Inhibitori korozije kotlova: vrste, doziranje i praćenje

Uobičajene vrste inhibitora korozije kotlova i kada ih koristiti

Različiti kemijski sastavi inhibitora djeluju na različite mehanizme korozije. Odaberite na temelju tipa kotla (parni u odnosu na zatvoreni toplovodni), kemije vode, metalurgije i ograničenja ispuštanja/regulatornih ograničenja.

Čistači kisika (npr. natrijev sulfit, alternative hidrazinu)

Namjena: Ukloniti otopljeni kisik kako bi se spriječila rupičasta korozija i korozija ispod naslaga. Tipično za obradu napojne vode u parnim sustavima i za odzračenu nadopunu gdje ostaje zaostali kisik.

Amini za snimanje (hlapljivi amini)

Namjena: Stvaranje tankog hidrofobnog filma na metalnim površinama od kondenzata i pare za zaštitu vodova kondenzata, parnih odvajača i izmjenjivača topline. Koristi se u sustavima gdje je uobičajena korozija kondenzata (neutralizacijska korozija).

Fosfati / graditelji alkaliteta

Namjena: Održava lužnatost vode i oblikuje zaštitne fosfatne slojeve na čeliku u niskotlačnim kotlovima ili sustavima dopunske vode. Mora se kontrolirati kako bi se izbjeglo prenošenje i taloženje.

Nitrit/molibdat za sustave zatvorene petlje

Svrha: Osigurati inhibiciju korozije za željezne metale u zatvorenim toplovodnim sustavima (npr. hidraulični). Nitrit koji se obično koristi za oksigenirane zatvorene sustave; molibdat se može odabrati tamo gdje je nitrit nekompatibilan.

Polimerni disperzanti i inhibitori praga

Namjena: Održava željezne okside i precipitate tvrdoće dispergiranima tako da ne tvore gusta mjesta korozije ispod naslaga. Često se koristi u kombinaciji s drugim inhibitorima.

Kako odabrati pravi inhibitorni program

Odabir zahtijeva balansiranje metalurgije sustava, kvalitetu napojne vode, radni tlak/temperaturu, ograničenja okoliša i kompatibilnost s postojećim kemikalijama.

• Identificirati dominantne mehanizme korozije (jamičasta korozija kisikom, opća ravnomjerna korozija, pukotinska korozija, kondenzirana korozija).
• Mapirajte materijale sustava (ugljični čelik, legure bakra, nehrđajuće vrste) i dajte prioritet zaštiti za najosjetljivije dijelove.
• Pregledajte regulatorna ograničenja za otpadne vode (fosfat, nitrit, molibdat) i odaberite kemiju koja zadovoljava ograničenja ispuštanja.
• Provjerite kemijsku kompatibilnost s postojećim biocidima, inhibitorima kamenca i kemikalijama za omekšavanje/regeneraciju.
• Izvedite mali laboratorijski test kompatibilnosti i performansi (kupon ili rotirajući cilindar) prije punog usvajanja.

Principi doziranja i primjer izračuna

Ciljano doziranje obično se izražava kao mg/L (ppm) aktivnog inhibitora. Opcije strategije doziranja: kontinuirano punjenje (poželjno za sustave u stabilnom stanju) ili periodično doziranje (koristi se za održavanje ili pokretanje).

Praktični koraci doziranja

• Odredite ciljanu rezidualnu koncentraciju za inhibitor (npr. 150–300 ppm za neke filmske amine ili 200 ppm aktivnih za određeni hvatač kisika—slijedite smjernice proizvođača).
• Točno izmjerite volumen sustava (litre ili galone) uključujući cijevi i povratne staze kondenzata.
• Odaberite točku(e) napajanja gdje će se kemikalija brzo miješati (linija dopunske/napojne vode, povrat kondenzata za snimanje amina).
• Upotrijebite mjernu pumpu veličine za održavanje ciljane koncentracije s obzirom na stope nadoknade i ispuhivanja.

Primjer izračuna (znamka po znamenka)

Pretpostavimo da je volumen sustava = 10 000 L i ciljni inhibitor = 200 mg/L (ppm) aktivan. Izračun:

Korak 1: Pomnožite volumen ciljnom koncentracijom: 10 000 × 200 = 2 000 000 (jedinice: mg).
Korak 2: Pretvorite mg u grame: 2.000.000 ÷ 1.000 = 2.000 g.
Korak 3: Pretvorite grame u kilograme: 2000 ÷ 1000 = 2 kg.
Potrebna masa aktivnog inhibitora = 2 kg za postizanje 200 mg/L u 10 000 L.

Praćenje i analitičke kontrole

Implementirajte program praćenja koji provjerava prisutnost inhibitora i stanje sustava — nemojte se oslanjati samo na vrijeme rada pumpe.

Osnovna rutinska mjerenja

• Ostatak inhibitora (specifični setovi za testiranje proizvođača ili laboratorijska analiza) — učestalost: dnevno do tjedno ovisno o kritičnosti.
• pH napojne vode, kotlovske vode i kondenzata — kontrolira lužnatost i pomaže u otkrivanju napada kiseline ili prekomjernog hranjenja.
• Otopljeni kisik (DO) na nadopunjavanju i postdeaeratoru — potvrđuje učinkovitost hvatača kisika.
• Koncentracije željeza (Fe) i bakra (Cu) u ppm ili ppb — rastuće razine ukazuju na aktivnost korozije.
• Ukupna otopljena krutina (TDS) / verifikacija kontrole vodljivosti i ispuhivanja.
• Vizualni pregled zamki, cjedila i točaka uzorkovanja; periodična ispitivanja izloženosti kupona metala za brzinu korozije (mm/god).

Točke ubrizgavanja, oprema i strategije kontrole

Pravilno mjesto ubrizgavanja određuje učinak. Za hlapljive kemikalije, ubrizgajte u napojnu vodu ili povrat pare/kondenzata; za masovne inhibitore ubrizgati u napojnu vodu ili vrući bunar.

• Spremnik napojne vode/odzračivač: Dobar za hvatače kisika i kemikalije za lužnatost.
• Hotwell / povratak kondenzata: Preferira se za snimanje amina za zaštitu vodova kondenzata i izmjenjivača topline.
• Napojni vod kotla nizvodno od odzračivača: osigurava miješanje u vodu prije prelaska u paru.
• Upotrijebite nekorozivne mjerne pumpe i protutlačne nepovratne ventile sukladne s NSF/ASME; instalirati otvore za uzorke uzvodno i nizvodno od točaka ubrizgavanja.

Rješavanje uobičajenih problema

Brza identifikacija problema s hranjenjem ili kompatibilnošću smanjuje vrijeme zastoja. Koristite simptome izmjerenih podataka za izolaciju problema.

Simptom: Stalno visok sadržaj željeza u kotlovskoj vodi

• Mogući uzroci: premalo doziranje, mrtve noge s prodorom kisika, loša deaeracija. Radnje: provjerite ostatke, povećajte DO dozu čistača, pregledajte odzračivač i povrat kondenzata zbog curenja zraka.

Simptom: Pjenjenje ili prenošenje

• Mogući uzroci: višak fosfata ili organskih tvari; teško topljivi talozi; kondenzabilni amini koji uzrokuju prijenos. Radnje: pokrenite provjere silicijevog dioksida i fosfata, smanjite koncentraciju fosfata, potvrdite kontrolu ispuhivanja kotla.

Simptom: korozija kondenzata

• Mogući uzroci: nizak pH kondenzata, kiseli prijenos, odsutnost filmskog amina. Radnje: izmjerite pH kondenzata, razmotrite neutralizator kondenzata ili snimanje ubrizgavanja amina u povrat kondenzata.

Kompatibilnost, sigurnost i razmatranja okoliša

Imajte na umu višekemijske interakcije, sigurnost osoblja i ograničenja ispuštanja otpadnih voda.

• Kompatibilnost: Nikad ne miješajte nepoznate kemikalije bez laboratorijskog testiranja. Nitriti mogu reagirati s određenim aminima i organskim tvarima. Prekomjerno hranjenje fosfatom uzrokuje taloženje—ravnoteža s raspršivačem.
• Sigurnost: Mnogi hvatači kisika i proizvodi koncentriranog amina su opasni - koristite odgovarajuću zaštitnu opremu, ograde za skladištenje i planove odgovora na izlijevanje.
• Regulatorno: Provjerite lokalna ograničenja ispuštanja fosfata, molibdata i nitrita. Tamo gdje je ispuštanje ograničeno, odlučite se za kemijske pripravke slabog učinka ili tretman na licu mjesta prije ispuštanja.

Vođenje evidencije i KPI

Održavajte jednostavan dnevnik koji povezuje zapise o kemijskoj hrani s rezultatima praćenja i događajima održavanja. Korisni KPI-jevi uključuju brzinu korozije (mm/god), trend Fe ppm, rezidual inhibitora i učestalost propuhivanja.

Kontrolni popis za praktičnu provedbu

• Sustav revizije volumena vode, metalurgije i kemije nadoknade.
• Odaberite obitelj inhibitora koja odgovara primarnom mehanizmu korozije.
• Pokrenite testni kupon ili laboratorijski test za potvrdu prije uvođenja u cijeloj tvornici.
• Instalirajte mjerače, otvore za uzorkovanje i očistite SOP za napajanje i nadzor.
• Zabilježite rezultate i prilagodite brzine dodavanja na temelju izmjerenih ostataka i trendova željeza.

Slijedeći ove praktične korake smanjit ćete stope korozije, smanjiti neplanirano održavanje i produljiti vijek trajanja komponenti. Ako želite, mogu izraditi radni list za doziranje koji se može ispisati ili uzorak SOP-a za kontrolu inhibitora kontinuiranog dodavanja prilagođen vašem volumenu sustava i brzini nadoknade.