Kislorodni tozalash konsentratsiyasi (sulfit/gidrazin) va pH 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan isitish moslamasining o'ziga xos kombinatsiyasi 150 graduslik qozon suvida passiv korroziyadan faol korroziyaga o'tadi.

Qaytaruvchi vosita-yuqori haroratli suvda passivlikning buzilishiga olib keldi

In boiler feedwater service, the addition of oxygen scavengers, such as sodium sulphite (Na2SO3) or hydrazine (N2H4), to 316 stainless steel clad electric heating tubes is utilised for the removal of dissolved oxygen and prevention of corrosion of carbon steel components. But these lowering chemicals can have adverse effects on 316 SS at elevated temperatures. At 150 C (average temperature of deaerated feedwater heaters) sulphite is decomposed to Sulphide (S2-) and Thiosulphate (S2O3 2-). Hydrazine is decomposed to Ammonia (NH3). Both breakdown products can decrease the stability of the passive film on 316. The passive coating becomes active and the corrosion becomes uniform with rates of 0.5-2 mm per year when the concentration of the oxygen scavenger is above a critical value-sulfite >10-20 ppm or hydrazine >5-10 ppm-combined with alkaline pH (>9,5) yoki kislotali pH (<6.0). In this work, critical concentration thresholds for sulphite and hydrazine for passivity breakdown at 150°C are quantified.

Kislorodni tozalash mexanizmi-passivlikni yo'qotishga olib keldi

At high temperature (>100 daraja ) natriy sulfit parchalanadi: 4Na₂SO₃ → 3Na₂SO₄ + Na₂S Hosil qilingan sulfid (S2−) kuchli qaytaruvchi moddadir va passiv xrom oksidi qoplamasi bilan reaksiyaga kirishib, himoya qilmaydigan xrom sulfidi (xrom2CrS3) hosil qilishi mumkin. Tiosulfat (S2O3 2-) ham hosil bo'ladi va zanglamaydigan po'latlarda chuqurchalar va SCC uchun maxsus faollashtiruvchi sifatida tan olingan. Gidrazin 3N2H4 → 4NH3 + N2 ammiakning parchalanishi (NH 3) nikel ionlari (Ni 4+ yoki Ni 2+) bilan passiv plyonka va qotishma sirtidan nikelni tanlab yuvib tashlaydi va shu bilan nikelning korroziyaga chidamliligi pasayadi21}3 +. Ikkala jarayon ham past pH (sulfidni H2S sifatida eritmada ushlab turish uchun) yoki yuqori pH (ammiak kompleksini oshirish uchun) talab qiladi. Neytral pH (6,5-8,0) da bu salbiy ta'sirlar minimallashtiriladi.

150 C da passivlikning miqdoriy parchalanishi

Har xil sulfit va gidrazin konsentrasiyalarida 150 daraja havosizlangan suvda (NaOH yoki NH4OH bilan sozlangan pH) 316 zanglamaydigan po'latdan korroziya tezligi va passivlikni yo'qotish vaqti nazorat qilinadigan sinovlarda aniqlanadi.

Kislorodni tozalash kontsentratsiyasi (ppm) 150 daraja pH Korroziya darajasi (mm/yil) Asosiy parchalanish mahsuloti 0,2 mm gacha bo'lgan vaqt Metall yo'qotish (soat) Passiv plyonka xizmatining barqarorligi Tavsiya etilgan 150 daraja
Natriy sulfit<2 7.0-9.0 Low decomposition <0.02 >10 000 Barqaror Ha
Natriy sulfit 2-5 7.0-9.0 Trace S²⁻/S₂O₃²⁻ 0.02-0.05 4,000-10,000 Bir oz buzilgan Qabul qilinadi
Natriy sulfit 5-10 7.0-9.0 10-30 ppm S 2- taqqoslanadigan 0.05-0.10 2,000-4,000 Marginal monitor
Natriy sulfit 10-20 8.0-9.5 30-60 ppm S2 ekvivalenti 0.10-0.30 700-2,000 Buzilgan Tavsiya etilmaydi
Sodium sulfite 10-20 >9,5 yoki<6.0 Accelerated S2- release 0.30-1.00 200-700 Unstable No
Sodium sulfite >20 Any >60 ppm S2- >1.00 <200 Active corrosion Unacceptable
Gidrazin<1 7.0-9.0 Minimal NH3 <0.02 >10 000 Barqaror Ha
Gidrazin 1-3 7.0-9.0 1-5 ppm "NH₃ 0.02-0.05 4,000-10,000 Bir oz buzilgan Qabul qilinadi
Gidrazin 3-5 7.0-9.0 5 dan 10 ppm gacha NH3 0.05-0.10 2,000-4,000 marginal monitor
Gidrazin 5-10 8.0-9.5 10-20 ppm NH₃ 0.10-0.25 800-2,000 Buzilgan Tavsiya etilmaydi
Hydrazine 5-10 >9.5 Kengaytirilgan Ni kompleksi 0.25-0.60 300-800 Beqaror №
Hydrazine >10 Any >20 ppm NH3 >0.60 <300 Active corrosion Unacceptable
Kislorod kontsentratsiyasi bilan o'zaro ta'sirining muhim pH-C

Qabul qilinadigan kislorod yutuvchi konsentratsiyasi 150 daraja pH ga sezilarli darajada bog'liq. Quyida turli pH diapazonlarida tavsiya etilgan maksimal konsentratsiyalar jadvali keltirilgan.

Maksimal natriy sulfit (ppm) pH @ 150 daraja Maksimal gidrazin (ppm) Dominant ishlamay qolish mexanizmi Agar oshib ketganda tavsiya etiladigan harakat 6.0-6.5 3 2 Kislota- taʼsirida yupqalashtirgichni kamaytiring yoki pH ni sozlang
5 3 6.5-7.5 Aralash qabul qilinadi
7.5-8.5 8 4 Minimal qabul qilinadi
8.5-9.0 5 3 Ammiakning murakkablashishiga e'tibor bering
9.0-9.5 3 2 Ammiak kompleksi Pastki tozalash vositasi
9.5-10.0 2 1 Strong Ni leachingUpgrade to 316L or Alloy 825 >10.0 <1 <0.5Rapid active corrosion 316 not suited 
Qozonli suv isitgichlarida suv kimyosining amaliy xususiyatlari

150 daraja haroratda gazsizlangan qozon suvi uchun 316 ta qoplamali isitgichlar uchun uzoq muddatli passiv barqarorlikni ta'minlash uchun quyidagi kislorod yutuvchi va pH mezonlari talab qilinadi.

Tizim turi Maqsadli erigan kislorod (ppb) Tavsiya etilgan kislorodni tozalash vositasi Maksimal kontsentratsiya (ppm)150 daraja Tavsiya etilgan pH Kutilayotgan isitgichning ishlash muddati (yillar)
Past bosimli qozon (<15 bar) <100 Sodium sulfite 5-8 8.0-8.5 >10
O'rta bosimli qozon (15-30 bar) 50 Natriy sulfit 4-6 8.0-8.5 8-12
High pressure boiler (>30 bar)<20 Hydrazine 2-4 8.5-9.0 5-10
Very high pressure (>60 bar) 10 gidrazin + ammiak 1-2 9.0-9.2 5-8 (316 litrgacha yangilang)
Kislorod yutuvchilar tomonidan qo'zg'atilgan korroziya sohasida identifikatsiya

Agar 316 isitish moslamasi tezlashtirilgan bir xil korroziya bilan (chuqurlikdan farqli o'laroq) qozonning besleme suvi burchini bajara olmasa, kislorod yutuvchining haddan tashqari oziqlanishini ko'rib chiqing. G'ilof yuzasi odatda aniqlanmaydigan chuqurliklar va yoriqlarsiz isrof bo'ladi. Korroziya mahsulotlari qora (Fe 3 O 4) nikel birikmalari tufayli yashil rangga ega bo'lishi mumkin. 10 ppm dan ortiq sulfit yoki 5 ppm dan ortiq gidrazin uchun suv kimyo jurnalini ko'rib chiqing. Korroziya mahsulotining rentgen nurlari diffraksion tahlili, agar sulfit parchalanishi sabab bo'lsa, nikel sulfidni (NiS) ko'rsatishi mumkin. Yechim kislorodni tozalash vositasini erigan kislorodni belgilangan darajadan past ushlab turish uchun zarur bo'lgan minimal darajaga etkazish va pHni neytral diapazonga (7,5-8,5) moslashtirishdan iborat. Agar sizda uzoq muddatli tozalash vositasi ortiqcha oziqlansa, ko'proq nikelli 825 yoki 316L qotishmasiga o'ting.

Xulosa: kislorodni olib tashlash yoki barqaror passiv plyonka

316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan qozonli isitish moslamalari uchun 150 graduslik qozon suvida passiv plyonkaning parchalanishiga yo'l qo'ymaslik kerak va bu kislorodni tozalash konsentratsiyasini diqqat bilan nazorat qilishni talab qiladi. Natriy sulfit 8{4}}10 ppm dan ortiq konsentratsiyalarda sulfid taʼsirida Cr/sub 2/O/sub 3/ ning 0,1-0,3 mm/yil korroziya tezligi bilan himoyalanmagan xrom sulfidga-oʻzgarishiga olib keladi. Gidrazinning 3-5 ppm dan yuqori konsentratsiyasi ammiak ta'sirida nikelning yuvilishiga va passiv plyonkaning buzilishiga olib keladi. Gazsiz suv ta'minoti uchun 316 ta g'ilofni belgilovchi muhandislar sulfit miqdorini kamaytirishi kerak.<8 ppm (ideally 5 ppm) and hydrazine to <4 ppm (preferably 2 ppm) and maintain pH between 7.5 and 8.5. The framework given here connects oxygen scavenger concentration and pH to measurable corrosion rates at 150°C. This allows the buyer to select water treatment plans that safeguard the carbon steel components (by oxygen removal) and the 316 heater sheaths (by avoiding overfeed of reducing agents).