رسوبات تشكیل شده از آب و بخار

مادامی كه هسته های در حال جوش وجود دارند، انتقال حرارت توسط هدایت حرارتی رسوبات، دیواره لوله و همچنین دمای سمت گاز نیز كنترل می شود. ذرات محلول در بخار می تواند از طریق سوپرهیترها به روی توربین ها منتقل شده و در آنجا رسوب كند. اگر سولفات و كلرید وجود داشته باشد، هیدراته شدن  هیدرولیز آنها سبب خوردگی شدید می شود.

عوامل بحرانی

سرعت تشكیل رسوب ها روی سطوح انتقال حرارت، می تواند توسط حلالیت، استحكام فیزیكی رسوب و میزان آب شستشوی موجود در محل تولید بخار، كنترل شود. حلالیت و آب شستشو، به عواملی مثل غلظت ذرات حل شده، گرمای موجود، مرفولوژی تراكم و آشفتگی بستگی دارد. به هرحال پیش نیاز تشكیل رسوب زیاد، معمولا تولید بخار است. در حقیقت حتی هنگامی كه تولید بخار خیلی كم است باز رسوب تشكیل می شود.

هدایت حرارتی رسوبات

هدایت حرارتی تعدادی از رسوب ها و آلیاژهای دیگ بخار در جدول (1-1) آمده است.

جدول (1_1)_  هدایت حرارتی رسوبات و آلیاژها  (€)  :

نمك هایی كه در اثر حرارت حلالیتشان كم می شود به راحتی روی سطوح انتقال حرارت رسوب می نماید. برای مثال، سولفات و فسفات كلسیم با افزایش دما در نواحی داغ رسوب می كنند. در نهایت، با وقوع پیوستن بخار و تبخیر در مناطق خشك، موجب تغلیظ ذرات با حلالیت، در درجه حرارت معمولی خواهد گردید.

بیشتر رسوب ها شامل مواد نامحلول می باشند كه غالبا در لوله های سردكننده كه انتقال حرارت بالا دارند و با آ ب ، سرد می گردند-مثل شبكه لوله ها-ملاحظه می شوند. هنگامی كه تبخیر تا مرحله دیگ بخار شود، با افزایش دما تمایل سیستم به ایجاد پوشش بخار زیاد می شود (شكل3-1). پوشش بخار جریان حرارت را كم و سبب بیش گرمایی و پارگی می گردد.

كیفیت آ ب نیز روی رسوب گذاری تاثیر بسزایی دارد. كیفیت آب خوراك پیشنهادی بعنوان تابعی از فشار در جدول (2-1) آمده است.

جدول(2-1)-كیفیت آب خوراك پیشنهادی

این جدول نشان می دهد كه تعداد كمی از آلودگی ها می تواند در فشارهای بالای دیگ بخار قابل تحمل باشد. با افزایش فشار، محدوده قابل تحمل رسوب ها به خاطر افزایش احتمال بیش گرمایی كم تر می شود.

غلظت های قابل قبول نمك ها در آب

حداكثر غلظت های قابل قبول نمك ها در آب در جدول (3-1)آ مده است.

جدول (3-1)-توصیه غلظت مواد نمكی موجود در دیگ بخار

هنگامی كه فشار از 100Psi (0/69 Mpa) به 2000 psi (13/8 Mpa) افزایش می یابد ، غلظت جامدات محلول پیشنهادی با فاكتور 100 كاهش می یابد. مقادیر مجاز سیلیس با فاكتور250 و جامدات معلق با فاكتور 500 كاهش می یابد. با یك حساب سرانگشتی روش عملی را كه می توان در مورد تمیزی لوله به كار برد به شرح زیر است:

در دیگ های بخار با فشار بالا (بیش از 1800 Psi یا 12/4Mpa) اگر میزان رسوب های موجود در لوله های سرد شونده با آ ب كم تر از 15mg/cm² (~14gr/ft²) باشد آن دیگ بخار نسبتا تمیز است. این میزان از رسوب نشان دهنده تمیزی انواع دیگ های بخار، بدون توجه به شیمی آب، نوع دیگ بخار یا سوخت است.

در بعضی از دیگ های بخار، وجود لایه های مگنتیت متخلخل تا 1mg/cm² (10gr/ft² تاثیر زیادی روی انتقال حرارت نمی گذارد. لوله های دیگ بخار شامل 15-40mg/cm² (gr/ft² ( 14-37 رسوبات نسبتا كثیف و لوله های دیگ های بخار با فشار بالا در جدول (4-1)آمده است.

وقتی میزان رسوب ها زیاد باشد انتقال حرارت به شدت كاهش می یابد. یكی از سازندگان دیگ های بخار بزرگ، برای تمیز كردن دیگ بخاری كه در فشارهای پایین كار می كند مقدار رسوب را در حد(30gr/ft² )32mg/cm² پیشنهاد می دهد.

كار زیاد دیگ بخار، در بالاتر از حداكثر مقدار رسوب، سبب خوردگی شدید و بروز بیش گرمایی شده و مرفولوژی رسوب نیز روی انتقال حرارت تاثیر دارد.در دیگ های بخار جدید كه انتقال حرارت بسیار بالایی دارند، این غلظت ها باید اساسا صفر باشند. به همین ترتیب، سختی كل نباید از حد 0/3ppm برحسب caco₃ تجاوز نماید. حتی در فشار های پایین تر و جامدات معلق در آب خوراك در صورت امكان باید صفر باشد.

مواد شیمیایی بهسازی بویلر بخار، تركیب آب و گرمای ورودی، روی رسوب گذاری تاثیر می گذارد. در فشارهای PSi2500(17/2Mpa) یا بیشتر، معمولا هیدرازین مورد استفاده واقع می شود. نمك زدایی آب و تصفیه آب كندانس اعمالی هستند كه در تصفیه آب بكار می روند. این امر بدان معناست كه رسوب ها احتمالا فقط شامل اكسید آهن تولید شده به وسیله خوردگی سطوح داخلی، شاید مس، نیكل، فلزات و آلودگی های دیگر هستند (شكل12-1).

بهسازی بویلر بخار

هیچ گونه مواد شیمیایی بهسازی كننده یا محصولات حاصل از واكنش آن ها در رسوب ها دیده نمی شود. در فشارهای پایین طیف وسیعی از تركیبات می تواند بوجود آید. تركیب و محل احتمالی ویژگی های انواع رسوب در جدول (5-1) آمده است.

جدول (4-1)-تمیزی لوله دیگ بخار در نتیجه بهسازی بویلر بخار

توجه:1 mg/cm²=1 g/ft² ، 1 psi=0/006895 Mpa

اكسیدهای آهن

یك لایه سیاه محكم، نرم و فشرده مگنتیت معمولا روی سطح داخلی دیگ بخار پیدا می شود. مگنتیت در اثر واكنش مستقیم آبادی با فلز تولید می شود. در دیگ های بخار با فشار بالا، مگنتیت شامل دو لایه است كه معمولا بوسیله بررسی میكروسكپی قابل دیدن است. (۱۳-۱)

بهسازی بویلر بخار

اگر سرعت ته نشینی بالا و یا تولید بخار زیاد باشد، ذرات اكسید آهن می توانند روی لایه مگنتیت نرم تشكیل شده در اثر گرما، رسوب كنند.(۱۴-۱)

رسوبات تشكیل شده از آب و بخار-بهسازی بویلر بخار

معمولا ذرات درشت مگنتیت محكم به سطح نمی چسبند، مگر این كه با دیگر رسوب ها مخلوط شوند. رسوبات كریستالی سوزنی شكل مگنتیت سیاه و براق معمولا در نزدیك نقاط خوردگی ناشی از قلیا دیده می شوند. كریستال های مگنتیت گاهی اوقات یك پوشش براق روی سطح استیم درام و لوله ها تولید می كنند(شكل های 16- و 15-1).

بهسازی بویلر بخار

بهسازی بویلربخار

تراشیدن مقادیر كمی از این ماده از سطح و نزدیك كردن یك آهن ربا به این ذرات نشان می دهد كه در آن آهن وجود دارد. از طرف دیگر، تشكیل رسوب هماتیت تا اندازه ای در دماهای پایین تر و غلظت اكسیژن بالاتر اتفاق می افتد و هماتیت یك متصل كننده ذرات است كه تمایل به جمع شدن دارد و سبب می شود بقیه ذرات در رسوب نگهداشته شوند.

هماتیت در صورتی كه غلظت اكسیژن بالا باشد می تواند قرمز شود و معمولا در اكونومایزرها همراه با خوردگی اكسیژن وجود دارد(جدول 5-1).

جدول(5-1)-اجزای رسوب های تشكیل شده از آب

بهسازی بویلر بخار از دیگر فلزات و اكسیدهایشان

مس یا از طریق جا به جایی مستقیم با آهن و یا احیای اكسید مس توسط هیدروژن تولید شده ضمن خوردگی رسوب می كند. به طور عادی می توان لكه های بزرگ و قرمز مس را كه با محصولات خوردگی مثل مگنتیت و هماتیت مخلوط است، در نزدیكی نقاط خوردگی ناشی از قلیا (خوردگی ناشی از قلیا-باعث تولید هیدروژن می شود) مشاهده كرد شكل (12-1).

رنگ قرمز سطحی شباهت به هماتیت دارد. مس فلزی را به راحتی می توان از دیگر مواد با آزمایش نیترات نقره تشخیص داد. در صورت وجود مس فلزی با افزایش یك قطره نیترات نقره كریستال های سفید رنگ نقره سریعا رسوب خواهد كرد.

اكسید مس تشكیل شده، تحت شرایط دیگ بخار، سیاه رنگ و غیرمغناطیسی است. خوردگی گالوانیكی در اثر رسوبات (یا به صورت مس فلزی یا به صورت اكسید) به ندرت در دیگ های بخاری كه خوب رویین شده اند، اتفاق می افتد.

اكسیدهای روی و نیكل گاهی همراه با رسوبات مس دیده می شوند. این مورد قابل انتظار است، زیرا روی و نیكل اغلب در آلیاژهای برنج و مس-نیكل به كار رفته در ساخت كندانسورها و هیترهای آب خوراك وجود دارد.

معمولا غلظت این عناصر در رسوب ها كم تر از مس است. اكسیدنیكل بعنوان یك اتصال دهنده ،رسوب گذاری بسیاری با لایه محكم می نماید. به هرحال، غلظت نیكل معمولا پایین است و می تواند با روش تجزیه شیمیایی و اشعه ایكس فلورسانس یا تفرق شناسایی و تعیین مقدار شود. رسوب دیگ بخار از مواد مختلفی تشکیل شده و جنس لایه های رسوبی بستگی به عوامل متعددی از جمله آب تغذیه دیگ بخار دارد که در هر منطقه متفاوت است.

نمك ها

هنگامی كه جوشیدن شروع می شود ابتدا تركیباتی كه دارای حداقل حلالیت هستند رسوب می كنند. كربنات كلسیم سریعا رسوب سفید و ترد تشكیل می دهد كه اگر اسید هیدروكلریك بر روی آن ریخته شود كف خواهد كرد(شكل17-1).

سولفات كلسیم به غلظت های بالاتر از كربنات نیاز دارد تا رسوب كند. برخی اوقات حضور فسفات ها را می توان با رسوبات ترد (اما خیلی كم تر ازكربنات كلسیم) حدس زد. فسفات منیزیم یك اتصال دهنده است كه می تواند رسوبات سخت و چسبنده تولید كند. بیشتر رسوبات فسفات منیزیم بی رنگ هستند اما اگر با اكسیدهای آهن همراه باشند رنگ قرمز، قهوه ای یا سیاه به خود می گیرند.

سیلیكات های نامحلول در اكثر دیگ های بخار وجود دارند. بیشتر سیلیكات های بسیار سخت و غیرقابل حل در اسید هستند به جز اسید هیدروفلوریك. كمپلكس سیلیكات ها مثل آنالیست (Na₂OA1₂O₃ 4SiO₂ 2H₂O) آكمیت ( Na₂O.Fe₂O₃.4SiO₂) یا سود الیت (Na₂O.3A1₂O₃ .SiO_2. 2NaC1) می تواند گواهی بر پوشش بخار باشد زیرا جزو تركیبات واسطه سدیم محلول هستند.

در صورتی كه آلوم از زلال كننده ها تراوش كند آنالیست تشكیل می شود.(شكل 18-1).

بطور كلی اگر مكانیسم تراكم موضعی شدید باشد می توان رسوب ها را در آب محلول نگه داشت. بنابراین وجود تركیباتی مثل هیدروكسیدسدیم، فسفات سدیم و سولفات سدیم در رسوب را بایستی به عنوان دلیلی بر تبخیر تا مرحله خشك شدن در نظر گرفت.

گزارش شده كه بوی شدید سولفید هیدروژن ناشی از تجزیه سولفیت در نزدیكی دیگ بخاری كه دارای نقاط داغ بوده تشخیص داده شده است. نمك های قابل هیدرولیز مثل MgC1₂ می توانند از طریق نشست كندانسوزهای آب دریا وارد آب دیگ بخار شوند. كلریدها در رسوب های متخلخل متراكم شده و به اسید هیدرولیك هیدرولیز می گردند. تجزیه روغن، گریس و دیگر مواد آلی می توانند شرایط اسیدی را ایجاد كنند.

مرفولوژی رسوب دیگ بخار

در بحث های قبلی رسوب ها بیشتر بر اساس ماهیت شیمیایی خاص آنها بود. به هرحال، بیشتر رسوب های واقعی دیگ بخار شامل تركیبات زیادی هستند. ساختمان رسوب می تواند روی نوع تركیبات رسوب تاثیر بگذارد، همچنین می تواند برای تعیین حرارت ورودی، شرایط آب و نوع مكانیسم های خوردگی بكار برده شود.

هر نوع رسوبی كه در مقابل شستشو مقاومت كند نامطلوب است. بخصوص رسوبات غیر محلول و نفوذپذیر مثل مواد با ذرات درشت بسیار مضر هستند. این رسوبات اجازه می دهند كه ذرات محلول در داخل خلل و فرج آنها متراكم شوند.

بنابراین هیدروكسیدسدیم كه خلل و فرج آن پیدا می شود ممكن است نامحلول باشد. رسوب گذاری تركیبات متخلخل اغلب سبب می شود كه تجمع تركیبات محلول بیشتر شود. بطوركلی رسوب قدیمی تر، سخت تر است و به سختی، به دیواره های لوله می چسبد با افزایش سن رسوب، شكاف رسوب با مواد جامد پر می شود وسبب افزایش حجم، دانسیته و سختی می‌گردد.

استثنائاتی در این قانون وجود دارد و این قضاوت ها طبیعتا فرضی هستند. با وجود این، حضور رسوبات سخت و محكم اغلب نشان دهنده این است كه رسوب گذاری در مدت طولانی در دماهای بالای فلز انجام شده است و تشكیل رسوبات به صورت لایه لایه نشان دهنده تغییر در شیمی آب می توان تاریخچه ای از زمان رسوب گذاری تهیه كرد.

حذف

تمام رسوب ها نامطلوب، در نهایت ناشی از خواص شیمیایی آب و یا عملكرد دیگ بخار هستند. بهسازی مناسب آب می تواند رسوب گذاری را كاهش دهد. قوانین عمومی بهسازی مناسب آب ، مشخص هستند. تغییرات شیمیایی آب و شرایط عملیات آن باید حداقل باشد. برای اجتناب از رسوب گذاری باید تلاش نمود تا دیگ بخار همیشه كمی زیر ظرفیت طراحی كاركند و نیز اطمینان حاصل نمود كه تمام تجهیزات به طور مناسب عمل نمایند.

مهم ترین فاكتور دیگ بخار كه روی رسوب گذاری تاثیر دارد عمل حرارت دادن است. همچنین، حذف نقاط داغ ، كنترل سطوح آب و ثابت نگه داشتن ظرفیت، از راه های پیشگیری از رسوب گذاری هستند. علاوه برآن امكان استفاده مناسب از مشعل، تنظیم سوخت و زیر اب كافی در كاهش رسوب گذاری موثر می‌باشند.

موارد احتیاطی

رسوب ها به ندرت شامل فقط یك تركیب هستند. آزمایش شیمیایی برای تعیین نوع و میزان هریك از اجزای رسوب لازم است. اجزای محلول هنگامی كه دیگ بخار سرد شده و تولید بخار متوقف گردد مورد شستشو قرار خواهند گرفت. گاهی اوقات نتایج آزمایشگاهی تركیبات شستشو، منعكس كننده اجزای رسوب در هنگام كار دیگ بخار نیست.

معمولا مطمئن تر است قبول كنیم كه غلظت های اجزای خیلی محلول، در نتایج آزمایشگاه كم تر گزارش شده اند. حضور هر كدام از تركیبات با حلالیت بالا معمولا برای اثبات انحرافات از هسته جوش، كافی است.

مقدار تركیب درصد و لایه لایه شدن رسوب ها در نزدیكی محل پاره شده فرق می كند. خروج مایع از این نقاط موجب خارج شدن رسوب می گردد. گاهی اوقات محصولات از احتراق در داخل سطوح داخلی نزدیك پارگی پیدا می شوند. وزن رسوب ها در نزدیكی سطوح برآمده یا پاره شده معمولا كم تر از مقدار واقعی آن در هنگام كار دیگ بخار است. اغلب محصولات خوردگی با رسوب ها اشتباه می شوند.

این مطلب بخصوص در مورد سوپرهیترهای دیگ بخاری كه بعلت از سرویس خارج بودن در جایی كه تاول زدگی اغلب با تراوش املاح ناشی از مواد جامد آب دیگ بخار اشتباه می شود، از خوردگی ناشی از اكسیژن متاثر می شوند (به فصل 8 ((خوردگی ناشی از اكسیژن)) مراجعه شود.)

رسوبات سوزنی شكل مگنتیت كه در اثر PH پایین بوجود می آیند می توانند با ذرات آهن وارد شده از تجهیزات قبل از دیگ بخار اشتباه گرفته شوند.

مشكلات مرتبط

سابقه مطالعاتی(1-1)

ضمن خارج كردن لوله های اكونومایزر آسیب دیده، رسوب های داخلی زیادی بطور غیرمنتظره دیده شد. سطوح داخلی بعضی از لوله ها بصورت غیر منظم با یك لایه نرم و متورم از اكسید آهن پوشیده شده بود. اكسیدهای زیرین سیاه بودند. یك لایه متراكم با ضخامت یك اینچ از مواد ترد و شكننده در محل خم لوله در شكل(19-1) نشان داده شده است.

رسوب دیگ بخار

مشاهده دقیق نشان می دهد كه مواد متراكم شده شامل ذرات آنتراسیت و دانه های رزین است(شكل20-1).

رسوب دیگ بخار

رسوب از بستر رزین خورده شده انتقال پیدا كرده است. سطح فلز در زیر رسوب، حفره ای و نازك شده است. رسوب های متراكم جریان سردكننده را كند می كند، ولی هنوز بیش گرمایی اتفاق نمی افتد زیرا دمای گاز خروجی از دودكش خیلی پایین است (حدود 288^0c یا 550⁰F). انحرافات از هسته جوش زیر رسوب ایجاد شده، سبب تجمع هیدروكسید سدیم و سپس خوردگی می گردد.

جالب است كه رسوبات تشكیل شده از آب و بخار سبب خسارت نگردیده است، بلكه دیگر لوله های نزدیك در اثر سایش سطوح داخلی و خوردگی اكسیژن نقص پیدا كرده اند. خورده شدن بستر رزین تا زمانی كه رسوبات اكونومایزر پیدا شده اند، مشخص نبوده است. اگرچه این رسوبات بایستی به داخل دیگر قسمت های دیگ بخار حمل شده باشند، ولی هیچگونه خساراتی بخاطر حضور آنها یافت نگردیده است.

سابقه مطالعاتی(2-1)

2 فوت از قسمت اتصال گرفته شده لوله سوپرهیتر دچار رسوب گرفتگی شده بود و هنگامی كه لوله از آن جدا شد رسوبات خیس بودند. قسمت های رسوب دار به مدت سه روز شدیدا حرارت داده شدند تا رسوبات خشك شوند. بعد از خشك كردن، رسوبات سفید رنگ در انتهای محل اتصال (پایین ترین نقطه لوله در حال كار) نمایان شد.(شكل21-1)

رسوبات تشكیل شده ازآب وبخار

لوله شامل 2 پوند رسوب در هر 2 اینچ(1/5cm) از طول لوله، دورتر از محل اتصال شامل 80 درصد وزنی مگنتیت و 7 درصد وزنی هیدروكسید سدیم و كربنات سدیم بود. مقادیر كم گوگرد، كلر، فسفر، كروم و مگنز نیز شناسایی شد. در محل اتصال حدود نیمی از رسوب، از هیدروكسید سدیم و كربنات سدیم تشكیل شده بود.

رسوب ها در اثر نفوذ آلودگی مزمن ترموستات آب و یا تراوش املاح دیگ بخار از طریق استیم درام به داخل خط اصلی سوپرهیتر ناشی شده است. آب در ناحیه هایی كه سرعت شدت جریان پایین و كند است مثل قسمت اتصال گرفته متراكم می شود.

اختلاف رنگ بین رسوب ها در قسمت اتصال گرفته و طول لوله نشان می دهد كه مواد قلیایی سفید محلول از طول لوله جدا شده و به پایین ترین قسمت مشخص انتقال یافته است. انتقال در اثر نفوذ آب غنی از ذرات محلول به قسمت اتصال گرفته شده رخ می دهد. مواد سفید متراكم شده در لوله بعداز خشك شدن، موید این نظر است تمیز كردن این محل های اتصال گرفته شده كاری بسیار مشكل است.

به هر حال به خاطر جلوگیری از خوردگی قلیا و بیش گرمایی، تمیز كاری یا خارج كردن رسوب ها بایستی انجام گردد. قسمت داخلی لوله دارای یك پارگی و تاول كوچك و یك لایه رسوب سفید شكننده با دانسیته (16gr/ft²)17mg/cm² روی سطوح داخلی در قسمت داغ و 1gr/ft² در قسمت سرد بوده است. رسوب ها در هر دو طرف بوسیله لبه های تیز به هم متصل شده اند(شكل22-1).

رسوبات تشكیل شده از آب و بخار

لبه ها نشان دهنده انتهای پوشش بخار است. رسوب گذاری در طی یك دوره كه حرارت زیادی وارد شده اتفاق افتاده است. حرارت ورودی زیاد سبب بیش گرمایی و در نهایت، باعث خسارت می شود. رسوب ها شامل فسفات كلسیم بازی (هیدروكسی آپاتیت)، سیلیكات سدیم آلومینیوم هیدراته، مگنتیت، سیلیكات منیزیم و مقدار كمی از دیگر مواد است. مقداری آلوم از زلال كننده ها، تراوش می‎كند. عملیات حرارت دادن و زلال سازی آب بطور مناسب بازنگری و تغییریافته است.

سابقه مطالعاتی(3-1)

سابقه مطالعاتی(4-1)

بخش U شكل لوله سوپرهیتر به خاطر از دست رفتن فلز لوله كه همراه با فولینگ با لجن بود از سرویس خارج شد با بررسی سطح داخلی فلز ، تاول های شدید لایه مگنتیت نمایان شد (شكل23-1).

رسوبات تشكیل شده از آب و بخار

تورق لایه مگنتیت اتفاق افتاده بود. اگرچه این تورق می تواند در توربین سبب سایش گردد، ولی اثری از سایش دیده نشد. تورق لایه اكسید در اثر كم وزیاد شدن تنش ها و بیشتر تنش های حرارتی اتفاق می افتد.

تنش ها هنگامی كه لوله با لجن گرفته می شود بزرگتر می شوند. كانالیزه شدن عمدی یا غیرعمدی مسیر گازهای كوره سبب تولید نقاط داغ می شود. ترك خوردن لجن، (احتمالا هنگام خارج شدن دوده) سبب می گردد كه دمای سطح، سریعا تغییر كند، البته ثابت نشده كه فقط خارج شدن دوده سبب لایه لایه شدن باشد.

حباب های مگنتیت بزرگ می شود، زیرا مگنتیت ایجاد شده در اثر حرارت، حجم بیشتری را نسبت به فلزی كه از آن تشكیل شده اشغال خواهد كرد. بنابراین تنش های فشاری ممكن است در لایه بزرگ شده رخ دهد و سبب حجیم تر شدن آن گردد.

هنگامی كه دماها بالا هستند، ممكن است اكسید بجای ترك خوردن به تدریج تغییر شكل دهد. در همه سوپرهیترها، به واقع با افزایش سن مگنتیت، بعضی از آنها بصورت لایه لایه در می آیند. به هرحال، لجن گرفتگی، وزن بیش از اندازه رسوب، ارتعاشات مكانیكی و كم و زیاد شدن دایم سرعت تنش های عملیاتی، باعث لایه لایه شدن رسوب می گردند.

سابقه مطالعاتی(5-1)

بعد از بازرسی عادی سوپرهیتر، مشخص گردید كه تورق و لایه لایه شدن مگنتیت روی سطح داخلی آ ن رخ داده است. نمونه های داخلی ریز و درشت توربین برای بازرسی خارج گردید. تقریبا 10 درصد سوراخ های ریز توری با خرده های رسوب مگنتیت گرفته شده بودند. تكه های كوچك ورقه شده رسوب مگنتیت از طریق سوپرهیتر وارد شده و در سوراخ های صفحه نگه دارنده جا گرفته بودند (شكل7-1).

رسوبات تشكیل شده ازآب و بخار

تعدادی سنگ ریز و نیز ذراتی كه از نوك مشعل كنده شده بودند در صفحه نگه دارنده گیركرده بودند. سوراخ های بزرگ توسط تكه های مگنتیت با ضخامت (0/025cm)0/01 in و عرض (0/038cm) 0/15 in گرفته شده بودند.

سمتی از سوراخ های بزرگ كه در مقابل جریان بخار قرار داشت در اثر پرتاب ذرات ضربه خورده و تیز شده بودند. كاهش ناچیزی در بازده توربین مشاهده شد و كمان می رفت كه سایش شدید ناشی از اكسید لایه لایه شده ممكن است به پره های متحرك توربین آسیب رسانده باشد.

سابقه مطالعاتی(6-1)

بهسازی شیمیایی برای كاهش لجن گرفتگی توصیه گردید وروش های عملی خروج گاز و دوده بازنگری گردیده پیشنهاد شده بود. شستشوی شیمیایی سوپرهیتر در همان زمان لازم نیست. یكی از 74 لوله دیواره عمودی، پاره شده است. یك لایه رسوب قهوه ای سوخته و شكننده، سطح داخلی را پوشانده است (شكل 24-1).

رسوبات تشكیل شده از آب و بخار

وزن رسوب در قسمت داغ100gr/ft² در حالی كه قسمت سرد82gr/ft² بود. بیش از یك سال دیگ بخار بطور متناوب 90.000 پوند در ساعت(409000kg/h) بخار تولید می‌كرد. (ظرفیت طراحی آن75.000 پوند بر ساعت یا 34.000 كیلوگرم بر ساعت بود).

سوخت ها بین گاز طبیعی و نفت كوره شماره 6 تغییر می كرد و تا یك ماه قبل از خسارت، نفت كوره استفاده می‌شد مشعل های اصلی با مشعل های بزرگتر تعویض شده بود. رسوب گذاری، بخصوص به خاطر افزایش بیش از حد گرمای ورودی بود. بیش گرمایی ناشی از اینگونه رسوب ها در نهایت سبب از كار افتادگی گردید. علاوه بر آن طراحی مشعل و تولید بیش از ظرفیت، هر دو بطور عمده در رسوب گذاری و در نهایت، بیش گرمایی سهیم بودند.

منبع :كتاب تجزیه و تحلیل از كار افتادگی دیگ های بخار مترجم مهندس محمد رضا نفری