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Konditionierung von Kesselanlagen

Der Zweck des Dampfkessels besteht darin, Dampf zu erzeugen, der in verschiedenen Phasen des Prozesses für Zwecke wie Heizung, den Kreislauf von Stromerzeugungsturbinen, Sterilisation und Warmwasserversorgung verwendet wird. Obwohl Kesselsysteme in Form und Größe variieren, bestehen sie typischerweise aus einem Dampfkessel (Drama) und Hilfssystemen, die als Enthärtungsgerät, Entlüfter und Kondensat bezeichnet werden. Aus diesem Grund Kesselsysteme Konditionierungschemikalien ist wichtig.

Das Arbeitsprinzip von Dampfkesseln besteht darin, durch die Wirkung eines Brennstoffs Wärmeenergie zu gewinnen und das Kesselwasser zu verdampfen. Ausschlaggebend für Kesseleffizienz und Lebensdauer sind daher die physikalischen und chemischen Eigenschaften des dem Kessel zugeführten Wassers. Regelmäßige Wartung und Kontrolle sorgen dafür, dass die Kesselanlagen mit hoher Leistung arbeiten. Häufige Probleme, die angegangen werden müssen, sind Verunreinigungen, Korrosion, Ablagerungen, Mitnahme und Schaumbildung. Alle diese Probleme werden durch die Eigenschaften des Kesselspeisewassers verursacht. Um das Kesselwasser auf die gewünschten Eigenschaften zu bringen, sind eine Reihe von physikalischen und chemischen Prozessen mit Chemikalien zur Konditionierung von Kesselanlagen erforderlich. Mit der chemischen Konditionierung im Kessel nach der Vorkonditionierung wird verhindert, dass das Kesselspeisewasser solche Probleme verursacht.

Eine geeignete Kesselkonditionierung;

  • Spart Energie und Wasser
  • Reduziert die Kosten für Hilfseinheiten
  • Erhöht die Lebensdauer von Kesseln
  • Verkürzt Ausfallzeiten
  • Senkt Wartungskosten

AquaRedd® Welche Vorteile bietet das Kesselanlagen-Konditionierungsprogramm mit Serienchemikalien?

  • Verhindert Verkalkung und Korrosion in Dampfkesseln
  • Es bietet eine effiziente Wärmeübertragung, weniger Brennstoffkosten, weniger Rohrausfälle und eine kontinuierliche Reinigung des Kessels.
  • Es reduziert die Korrosion des Kesselwassers, um die Zuverlässigkeit des Kessels zu erhöhen und ungeplante Ausfallzeiten aufgrund von Korrosion zu reduzieren.
  • Bietet eine hervorragende Passivierung zum langfristigen Schutz von Speisewasser und Kesseloberflächen vor Korrosion und unnötigen Reparaturkosten.
  • Benötigt mehr Zyklen und weniger Wasserverbrauch
  • Es sorgt dafür, dass weniger Chemikalien und Wärmeenergie aus der Abschlämmung abgeführt werden.
  • Es liefert mehr Dampf durch weniger Kraftstoff- und Wasserverbrauch.

Was ist Kesselspeisewasser?

Es ist das Wasser, das dem Kessel hinzugefügt wird, um den Wasserverlust durch Abschlämmung und Verdunstung auszugleichen. In vielen Fällen macht der kondensierte Dampf, der vom Kondensatsystem zum Kessel zurückgeführt wird, den größten Teil des Speisewassers aus. Make-up ist das Wasser, das zur Vervollständigung des rücklaufenden Kondensats verwendet wird. Make-up-Wasser ist normalerweise natürliches Wasser, es kann roh sein oder vor der Verwendung gereinigt werden. So ändert sich die Zusammensetzung des Speisewassers in Abhängigkeit von der Qualität des Zusatzwassers und der zurückgeführten Kondensatmenge.

Die Reinheit des Speisewassers hängt von der Menge und Art der Verunreinigungen ab. Die Anforderungen an die Reinheit des Speisewassers hängen vom Kesseldruck, der Kesselkonstruktion und den Anwendungen ab und können stark variieren.

Definitionen, die die Eigenschaften von Kesselspeisewasser bestimmen

Leitfähigkeit:Es bestimmt die Menge an gelösten Ionen im Wasser. Wenn das Wasser gereinigt wird, nimmt die Leitfähigkeit ab. Seine Einheit ist der Kehrwert der Widerstandseinheit µS/cm. Leitfähigkeit außerhalb der Grenzwerte verursacht Korrosion und Verschleppung. Die Leitfähigkeit des Speisewassers kann durch Umkehrosmose und Vollentsalzung in den gewünschten Bereich gebracht werden.

Gesamt gelöste Feststoffe:Sie ist ein Maß für die Menge aller im Wasser gelösten Feststoffe. Zwischen diesem Wert und dem Leitfähigkeitswert besteht eine direkte Proportionalität.

Schwebstoffe:Substanzen, die in Wasser suspendiert sind, ohne sich aufzulösen, verleihen dem Wasser eine Trübung und eine unerwünschte Farbe. Diese Art von Wasser sollte dem Kessel zugeführt werden, indem es durch einen physikalischen Filter geleitet wird. Sonst kommt es durch Schwebstoffe zu weichen Ablagerungen, lockerem Schlamm und Schaumbildung.

PH Wert:Es ist ein Maß für den Säure- oder Basengehalt von Wasser. Außerhalb der Grenzwerte gemessene pH-Werte verursachen Säure- oder Laugenkorrosion. Der pH-Wert kann durch Zugabe von Säure oder Lauge eingestellt werden.

Alkalinität:Die im Wasser enthaltenen Hydroxide, Karbonate und Bikarbonate bilden die Alkalität des Wassers. Es wird in Form von zwei verschiedenen Werten als P-Alkalinität und M-Alkalinität ausgedrückt. Basierend auf diesen Werten werden die Mengen an Hydroxid-, Carbonat- und Bicarbonat-Ionen im Wasser (ppm CaCO3) wird in berechnet. Eine zu niedrige oder zu hohe Alkalität verursacht Schaumbildung im Kessel, Laugenrisse und Kohlendioxidkorrosion in den Dampf-Kondensat-Leitungen. Mit dem Entalkalisierungsprozess wird die Alkalität des Wassers in den gewünschten Bereich gebracht.

Absolutr Härte:Die Menge an gelösten Calcium- und Magnesiumsalzen im Wasser ist ein Maß für die Wasserhärte. Die Härte von Wasser ist das CaCO der in der Praxis üblicherweise enthaltenen Härtebildner.3durch die Menge bestimmt. Eine hohe Härte verursacht Kesselsteinbildung im Kessel. Das Wasser wird vor dem Eintritt in den Kessel durch Wasserenthärtung enthärtet.

Vorkonditionierung – Wasserenthärtung

Vorkonditionierungsmethoden werden verwendet, um das Speisewasser für das System vorzubereiten, bevor es in den Kessel eintritt. Das am häufigsten verwendete Vorkonditionierungsverfahren ohne Kessel ist das Enthärten. Brunnenwasser mit sehr hoher Härte wird in vielen Betrieben als Rohwasser verwendet. Es ist nicht möglich, eine derart hohe Härte und einige andere Verunreinigungen mit einer chemischen Konditionierung im Kessel vollständig zu entfernen. Aus diesem Grund sollte das Wasser, bevor es dem Kessel zugeführt wird, durch einen Enthärtungskreislauf enthärtet werden. Die am häufigsten verwendete Enthärtungsmethode besteht darin, dem Wasser durch Ionenaustausch die Härte zu entziehen und es in weiches Wasser zu verwandeln.

Filtration:Es ist der Prozess der Trennung von Sand, Ton und einigen organischen Materialien, die die Filterporen nicht passieren können, indem das Wasser durch einen physikalischen Filter geleitet wird.

Umkehrosmose (RO):Um Umkehrosmose zu verstehen, muss man zuerst Osmose verstehen. Osmose verwendet eine halbdurchlässige Membran, die nur Ionen von der konzentrierten Lösung in die verdünnte Lösung fließen lässt, aber nicht in die entgegengesetzte Richtung. Die Umkehrosmose hingegen überwindet den osmotischen Druck mit einem hohen künstlichen Druck und betreibt den Osmoseprozess umgekehrt, wobei die gelösten Feststoffe auf einer Seite der Membran konzentriert werden. Normale Betriebsdrücke sind 300-900 psi. Die Umkehrosmose reduziert die Menge an gelösten Feststoffen im Rohwasser und macht das Abwasser bereit für die nachfolgende Vorkonditionierung. RO ist eine Cross-Flow-Filtrationsmethode mit drei Strömen: Feed, gereinigtes Wasser und Konzentrat. Dieses Verfahren verwendet einen unter Druck stehenden Beschickungsstrom, der parallel zu den Membranoberflächen fließt. Wasser von nahezu reinem bis reinem Wasser passiert die Membranen und wird als Permeat bezeichnet. Wenn das Speisewasser durch die Membranen strömt, hinterlässt es Ionen und Feststoffe, die im Konzentrat verbleiben. Da die Membranoberflächen kontinuierlich angeströmt werden, sammeln sich die zurückbleibenden Feststoffpartikel nicht an der Oberfläche an und die Membran verstopft nicht. Stattdessen wird es vom Konzentratstrom mitgerissen. Dieses teilweise kostspielige Verfahren kann für jede Art von Wasser verwendet werden und wird in der Industrie immer häufiger eingesetzt.

Koagulation-Flockung:Die Entfernung von Schwebstoffen und Farbe aus Wassereingängen wird als Reinigung bezeichnet. Schwebstoffe können große Partikel enthalten, die sich unter ihrem eigenen Gewicht absetzen (Sedimentation) können. In diesen Fällen besteht die Behandlung aus Absetzbecken oder einem Filter. Aber im Allgemeinen enthalten Schwebstoffe im Wasser Partikel, die so klein sind, dass sie sich nicht von selbst absetzen und den Filter passieren können. Um diese feindispersen oder kolloidalen Stoffe zu entfernen, müssen Koagulantien (Coagulantien) eingesetzt werden.Koagulation ist die Neutralisierung der elektrischen Ladungen von feindispersen oder kolloidalen Verunreinigungen. Kolloidale Partikel haben große Oberflächen, die sie in der Schwebe halten. Außerdem haben die Teilchen negative elektrische Ladungen, die sich anziehen und festhalten. Flockung hingegen ist das Zusammenhalten von koagulierten Partikeln mit Hilfe elektrischer Anziehungskraft.

Ionenaustausch:Es ist der Prozess, gelöste Feststoffe zu entfernen, indem Wasser durch natürliche oder synthetische Harze geleitet wird. Wenn sich Mineralien in Wasser auflösen, bilden sie elektrisch geladene Teilchen, sogenannte Ionen. Bestimmte natürliche und synthetische Substanzen haben die Fähigkeit, Mineralionen aus dem Wasser zu entfernen, indem sie sie mit anderen austauschen. Beispielsweise können Calcium- und Magnesiumionen durch Natriumionen ersetzt werden, indem Wasser durch einen Kationenaustauscher-Enthärter geleitet wird. Somit wird die Härte des Wassers entfernt.

Was ist Regenerationssalzen?

Ionenaustauscherharze haben eine begrenzte Kapazität, Ionen aus Wasser zu entfernen. Der Regenerationsprozess, der die Umkehrung des Ionenaustauschprozesses darstellt, wandelt das Harz in seine ursprüngliche Form um. Der Regenerationszyklus besteht aus Rückspülen, Soleabsaugen in das Harzbett und Spülen. Beim Rückspülen werden die Harzpartikel voneinander getrennt und für die Behandlung mit Salzwasser vorbereitet. Es ist notwendig, beim Rückspülen auf die Wasserdurchflussrate zu achten, eine Fluidisierung des Harzbetts und ein Harzverlust mit dem aus dem System abgelassenen Wasser sollten nicht zugelassen werden. Das Gerät sollte 5-10 Minuten rückgespült werden. Zur Regeneration wird -20 Salzlösung verwendet. Die Lösung wird 45-60 Minuten durch das Gerät geleitet. Pro Liter Harz sollten 150–250 g Salz verwendet werden. Während des Kontakts des Geräts mit der Salzwasserlösung entfernt das Ionenaustauscherharz die Ionen, die es vom Wasser fernhält, und diese Ionen werden aus dem Harztank geschleudert. Das Harz ist bereit für die nächste Verwendung.

Es ist möglich, die Härte des Wassers, das durch Wasserenthärtungsanlagen geleitet wird, auf Null zu reduzieren. Von Zeit zu Zeit kann es zu kleinen Härteverlusten kommen. Dieser Härteverlust kann durch Erhöhen der Salzmenge während der Regenerierung beseitigt werden. Mit zunehmendem TDS-Wert des Rohwassers steigt jedoch auch die Härteleckage am Austritt des Enthärtungssystems.

Entlüfter-mechanische Entlüftung-thermische Entgasung:Bevor das Speisewasser in den Kessel eintritt, muss der im Wasser gelöste Sauerstoff entfernt werden. Die Entlüftung des Speisewassers ist die Entfernung von gelöstem Sauerstoff durch Erhitzen des Wassers mit Dampfwärme in der Entgasungsheizung. Die Temperatur des Wassers wird auf 102-105 ºC gebracht, wo die Löslichkeit von Sauerstoff in Wasser minimal ist. Somit wird das wasserunlösliche Sauerstoffgas aus dem Entlüfter mit einer Dampföffnung abgeführt. Der theoretische Wirkungsgrad des Entlüfters beträgt . Daher verbleibt etwas gelöstes Gas im Wasser.

Chemische Konditionierung im Kessel

Die chemische Aufbereitung des Wassers im Boiler ist obligatorisch, unabhängig davon, ob das Wasser vorbehandelt wurde oder nicht. Die In-Boiler-Konditionierung ist ein ergänzender Prozess zur Out-of-Boiler-Vorbehandlung, der Verunreinigungen, die mit dem Speisewasser in den Kessel gelangen, wie Härte, Sauerstoff, Kieselsäure, Eisen, unabhängig von der Größe der Menge, entfernt.

Ziele des internen Konditionierungsprogramms

  • Reagiert mit der Härte des in den Kessel eintretenden Speisewassers und verhindert, dass es sich in Form von Kalk auf dem Kesselmetall niederschlägt
  • Schwebstoffe wie Kalkschlamm im Kessel konditionieren und vom Kesselblech lösen
  • Zur Kontrolle und Vorbeugung der Ursachen für das Mitreißen von Kesselwasser
  • Um Sauerstoffkorrosion zu verhindern, indem Sauerstoff aus dem Speisewasser entfernt wird
  • Um eine ausreichende Alkalität bereitzustellen, um Kesselkorrosion zu verhindern

Darüber hinaus soll ein komplettes Konditionierungsprogramm Korrosion und Kesselsteinbildung des Speisewassersystems verhindern und Dampf-Kondensat-Systeme vor Korrosion schützen.

Die Effizienz eines Kessels hängt direkt von der Qualität des Speisewassers ab. Das Speisewassersystem besteht aus Entlüfter, Speisewasserpumpen und der Rohrleitung zum Kessel. Der im Speisewasser enthaltene Sauerstoff muss vor Eintritt in den Kessel entfernt werden. Andernfalls kann es im gesamten Kesselsystem zu Korrosion und gelegentlich zu Perforationen und Fäulnis kommen. Durch die Schlitzbildung kommt es zu einer Quellung des Schlauches und bei anhaltendem Zustand zu einem kurzzeitigen Stillstand der Anlage. Das Hauptziel der chemischen Konditionierung im Kessel besteht darin, die kalk- und korrosionsbildenden Eigenschaften des Wassers im Kessel zu beseitigen.

Kesselstein-, Kalk- und Belagsbildung in Dampfkesseln

Wasserverunreinigungen gelangen durch Kondensatlecks und Speisewasser in den Kessel; Korrosionsprodukte hingegen entstehen durch Korrosion und stammen aus Kondensatrücklauf- und Speisewasser.

Gelöste Calcium- und Magnesiumbicarbonat-Verbindungen zersetzen sich unter Hitzeeinwirkung zu Kohlendioxid und unlöslichen Carbonaten. Diese Karbonate können sich direkt auf dem Kesselmetall niederschlagen oder im Kesselwasser einen losen Schlamm bilden, der sich auf den Kesseloberflächen ansammelt. Calciumsulfat und Kieselsäure fallen in der Regel direkt auf dem Kesselmetall aus und bilden keinen Lockerschlamm. Daher sind diese Verbindungen schwieriger zu entfernen. Kieselsäure kommt normalerweise nicht in großen Mengen im Wasser vor, kann aber unter bestimmten Bedingungen übermäßig harte Ablagerungen bilden. Schwebendes oder gelöstes Eisen aus dem Speisewasser reichert sich ebenfalls auf dem Kesselmetall an. Öl und andere Verunreinigungen aus dem Prozess sammeln sich auch auf dem Kesselmetall an und beschleunigen die Ablagerungsbildung von Verunreinigungen. Unter normalen Bedingungen reichern sich Natriumverbindungen nicht an. Natriumablagerungen treten in ungewöhnlichen Situationen auf, wie z. B. bei einem ausgetrockneten Rohr, einer stabilen Dampfdecke oder dem Vorhandensein poröser Ablagerungen.

Kesselsteinbildung in Dampfkesseln und Kühlwassersystemen tritt auf, wenn das Speisewasser nicht ausreichend aufbereitet ist und die Mineralienkonzentration des Systemwassers den Sättigungspunkt überschreitet. Durch den Verzicht auf chemische Zusätze zur Verhinderung der Kalkbildung speichert die Mineralwasserschicht auf den heißen Kesselrohren durch die Entfernung von Wasserdampf, Kohlendioxid, Sauerstoff und ähnlichen Gasen die darauf befindlichen Mineralien und härtet sie aus. Diese gehärtete Schicht wird Zunder oder Kalkstein genannt.

Durch Zunder und Korrosion bildet sich eine dicke Kalkschicht. Dieser gebildete Kalkstein bildet eine starke Isolierschicht und verhindert die Wärmeübertragung.

Diese Isolationsschicht erhöht die Temperatur an den Wärmeübertragungsflächen, indem sie einen übermäßigen Kraftstoffverbrauch und eine Verringerung des Wirkungsgrads verursacht. Durch die hohe Temperatur an den Wärmeübertragungsflächen kommt es in den Metallen zu thermischen Spannungen, Verbrennungen und Materialverformungen.

Auswirkungen von Einlagen

Reduzierung der Wärmeleitfähigkeit: Die sich bildenden Zunder und Ablagerungen sind schlechte Wärmeleiter und wirken isolierend, was durch verschiedene Leitfähigkeitswerte belegt wird. Die entstehende Kalkschicht führt dazu, dass der Dampfkessel taub wird und die Dampfleistung abnimmt. Außerdem erhöht die gebildete Kesselsteinschicht den Brennstoffverbrauch und erhöht die Stückkosten der Dampferzeugung.

Temperaturaufbau an der Metallwand: Da eine mit einer Kalkschicht bedeckte Wand die Wärmeübertragung verhindert, steigt die Temperatur der Wand. Dieses Phänomen wird als Überhitzung bezeichnet und das Metall kann einige seiner mechanischen Eigenschaften (Elastizität usw.) verlieren. Diese verursachen lokale Verformungen und verursachen Rohrbrüche.

Einfluss von Kalk auf Wärmeübertragungsflächen auf den Kraftstoffverbrauch

Die im Wasser enthaltenen Mineralien schlagen sich an den Wärmeübertragungsflächen nieder und bilden Ablagerungen. Wenn die Krustendicke bestimmte Dimensionen erreicht, steigt zunächst der Kraftstoffverbrauch, dann erreicht die Metallverformung gefährliche Dimensionen wie Einstich und Explosion.

Nach der Struktur und den Eigenschaften des Winters;

1 mm Korkstärke, je nach Struktur% 8 –10

2 mm Korkstärke, je nach Aufbau -16

3 mm Korkstärke, je nach Aufbau-26

4 mm Korkdicke verursacht -35 je nach Struktur Kraftstoffverlust.

In Dampfkesseln wird die Konstruktion nach einer Dicke von 2 mm allmählich durch thermische Spannungen gezwungen, und es kommt zu Lockerungen zwischen den Spiegeln und den Rohren. Denn die Wärmeleitfähigkeit und Dehnung der das Metall bedeckenden Korkschicht ist anders als beim Metall. Aus diesem Grund beginnen die Spiegelrohranschlüsse im Kessel undicht zu werden. Mit zunehmender Korkdicke steigt natürlich auch die Zahl der undichten Rohre.

Wenn die Krustendicke 4 mm erreicht, wird das Kesselsystem unzuverlässig, da sich die Kristallstruktur des Metalls verschlechtert und es zu einer Verhärtung kommt. Gefahren wie Ofeneinsturz, Rohrbruch, Spiegelrisse sind jederzeit zu erwarten.

Außerdem treten Probleme wie Verengung der Rohrwand, Volumenverringerung, Wirkungsgradabfall, Belastung der Ablaufpumpen durch Ablagerungen auf.

Der Weg, all diese Probleme zu beseitigen, besteht darin, die Bildung von Kalk durch den Einsatz einer chemischen Wasseraufbereitung in Dampfkesseln, Wärmetauschern und Boilern zu verhindern.

Die in Dampf- und Heizkesseln gebildete Kalkschicht muss gereinigt und neutralisiert werden, ohne das Metall zu beschädigen.

Korrosionsbildung in Dampfkesseln

In seiner einfachsten Definition ist allgemeine Korrosion die Rückkehr des Metalls in seine Erzform. Beispielsweise wird Eisen durch Korrosion zu Eisenoxidverbindungen. Der Korrosionsprozess ist eine komplexe elektrochemische Reaktion. Korrosion kann eine allgemeine Beschädigung einer großen Metalloberfläche verursachen oder dazu führen, dass das Metall durchbohrt oder in Form von Nadellöchern durchbohrt wird. Betriebs- und Anlagenbelastung, pH-Bedingungen und chemische Korrosion haben einen erheblichen Einfluss und verursachen unterschiedliche Schäden.

Wo tritt normalerweise Korrosion auf?

Korrosion im Speisewassersystem kann durch den niedrigen pH-Wert des Wassers und das Vorhandensein von gelöstem Sauerstoff und Kohlendioxid im Wasser entstehen.

Aktive Kesselkorrosion tritt auf, wenn die Alkalität des Kesselwassers zu niedrig oder zu hoch ist. Korrosion tritt auf, wenn Wasser mit gelöstem Sauerstoff in Kontakt mit Metall kommt, insbesondere wenn der Kessel nicht in Betrieb ist. Hohe Temperaturen und Drücke auf das Kesselmetall beschleunigen den Korrosionsmechanismus. Korrosion im Dampf- und Kondensatsystem ist in der Regel das Ergebnis von Kohlendioxid- und Sauerstoffbelastung. Andere Verunreinigungen wie Ammoniak und schwefelhaltige Gase können ebenfalls die Beschädigung der im System vorhandenen Kupferlegierungen verstärken.

Welche Probleme verursacht Korrosion?

Korrosion bereitet in zweierlei Hinsicht Schwierigkeiten. Der erste ist die Zersetzung des Metalls selbst und der zweite die Ablagerung von Korrosionsprodukten in Bereichen mit hoher Hitzeeinwirkung im Kessel. Identische Korrosion an Kesseloberflächen ist in der Praxis sehr selten. Alle Kessel leiden an einer geringen Menge an allgemeiner Korrosion. Es gibt viele heimtückische Formen von Korrosion. Tiefer Lochfraß, der Eisenverlust verursacht, führt dazu, dass Wasser in die Kesselrohrwände eindringt und die Rohre reißt.

Korrosion am Kesselboden kann das Metall sehr schwächen und zu Rohrbrüchen führen. Die Erneuerung von Leitungen und Geräten in Dampf-Kondensat-Systemen aufgrund von Korrosion kann sehr kostspielig sein.

Arten von Korrosion in Dampfkesseln

Die verschiedenen Korrosionsformen, die in Kesseln auftreten, sind wie folgt.

Sauerstoffkorrosion: Sauerstoff ist ein sehr wichtiger Korrosionsfaktor. Es verursacht tiefe Hohlräume und Lochfraß auf dem Metall. Eine Temperaturerhöhung beschleunigt die Korrosionsreaktion. Da die Löslichkeit von Sauerstoff als Funktion der Temperatur abnimmt, wird der Sauerstoff in Wasser übersättigt und neigt dazu, die flüssige Phase zu verlassen und sich zu den Wänden des Kessels zu bewegen. Es gibt eine anodische Reaktion, weil es an den luftleeren Stellen, mit denen es in Kontakt kommt, überschüssigen Sauerstoff enthält. (Differentiallüftung)

Kohlendioxid Korrosion: gelöstes CO2erhöht leicht den Säuregehalt gemäß der folgenden Gleichung.

CO2+H2O ↔ HCO3+H+

Die daraus resultierende Säure ist besonders wichtig in Kondensatkreisläufen. Das dem Kessel zugeführte Kohlendioxidgas besteht aus der Auflösung von Bicarbonaten und löst sich im Kondenswasser auf.

2 HCO3→ CO3-2+ CO2+H2O CO3-2+H2O → CO2+2OH

Laugenabbau: Ätzende oder ätzende Korrosion wird auch als kaustische Rissbildung bezeichnet. Diese Form der Korrosion ist ein Ereignis, das zwischen der Kristallstruktur der Substanz auftritt. In einem Bruch oder Riss an der Wand kann sich Kalevi ansammeln. Dieses Phänomen ist bei modernen Heizkesseln nicht mehr üblich. Da fast alle aus Quellen stammen, sind die Kalevis an einem bestimmten Ort konzentriert.

Korrosion bei niedrigem pH-Wert (Säurekorrosion): Eine der wichtigsten Korrosionsarten bei niedrigen pH-Werten und verursacht durch Wasserstoff ist das Cracken von Wasserstoff. Die Art der Korrosion, die es verursacht, unterscheidet sich von der gleichmäßigen Säurekorrosion.

Bei Rohrbrüchen durch Wasserstoffcracken, die im Allgemeinen im Kesselverdampfer und gelegentlich in den Überhitzerrohren beobachtet werden, wird keine Ausdünnung der Rohrwanddicke beobachtet. Wasserstoffrisse werden normalerweise unter dichten Ablagerungen beobachtet.

In leicht alkalischem Milieu gebildeter Wasserstoff kann das Metall nicht erreichen. Bei der Abscheidung bei niedrigem pH-Wert und hohen Temperaturen gebildeter Wasserstoff diffundiert jedoch leicht in das Metall.

Wasserstoffcracken: Im Gegensatz zu Säurekorrosion in Kesseln, die unter niedrigen pH-Bedingungen betrieben werden, wird die durch Wasserstoff verursachte Korrosion als Wasserstoffcracken bezeichnet. Der als Ergebnis der unter der Ablagerung im Kessel auftretenden Korrosion freigesetzte Wasserstoff diffundiert bei hoher Temperatur in das Metall und reagiert mit dem Kohlenstoff in der Stahlstruktur, wodurch das als "Entkohlung" bezeichnete Phänomen entsteht.

Bei der Abscheidung bei niedrigem pH-Wert und hohen Temperaturen gebildeter Wasserstoff diffundiert leicht innerhalb des Metalls. CH entsteht durch die Kombination von Wasserstoff und Kohlenstoff4Das heißt, Methan erzeugt unter Einwirkung von Temperatur und Druck Risse und Trennungen zwischen Metallkörnern, was zur Zerstörung des Metalls führt.

Unterlagerstättenkorrosion: Die in den Dampfkesseln gebildeten unteren Teile der Ablagerungen verursachen mit den unterschiedlichen Potentialunterschieden, die sie erzeugen, lokale Korrosion. Um die Bildung von Ablagerungskorrosion zu verhindern, sollte auf eine chemische Wasserbehandlung geachtet und die Additivkonzentrationen des Kesselwassers kontrolliert werden.

Welche Vorkehrungen sollten getroffen werden, um eine Korrosion des Kesselsystems zu verhindern?

Die wichtigsten Korrosionsschutzmethoden sind wie folgt;

-Gelöste Gase im Speisewasser (O2und CO2etc.) sind physikalisch und chemisch zu entfernen.

-Der pH-Wert und die Alkalität des Kesselwassers sollten angepasst werden.

-Die Innenflächen sind sauber zu halten, die Ansammlung von Korrosionsbeschleunigern zu verhindern und die entstehenden Ablagerungen zu reinigen.

-Bei Außerbetriebnahme sollte der Kessel durch Nasskonservierung geschützt, die Metalloberfläche mit einer magnetischen Schutzschicht überzogen und passiviert werden -Die Schadgase in den Dampf- und Kondensatsystemen sollten durch chemische Konditionierung entfernt werden.

-Freie Hydroxid-, Siliziumdioxid- und Chloridionen sollten durch Begrenzung ihrer Konzentration kontrolliert werden.

- Korrosionsprodukte aus Kondensat und Speisewasser sollten durch Korrosionsschutz entfernt werden.

Für die Auswahl und Kontrolle von Korrosionsschutzchemikalien müssen Korrosionsursachen und Korrekturmaßnahmen sehr genau bestimmt werden. Dieses Know-how bietet Ihnen Ihr SOLCHEM-Kundenbetreuer.

Kondensatleitungskonditionierung

Der in verschiedenen Prozessen der Anlage verwendete Dampf wird kondensiert und zum Kessel zurückgeführt. Kondensatrücklaufwasser ist ein weiterer Bestandteil des Speisewassers. Die Kontaminationsgefahr durch Betriebsstoffe ist recht groß. Einige Schadstoffe umfassen Öl, Chemikalien, Gase und Kühlwasser.

In den Kondensatleitungen auftretende Kohlensäurekorrosion sollte mit neutralisierenden und filmbildenden Aminen verhindert werden. Wenn das Kondensatsystem nicht ausreichend geschützt ist, führt dies zu Korrosionsrissen und daraus resultierenden Ausfällen. Wenn Korrosion auftritt, gelangen Eisen- und Kupferverbindungen zurück in die Kesselsysteme und können den Entlüfter verstopfen und Ablagerungen im Kessel und Vorwärmer bilden. Mit der richtigen Konditionierung können Sie die Verringerung der Kesseleffizienz, Überhitzung und Kesselrisse verhindern. SOLECHEM Korrosionsinhibitoren und AQUAREDDsauerstoffbindende, neutralisierende und filmbildende Chemikalien bieten einen wirksamen und vielseitigen Korrosionsschutz.

Wasseraufbereitungsprogramm mit Korrosions- und Kalkschutzmitteln;

– Liefert reinen Dampf

– Verlängert die Lebensdauer der Ausrüstung

– Erhöht die Systemzuverlässigkeit

– Minimiert Energie-, Reparatur- und Wartungskosten

Was ist die Ursache für Korrosion in Dampf-Kondensat-Systemen?

Wenn der pH-Wert des Kondensatwassers kleiner als 8,3 ist, verwandelt sich das in den Dampfkesseln gebildete Kohlendioxid in den Kondensatleitungen in Kohlensäure und verursacht Kondensatkorrosion.

Kohlendioxid (C0) ist die Ursache vieler Kondensatsystemkorrosionen.2) und Sauerstoff (O2) ist. In kondensiertem Wasserdampf gelöstes Kohlendioxid, Kohlensäure (H2CO3) erstellt. Wenn Sauerstoff zusammen mit Kohlendioxid vorhanden ist, erhöht sich die Korrosionsrate noch mehr, was gelegentlich zu Fäulnis und Perforation führt. Durch Kondensatkorrosion entstehen Abschürfungen und Einstiche in der Anlage sowie punktuelle Ansammlungen von Korrosionsrückständen, die zu Rohrverstopfungen und Störungen im Ablauf führen. Werden die Korrosionsrückstände in den Kondensatleitungen mit dem Kondensatrücklaufwasser zum Dampfkessel geführt, erhöht sich die Leitfähigkeit des Kesselwassers und trägt zu einer eventuell auftretenden Steinbildung bei.

Kondensatkorrosion kann wie folgt erkannt werden.

      1. Bildung sehr dünner, nadelstichartiger Löcher an bestimmten Stellen der Dampf-Kondensat-Leitungen (Sauerstoffkorrosion)
      2. Das Ausdünnen insbesondere der unteren Oberflächen der Dampf-Kondensat-Rohre wie erodiert und die Bildung von Wasserkanälen (Kohlendioxidkorrosion)
      3. Gleichzeitige Bildung von Kohlendioxid und Sauerstoffkorrosion im Kondensatsystem

Wie verhindert man Dampf-Kondensat-Korrosion?

Der allgemeine Ansatz besteht darin, Sauerstoff chemisch und mechanisch aus dem Speisewasser zu entfernen und das Speisewasser zu konditionieren, um die Bildung von Kohlendioxid und Kohlensäure im Kessel zu minimieren. Die chemische Konditionierung reduziert das Risiko einer potenziellen zukünftigen Korrosion. Flüchtige Amine neutralisieren Kohlensäure, die durch die Auflösung von Kohlendioxid in Kondensat entsteht. Flüchtige filmbildende Inhibitoren bilden eine Barriere zwischen dem Metall und dem korrosiven Kondensat.

Unter Betriebsbedingungen;

- Reinigung des Speisewassers von Kohlendioxid und Bicarbonaten

- Gewährleistung eines unterbrechungsfreien Betriebs des Systems

- Die chemische Konditionierung sollte auf gesunde und effektive Weise erfolgen.

Sauerstofffänger, Neutralisatoren und filmbildende Amine werden verwendet, um Korrosion im Kondensatsystem zu verhindern.

Schäumen in Dampfkesseln

Wenn in Dampfkesseln Öl, organische Substanzen, Kieselsäure, Salze, alle gelösten Substanzen und die Gesamtalkalität des Kesselwassers mit hohem Druck und hoher Temperatur im Inneren des Kessels in Wechselwirkung treten, verursacht dies Schaumbildung.

Um Schaumbildung und Wassereintrag in die Kessel zu verhindern, muss das reguläre Abschlämmsystem in Betrieb sein und die Wasserbehandlungschemikalien müssen spezielle Antischaummittel enthalten. Wird das Aufschäumen des Kesselwassers nicht verhindert, brennt der Kessel durch den Schaum.

Durch Schäumen im Kesselwasser wird das Wasser in das System geschleppt. Kesselwassermitnahme ist die Verunreinigung von Dampf mit Kesselwasserfeststoffen.

Abschlämmung in Dampfkesseln

Abschlämmung ist der Prozess, einen Teil des Kesselwassers aus dem System zu entfernen, um die Menge an gelösten oder suspendierten Feststoffen, deren Konzentration durch Verdampfung im Kesselwasser ansteigt, auf die für den Kessel festgelegten Grenzwerte zu reduzieren.

Da mit dem Speisewasser in den Kessel gelangende feste Suspensionen und gelöste Feststoffe nicht in den Dampf gelangen können, verbleiben sie im Kesselwasser und dessen Konzentration nimmt mit der Zeit zu. Wird das Kesselwasser nicht mit der Abschlämmung eingestellt, verschlechtert sich die Dampfqualität und der Kessel wird nach kurzer Zeit funktionsunfähig.

Um zu verhindern, dass die Konzentration von festen Schwebstoffen und gelösten Stoffen im Kesselwasser den Kessel schädigt, wurden für einige Parameter im Kesselwasser Grenzwerte festgelegt und es wird nach diesen Grenzwerten geblufft. Kesselwasser-Grenzwerte sind abhängig von der Art des Kessels und der Anlage und insbesondere vom Arbeitsdruck des Kessels. Mit der Abschlämmung werden unerwünschte Verunreinigungen (Schwebstoffe, alle Salze, Alkalität und Kieselsäure) im Kesselwasser aus dem Kessel geschleudert und unter die gewünschten Grenzwerte reduziert.

Vorteile des regelmäßigen Bluffens:

Wenn die unter Berücksichtigung der Werte des in den Betrieben verwendeten Wassers und des Kesseltyps und des Arbeitsdrucks ermittelten Abschlämmungen regelmäßig durchgeführt werden;

      • Man erhält reineren und saubereren Dampf.
      • Eine Ansammlung am Kesselboden und durch die Ansammlung verursachte Korrosion und Wärmeverluste werden verhindert.
      • Das Aufschäumen des Kesselwassers und dessen Transport zur Dampfleitung werden verhindert.
      • Die Menge an gelösten Feststoffen und Schwebstoffen im Kesselwasser wird geregelt.
      • Im Boiler, insbesondere in dem Bereich, in dem die Füllstandsanzeige durch Schlamm verstopft ist, wird die Anzeige deaktiviert und die Möglichkeit einer Austrocknung des Boilers verhindert.

Daher ist die Abschlämmung ein wichtiger und obligatorischer Prozess, der die Neigung zur Bildung von Ablagerungen, Korrosion und Eintrag in Kesselwasser minimiert. Die Anwendung des von Ihrem SOLECHEM-Kundenbetreuer, der das Wasseraufbereitungsprogramm in Ihren Dampfkesselanlagen durchführt, empfohlenen Abschlämmprogramms gemäß den Ergebnissen der Routineanalyse schützt Ihr System.