اسیدشویی دیگ های بخار

اسيدشويي

بويلرهاي بخار عمدتا از جنس فولادهاي کربني ساخته مي شوند که سطح داخلي اين فلزات که با آب در تماس است مي بايست بدون رسوبات ناخواسته باشد. رسوبات داراي هدايت حرارتي پايين تري نسبت به فلزات هستند که باعث بالا رفتن دماي فلز در سمت ديواره احتراق مي گردد. بنابراين سوخت بيشتري براي توليد بخار نياز مي شود. (ضريب انتقال حرارت کاهش مي يابد.)

بخار در دماي بالا با يون آهن واکنش داده و تشکيل يک لايه يکنواخت از اکسيد آهن fe3o4 که به مگنتيت معروف است را مي دهد. در يک اتمسفر کاهنده در دماي بالاي 100 درجه سانتي گراد آب به عنوان يک ماده اکسيد کننده عمل کرده و واکنش الکتروشيميايي شکل گرفته و باعث تشکيل لايه اي از مگنتيت مي گردد. لايه مگنتيت ايجاد شده تيره رنگ، نازک و به شدت چسبنده مي باشد که به عنوان لايه پسيو در سطح فولاد از ادامه خوردگي سطح جلوگيري مي نمايد. تشکيل اين لايه مگنتيت در ديگ بخار يک مزيت محسوب مي شود که در شرايط ايده آل سطوح سمت ديواره آبي اين فلزات با اين فيلم نازک پوشش داده مي شوند. گرچه با گذشت زمان لايه مگنتيت رشد کرده و متخلخل و يا حتي شکسته و جدا مي گردد. پس به صورت موضعي اين لايه رسوب به شدت ضخيم مي شود. بعلاوه تاثير منفي بر روي انتقال حرارت گذاشته و همچنين غير يکنواختي ضخامت رسوب باعث چسبيدن ديگر رسوبات نمکي ناخواسته مانند کربنات کلسيم مي شود. زماني که راندمان بويلر بسيار کم مي شود و يا انسداد و يا سوراخ شدن در لوله ها اتفاق مي افتد، معمولا تصميم به تميزکاري بويلر مي نمايند. اين کار معمولا با بريدن چند لوله از قسمت هايي که انتظار بيشتري در تجمع رسوب در آن مناطق وجود دارد صورت مي پذيرد. پس از بررسي هاي گسترده متالورژيکي نمونه لوله به همراه رسوب مربوطه جهت تميزکاري يا اصطلاحا فرايند اسيدشويي مورد تست قرار مي گيرد.

جهت انجام پروسه مناسب در جهت اسيدشويي دانستن ميزان رسوبات در واحد سطح از مقدمات فرايند مي باشد. مراحل به صورت زير انجام مي پذيرد:

1- چربي گيري

2- اسيدشويي با مخلوطي از اسيد HF و hcl

3- پسيو کردن با استفاده از سيترات آمونيوم و يک معرف اکسيد کننده

در طول پروسه اسيدشويي که با چرخش اسيدکلريدريک و فلوريدريک گرم صورت مي گيرد، لايه مگنتيت با اسيد واکنش مي دهد. بنابراين غلظت آهن در محلول شوينده افزايش خواهد يافت، چرا که مگنتيت را در خود حل مي کند. براي محافظت از فولاد لخت شده در مقابل اثر اسيد، يک محافظت کننده اسيدي به آن اضافه مي شود. اين محافظت کننده اسيدي نرخ خوردگي را تا mpy50 کاهش مي دهد. مقدار آهن موجود در محلول شوينده در حقيقت پارامتري از نتيجه اسيدشويي و اينکه اسيدشويي به چه شکل انجام شده مي باشد. هنگامي که مقدار آهن در محلول ثابت ماند تمام مگنتيت حل شده و مرحله اسيدشويي پايان يافته است.

بعد از مرحله اسيدشويي سطح فولاد واکنش پذير و مرطوب خواهد بود و اکسيژن باعث تشکيل اکسيد خواهد شد. در حقيقت آخرين مرحله از تميزکاري بويلر زدودن اين زنگ آهن و ايجاد يک لايه فيلم اکسيد آهن پسيو مي باشد. براي زدودن اين زنگ آهن در ابتدا از يک محلول اسيد سيتريک استفاده مي شود، سپس اسيد سيتريک با آمونياک خنثي شده و تشکيل سيترات آمونياک با يک PH قليايي مي شود. معمولا آهن حل شده به شکل هيدروکسيد رسوب خواهد کرد. اما به دليل تمايل شديد سيترات آمونيوم به تشکيل کمپلکس، آهن به صورت محلول باقي مي ماند. يک معرف اکسيژن زاي قوي به سيترات آمونيوم براي فعال سازي يون هاي فرو براي اکسيد شدن و بنابراين تبديل آهن فلزي به حالت فريک يکنواخت اضافه مي شود. اين عمل باعث پديدار شدن يک لايه نازک، پسيو و چسبنده اکسيد آهن fe2o3 مي شود.
منبع: مشهد بويلر