बॉयलरों का क्षरण और इसे रोकने के उपाय। गैस-तेल बॉयलरों की दीवार ट्यूबों को जंग क्षति

कई बॉयलर हाउस नदी का उपयोग करते हैं और नल का पानीकम पीएच और कम कठोरता के साथ। वाटरवर्क्स में नदी के पानी के अतिरिक्त उपचार से आमतौर पर पीएच में कमी, क्षारीयता में कमी और संक्षारक कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा में वृद्धि होती है। सीधे पानी के सेवन के साथ बड़ी गर्मी आपूर्ति प्रणालियों के लिए उपयोग की जाने वाली कनेक्शन योजनाओं में आक्रामक कार्बन डाइऑक्साइड की उपस्थिति भी संभव है। गर्म पानी(2000h3000 टी / एच)। Na-cationization योजना के अनुसार पानी का नरम होना प्राकृतिक संक्षारण अवरोधकों - कठोरता वाले लवणों को हटाने के कारण इसकी आक्रामकता को बढ़ाता है।

खराब रूप से स्थापित पानी की कमी और अतिरिक्त की कमी के कारण ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता में संभावित वृद्धि के साथ सुरक्षात्मक उपायगर्मी आपूर्ति प्रणालियों में, थर्मल पावर प्लांट के थर्मल पावर उपकरण आंतरिक जंग के अधीन हैं।

लेनिनग्राद में सीएचपीपी में से एक के मेक-अप डक्ट की जांच करते समय, निम्न डेटा संक्षारण दर, जी / (एम 2 4) पर प्राप्त किया गया था:

संक्षारण संकेतकों की स्थापना का स्थान

हीटिंग नेटवर्क हीटर के बाद मेक-अप पानी की पाइपलाइन में, डिएरेटर्स के सामने, छेद के माध्यम से कुछ वर्गों में 1 मिमी तक के स्थानों में ऑपरेशन के वर्ष में 7 मिमी मोटी पाइप का गठन किया गया था।

गर्म पानी के बॉयलरों के पाइपों में जंग लगने के कारण इस प्रकार हैं:

मेकअप के पानी से ऑक्सीजन का अपर्याप्त निष्कासन;

आक्रामक कार्बन डाइऑक्साइड की उपस्थिति के कारण कम पीएच मान

(10h15 मिलीग्राम / एल तक);

उत्पादों का संचय ऑक्सीजन जंगलोहा (Fe2O3;) गर्मी हस्तांतरण सतहों पर।

600 μg / l से अधिक की लोहे की सांद्रता वाले नेटवर्क पानी पर उपकरणों का संचालन आमतौर पर इस तथ्य की ओर जाता है कि गर्म पानी के बॉयलरों के संचालन के कई हजार घंटों के लिए लोहे के ऑक्साइड जमा का एक गहन (1000 ग्राम / मी 2 से अधिक) बहाव होता है। उनकी हीटिंग सतहों पर। इसी समय, संवहनी भाग के पाइपों में लगातार रिसाव नोट किया जाता है। जमा की संरचना में, लोहे के आक्साइड की सामग्री आमतौर पर 80-90% तक पहुंच जाती है।

गर्म पानी के बॉयलरों के संचालन के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण स्टार्ट-अप अवधि हैं। संचालन की प्रारंभिक अवधि के दौरान, एक सीएचपीपी ने पीटीई द्वारा स्थापित मानकों के अनुसार ऑक्सीजन को हटाना सुनिश्चित नहीं किया। मेकअप के पानी में ऑक्सीजन की मात्रा इन मानदंडों से 10 गुना अधिक थी।

मेकअप के पानी में आयरन की सांद्रता - 1000 µg/l, और in . तक पहुंच गई पानी लौटाओहीटिंग सिस्टम - 3500 एमसीजी / एल। ऑपरेशन के पहले वर्ष के बाद, नेटवर्क पानी की पाइपलाइनों से कटिंग की गई, यह पता चला कि जंग उत्पादों के साथ उनकी सतह का संदूषण 2000 ग्राम / मी 2 से अधिक था।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस सीएचपीपी में, बॉयलर के संचालन से पहले, स्क्रीन ट्यूबों की आंतरिक सतहों और संवहनी बंडल की ट्यूबों को रासायनिक सफाई के अधीन किया गया था। दीवार ट्यूब के नमूनों को काटने के समय तक, बॉयलर ने 5300 घंटे तक काम किया था। दीवार ट्यूब के नमूने में काले-भूरे रंग के लोहे के ऑक्साइड जमा की एक असमान परत थी जो धातु से मजबूती से बंधी थी; ट्यूबरकल ऊंचाई 10x12 मिमी; विशिष्ट संदूषण 2303 g/m2.

जमा संरचना,%

जमा की परत के नीचे धातु की सतह 1 मिमी तक गहरे अल्सर से प्रभावित थी। अंदर से संवहन बंडल के ट्यूब 3x4 मिमी तक के ट्यूबरकल की ऊंचाई के साथ काले-भूरे रंग के लोहे के ऑक्साइड प्रकार के जमा से भरे हुए थे। जमा के तहत धातु की सतह 0.3x1.2 की गहराई और 0.35x0.5 मिमी के व्यास के साथ विभिन्न आकारों के गड्ढों से ढकी हुई है। अलग ट्यूबों में छेद (फिस्टुला) के माध्यम से होता था।

जब पुराने जिला हीटिंग सिस्टम में गर्म पानी के बॉयलर स्थापित किए जाते हैं जिसमें महत्वपूर्ण मात्रा में लोहे के आक्साइड जमा हो जाते हैं, तो बॉयलर के गर्म पाइपों में इन आक्साइडों के जमा होने के मामले होते हैं। बॉयलर चालू करने से पहले, पूरे सिस्टम को अच्छी तरह से फ्लश करना आवश्यक है।

कई शोधकर्ता अपने डाउनटाइम के दौरान वाटर-हीटिंग बॉयलरों के पाइपों में जंग लगने की प्रक्रिया के अंडर-कीच जंग की घटना में एक महत्वपूर्ण भूमिका को पहचानते हैं, जब पार्किंग जंग को रोकने के लिए उचित उपाय नहीं किए जाते हैं। बॉयलर की गीली सतहों पर वायुमंडलीय हवा के प्रभाव में होने वाले जंग के केंद्र बॉयलर के संचालन के दौरान कार्य करना जारी रखते हैं।

स्टील में जंग भाप बॉयलरजलवाष्प की क्रिया के तहत बहने वाली, मुख्य रूप से निम्नलिखित प्रतिक्रिया में कम हो जाती है:

3Fe + 4H20 = Fe2O3 + 4H2

हम मान सकते हैं कि बॉयलर की आंतरिक सतह चुंबकीय लौह ऑक्साइड की एक पतली फिल्म है। बॉयलर के संचालन के दौरान, ऑक्साइड फिल्म लगातार नष्ट हो जाती है और फिर से बनती है, और हाइड्रोजन निकलती है। चूंकि चुंबकीय लौह ऑक्साइड की सतह फिल्म स्टील के लिए मुख्य सुरक्षा है, इसलिए इसे कम से कम पानी पारगम्यता की स्थिति में बनाए रखा जाना चाहिए।
बॉयलर, फिटिंग, पानी और भाप पाइपलाइनों के लिए, मुख्य रूप से साधारण कार्बन या कम मिश्र धातु स्टील्स का उपयोग किया जाता है। संक्षारक माध्यम सभी मामलों में पानी या भाप है। बदलती डिग्रियांशुद्धता।
जिस तापमान पर जंग की प्रक्रिया आगे बढ़ सकती है, वह उस कमरे के तापमान से भिन्न होता है जहां बॉयलर बॉयलर ऑपरेशन के दौरान संतृप्त समाधानों के क्वथनांक के लिए निष्क्रिय होता है, कभी-कभी 700 ° तक पहुंच जाता है। समाधान का तापमान महत्वपूर्ण तापमान से बहुत अधिक हो सकता है शुद्ध जल(374 डिग्री)। हालांकि, बॉयलर में उच्च नमक सांद्रता दुर्लभ हैं।
जिस तंत्र द्वारा भौतिक और रासायनिक कारणों से भाप बॉयलरों में फिल्म की विफलता हो सकती है, वह अनिवार्य रूप से अधिक से अलग नहीं है कम तामपानकम महत्वपूर्ण उपकरणों पर। अंतर यह है कि उच्च तापमान और दबाव के कारण बॉयलर में जंग की दर बहुत अधिक होती है। बॉयलर की दीवारों से मध्यम तक गर्मी हस्तांतरण की उच्च दर, 15 cal/cm2sec तक पहुंचने से भी जंग में वृद्धि होती है।

खड़ा जंग

जंग के गड्ढों का आकार और धातु की सतह पर उनका वितरण एक विस्तृत श्रृंखला में भिन्न हो सकता है। जंग के गड्ढे कभी-कभी पहले से मौजूद गड्ढों के अंदर बन जाते हैं और अक्सर एक साथ इतने करीब होते हैं कि सतह बेहद असमान हो जाती है।

खड़ा होने की मान्यता

एक निश्चित प्रकार के संक्षारण क्षति के कारण का पता लगाना अक्सर बहुत मुश्किल होता है, क्योंकि कई कारण एक साथ कार्य कर सकते हैं; इसके अलावा, कई परिवर्तन जो तब होते हैं जब बॉयलर को उच्च तापमान से ठंडा किया जाता है और जब पानी निकाला जाता है, तो कभी-कभी ऑपरेशन के दौरान होने वाली घटनाओं को छुपाता है। हालांकि, अनुभव बॉयलर में गड्ढे को पहचानने में बहुत मदद करता है। उदाहरण के लिए, यह देखा गया है कि एक संक्षारक गुहा में या एक ट्यूबरकल की सतह पर काले चुंबकीय लौह ऑक्साइड की उपस्थिति इंगित करती है कि बॉयलर में एक सक्रिय प्रक्रिया हो रही थी। इस तरह की टिप्पणियों का उपयोग अक्सर क्षरण से बचाने के लिए किए गए उपायों के सत्यापन में किया जाता है।
जगह-जगह बनने वाले आयरन ऑक्साइड को न मिलाएं सक्रिय जंगकाले चुंबकीय लौह ऑक्साइड के साथ, कभी-कभी बॉयलर पानी में निलंबन के रूप में मौजूद होता है। यह याद रखना चाहिए कि न तो कुलसूक्ष्म रूप से बिखरे हुए चुंबकीय लौह ऑक्साइड, न ही बॉयलर में जारी हाइड्रोजन की मात्रा चल रहे क्षरण की डिग्री और सीमा के विश्वसनीय संकेतक के रूप में काम कर सकती है। फेरस ऑक्साइड हाइड्रेट बाहरी स्रोतों से बॉयलर में प्रवेश करता है, जैसे कि कंडेनसेट टैंक या बॉयलर को खिलाने वाली पाइपलाइन, आंशिक रूप से बॉयलर में आयरन ऑक्साइड और हाइड्रोजन दोनों की उपस्थिति की व्याख्या कर सकते हैं। फ़ीड पानी के साथ आपूर्ति की गई फेरस ऑक्साइड हाइड्रेट प्रतिक्रिया के अनुसार बॉयलर में इंटरैक्ट करती है।

ZFe (OH) 2 \u003d Fe3O4 + 2H2O + H2।

खड़ा जंग के विकास को प्रभावित करने वाले कारण

विदेशी अशुद्धियाँ और तनाव। स्टील में गैर-धातु समावेशन, साथ ही तनाव, धातु की सतह पर एनोडिक क्षेत्र बनाने में सक्षम हैं। आमतौर पर, जंग गुहाएं होती हैं विभिन्न आकारऔर अव्यवस्था में सतह पर बिखरा हुआ है। प्रतिबलों की उपस्थिति में, कोशों का स्थान अनुप्रयुक्त प्रतिबल की दिशा का पालन करता है। विशिष्ट उदाहरण फिन ट्यूब हैं जहां पंख टूट जाते हैं, और जहां पंख भड़क जाते हैं।
विघटित ऑक्सीजन।
यह संभव है कि सबसे शक्तिशाली पिटिंग जंग उत्प्रेरक पानी में घुली ऑक्सीजन है। सभी तापमानों पर, यहां तक ​​कि एक क्षारीय घोल में भी, ऑक्सीजन एक सक्रिय विध्रुवक के रूप में कार्य करता है। इसके अलावा, बॉयलर में ऑक्सीजन सांद्रता तत्व आसानी से बन सकते हैं, विशेष रूप से पैमाने या संदूषण के तहत, जहां स्थिर क्षेत्र बनाए जाते हैं। इस प्रकार के क्षरण का मुकाबला करने का सामान्य उपाय बहरापन है।
भंग कार्बोनिक एनहाइड्राइड।
चूंकि कार्बोनिक एनहाइड्राइड के घोल में थोड़ी अम्लीय प्रतिक्रिया होती है, इसलिए यह बॉयलर में जंग को तेज करता है। क्षारीय बॉयलर का पानीभंग कार्बोनिक एनहाइड्राइड की आक्रामकता को कम करता है, हालांकि, परिणामी लाभ भाप या घनीभूत पाइपलाइनों द्वारा धोए गए सतहों तक नहीं फैलता है। यांत्रिक विचलन द्वारा भंग ऑक्सीजन के साथ कार्बोनिक एनहाइड्राइड को हटाना एक आम बात है।
हाल ही में, हीटिंग सिस्टम में भाप और घनीभूत पाइपों में जंग को खत्म करने के लिए साइक्लोहेक्सिलमाइन का उपयोग करने का प्रयास किया गया है।
बॉयलर की दीवारों पर जमा।
अक्सर, जंग के गड्ढे मिल स्केल, बॉयलर कीचड़, बॉयलर स्केल, जंग उत्पादों, तेल फिल्मों जैसे जमा की बाहरी सतह (या सतह के नीचे) के साथ पाए जा सकते हैं। एक बार शुरू हो जाने के बाद, यदि जंग उत्पादों को नहीं हटाया जाता है, तो गड्ढे का विकास जारी रहेगा। इस प्रकार का स्थानीय क्षरण कैथोडिक (बॉयलर स्टील के सापेक्ष) वर्षा की प्रकृति या जमा के तहत ऑक्सीजन की कमी से तेज होता है।
बॉयलर के पानी में कॉपर।
सहायक उपकरण (संधारित्र, पंप, आदि) के लिए उपयोग की जाने वाली तांबे की मिश्र धातुओं की बड़ी मात्रा को देखते हुए, यह आश्चर्य की बात नहीं है कि अधिकांश बॉयलर जमा में तांबा होता है। यह आमतौर पर धात्विक अवस्था में मौजूद होता है, कभी-कभी ऑक्साइड के रूप में। जमा में तांबे की मात्रा प्रतिशत के अंश से लेकर लगभग शुद्ध तांबे तक भिन्न होती है।
बॉयलर जंग में तांबे के जमाव के महत्व के प्रश्न को हल नहीं माना जा सकता है। कुछ का तर्क है कि तांबा केवल जंग प्रक्रिया में मौजूद है और इसे किसी भी तरह से प्रभावित नहीं करता है, इसके विपरीत, दूसरों का मानना ​​​​है कि तांबा, स्टील के संबंध में कैथोड होने के कारण, खड़ा होने में योगदान कर सकता है। प्रत्यक्ष प्रयोगों द्वारा इनमें से किसी भी दृष्टिकोण की पुष्टि नहीं की जाती है।
कई मामलों में, बहुत कम या कोई जंग नहीं देखी गई, इस तथ्य के बावजूद कि पूरे बॉयलर में जमा में धातु तांबे की महत्वपूर्ण मात्रा होती है। इस बात के भी प्रमाण हैं कि जब तांबा क्षारीय बॉयलर के पानी में हल्के स्टील के संपर्क में आता है, तो ऊंचे तापमान पर, स्टील की तुलना में तांबा तेजी से नष्ट हो जाता है। तांबे के छल्ले फ्लेयर्ड पाइपों के सिरों को दबाते हैं, तांबे के रिवेट्स और सहायक उपकरणों की स्क्रीन जिसके माध्यम से बॉयलर का पानी गुजरता है, अपेक्षाकृत कम तापमान पर भी लगभग पूरी तरह से नष्ट हो जाता है। इसे देखते हुए, यह माना जाता है कि धात्विक तांबा बॉयलर स्टील के क्षरण को नहीं बढ़ाता है। जमा तांबे को बस के रूप में देखा जा सकता है अंतिम उत्पादकॉपर ऑक्साइड के बनने के समय हाइड्रोजन के साथ अपचयन।
इसके विपरीत, बॉयलर धातु का बहुत मजबूत क्षरण अक्सर जमा के आसपास देखा जाता है जो विशेष रूप से तांबे में समृद्ध होते हैं। इन अवलोकनों ने सुझाव दिया कि तांबा, क्योंकि यह स्टील के संबंध में कैथोडिक है, गड्ढे को बढ़ावा देता है।
कड़ाही की सतह शायद ही कभी उजागर होती है धात्विक लोहा. ज्यादातर इसमें एक सुरक्षात्मक परत होती है, जिसमें मुख्य रूप से आयरन ऑक्साइड होता है। यह संभव है कि जहां इस परत में दरारें हों, वहां एक सतह उजागर हो जो तांबे के संबंध में एनोडिक हो। ऐसे स्थानों में, जंग के गोले के गठन को बढ़ाया जाता है। यह कुछ मामलों में त्वरित जंग की व्याख्या भी कर सकता है जहां खोल का गठन किया गया है, साथ ही एसिड के साथ बॉयलर की सफाई के बाद कभी-कभी गंभीर गड्ढे देखे जाते हैं।
निष्क्रिय बॉयलरों का अनुचित रखरखाव।
जंग के गड्ढों के सबसे आम कारणों में से एक निष्क्रिय बॉयलरों के उचित रखरखाव की कमी है। निष्क्रिय बॉयलर को या तो पूरी तरह से सूखा रखा जाना चाहिए या पानी से भरा होना चाहिए ताकि जंग संभव न हो।
पानी रह गया भीतरी सतहएक निष्क्रिय बॉयलर, हवा से ऑक्सीजन को घोलता है, जिससे गोले बनते हैं, जो बाद में केंद्र बन जाएंगे जिसके आसपास जंग की प्रक्रिया विकसित होगी।
निष्क्रिय बॉयलरों को जंग लगने से बचाने के सामान्य निर्देश इस प्रकार हैं:
1) अभी भी गर्म बॉयलर (लगभग 90 डिग्री) से पानी निकालना; बायलर को तब तक हवा से उड़ाएं जब तक कि यह पूरी तरह से सूखा न हो और सूखी अवस्था में न हो जाए;
2) बॉयलर को क्षारीय पानी (पीएच = 11) से भरना, जिसमें SO3 "आयनों (लगभग 0.01%) की अधिकता होती है, और पानी या स्टीम लॉक के नीचे भंडारण होता है;
3) बॉयलर को क्रोमिक एसिड के लवण युक्त क्षारीय घोल से भरना (0.02-0.03% CrO4 ")।
बॉयलरों की रासायनिक सफाई के दौरान कई जगहों पर आयरन ऑक्साइड की सुरक्षात्मक परत हटा दी जाएगी। इसके बाद, इन स्थानों को एक नवगठित निरंतर परत के साथ कवर नहीं किया जा सकता है, और तांबे की अनुपस्थिति में भी उन पर गोले दिखाई देंगे। इसलिए, इसके तुरंत बाद सिफारिश की जाती है रासायनिक सफाईउबलते क्षारीय विलयन के साथ उपचार द्वारा लौह ऑक्साइड की परत को नवीनीकृत करें (इसी तरह ऑपरेशन में आने वाले नए बॉयलर के लिए यह कैसे किया जाता है)।

अर्थशास्त्रियों का क्षरण

बॉयलर जंग के संबंध में सामान्य प्रावधान अर्थशास्त्रियों पर समान रूप से लागू होते हैं। हालांकि, अर्थशास्त्री, जो फ़ीड पानी को गर्म करता है और बॉयलर के सामने स्थित होता है, जंग गड्ढों के गठन के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील होता है। यह फ़ीड पानी में घुली ऑक्सीजन के हानिकारक प्रभावों के संपर्क में आने वाली पहली उच्च तापमान सतह का प्रतिनिधित्व करता है। इसके अलावा, अर्थशास्त्री से गुजरने वाले पानी में आमतौर पर कम पीएच होता है और इसमें रासायनिक मंदक नहीं होते हैं।
अर्थशास्त्रियों के क्षरण के खिलाफ लड़ाई में पानी का बहना और क्षार और रासायनिक मंदक शामिल हैं।
कभी-कभी बॉयलर के पानी का उपचार एक अर्थशास्त्री के माध्यम से इसके एक हिस्से को पारित करके किया जाता है। इस मामले में, अर्थशास्त्री में कीचड़ जमा होने से बचना चाहिए। भाप की गुणवत्ता पर ऐसे बॉयलर पानी के पुनरावर्तन के प्रभाव को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए।

बॉयलर जल उपचार

जंग संरक्षण के लिए बॉयलर के पानी का उपचार करते समय, धातु की सतहों पर एक सुरक्षात्मक फिल्म का निर्माण और रखरखाव सर्वोपरि है। पानी में जोड़े गए पदार्थों का संयोजन परिचालन स्थितियों पर निर्भर करता है, विशेष रूप से दबाव, तापमान, फ़ीड पानी की गुणवत्ता के थर्मल तनाव पर। हालांकि, सभी मामलों में, तीन नियमों का पालन किया जाना चाहिए: बॉयलर का पानी क्षारीय होना चाहिए, इसमें घुलित ऑक्सीजन नहीं होना चाहिए और हीटिंग सतह को प्रदूषित करना चाहिए।
कास्टिक सोडा पीएच = 11-12 पर सर्वोत्तम सुरक्षा प्रदान करता है। व्यवहार में, जब जटिल रचनाबॉयलर का पानी, पीएच = 11 पर सबसे अच्छे परिणाम प्राप्त होते हैं। 17.5 किग्रा/सेमी 2 से नीचे के दबाव पर काम करने वाले बॉयलरों के लिए, पीएच को आमतौर पर 11.0 और 11.5 के बीच रखा जाता है। उच्च दबाव के लिए, अनुचित परिसंचरण और क्षार समाधान की एकाग्रता में स्थानीय वृद्धि के कारण धातु के विनाश की संभावना के कारण, पीएच आमतौर पर 10.5 - 11.0 के बराबर लिया जाता है।
अवशिष्ट ऑक्सीजन को हटाने के लिए, रासायनिक कम करने वाले एजेंटों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है: सल्फ्यूरस एसिड के लवण, फेरस ऑक्साइड हाइड्रेट और कार्बनिक कम करने वाले एजेंट। लौह यौगिक ऑक्सीजन को हटाने में बहुत अच्छे होते हैं लेकिन कीचड़ बनाते हैं जिसका गर्मी हस्तांतरण पर अवांछनीय प्रभाव पड़ता है। कार्बनिक कम करने वाले एजेंट, उच्च तापमान पर उनकी अस्थिरता के कारण, आमतौर पर 35 किग्रा / सेमी 2 से ऊपर के दबाव में काम करने वाले बॉयलरों के लिए अनुशंसित नहीं होते हैं। ऊंचे तापमान पर सल्फर लवण के अपघटन के आंकड़े हैं। हालांकि, 98 किग्रा/सेमी2 तक के दबाव में काम करने वाले बॉयलरों में छोटी सांद्रता में उनका उपयोग व्यापक रूप से प्रचलित है। कई प्रतिष्ठान अधिक दबावरासायनिक विचलन के बिना बिल्कुल भी काम करें।
विचलन के लिए विशेष उपकरणों की लागत, निस्संदेह उपयोगिता के बावजूद, अपेक्षाकृत कम दबाव पर काम करने वाले छोटे प्रतिष्ठानों के लिए हमेशा उचित नहीं होती है। 14 किग्रा/सेमी2 से कम दबाव पर, फीड वॉटर हीटर में आंशिक विचलन भंग ऑक्सीजन सामग्री को लगभग 0.00007% तक ला सकता है। रासायनिक कम करने वाले एजेंटों को जोड़ने से अच्छे परिणाम मिलते हैं, खासकर जब पानी का पीएच 11 से ऊपर होता है, और पानी के बॉयलर में प्रवेश करने से पहले ऑक्सीजन मैला ढोने वाले जोड़े जाते हैं, जो यह सुनिश्चित करता है कि ऑक्सीजन बॉयलर के बाहर ले जाए।

केंद्रित बॉयलर पानी में जंग

कास्टिक सोडा की कम सांद्रता (0.01% के क्रम में) स्टील पर ऑक्साइड परत के संरक्षण में योगदान करती है जो मज़बूती से जंग से सुरक्षा प्रदान करती है। एकाग्रता में स्थानीय वृद्धि से गंभीर क्षरण होता है।
बॉयलर की सतह के क्षेत्र, जहां क्षार की एकाग्रता खतरनाक मूल्य तक पहुंच जाती है, आमतौर पर परिसंचारी पानी, गर्मी की आपूर्ति के संबंध में अत्यधिक की विशेषता होती है। धातु की सतह के पास क्षार-समृद्ध क्षेत्र हो सकते हैं विभिन्न स्थानोंबॉयलर। जंग के गड्ढों को स्ट्रिप्स या लम्बी वर्गों में व्यवस्थित किया जाता है, कभी-कभी चिकने होते हैं, और कभी-कभी कठोर और घने चुंबकीय ऑक्साइड से भरे होते हैं।
क्षैतिज रूप से या थोड़ा झुका हुआ और ऊपर से तीव्र विकिरण के संपर्क में आने वाली ट्यूबों को ऊपरी जेनरेटर के साथ, अंदर से क्षत-विक्षत कर दिया जाता है। इसी तरह के मामलेबॉयलर में देखा गया उच्च शक्ति, और विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए प्रयोगों में भी पुन: प्रस्तुत किए गए थे।
जिन पाइपों में पानी का संचार असमान होता है या बॉयलर के भारी लोड होने पर टूट जाता है, वे निचले जेनरेटर के साथ विनाश के अधीन हो सकते हैं। कभी-कभी पक्ष सतहों पर परिवर्तनशील जल स्तर के साथ जंग अधिक स्पष्ट होती है। अक्सर कोई चुंबकीय लौह ऑक्साइड के प्रचुर संचय को देख सकता है, कभी-कभी ढीला, कभी-कभी घने द्रव्यमान का प्रतिनिधित्व करता है।
स्टील को गर्म करने से अक्सर विनाश बढ़ जाता है। यह झुकी हुई नली के शीर्ष पर भाप की एक परत के बनने के परिणामस्वरूप हो सकता है। बॉयलर के संचालन के दौरान ट्यूबों के विभिन्न स्थानों में तापमान माप द्वारा इंगित गर्मी की आपूर्ति में वृद्धि के साथ ऊर्ध्वाधर ट्यूबों में स्टीम जैकेट का निर्माण भी संभव है। इन मापों के दौरान प्राप्त विशेषता डेटा को अंजीर में दिखाया गया है। 7. "हॉट स्पॉट" के ऊपर और नीचे सामान्य तापमान वाले ऊर्ध्वाधर ट्यूबों में सुपरहीट के सीमित क्षेत्र, संभवतः पानी के उबलने की फिल्म का परिणाम है।
हर बार जब बॉयलर ट्यूब की सतह पर भाप का बुलबुला बनता है, तो नीचे की धातु का तापमान बढ़ जाता है।
पानी में क्षार की सांद्रता में वृद्धि इंटरफेस में होनी चाहिए: भाप बुलबुला - पानी - हीटिंग सतह। अंजीर पर। यह दिखाया गया है कि धातु के संपर्क में और वाष्प के बुलबुले के विस्तार के साथ पानी की फिल्म के तापमान में मामूली वृद्धि भी कास्टिक सोडा की एकाग्रता की ओर ले जाती है, जिसे पहले से ही प्रतिशत में मापा जाता है और प्रति मिलियन भागों में नहीं। प्रत्येक वाष्प बुलबुले की उपस्थिति के परिणामस्वरूप गठित क्षार से समृद्ध पानी की फिल्म, धातु के एक छोटे से क्षेत्र को और बहुत कम समय के लिए प्रभावित करती है। हालांकि, हीटिंग सतह पर भाप के कुल प्रभाव की तुलना एक केंद्रित क्षार समाधान की निरंतर क्रिया से की जा सकती है, इस तथ्य के बावजूद कि कुल वजनपानी में कास्टिक सोडा का केवल मिलियनवां हिस्सा होता है। हीटिंग सतहों पर कास्टिक सोडा की सांद्रता में स्थानीय वृद्धि से जुड़ी समस्या का समाधान खोजने के लिए कई प्रयास किए गए हैं। इसलिए कास्टिक सोडा की तुलना में अधिक सांद्रता वाले पानी में तटस्थ लवण (उदाहरण के लिए, धातु क्लोराइड) मिलाने का प्रस्ताव था। हालांकि, कास्टिक सोडा के अतिरिक्त को पूरी तरह से बाहर करना और फॉस्फोरिक एसिड के हाइड्रोलाइजेबल लवणों को पेश करके आवश्यक पीएच मान प्रदान करना सबसे अच्छा है। समाधान के पीएच और सोडियम फास्फोरस नमक की एकाग्रता के बीच संबंध अंजीर में दिखाया गया है। यद्यपि सोडियम फॉस्फोरस युक्त पानी का पीएच मान उच्च होता है, लेकिन हाइड्रॉक्सिल आयनों की सांद्रता में उल्लेखनीय वृद्धि के बिना इसे वाष्पित किया जा सकता है।
हालांकि, यह याद रखना चाहिए कि कास्टिक सोडा की क्रिया के बहिष्कार का मतलब केवल यह है कि क्षरण को तेज करने वाले एक कारक को हटा दिया गया है। यदि ट्यूबों में स्टीम जैकेट बनता है, तो भले ही पानी में क्षार न हो, फिर भी जंग संभव है, हालांकि कास्टिक सोडा की उपस्थिति की तुलना में कुछ हद तक। समस्या का समाधान भी डिजाइन को बदलकर मांगा जाना चाहिए, साथ ही साथ हीटिंग सतहों की ऊर्जा तीव्रता में निरंतर वृद्धि की प्रवृत्ति को ध्यान में रखते हुए, जो बदले में निश्चित रूप से जंग को बढ़ाता है। यदि पानी की एक पतली परत का तापमान, सीधे ट्यूब की हीटिंग सतह पर, मोटे पानी के औसत तापमान से अधिक हो जाता है, तो थोड़ी मात्रा में भी, कास्टिक सोडा की एकाग्रता ऐसी परत में अपेक्षाकृत दृढ़ता से बढ़ सकती है। वक्र लगभग केवल कास्टिक सोडा युक्त घोल में संतुलन की स्थिति को दर्शाता है। सटीक डेटा कुछ हद तक बॉयलर में दबाव पर निर्भर करता है।

इस्पात की क्षारीय फ्रिटैबिलिटी

क्षार भंगुरता को रिवेट सीम के क्षेत्र में या अन्य जोड़ों में दरारें की उपस्थिति के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जहां एक केंद्रित क्षार समाधान जमा हो सकता है और जहां उच्च यांत्रिक तनाव होते हैं।
सबसे गंभीर क्षति लगभग हमेशा कीलक सीम के क्षेत्र में होती है। कभी-कभी वे बॉयलर में विस्फोट का कारण बनते हैं; अधिक बार अपेक्षाकृत नए बॉयलरों की भी महंगी मरम्मत करना आवश्यक होता है। एक अमेरिकी रेलमार्ग ने एक वर्ष में 40 लोकोमोटिव बॉयलरों में दरारें दर्ज कीं, जिसके लिए लगभग 60,000 डॉलर की मरम्मत की आवश्यकता थी। फ्लेयरिंग के स्थानों में, कनेक्शनों पर, मैनिफोल्ड्स पर और थ्रेडेड कनेक्शन के स्थानों में ट्यूबों पर भी भंगुरता की उपस्थिति पाई गई थी।

क्षार उत्सर्जन के लिए आवश्यक तनाव

अभ्यास पारंपरिक बॉयलर स्टील के भंगुर फ्रैक्चर की कम संभावना को दर्शाता है यदि तनाव उपज शक्ति से अधिक नहीं है। भाप के दबाव या संरचना के अपने वजन से समान रूप से वितरित भार से उत्पन्न तनाव से दरारें नहीं बन सकती हैं। हालांकि, बॉयलर के निर्माण के लिए इच्छित शीट सामग्री के रोलिंग, रिवेटिंग के दौरान विरूपण, या स्थायी विरूपण से जुड़े किसी भी ठंडे काम से उत्पन्न तनाव, क्रैकिंग का कारण बन सकता है।
दरारों के निर्माण के लिए बाहरी रूप से लागू तनावों की उपस्थिति आवश्यक नहीं है। बॉयलर स्टील का एक नमूना, जिसे पहले लगातार झुकने वाले तनाव पर रखा जाता था और फिर छोड़ा जाता था, एक क्षारीय घोल में दरार कर सकता है, जिसकी सांद्रता बॉयलर के पानी में क्षार की बढ़ी हुई सांद्रता के बराबर होती है।

क्षार एकाग्रता

बॉयलर ड्रम में क्षार की सामान्य सांद्रता क्रैकिंग का कारण नहीं बन सकती है, क्योंकि यह 0.1% NaOH से अधिक नहीं होती है, और सबसे कम सांद्रता जिस पर क्षार उत्सर्जन देखा जाता है वह सामान्य से लगभग 100 गुना अधिक होता है।
इस तरह की उच्च सांद्रता कीलक सीम या किसी अन्य अंतराल के माध्यम से पानी की अत्यधिक धीमी घुसपैठ के परिणामस्वरूप हो सकती है। यह भाप बॉयलरों में अधिकांश कीलक जोड़ों के बाहर कठोर लवणों की उपस्थिति की व्याख्या करता है। सबसे खतरनाक रिसाव वह है जिसका पता लगाना मुश्किल है यह रिवेट जोड़ के अंदर एक ठोस जमा छोड़ देता है जहां उच्च होते हैं अवशिष्ट तनाव. तनाव और केंद्रित घोल की संयुक्त क्रिया के कारण क्षार भंगुर दरारें दिखाई दे सकती हैं।

क्षारीय उत्सर्जन उपकरण

पानी की संरचना को नियंत्रित करने के लिए एक विशेष उपकरण एक तनावग्रस्त स्टील के नमूने पर क्षार की एकाग्रता में वृद्धि के साथ पानी के वाष्पीकरण की प्रक्रिया को उन्हीं परिस्थितियों में पुन: पेश करता है जिसमें यह कीलक सीम के क्षेत्र में होता है। नियंत्रण नमूने का टूटना इंगित करता है कि बॉयलर का पानी यह रचनाक्षार उत्सर्जन का कारण बन सकता है। इसलिए, इस मामले में, इसके खतरनाक गुणों को खत्म करने के लिए जल उपचार आवश्यक है। हालांकि, नियंत्रण नमूने के टूटने का मतलब यह नहीं है कि दरारें पहले ही दिखाई दे चुकी हैं या बॉयलर में दिखाई देंगी। रिवेट सीम में या अन्य जोड़ों में, जरूरी नहीं कि रिसाव (भाप), तनाव और क्षार सांद्रता में वृद्धि हो, जैसा कि नियंत्रण नमूने में होता है।
नियंत्रण उपकरण सीधे स्टीम बॉयलर पर स्थापित होता है और बॉयलर के पानी की गुणवत्ता का न्याय करना संभव बनाता है।
नियंत्रण उपकरण के माध्यम से पानी के निरंतर संचलन के साथ परीक्षण 30 या अधिक दिनों तक चलता है।

क्षार उत्सर्जन दरारों की पहचान

पारंपरिक बॉयलर स्टील में क्षार भंगुरता दरारें थकान दरारों या दरारों की तुलना में एक अलग प्रकृति की होती हैं उच्च वोल्टेज. इसे चित्र में बताया गया है। I9, जो एक महीन नेटवर्क बनाने वाली ऐसी दरारों की इंटरग्रेन्युलर प्रकृति को दर्शाता है। इंटरग्रेन्युलर क्षार भंगुर दरारें और संक्षारण थकान के कारण इंट्राग्रेन्युलर दरारों के बीच का अंतर तुलना द्वारा देखा जा सकता है।
लोकोमोटिव बॉयलरों के लिए उपयोग किए जाने वाले मिश्र धातु स्टील्स (उदाहरण के लिए, निकल या सिलिकॉन-मैंगनीज) में, दरारें भी एक ग्रिड में व्यवस्थित की जाती हैं, लेकिन क्रिस्टल के बीच हमेशा नहीं गुजरती हैं, जैसा कि साधारण बॉयलर स्टील के मामले में होता है।

क्षार उत्सर्जन का सिद्धांत

क्रिस्टल की सीमाओं पर स्थित धातु के क्रिस्टल जाली में परमाणु, बाकी अनाज द्रव्यमान में परमाणुओं की तुलना में अपने पड़ोसियों के कम सममित प्रभाव का अनुभव करते हैं। इसलिए वे अधिक आसानी से निकल जाते हैं क्रिस्टल लैटिस. कोई सोच सकता है कि सावधानीपूर्वक चयन के साथ आक्रामक वातावरणक्रिस्टलीय की सीमाओं से परमाणुओं के इस तरह के चयनात्मक निष्कासन को अंजाम देना संभव होगा। वास्तव में, प्रयोगों से पता चलता है कि अम्लीय, तटस्थ (कमजोर विद्युत प्रवाह की मदद से जो जंग के लिए अनुकूल परिस्थितियों का निर्माण करता है) और केंद्रित क्षार समाधान में, इंटरग्रेनुलर क्रैकिंग प्राप्त की जा सकती है। यदि क्रिस्टलीय की सतह पर एक सुरक्षात्मक फिल्म बनाने वाले किसी पदार्थ के अतिरिक्त सामान्य जंग के कारण समाधान को बदल दिया जाता है, तो जंग क्रिस्टल के बीच की सीमाओं पर केंद्रित होता है।
इस मामले में आक्रामक समाधान कास्टिक सोडा का समाधान है। सिलिकॉन सोडियम नमक उनके बीच की सीमाओं को प्रभावित किए बिना क्रिस्टलीय सतहों की रक्षा कर सकता है। संयुक्त सुरक्षात्मक और आक्रामक कार्रवाई का परिणाम कई परिस्थितियों पर निर्भर करता है: एकाग्रता, तापमान, धातु की तनाव स्थिति और समाधान की संरचना।
क्षार उत्सर्जन का एक कोलाइडल सिद्धांत और स्टील में हाइड्रोजन के घुलने के प्रभाव का एक सिद्धांत भी है।

क्षार उत्सर्जन का मुकाबला करने के तरीके

क्षारीय भंगुरता का मुकाबला करने के तरीकों में से एक है बॉयलर के रिवेटिंग को वेल्डिंग से बदलना, जिससे रिसाव की संभावना समाप्त हो जाती है। इंटरग्रेनुलर जंग के लिए प्रतिरोधी स्टील का उपयोग करके या बॉयलर के पानी का रासायनिक उपचार करके भी भंगुरता को समाप्त किया जा सकता है। वर्तमान में उपयोग में आने वाले रिवेटेड बॉयलरों में, आखिरी रास्ताएकमात्र स्वीकार्य है।
एक नियंत्रण नमूने का उपयोग करते हुए प्रारंभिक परीक्षण प्रतिनिधित्व करते हैं सबसे अच्छा तरीकापानी के लिए कुछ सुरक्षात्मक योजक की प्रभावशीलता का निर्धारण। सोडियम सल्फाइड नमक टूटने से नहीं रोकता है। 52.5 किग्रा/सेमी2 तक के दबाव में दरार को रोकने के लिए नाइट्रोजन-सोडियम नमक का सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है। सोडियम नाइट्रोजन नमक के सांद्रित विलयन, उबलने पर वायुमण्डलीय दबाव, हल्के स्टील में तनाव जंग दरारें पैदा कर सकता है।
वर्तमान में, स्थिर बॉयलरों में सोडियम नाइट्रोजन नमक का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। सोडियम नाइट्रोजन नमक की सांद्रता क्षार सांद्रता के 20-30% से मेल खाती है।

भाप सुपरहीटर्स का क्षरण

सुपरहीटर ट्यूबों की आंतरिक सतहों पर जंग मुख्य रूप से उच्च तापमान पर धातु और भाप के बीच परस्पर क्रिया के कारण होता है, और कुछ हद तक, भाप द्वारा बॉयलर के पानी के लवणों के प्रवेश के कारण होता है। बाद के मामले में, कास्टिक सोडा की उच्च सांद्रता के साथ समाधान की फिल्में धातु की दीवारों पर बन सकती हैं, सीधे स्टील को खराब कर सकती हैं या ट्यूब की दीवार पर उस सिंटर को जमा कर सकती हैं, जिससे उभार का निर्माण हो सकता है। निष्क्रिय बॉयलरों में और अपेक्षाकृत ठंडे सुपरहीटर्स में भाप संघनन के मामलों में, ऑक्सीजन और कार्बोनिक एनहाइड्राइड के प्रभाव में गड्ढे विकसित हो सकते हैं।

संक्षारण दर के माप के रूप में हाइड्रोजन

भाप का तापमान आधुनिक बॉयलरमें उपयोग किए जाने वाले तापमान के करीब पहुंचना औद्योगिक उत्पादनभाप और लोहे के बीच सीधी प्रतिक्रिया से हाइड्रोजन।
650 ° तक के तापमान पर भाप की क्रिया के तहत कार्बन और मिश्र धातु स्टील्स से बने पाइपों के क्षरण की दर को जारी हाइड्रोजन की मात्रा से आंका जा सकता है। हाइड्रोजन विकास को कभी-कभी सामान्य क्षरण के उपाय के रूप में उपयोग किया जाता है।
पर हाल के समय मेंअमेरिकी बिजली संयंत्रों में तीन प्रकार की लघु गैस और वायु निष्कासन इकाइयों का उपयोग किया जाता है। वे गैसों का पूर्ण निष्कासन प्रदान करते हैं, और degassed घनीभूत बॉयलर से भाप द्वारा निकाले गए लवण के निर्धारण के लिए उपयुक्त है। बॉयलर के संचालन के दौरान सुपरहीटर के सामान्य क्षरण का एक अनुमानित मूल्य सुपरहीटर से गुजरने से पहले और बाद में लिए गए भाप के नमूनों में हाइड्रोजन सांद्रता में अंतर का निर्धारण करके प्राप्त किया जा सकता है।

भाप में अशुद्धियों के कारण होने वाला क्षरण

सुपरहीटर में प्रवेश करने वाली संतृप्त भाप अपने साथ बॉयलर के पानी से गैसों और लवणों की छोटी लेकिन औसत दर्जे की मात्रा ले जाती है। सबसे आम गैसें ऑक्सीजन, अमोनिया और कार्बन डाइऑक्साइड हैं। जब भाप सुपरहीटर से गुजरती है, तो इन गैसों की सांद्रता में कोई उल्लेखनीय परिवर्तन नहीं देखा जाता है। इन गैसों के लिए धातु सुपरहीटर के केवल मामूली क्षरण को जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। अब तक, यह साबित नहीं हुआ है कि पानी में घुलने वाले लवण, सूखे रूप में या सुपरहीटर तत्वों पर जमा, जंग में योगदान कर सकते हैं। हालांकि, कास्टिक सोडा, मुख्य होने के नाते अभिन्न अंगबॉयलर के पानी में निहित लवण बहुत गर्म ट्यूब के क्षरण में योगदान कर सकते हैं, खासकर अगर क्षार धातु की दीवार से चिपक जाता है।
फ़ीड पानी से गैसों को प्रारंभिक सावधानीपूर्वक हटाने से संतृप्त भाप की शुद्धता में वृद्धि होती है। ऊपरी कलेक्टर में पूरी तरह से सफाई करके, भाप में प्रवेश किए गए नमक की मात्रा को कम करके प्राप्त किया जाता है यांत्रिक विभाजकफ़ीड पानी या उपयुक्त रासायनिक जल उपचार के साथ संतृप्त भाप फ्लशिंग।
उपरोक्त उपकरणों और रासायनिक विश्लेषण का उपयोग करके संतृप्त भाप में प्रवेश करने वाली गैसों की एकाग्रता और प्रकृति का निर्धारण किया जाता है। पानी या वाष्पीकरण की विद्युत चालकता को मापकर संतृप्त भाप में लवण की सांद्रता निर्धारित करना सुविधाजनक है एक बड़ी संख्या मेंघनीभूत।
विद्युत चालकता को मापने के लिए एक बेहतर विधि प्रस्तावित है, और कुछ भंग गैसों के लिए उपयुक्त सुधार दिए गए हैं। ऊपर वर्णित लघु degassers में घनीभूत का उपयोग विद्युत चालकता को मापने के लिए भी किया जा सकता है।
जब बॉयलर निष्क्रिय होता है, तो सुपरहीटर एक रेफ्रिजरेटर होता है जिसमें कंडेनसेट जमा होता है; इस मामले में, सामान्य पानी के नीचे खड़ा होना संभव है यदि भाप में ऑक्सीजन या कार्बन डाइऑक्साइड होता है।

लोकप्रिय लेख

जंग के प्रकारों की पहचान करना मुश्किल है, और इसलिए, जंग का मुकाबला करने के लिए तकनीकी और आर्थिक रूप से इष्टतम उपायों को निर्धारित करने में त्रुटियां असामान्य नहीं हैं। मुख्य आवश्यक उपाय नियमों के अनुसार किए जाते हैं, जो जंग के मुख्य सर्जक की सीमा निर्धारित करते हैं।

GOST 20995-75 "3.9 एमपीए तक के दबाव के साथ स्थिर भाप बॉयलर। फ़ीड पानी और भाप के गुणवत्ता संकेतक" फ़ीड पानी में संकेतकों को मानकीकृत करता है: पारदर्शिता, यानी निलंबित अशुद्धियों की मात्रा; सामान्य कठोरता, लौह और तांबे के यौगिकों की सामग्री - पैमाने के गठन की रोकथाम और लौह और तांबा ऑक्साइड जमा; पीएच मान - क्षार और एसिड जंग की रोकथाम और बॉयलर ड्रम में झाग भी; ऑक्सीजन सामग्री - ऑक्सीजन जंग की रोकथाम; नाइट्राइट सामग्री - नाइट्राइट जंग की रोकथाम; तेल सामग्री - बॉयलर ड्रम में झाग की रोकथाम।

मानकों के मान GOST द्वारा बॉयलर में दबाव (इसलिए, पानी के तापमान पर) के आधार पर, स्थानीय की शक्ति पर निर्धारित किए जाते हैं ऊष्मा का बहावऔर जल उपचार प्रौद्योगिकी।

जंग के कारणों की जांच करते समय, सबसे पहले, धातु के विनाश के स्थानों (जहां उपलब्ध हो) का निरीक्षण करना आवश्यक है, पूर्व-दुर्घटना अवधि में बॉयलर की परिचालन स्थितियों का विश्लेषण करना, फ़ीड पानी, भाप और जमा की गुणवत्ता का विश्लेषण करना आवश्यक है। , विश्लेषण डिज़ाइन विशेषताएँबॉयलर।

बाहरी जांच पर शक हो सकता है निम्नलिखित प्रकारजंग।

ऑक्सीजन जंग

: प्रवेश खंडइस्पात अर्थशास्त्रियों के पाइप; अपर्याप्त रूप से ऑक्सीजन रहित (सामान्य से ऊपर) पानी के साथ मिलने पर पाइपलाइनों की आपूर्ति - खराब विचलन के मामले में ऑक्सीजन की "सफलताएं"; वॉटर हीटर खिलाएं; बॉयलर के सभी गीले क्षेत्रों को बंद करने के दौरान और बॉयलर में हवा को प्रवेश करने से रोकने के लिए उपाय करने में विफलता, विशेष रूप से स्थिर क्षेत्रों में, जब पानी की निकासी होती है, जहां से भाप घनीभूत को निकालना या इसे पूरी तरह से पानी से भरना मुश्किल होता है, उदाहरण के लिए ऊर्ध्वाधर पाइपसुपरहीटर। डाउनटाइम के दौरान, क्षार (100 मिलीग्राम/ली से कम) की उपस्थिति में जंग को बढ़ाया (स्थानीयकृत) किया जाता है।

ऑक्सीजन का क्षरण शायद ही कभी (जब पानी में ऑक्सीजन की मात्रा आदर्श से काफी अधिक होती है - 0.3 मिलीग्राम / एल) बॉयलर ड्रम के भाप पृथक्करण उपकरणों में और जल स्तर की सीमा पर ड्रम की दीवार पर खुद को प्रकट करता है; डाउनपाइप में। बढ़ते हुए पाइपों में, भाप के बुलबुले के विक्षोभ प्रभाव के कारण क्षरण नहीं होता है।

क्षति का प्रकार और प्रकृति. अल्सर अलग गहराईऔर व्यास, अक्सर ट्यूबरकल से ढका होता है, जिसकी ऊपरी परत लाल लोहे के आक्साइड (शायद हेमेटाइट Fe 2 O 3) है। सक्रिय जंग के साक्ष्य: ट्यूबरकल की पपड़ी के नीचे - एक काला तरल अवक्षेप, शायद मैग्नेटाइट (Fe 3 O 4) सल्फेट्स और क्लोराइड के साथ मिलाया जाता है। नम जंग के साथ, क्रस्ट के नीचे एक शून्य होता है, और अल्सर के नीचे स्केल और कीचड़ के जमा के साथ कवर किया जाता है।

पीएच> 8.5 पर - अल्सर दुर्लभ होते हैं, लेकिन पीएच . पर बड़े और गहरे होते हैं< 8,5 - встречаются чаще, но меньших размеров. Только вскрытие бугорков помогает интерпретировать бугорки не как поверхностные отложения, а как следствие коррозии.

2 m/s से अधिक के जल वेग पर, ट्यूबरकल जेट की दिशा में एक आयताकार आकार ले सकते हैं।

. मैग्नेटाइट क्रस्ट पर्याप्त रूप से घने होते हैं और ट्यूबरकल में ऑक्सीजन के प्रवेश के लिए एक विश्वसनीय बाधा के रूप में काम कर सकते हैं। लेकिन वे अक्सर जंग की थकान के परिणामस्वरूप नष्ट हो जाते हैं, जब पानी और धातु का तापमान चक्रीय रूप से बदलता है: बॉयलर का बार-बार बंद होना और शुरू होना, भाप-पानी के मिश्रण की स्पंदित गति, भाप-पानी के मिश्रण का अलग भाप में स्तरीकरण और पानी के प्लग एक के बाद एक।

तापमान में वृद्धि (350 डिग्री सेल्सियस तक) और बॉयलर के पानी में क्लोराइड सामग्री में वृद्धि के साथ जंग तेज हो जाती है। कभी-कभी फ़ीड पानी में कुछ कार्बनिक पदार्थों के थर्मल अपघटन उत्पादों द्वारा जंग को बढ़ाया जाता है।

चावल। 1. ऑक्सीजन जंग की उपस्थिति

क्षारीय (संकीर्ण अर्थ में - अंतरगणितीय) जंग

धातु को संक्षारण क्षति के स्थान. उच्च शक्ति ताप प्रवाह क्षेत्रों में पाइप (बर्नर क्षेत्र और लम्बी मशाल के विपरीत) - 300-400 kW / m 2 और जहाँ धातु का तापमान 5-10 ° C किसी दिए गए दबाव में पानी के क्वथनांक से अधिक होता है; झुका हुआ और क्षैतिज पाइप, जहां खराब जल परिसंचरण होता है; मोटी जमा के तहत स्थान; बैकिंग रिंग के पास के क्षेत्र और स्वयं वेल्ड में, उदाहरण के लिए, इंट्रा-ड्रम स्टीम सेपरेटर उपकरणों के वेल्डिंग के स्थानों में; रिवेट्स के पास के स्थान।

क्षति का प्रकार और प्रकृति. जंग उत्पादों से भरे गोलार्द्ध या अण्डाकार अवसाद, जिनमें अक्सर मैग्नेटाइट के चमकदार क्रिस्टल (Fe 3 O 4) शामिल होते हैं। अधिकांश खांचे कठोर पपड़ी से ढके होते हैं। भट्ठी का सामना करने वाले पाइपों की तरफ, खांचे को जोड़ा जा सकता है, जिससे तथाकथित जंग पथ 20-40 मिमी चौड़ा और 2-3 मीटर लंबा हो सकता है।

यदि क्रस्ट पर्याप्त रूप से स्थिर और घना नहीं है, तो जंग का कारण बन सकता है - यांत्रिक तनाव की स्थितियों में - धातु में दरारें दिखाई देने के लिए, विशेष रूप से दरारों के पास: रिवेट्स, रोलिंग जोड़, भाप पृथक्करण उपकरणों के वेल्डिंग बिंदु।

जंग क्षति के कारण. उच्च तापमान पर - 200 डिग्री सेल्सियस से अधिक - और कास्टिक सोडा (NaOH) की उच्च सांद्रता - 10% या अधिक - धातु पर सुरक्षात्मक फिल्म (क्रस्ट) नष्ट हो जाती है:

4NaOH + Fe 3 O 4 \u003d 2NaFeO 2 + Na 2 FeO 2 + 2H 2 O (1)

मध्यवर्ती उत्पाद NaFeO 2 हाइड्रोलिसिस से गुजरता है:

4NаFeО 2 + 2Н 2 = 4NаОН + 2Fe 2 3 + 2Н 2 (2)

अर्थात् इस अभिक्रिया (2) में सोडियम हाइड्रॉक्साइड अपचयित होता है, अभिक्रियाओं में (1), (2) इसका उपभोग नहीं होता, बल्कि उत्प्रेरक का कार्य करता है।

जब मैग्नेटाइट हटा दिया जाता है, तो सोडियम हाइड्रॉक्साइड और पानी परमाणु हाइड्रोजन को मुक्त करने के लिए सीधे लोहे के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं:

2NaOH + Fe \u003d ना 2 FeO 2 + 2H (3)

4H 2 O + 3Fe \u003d Fe 3 O 4 + 8H (4)

जारी हाइड्रोजन धातु में विसरित होने और आयरन कार्बाइड के साथ मीथेन (CH4) बनाने में सक्षम है:

4H + Fe 3 C \u003d CH 4 + 3Fe (5)

परमाणु हाइड्रोजन को आणविक हाइड्रोजन (H + H = H 2) में संयोजित करना भी संभव है।

मीथेन और आणविक हाइड्रोजन धातु में प्रवेश नहीं कर सकते हैं; वे अनाज की सीमाओं पर जमा होते हैं और दरारों की उपस्थिति में, उन्हें विस्तारित और गहरा करते हैं। इसके अलावा, ये गैसें सुरक्षात्मक फिल्मों के निर्माण और संघनन को रोकती हैं।

कास्टिक सोडा का एक केंद्रित घोल बॉयलर के पानी के गहरे वाष्पीकरण के स्थानों में बनता है: लवण के घने पैमाने पर जमा (एक प्रकार का अंडरस्लज जंग); बुलबुला उबलने का संकट, जब धातु के ऊपर एक स्थिर वाष्प फिल्म बनती है - वहां धातु लगभग क्षतिग्रस्त नहीं होती है, लेकिन कास्टिक सोडा फिल्म के किनारों पर केंद्रित होता है, जहां सक्रिय वाष्पीकरण होता है; दरारों की उपस्थिति जहां वाष्पीकरण होता है, जो पानी की पूरी मात्रा में वाष्पीकरण से अलग होता है: कास्टिक सोडा पानी से भी बदतर वाष्पित होता है, पानी से धोया नहीं जाता है और जमा होता है। धातु पर कार्य करते हुए, कास्टिक सोडा धातु के अंदर निर्देशित अनाज की सीमाओं पर दरारें बनाता है (एक प्रकार का अंतरग्रहीय क्षरण दरार जंग है)।

क्षारीय बॉयलर पानी के प्रभाव में इंटरग्रेनुलर जंग सबसे अधिक बार बॉयलर ड्रम में केंद्रित होता है।

चावल। अंजीर। 3. इंटरग्रेनुलर जंग: ए - जंग से पहले धातु माइक्रोस्ट्रक्चर, बी - जंग के चरण में माइक्रोस्ट्रक्चर, धातु अनाज सीमा के साथ दरारें का गठन

धातु पर ऐसा संक्षारक प्रभाव केवल तीन कारकों की एक साथ उपस्थिति से ही संभव है:

• स्थानीय तन्यता यांत्रिक तनाव उपज शक्ति के करीब या उससे थोड़ा अधिक है, अर्थात 2.5 एमएन/मिमी 2 ;
• ड्रम भागों (ऊपर वर्णित) के ढीले जोड़, जहां बॉयलर के पानी का गहरा वाष्पीकरण हो सकता है और जहां संचित कास्टिक सोडा लोहे के आक्साइड की सुरक्षात्मक फिल्म को भंग कर देता है (NaOH एकाग्रता 10% से अधिक है, पानी का तापमान 200 डिग्री सेल्सियस से ऊपर है और - विशेष रूप से - 300 डिग्री सेल्सियस के करीब)। यदि बॉयलर को पासपोर्ट एक से कम दबाव के साथ संचालित किया जाता है (उदाहरण के लिए, 1.4 एमपीए के बजाय 0.6-0.7 एमपीए), तो इस प्रकार के क्षरण की संभावना कम हो जाती है;
• बॉयलर के पानी में पदार्थों का एक प्रतिकूल संयोजन, जिसमें इस प्रकार के जंग के अवरोधकों की कोई आवश्यक सुरक्षात्मक सांद्रता नहीं होती है। सोडियम लवण अवरोधक के रूप में कार्य कर सकते हैं: सल्फेट्स, कार्बोनेट्स, फॉस्फेट, नाइट्रेट्स, सल्फाइट सेल्युलोज शराब।

चावल। 4. इंटरग्रेन्युलर जंग की उपस्थिति

यदि अनुपात देखा जाए तो संक्षारण दरारें विकसित नहीं होती हैं:

(ना 2 SO 4 + Na 2 CO 3 + Na 3 PO 4 + NaNO 3) / (NaOH) ≥ 5, 3 (6)

जहाँ Na 2 SO 4, Na 2 CO 3, Na 3 PO 4, NaNO 3, NaOH - क्रमशः सोडियम सल्फेट, सोडियम कार्बोनेट, सोडियम फॉस्फेट, सोडियम नाइट्रेट और सोडियम हाइड्रॉक्साइड की सामग्री, mg / kg।

वर्तमान में निर्मित बॉयलरों में इनमें से कम से कम एक जंग की स्थिति नहीं है।

बॉयलर के पानी में सिलिकॉन यौगिकों की उपस्थिति भी अंतरग्रहीय जंग को बढ़ा सकती है।

इन परिस्थितियों में NaCl संक्षारण अवरोधक नहीं है। यह ऊपर दिखाया गया था: क्लोरीन आयन (Сl -) जंग त्वरक हैं, उनकी उच्च गतिशीलता और छोटे आकार के कारण, वे आसानी से सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्मों में प्रवेश करते हैं और खराब घुलनशील लोहे के आक्साइड के बजाय लोहे (FeCl 2, FeCl 3) के साथ अत्यधिक घुलनशील लवण बनाते हैं। .

बॉयलर हाउस के पानी में, कुल खनिजकरण के मूल्यों को पारंपरिक रूप से नियंत्रित किया जाता है, न कि व्यक्तिगत लवण की सामग्री। संभवतः, इस कारण से, राशनिंग को संकेतित अनुपात (6) के अनुसार नहीं, बल्कि बॉयलर के पानी की सापेक्ष क्षारीयता के मूल्य के अनुसार पेश किया गया था:

एसएच केवी रिले = एसएच ओव रिले = एसएच ओव 40 100/एस ओव 20, (7)

जहां यू क्यू रिले - बॉयलर पानी की सापेक्ष क्षारीयता,%; Shch ov rel - उपचारित (अतिरिक्त) पानी की सापेक्ष क्षारीयता,%; Shch ov - उपचारित (अतिरिक्त) पानी की कुल क्षारीयता, mmol/l; एस ओव - उपचारित (अतिरिक्त) पानी (क्लोराइड की सामग्री सहित) का खनिजकरण, मिलीग्राम / एल।

उपचारित (अतिरिक्त) पानी की कुल क्षारीयता बराबर ली जा सकती है, mmol/l:

• सोडियम धनायनीकरण के बाद - कुल क्षारीयता स्रोत जल;
• हाइड्रोजन-सोडियम cationization समानांतर के बाद - (0.3-0.4), या हाइड्रोजन-केनाइट फिल्टर के "भूखे" उत्थान के साथ अनुक्रमिक - (0.5-0.7);
• अम्लीकरण और सोडियम क्लोरीन आयनीकरण के साथ सोडियम धनायनीकरण के बाद - (0.5-1.0);
• अमोनियम-सोडियम धनायनीकरण के बाद - (0.5-0.7);
• 30-40 डिग्री सेल्सियस - (0.35-1.0) पर सीमित होने के बाद;
• जमावट के बाद - (डब्ल्यू रेफरी - डी से), जहां डब्ल्यू रेफरी के बारे में - स्रोत पानी की कुल क्षारीयता, मिमीोल / एल; डी से - कौयगुलांट की खुराक, मिमीोल / एल;
• सोडा लाइम के बाद 30-40 डिग्री सेल्सियस - (1.0-1.5), और 60-70 डिग्री सेल्सियस - (1.0-1.2) पर।

रोस्तेखनादज़ोर के मानदंडों के अनुसार बॉयलर पानी की सापेक्ष क्षारीयता के मूल्यों को स्वीकार किया जाता है,%, इससे अधिक नहीं:

• रिवेटेड ड्रम वाले बॉयलरों के लिए - 20;
• वेल्डेड ड्रम और उनमें लुढ़के पाइप वाले बॉयलरों के लिए - 50;
• वेल्डेड ड्रम और उन्हें वेल्डेड पाइप वाले बॉयलर के लिए - कोई भी मूल्य, मानकीकृत नहीं।

चावल। 4. इंटरग्रेन्युलर जंग का परिणाम

रोस्तेखनादज़ोर के मानदंडों के अनुसार, यू केवी रिले मानदंडों में से एक है सुरक्षित कामबॉयलर। बॉयलर पानी की संभावित क्षारीय आक्रामकता की कसौटी की जांच करना अधिक सही है, जो क्लोरीन आयन की सामग्री को ध्यान में नहीं रखता है:

के यू = (एस ओव - [Сl -]) / 40 यू ओव, (8)

जहाँ K u - बॉयलर पानी की संभावित क्षारीय आक्रामकता की कसौटी; एस एस - उपचारित (अतिरिक्त) पानी की लवणता (क्लोराइड की सामग्री सहित), मिलीग्राम / एल; Cl - - उपचारित (अतिरिक्त) पानी में क्लोराइड की सामग्री, mg/l; Shch ov - उपचारित (अतिरिक्त) पानी की कुल क्षारीयता, mmol/l।

K u का मान लिया जा सकता है:

• 0.8 एमपीए 5 से अधिक के दबाव वाले रिवेटेड ड्रम वाले बॉयलरों के लिए;
• 1.4 एमपीए 2 से अधिक के दबाव के साथ वेल्डेड ड्रम और पाइप वाले बॉयलरों के लिए;
• वेल्डेड ड्रम और उन्हें वेल्डेड पाइप के साथ बॉयलर के लिए, साथ ही वेल्डेड ड्रम और पाइप के साथ बॉयलर के लिए 1.4 एमपीए तक के दबाव के साथ और 0.8 एमपीए तक के दबाव के साथ रिवेटेड ड्रम वाले बॉयलर - मानकीकरण नहीं करते हैं।

सबस्लरी जंग

इस नाम के तहत कई अलग - अलग प्रकारजंग (क्षारीय, ऑक्सीजन, आदि)। बॉयलर के विभिन्न क्षेत्रों में ढीले और झरझरा जमा और कीचड़ के जमा होने से कीचड़ के नीचे धातु का क्षरण होता है। मुख्य कारण: लोहे के आक्साइड के साथ फ़ीड पानी का संदूषण।

नाइट्राइट जंग

. भट्ठी के सामने की तरफ बायलर की स्क्रीन और बॉयलर पाइप।

क्षति का प्रकार और प्रकृति. दुर्लभ, तेजी से सीमित बड़े अल्सर।

. 20 μg / l से अधिक के फ़ीड पानी में नाइट्राइट आयनों (NO - 2) की उपस्थिति में, पानी का तापमान 200 ° C से अधिक होता है, नाइट्राइट कैथोडिक डीओलराइज़र के रूप में काम करते हैं। विद्युत रासायनिक जंग, एचएनओ 2, एनओ, एन 2 (ऊपर देखें) को पुनर्प्राप्त करना।

भाप-पानी का क्षरण

धातु को संक्षारण क्षति के स्थान. सुपरहीटर कॉइल का आउटलेट हिस्सा, सुपरहिटेड स्टीम पाइपलाइन, खराब पानी के संचलन के क्षेत्रों में क्षैतिज और थोड़ा झुका हुआ भाप पैदा करने वाला पाइप, कभी-कभी उबलते पानी के अर्थशास्त्रियों के आउटलेट कॉइल के ऊपरी जेनरेटर के साथ।

क्षति का प्रकार और प्रकृति. लोहे के घने काले आक्साइड (Fe 3 O 4) की पट्टिका, मजबूती से धातु से बंधी होती है। तापमान में उतार-चढ़ाव के साथ, पट्टिका (क्रस्ट) की निरंतरता टूट जाती है, तराजू गिर जाते हैं। उभार, अनुदैर्ध्य दरारें, टूटने के साथ धातु का एक समान पतला होना।

अंडर-स्लरी जंग के रूप में पहचाना जा सकता है: अस्पष्ट रूप से सीमांकित किनारों के साथ गहरे गड्ढों के रूप में, अधिक बार उभरे हुए पाइपों के पास वेल्डजहां कीचड़ जमा हो जाता है।

जंग क्षति के कारण:

• धोने का माध्यम - कीचड़ की एक परत के नीचे सुपरहीटर्स, भाप पाइपलाइनों, भाप "तकिए" में भाप;
• धातु का तापमान (स्टील 20) 450 डिग्री सेल्सियस से अधिक है, धातु खंड में गर्मी प्रवाह 450 किलोवाट / एम 2 है;
• दहन मोड का उल्लंघन: बर्नर का स्लैगिंग, अंदर और बाहर पाइपों का बढ़ता संदूषण, अस्थिर (कंपन) दहन, स्क्रीन के पाइप की ओर मशाल का बढ़ाव।

परिणामस्वरूप: तत्काल रासायनिक बातचीतजल वाष्प के साथ लोहा (ऊपर देखें)।

सूक्ष्मजीवविज्ञानी जंग

एरोबिक और एनारोबिक बैक्टीरिया के कारण 20-80 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर दिखाई देता है।

धातु क्षति के स्थान. बॉयलर में निर्दिष्ट तापमान के पानी के साथ पाइप और कंटेनर।

क्षति का प्रकार और प्रकृति. विभिन्न आकारों के ट्यूबरकल: व्यास कई मिलीमीटर से कई सेंटीमीटर तक, शायद ही कभी - कई सेंटीमीटर सेंटीमीटर। ट्यूबरकल घने लोहे के आक्साइड से ढके होते हैं - एरोबिक बैक्टीरिया का एक अपशिष्ट उत्पाद। अंदर - काला पाउडर और निलंबन (लौह सल्फाइड FeS) - काले गठन के तहत सल्फेट-कम करने वाले एनारोबिक बैक्टीरिया का एक उत्पाद - गोल अल्सर।

नुकसान के कारण. प्राकृतिक जल में आयरन सल्फेट, ऑक्सीजन और विभिन्न बैक्टीरिया हमेशा मौजूद रहते हैं।

आयरन बैक्टीरिया ऑक्सीजन की उपस्थिति में आयरन ऑक्साइड की एक फिल्म बनाते हैं, जिसके तहत एनारोबिक बैक्टीरिया सल्फेट्स को आयरन सल्फाइड (FeS) और हाइड्रोजन सल्फाइड (H 2 S) में कम कर देता है। बदले में, हाइड्रोजन सल्फाइड सल्फ्यूरस (बहुत अस्थिर) और सल्फ्यूरिक एसिड के निर्माण को जन्म देता है, और धातु का क्षरण होता है।

इस प्रकार के जंग का बॉयलर के क्षरण पर अप्रत्यक्ष प्रभाव पड़ता है: 2-3 मीटर / सेकंड की गति से पानी का प्रवाह ट्यूबरकल से आंसू बहाता है, उनकी सामग्री को बॉयलर में ले जाता है, जिससे कीचड़ का संचय बढ़ जाता है।

दुर्लभ मामलों में, यह जंग बॉयलर में ही हो सकती है, अगर रिजर्व में बॉयलर के लंबे समय तक बंद रहने के दौरान यह 50-60 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ पानी से भर जाता है, और तापमान को आकस्मिक भाप की सफलता के कारण बनाए रखा जाता है पड़ोसी बॉयलर।

"चेलेटेड" जंग

जंग क्षति के स्थान. उपकरण जहां भाप को पानी से अलग किया जाता है: बॉयलर ड्रम, ड्रम के अंदर और बाहर भाप विभाजक, भी - शायद ही कभी - फ़ीड पानी पाइपिंग और अर्थशास्त्री में।

क्षति का प्रकार और प्रकृति. धातु की सतह चिकनी होती है, लेकिन यदि माध्यम तेज गति से चलता है, तो क्षत-विक्षत सतह चिकनी नहीं होती है, इसमें घोड़े की नाल के आकार के अवसाद होते हैं और गति की दिशा में "पूंछ" उन्मुख होती है। सतह एक पतली मैट या काले चमकदार फिल्म से ढकी हुई है। कोई स्पष्ट जमा नहीं हैं, और कोई जंग उत्पाद नहीं हैं, क्योंकि "केलेट" (पॉलीमाइन के कार्बनिक यौगिकों को विशेष रूप से बॉयलर में पेश किया गया है) पहले ही प्रतिक्रिया कर चुका है।

ऑक्सीजन की उपस्थिति में, जो सामान्य रूप से चलने वाले बॉयलर में शायद ही कभी होता है, खुरदरी सतह "खुश हो जाती है": खुरदरापन, धातु द्वीप।

जंग क्षति के कारण. "चेलेट" की कार्रवाई का तंत्र पहले वर्णित किया गया था ("औद्योगिक और हीटिंग बॉयलर हाउस और मिनी-सीएचपी", 1 (6) 2011, पी। 40)।

"चेलेट" का क्षरण "चेलेट" की अधिकता के साथ होता है, लेकिन एक सामान्य खुराक के साथ भी यह संभव है, क्योंकि "चेलेट" उन क्षेत्रों में केंद्रित है जहां पानी का गहन वाष्पीकरण होता है: न्यूक्लियेट उबलने को फिल्मी द्वारा बदल दिया जाता है। भाप पृथक्करण उपकरणों में, पानी और भाप-पानी के मिश्रण के उच्च अशांत वेगों के कारण "केलेट" जंग के विशेष रूप से विनाशकारी प्रभाव के मामले हैं।

सभी वर्णित जंग क्षति का एक सहक्रियात्मक प्रभाव हो सकता है, ताकि विभिन्न जंग कारकों की संयुक्त कार्रवाई से कुल क्षति व्यक्तिगत प्रकार के जंग से होने वाली क्षति की मात्रा से अधिक हो सके।

एक नियम के रूप में, संक्षारक एजेंटों की कार्रवाई बॉयलर के अस्थिर थर्मल शासन को बढ़ाती है, जो संक्षारण थकान का कारण बनती है और थर्मल थकान जंग को उत्तेजित करती है: एक ठंडे राज्य से शुरू होने की संख्या 100 से अधिक है, कुल गणनाशुरू होता है - 200 से अधिक। चूंकि इस प्रकार के धातु विनाश दुर्लभ हैं, दरारें, पाइप टूटना विभिन्न प्रकार के जंग से धातु की क्षति के समान दिखता है।

आमतौर पर, धातु के विनाश के कारण की पहचान करने के लिए, अतिरिक्त मेटलोग्राफिक अध्ययन की आवश्यकता होती है: एक्स-रे, अल्ट्रासाउंड, रंग और चुंबकीय-पाउडर दोष का पता लगाना।

विभिन्न शोधकर्ताओं ने बॉयलर स्टील्स को जंग से होने वाले नुकसान के प्रकार के निदान के लिए कार्यक्रम प्रस्तावित किए हैं। वीटीआई कार्यक्रम (ए.एफ. बोगाचेव और सहकर्मियों) को जाना जाता है - मुख्य रूप से उच्च दबाव वाले बिजली बॉयलरों के लिए, और एनर्जोचेरमेट एसोसिएशन के विकास के लिए - मुख्य रूप से निम्न और मध्यम दबाव वाले बिजली बॉयलर और अपशिष्ट गर्मी बॉयलर के लिए।

बॉयलरों में जंग की घटनाएं अक्सर आंतरिक गर्मी-तनाव वाली सतह पर दिखाई देती हैं और बाहरी सतह पर अपेक्षाकृत कम होती हैं।

बाद के मामले में, धातु का विनाश होता है - ज्यादातर मामलों में - जंग और क्षरण की संयुक्त कार्रवाई के लिए, जिसका कभी-कभी एक प्रमुख महत्व होता है।
क्षरण विनाश का एक बाहरी संकेत एक साफ धातु की सतह है। संक्षारक कार्रवाई के तहत, जंग उत्पाद आमतौर पर इसकी सतह पर रहते हैं।
आंतरिक (जल पर्यावरण में) जंग और स्केल प्रक्रियाएं स्केल और जंग जमा की परत के थर्मल प्रतिरोध के कारण बाहरी जंग (गैस पर्यावरण में) को बढ़ा सकती हैं, और इसके परिणामस्वरूप, धातु की सतह पर तापमान में वृद्धि होती है।
बाहरी धातु क्षरण (बॉयलर भट्टी की तरफ से) विभिन्न कारकों पर निर्भर करता है, लेकिन, सबसे ऊपर, जलने वाले ईंधन के प्रकार और संरचना पर।

गैस-तेल बॉयलरों का क्षरण
ईंधन तेल में वैनेडियम और सोडियम के कार्बनिक यौगिक होते हैं। यदि वैनेडियम (वी) यौगिकों वाले स्लैग के पिघले हुए जमाव भट्ठी के सामने पाइप की दीवार पर जमा हो जाते हैं, तो हवा की अधिकता और / या धातु की सतह के तापमान 520-880 डिग्री सेल्सियस के साथ, निम्नलिखित प्रतिक्रियाएं होती हैं:
4Fe + 3V2O5 = 2Fe2O3 + 3V2O3 (1)
V2O3 + O2 = V2O5 (2)
Fe2O3 + V2O5 = 2FeVO4 (3)
7Fe + 8FeVO4 = 5Fe3O4 + 4V2O3 (4)
(सोडियम यौगिक) + O2 = Na2O (5)
वैनेडियम (तरल यूक्टेक्टिक मिश्रण) से युक्त एक अन्य जंग तंत्र भी संभव है:
2ना2ओ. वी2ओ4. 5V2O5 + O2 = 2Na2O। 6V2O5 (6)
Na2O. 6V2O5 + M = Na2O। वी2ओ4. 5V2O5 + एमओ (7)
(एम - धातु)
ईंधन के दहन के दौरान वैनेडियम और सोडियम के यौगिक V2O5 और Na2O में ऑक्सीकृत हो जाते हैं। धातु की सतह का पालन करने वाले जमा में, Na2O एक बांधने की मशीन है। प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप बनने वाला तरल (1)-(7) मैग्नेटाइट (Fe3O4) की सुरक्षात्मक फिल्म को पिघला देता है, जो जमा के तहत धातु के ऑक्सीकरण की ओर जाता है (जमा (स्लैग) का पिघलने का तापमान 590-880 ° है। सी)।
इन प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, भट्ठी का सामना करने वाले स्क्रीन पाइप की दीवारें समान रूप से पतली हो जाती हैं।
धातु के तापमान में वृद्धि, जिस पर वैनेडियम यौगिक तरल हो जाते हैं, पाइपों में आंतरिक पैमाने पर जमा होने से सुगम होता है। और इस प्रकार, जब धातु का उपज बिंदु तापमान तक पहुँच जाता है, तो एक पाइप टूट जाता है - बाहरी और आंतरिक जमा की संयुक्त क्रिया का परिणाम।
पाइप स्क्रीन के बन्धन भागों, साथ ही पाइप वेल्ड के प्रोट्रूशियंस, भी खुरचना - उनकी सतह पर तापमान में वृद्धि तेज हो जाती है: वे पाइप की तरह भाप-पानी के मिश्रण से ठंडा नहीं होते हैं।
ईंधन तेल में कार्बनिक यौगिकों, मौलिक सल्फर, सोडियम सल्फेट (Na2SO4) के रूप में सल्फर (2.0-3.5%) हो सकता है, जो गठन जल से तेल में प्रवेश करता है। ऐसी परिस्थितियों में धातु की सतह पर, वैनेडियम का क्षरण सल्फाइड-ऑक्साइड के क्षरण के साथ होता है। उनका संयुक्त प्रभाव सबसे अधिक स्पष्ट होता है जब जमा में 87% V2O5 और 13% Na2SO4 होते हैं, जो ईंधन तेल में वैनेडियम और सोडियम की सामग्री से 13/1 के अनुपात में मेल खाती है।
सर्दियों में, जब ईंधन तेल को टैंकों में भाप के साथ गर्म किया जाता है (निकास की सुविधा के लिए), अतिरिक्त पानी 0.5-5.0% की मात्रा में इसमें प्रवेश करता है। परिणाम: बॉयलर की कम तापमान वाली सतहों पर जमा की मात्रा बढ़ जाती है, और जाहिर है, ईंधन तेल पाइपलाइनों और ईंधन तेल टैंकों का क्षरण बढ़ जाता है।

बॉयलर स्क्रीन ट्यूबों के विनाश के लिए उपरोक्त वर्णित योजना के अलावा, सुपरहीटर, फेस्टून ट्यूब, बॉयलर बंडलों का क्षरण, अर्थशास्त्रियों में वृद्धि के कारण कुछ विशेषताएं हैं - कुछ वर्गों में - गैस वेग, विशेष रूप से बिना ईंधन वाले तेल के कण और एक्सफ़ोलीएटेड लावा के कण।

संक्षारण पहचान
पाइपों की बाहरी सतह ग्रे और गहरे भूरे रंग के जमा की घने तामचीनी जैसी परत से ढकी हुई है। फायरबॉक्स के सामने की तरफ, पाइप का पतला होना है: "निशान" के रूप में सपाट खंड और उथली दरारें स्पष्ट रूप से दिखाई देती हैं यदि सतह को जमा और ऑक्साइड फिल्मों से साफ किया जाता है।
यदि किसी आपात स्थिति में पाइप नष्ट हो जाता है, तो एक अनुदैर्ध्य संकीर्ण दरार दिखाई देती है।

चूर्णित कोयला बॉयलरों का क्षरण
कोयले के दहन उत्पादों की क्रिया से बनने वाले क्षरण में सल्फर और इसके यौगिकों का निर्णायक महत्व होता है। इसके अलावा, क्लोराइड (मुख्य रूप से NaCl) और क्षार धातु यौगिक संक्षारण प्रक्रियाओं के पाठ्यक्रम को प्रभावित करते हैं। कोयले में 3.5% से अधिक सल्फर और 0.25% क्लोरीन होने पर जंग की संभावना सबसे अधिक होती है।
क्षार यौगिकों और सल्फर ऑक्साइड युक्त फ्लाई ऐश को धातु की सतह पर 560-730 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर जमा किया जाता है। इस मामले में, चल रही प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, क्षार सल्फेट बनते हैं, उदाहरण के लिए, K3Fe(SO4)3 और Na3Fe(SO4)3। यह पिघला हुआ धातुमल धातु पर सुरक्षात्मक ऑक्साइड परत को नष्ट कर देता है (पिघल देता है) - मैग्नेटाइट (Fe3O4)।
680-730 डिग्री सेल्सियस के धातु के तापमान पर संक्षारण दर अधिकतम होती है, इसकी वृद्धि के साथ, संक्षारक पदार्थों के थर्मल अपघटन के कारण दर घट जाती है।
सबसे बड़ा जंग सुपरहीटर के आउटलेट पाइप में होता है, जहां भाप का तापमान सबसे अधिक होता है।

संक्षारण पहचान
स्क्रीन पाइप पर, पाइप के दोनों किनारों पर समतल क्षेत्र देखे जा सकते हैं, जो जंग के विनाश के अधीन हैं। ये क्षेत्र एक दूसरे से 30-45 डिग्री सेल्सियस के कोण पर स्थित हैं और तलछट की एक परत से ढके हुए हैं। उनके बीच एक अपेक्षाकृत "स्वच्छ" क्षेत्र है, जो गैस प्रवाह के "ललाट" प्रभाव के अधीन है।
जमा में तीन परतें होती हैं: बाहरी परत झरझरा फ्लाई ऐश है, मध्यवर्ती परत सफेद पानी में घुलनशील क्षार सल्फेट है, और आंतरिक परत चमकदार काले लोहे के आक्साइड (Fe3O4) और सल्फाइड (FeS) है।
बॉयलर के कम तापमान वाले हिस्सों पर - अर्थशास्त्री, एयर हीटर, निकास पंखा- धातु का तापमान सल्फ्यूरिक एसिड के "ओस बिंदु" से नीचे चला जाता है।
ठोस ईंधन को जलाने पर, चिमनी में गैस का तापमान 1650 डिग्री सेल्सियस से घटकर 120 डिग्री सेल्सियस या उससे कम हो जाता है।
गैसों के ठंडा होने के कारण, वाष्प चरण में सल्फ्यूरिक एसिड बनता है, और एक ठंडी धातु की सतह के संपर्क में आने पर वाष्प संघनित होकर तरल सल्फ्यूरिक एसिड बनाती है। सल्फ्यूरिक एसिड का "ओस बिंदु" 115-170 डिग्री सेल्सियस है (शायद अधिक - यह गैस की धारा में जल वाष्प और सल्फर ऑक्साइड (SO3) की सामग्री पर निर्भर करता है)।
प्रतिक्रियाओं द्वारा प्रक्रिया का वर्णन किया गया है:
एस + ओ 2 = एसओ 2 (8)
SO3 + H2O = H2SO4 (9)
H2SO4 + Fe = FeSO4 + H2 (10)
आयरन और वैनेडियम ऑक्साइड की उपस्थिति में SO3 का उत्प्रेरक ऑक्सीकरण संभव है:
2SO2 + O2 = 2SO3 (11)
कुछ मामलों में, कोयले को जलाने पर सल्फ्यूरिक एसिड का क्षरण भूरा, शेल, पीट और यहां तक ​​​​कि प्राकृतिक गैस के जलने की तुलना में कम महत्वपूर्ण होता है - उनमें से जल वाष्प की अपेक्षाकृत अधिक रिहाई के कारण।

संक्षारण पहचान
इस प्रकार के क्षरण से धातु का एक समान विनाश होता है। आमतौर पर सतह खुरदरी होती है, जिसमें थोड़ी जंग लग जाती है, और यह बिना संक्षारक घटना वाली सतह के समान होती है। लंबे समय तक एक्सपोजर के साथ, धातु को जंग उत्पादों के जमा के साथ कवर किया जा सकता है, जिसे परीक्षा के दौरान सावधानी से हटा दिया जाना चाहिए।

सेवा में रुकावट के दौरान जंग
इस प्रकार का क्षरण अर्थशास्त्री पर और बॉयलर के उन स्थानों पर दिखाई देता है जहां बाहरी सतह सल्फर यौगिकों से ढकी होती है। जैसे ही बॉयलर ठंडा होता है, धातु का तापमान "ओस बिंदु" से नीचे चला जाता है और, जैसा कि ऊपर वर्णित है, अगर सल्फर जमा होता है, तो सल्फ्यूरिक एसिड बनता है। शायद एक मध्यवर्ती यौगिक सल्फ्यूरस एसिड (H2SO3) है, लेकिन यह बहुत अस्थिर है और तुरंत सल्फ्यूरिक एसिड में बदल जाता है।

संक्षारण पहचान
धातु की सतहों को आमतौर पर कोटिंग्स के साथ लेपित किया जाता है। यदि उन्हें हटा दिया जाता है, तो धातु विनाश के क्षेत्र मिलेंगे, जहां सल्फर जमा और गैर-संक्षारक धातु के क्षेत्र थे। यह उपस्थिति एक बंद बॉयलर पर जंग को अर्थशास्त्री धातु के ऊपर वर्णित जंग और ऑपरेटिंग बॉयलर के अन्य "ठंडे" भागों से अलग करती है।
बॉयलर को धोते समय, सल्फर जमा के क्षरण और सतहों के अपर्याप्त सुखाने के कारण जंग की घटनाएं धातु की सतह पर कम या ज्यादा समान रूप से वितरित की जाती हैं। अपर्याप्त धुलाई के साथ, जंग को स्थानीयकृत किया जाता है जहां सल्फर यौगिक थे।

धातु अपरदन
कुछ शर्तों के तहत, विभिन्न बॉयलर सिस्टम गर्म धातु के अंदर और बाहर से धातु के क्षरण विनाश के संपर्क में आते हैं, और जहां तेज गति से अशांत प्रवाह होता है।
नीचे केवल टर्बाइन अपरदन पर विचार किया गया है।
टर्बाइन ठोस कणों और भाप घनीभूत बूंदों के प्रभाव से क्षरण के अधीन हैं। ठोस कण (ऑक्साइड) सुपरहीटर्स और स्टीम पाइपलाइनों की आंतरिक सतह से विशेष रूप से क्षणिक थर्मल प्रक्रियाओं की स्थितियों में छूट जाते हैं।

वाष्प संघनन की बूंदें मुख्य रूप से टरबाइन के अंतिम चरण और जल निकासी पाइपलाइनों के ब्लेड की सतहों को नष्ट कर देती हैं। यदि कंडेनसेट "खट्टा" है - पीएच पांच इकाइयों से नीचे है तो भाप घनीभूत के क्षरणकारी और संक्षारक प्रभाव संभव हैं। पानी की बूंदों में क्लोराइड वाष्प (जमा के वजन से 12% तक) और कास्टिक सोडा की उपस्थिति में जंग भी खतरनाक है।

कटाव पहचान
घनीभूत बूंदों के प्रभाव से धातु का विनाश टरबाइन ब्लेड के प्रमुख किनारों पर सबसे अधिक ध्यान देने योग्य है। किनारों को पतले अनुप्रस्थ दांतों और खांचे (खांचे) के साथ कवर किया गया है, प्रभावों की ओर निर्देशित झुके हुए शंक्वाकार उभार हो सकते हैं। ब्लेड के प्रमुख किनारों पर उभार होते हैं और उनके पिछले विमानों पर लगभग अनुपस्थित होते हैं।
ठोस कणों से होने वाली क्षति ब्लेड के प्रमुख किनारों पर गैप, माइक्रोडेंट्स और नॉच के रूप में होती है। खांचे और झुके हुए शंकु अनुपस्थित हैं।

गर्म पानी के बॉयलरों में जंग, हीटिंग सिस्टम, हीटिंग सिस्टम स्टीम कंडेनसेट सिस्टम की तुलना में बहुत अधिक सामान्य है। ज्यादातर मामलों में, इस स्थिति को इस तथ्य से समझाया जाता है कि जल तापन प्रणाली को डिजाइन करते समय, यह दिया जाता है कम ध्यान, हालांकि बॉयलर में जंग के गठन और बाद के विकास के कारक भाप बॉयलर और अन्य सभी उपकरणों के समान ही रहते हैं। घुली हुई ऑक्सीजन, जो बहरेपन, कठोरता लवण, कार्बन डाइऑक्साइड, फ़ीड पानी के साथ गर्म पानी के बॉयलरों में प्रवेश नहीं करती है, विभिन्न प्रकार के क्षरण का कारण बनती है - क्षारीय (इंटरक्रिस्टलाइन), ऑक्सीजन, केलेट, कीचड़। यह कहा जाना चाहिए कि ज्यादातर मामलों में केलेट जंग कुछ रासायनिक अभिकर्मकों, तथाकथित "कॉम्प्लेक्सन" की उपस्थिति में बनता है।

जंग को रोकने के लिए गर्म पानी के बॉयलरऔर इसके बाद के विकास, मेकअप के लिए पानी की विशेषताओं की तैयारी को गंभीरता से और जिम्मेदारी से लेना आवश्यक है। पीएच मान को स्वीकार्य स्तर तक लाने के लिए मुक्त कार्बन डाइऑक्साइड, ऑक्सीजन के बंधन को सुनिश्चित करना, एल्यूमीनियम, कांस्य और के क्षरण से बचाव के उपाय करना आवश्यक है। तांबे के तत्वहीटिंग उपकरण और बॉयलर, पाइपलाइन और हीटिंग उपकरण।

हाल ही में, उच्च गुणवत्ता वाले सुधारक हीटिंग नेटवर्क, गर्म पानी के बॉयलर और अन्य उपकरणों के लिए विशेष रसायनों का उपयोग किया गया है।

एक ही समय में पानी एक सार्वभौमिक विलायक और एक सस्ता शीतलक है, इसे हीटिंग सिस्टम में उपयोग करना फायदेमंद है। लेकिन अपर्याप्त तैयारी के कारण हो सकता है उलटा भी पड़, जिनमें से एक है बॉयलर जंग. संभावित जोखिम मुख्य रूप से इसमें बड़ी मात्रा में अवांछनीय अशुद्धियों की उपस्थिति से जुड़े होते हैं। जंग के गठन और विकास को रोकना संभव है, लेकिन केवल तभी जब आप इसकी घटना के कारणों को स्पष्ट रूप से समझें, और आधुनिक तकनीकों से भी परिचित हों।

गर्म पानी के बॉयलरों के लिए, हालांकि, शीतलक के रूप में पानी का उपयोग करने वाले किसी भी हीटिंग सिस्टम के लिए, निम्नलिखित अशुद्धियों की उपस्थिति के कारण तीन प्रकार की समस्याएं होती हैं:

• यांत्रिक अघुलनशील;
• अवक्षेप-गठन भंग;
• संक्षारक

इनमें से प्रत्येक प्रकार की अशुद्धियाँ गर्म पानी के बॉयलर या अन्य उपकरणों के क्षरण और विफलता का कारण बन सकती हैं। इसके अलावा, वे बॉयलर की दक्षता और उत्पादकता में कमी में योगदान करते हैं।

और अगर लंबे समय तक इस्तेमाल किया जाता है तापन प्रणालीपानी जो विशेष तैयारी से नहीं गुजरा है, इससे गंभीर परिणाम हो सकते हैं - एक टूटना परिसंचरण पंप, पानी की आपूर्ति के व्यास को कम करना और बाद में नुकसान, नियंत्रण और शटऑफ वाल्व की विफलता। सबसे सरल यांत्रिक अशुद्धियाँ - मिट्टी, रेत, साधारण गंदगी - लगभग हर जगह मौजूद हैं, जैसे कि नल का पानी, और आर्टिसियन स्रोतों में। शीतलक में भी बड़ी मात्रागर्मी हस्तांतरण सतहों, पाइपलाइनों और अन्य के संक्षारण उत्पाद हैं धातु तत्वसिस्टम जो लगातार पानी के संपर्क में हैं। कहने की जरूरत नहीं है, समय के साथ उनकी उपस्थिति गर्म पानी के बॉयलरों और सभी गर्मी और बिजली उपकरणों के कामकाज में बहुत गंभीर खराबी को भड़काती है, जो मुख्य रूप से बॉयलरों के क्षरण, चूने के जमाव, नमक के प्रवेश और बॉयलर के पानी के झाग से जुड़े होते हैं।

जिसका सबसे आम कारण बॉयलर जंग, ये कार्बोनेट जमा होते हैं जो बढ़ी हुई कठोरता के पानी का उपयोग करते समय होते हैं, जिन्हें हटाने के माध्यम से संभव है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कठोरता लवण की उपस्थिति के परिणामस्वरूप, कम तापमान वाले ताप उपकरणों में भी पैमाने का निर्माण होता है। लेकिन यह जंग का एकमात्र कारण नहीं है। उदाहरण के लिए, 130 डिग्री से अधिक के तापमान पर पानी गर्म करने के बाद, कैल्शियम सल्फेट की घुलनशीलता काफी कम हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप घने पैमाने की एक परत बन जाती है। इस मामले में, गर्म पानी के बॉयलरों की धातु की सतहों के क्षरण का विकास अपरिहार्य है।