бери ал металлдарды иштеп чыгуу, жез эритмелерин, дат баспас болотту, никель эритмелерин, титанды жана көмүртек болотту камтыган түтүкчөлүү буюмдарды өндүрүү жана сыноо менен алектенип келет. 2005-жылдан бери Plymouth Metro компаниясында иштеп келе жаткан Яниковски 2010-жылы техникалык менеджер болгонго чейин ар кандай жогорку кызматтарды ээлеген.