MAKALELER / KAZAN KİMYASALLARINDA KOROZYON - hammaddeler ansiklopedisi

KAZAN KİMYASALLARINDA KOROZYON VE OLUŞUMU :

En basit tanımıyla genel korozyon metalin cevher formuna geri dönmesidir. Örneğin demir, korozyon sonucu demir oksit bileşiklerine dönüşür. Korozyon süreci karmaşık bir elektrokimyasal reaksiyondur. Korozyon geniş bir metal yüzeyinde genel bir zarar verebilir veya metalin iğne deliği şeklinde yer yer oyulmasına, delinmesine neden olabilir. Sistem üzerindeki işletme yükü ve stresi, pH koşulları ve kimyasal korozyon önemli bir etkiye sahiptir ve farklı hasarların oluşmasına neden olurlar.
KOROZYON NEDENLERİ :

Besleme suyu sisteminde korozyon, suyun pH değerinin düşüklüğünün, suda çözünmüş oksijen ve karbondioksit varlığının bir sonucu olarak oluşabilir.

Devrede olan kazan korozyonu, kazan suyu alkalinitesinin çok düşük ya da çok yüksek olduğu durumlarda oluşur. Özellikle kazanın kullanım dışı olduğu zamanlarda çözünmüş oksijen taşıyan su, metalle temas ettiğinde korozyon oluşur. Kazan metali üzerindeki yüksek sıcaklık ve baskılar, korozyon mekanizmasını hızlandırır. Buhar ve kondens sisteminde korozyon genellikle karbondioksit ve oksijen kirliliğinin bir sonucudur. Amonyak ve sülfür içeren gazlar gibi diğer kirleticiler de sistemde bulunan bakır alaşımlar üzerindeki zararı arttırabilir.
KOROZYONUN ÇIKARDIĞI PROBLEMLER :

Korozyon iki bakımdan zorluklara neden olur. Birincisi metalin kendisinin bozunması ikincisi ise korozyon ürünlerinin kazanda yüksek ısı açığa çıkan alanlarda depozit şekilde birikmesidir. Kazan yüzeylerinde özdeş korozyon oluşması gerçek uygulamada çok nadir rastlanabilecek bir durumdur. Tüm kazanlar az bir miktarda genel korozyona uğrarlar. Korozyonların birçok sinsi formu vardır. Demir kaybına yol açan derin pittingler, suyun kazan tüp çeperlerinin içine işlemesine ve tüplerin yarılmalarına yol açar.
Kazan birikintilerinin altındaki korozyon, metali çok zayıflatabilir ve tüp arızaları oluşabilir. Buhar-kondens sistemlerinde hatların ve ekipmanların korozyon yüzünden yenilenmesi çok maliyetli olabilir.

BUHAR KAZANLARINDA KOROZYON TÜRLERİ (ÇEŞİTLERİ)

 

Kazanlarda rastlanan çeşitli korozyon şekilleri şunlardır.

1. Oksijen Korozyonu: Oksijen çok önemli bir korozyon faktörüdür. Metal üzerinde derinlemesine oyuklar  ve karıncalanma (pitting) şeklinde korozyona sebep olur. Sıcaklık yükselmesi, korozyon reaksiyonunu hızlandırır. Oksijenin çözünürlüğü, sıcaklığın bir fonksiyonu olarak azaldıkça, oksijen suda aşırı doymuş halde bulunur ve likit fazı terkederek kazan cidarlarına doğru gitme eğilimi gösterir. Temas ettiği havasız yerlerde aşırı oksijen bulundurduğu için anodik reaksiyon verir. ( Diferansiyel havalandırma)
2. Karbondioksit Korozyonu: Çözünmüş olan CO2 aşağıdaki denkleme göre asiditeyi biraz arttırır.

      CO2 + H2O - HCO3- + H+
                                                            
Bu olaydan meydana gelen asidite, özellikle kondens devrelerinde önemlidir. Kazana gönderilen   karbondioksit gazı , bikarbonatların çözünmesinden meydana gelir ve kondens suyunda çözünür.

      2 HCO3-  › CO3-2 + CO2 + H2O

      CO3-2  + H2O   › CO2 + 2OH-
                                                                    
3.Kostik Kırılması: Kostik veya kalevi korozyonlara kostik kırılma da denir. Bu korozyon şekli maddenin kristal yapısının arasında meydana gelen bir olaydır. Cidar üzerinde bulunan bir kırık veya çatlakta kalevi birikmesi olabilir. Bu olaya modern kazanlarda artık pek rastlanmaz. Çünkü hemen hemen hepsi kaynaklı olduğu için, kaleviler belli bir yerde konsantre olamaz.

4. Düşük pH Korozyonu (Asit Korozyonu): Düşük pH seviyelerinde ve hidrojenin neden olduğu önemli korozyon türlerinden biri de hidrojen kırılmasıdır. Neden olduğu korozyon türü tekdüze asit korozyonundan farklıdır.

Genellikle kazan buharlaştırıcı ve zaman zaman da kızdırıcı borularında gözlenen hidrojen kırılmasının neden olduğu boru patlamalarında boru et kalınlığında bir incelme gözlenmez. Hidrojen kırılması genellikle yoğun birikintilerin altında gözlenir.

Hafif alkali ortamda oluşan hidrojen metale ulaşamaz. Ancak düşük pH ve yüksek sıcaklıklarda birikinti altında oluşan hidrojen ise kolayca metal içine yayılır.

5. Hidrojen Kırılması: Düşük pH şartlarında çalışan kazanlarda asit korozyonundan farklı olarak hidrojenin neden olduğu korozyona hidrojen kırılması denir. Kazanda oluşan birikinti altında oluşan korozyon sonucunda açığa çıkan hidrojen, yüksek sıcaklıkta metal içerisine yayılarak çeliğin yapısındaki karbon ile tepkimeye girerek “dekarbürasyon” denilen olayı gerçekleştirir.

Düşük pH ve yüksek sıcaklıklarda birikinti altında oluşan hidrojen, kolayca metal içinde yayılır. Hidrojenle, karbonun birleşmesi sonunda meydana gelen CH4 yani metan, sıcaklığın ve basıncın etkisiyle metal taneleri arasında çatlaklar ve ayrılmalar oluşturarar metalin tahrip olmasına neden olur.

6.Birikinti Altı Korozyonu: Buhar kazanlarında oluşan birikintilerin alt kısımları, oluşturdukları çeşitli potansiyel farkları ile lokal korozyon oluşmasına neden olur. Birikinti altı korozyonu oluşmasını önlemek için kimyasal su şartlandırmasına özen gösterilmeli ve kazan suyu katkı madde derişimleri kontrol altına alınmalıdır.
 KAZAN SİSTEMİNDE KOROZYONUN ÖNLENMESİ :

Korozyon önleme yöntemlerinin başlıcaları şunlardır;
-besleme suyundaki çözünmüş gazlar (O2 ve CO2 vb.) fiziksel ve kimyasal olarak giderilmelidir.
-kazan suyunun pH değeri ve alkalinitesi ayarlanmalı

-iç yüzeyleri temiz tutulmalı, korozyonu hızlandırıcı etki gösteren birikintinin oluşması önlenmeli ve oluşan birikinti temizlenmelidir.
-servis dışı kaldığı zamanlarda, yaş konservasyonla kazan korunmalı, metal yüzeyi koruyucu manyetik tabaka ile kaplanarak pasifleştirilmelidir.
-buhar ve kondensat sistemlerinde bulunan korozif gazlar kimyasal şartlandırma ile giderilmelidir

-Serbest hidroksit, silis, klorür iyonları derişimi sınırlandırılarak denetlenmelidir.

-Kondens ve besleme suyundan gelecek korozyon ürünleri korozyon önlenerek giderilmelidir.

ETİKETLER: KAZANLARDA KOROZYONU ÖNLEME,KAZANLARDA VE BORULARDA KOROZYON,KOROZYON ÖNLEYİCİ KİMYASALLAR,KAZAN KİMYASALLARINDA KOROZYON ÖNLEYİCİ HAMMADDELER,KAZAN KİMYASALLARINDA KOROZYON VE PH.

                                                      HAMMADDELER ANSİKLOPEDİSİ