Buhar Kazanında Korozyon
Korozyon, bir metalin cevher formuna geri gitmesidir. Örneğin, demir, korozyon sonucunda demirokside geri dönüşürüz. Ancak korozyon prosesi, birçok formun oluştuğu kompleks bir elektrokimyasal reaksiyondur. Korozyon bir metal yüzeyinde geniş bir alanda oluşabileceği gibi, küçük bir nokta penetrasyonu şeklinde de gerçekleşebilir. Korozyon, kazan suyu ile de ilgili bir problemdir. Korozyonun geniş ve çeşitli bir çıkış noktası ve doğası olabilir. Farklı metal yüzeyler üzerindeki çözünmüş oksijenin etki ettiği akım kaynaklı olabileceği gibi, su tarafında direk saldıraya uğrayan demir kaynaklı da olabilir.
Ancak kazandaki en basit korozyon, metalin oksijen ile reaksiyonu kaynaklıdır. Diğer faktörleri stres, asidik şartlar, özel korozif kimyasal etkilerin farklı atak türlerinin oluşmasında önemli etkileri vardır. Kazan içerisinde çok çeşitli zararlı maddelerin risk oluşturmayacak konsantrasyonda tutulmaları gereklidir. Korozyon, besi suyu tarafından düşük pH, çözünmüş oksijen ve karbondioksit varlığında olabilir. Bu nedenle, blöf ile sabitlenecek konsatrasyonlarda gözetilerek takviye suyundaki izin verilen miktarlar belirlenmiştir.
Korozyon esas olarak, düşük erime noktalarına sahip, karmaşık oksit cürufundan oluşur. Yüksek sıcaklık korozyonu, yalnızca korozyon tortusu sıvı fazda ise ve sıvı, metal ile doğrudan temas halinde ise devam edebilir. Depozitler ayrıca oksijenin metal yüzeye taşınmasını da teşvik eder.
Buhar kazanında korozyon genellikle kazan suyunun alkalinitesinin düşük veya metalin işletme veya duruş sırasında oksijen taşıyan su ile temasında oluşur. Kazan metalindeki yüksek sıcaklık ve stres de korozyon mekanizmasını hızlandırır. Buhar ve kondens dönüş hatlarında korozyon genellikle karbondioksit ve oksijen kontaminasyonu kaynaklıdır. Amonyaj veya sülfüt taşıyan gazlar gibi spesifik kontaminasyonlar, sistemde varsa bakır alaşımlarındaki riski arttırırlar. Korozyon, oksit tabakasının akısının ve taşınan oksijenin sebep olduğu sürekli oksidasyonun kombinasyonudur.
Korozyona Uğramış Kazan Borusu
Metal yüzeyinde çatlama iki farklı mekanizma ile meydana gelir. Birinci mekanizma, tekrarlayan gerilmeler hızlı ısınma ve soğuma kaynaklıdır ve korozyonun metal yüzeyde pürüzlü veya oyuklaştığı noktalarda oluşur. Bu genellikle yetersiz korozyon tedbirleri kaynaklıdır. İkinci tip korozyonlu yorulma kırılması ise, doğru şekilde arıtılan su ihtiva eden kazanlarda meydana gelir. Bu tip durumlarda korozyon yorulması muhtemelen yanlış bir isimdir. Bu kırılmalar genellikle yoğun bir koruyucu oksit tabakasının metal yüzeyini kapladığı yerlerde oluşur ve kırılma tekrarlayan döngüsel stres kuvvetleri kaynaklıdır. Korozyon yorulma çatlakları genellikle kalındır, kördür ve metal taneciklerini keser. Genellikle iç boru yüzeylerinde başlar ve çoğunlukla boru üzerinde çevreseldirler.
Korozyon kontrol teknikleri, karşılaşılan korozyon tipine bağlı olarak değişir. Başlıca metotlar, doğru pH regülasyonunu sağlama, oksijen kontrolü, depozit kontrolü ve tasarım ve işletme esnasındaki metal stresini azaltıcı tedbirlerin alınmasıdır.
Degazör ve son zamanlarda kullanılan membran kontaktörler, çözünmüş gazların (başlıca O2 ve CO2) giderildiği en iyi korozyon giderim metodudur.
Farklı tip korozyonlar hakkında daha detaylı bilgi için aşağıdaki sayfalar incelenebilir:
- Galvanik korozyon (link)
- Kostik korozyonu (link)
- Asidik korozyon (link)
- Hidrojen gevrekliği (link)
- Oksijen korozyonu (link)
- Karbondioksit korozyonu (link)
Buhar kazanında metalin korunması, sıcaklık, pH ve oksijen içeriğine bağlıdır. Genel olarak yüksek sıcaklık, yüksek veya düşük pH seviyesi ve yüksek oksijen konsantrasyonu metal korozyon hızını yükseltir. Hız, metal stresi gibi mekanik ve işletme kaynaklı faktörler korozyon hızını ciddi şekilde etkileyebilir. Sistemler korozyon eğilimi açısından farklılık gösterir ve tek tek ele alınmalıdırlar.
Referanslar
“Water treatment handbook” vol. 1-2, Degremont, 1991
“Industrial water conditioning”, BeltsDearborn, 1991
