Kedelvand og dets indflydelse på korrosionen

Transkript

1 Kedelvand og dets indflydelse på korrosionen Søren Klinggaard FORCE Technology 1 Agenda Korrosionsteori Bestanddele i kedelvand Kvalitet af kedelvand Kemikalier til behandling af kedelvand Skader på vandsiden af kedel Opsummering/anbefalinger 2 1

2 Hvad er korrosion? Kemisk/fysisk nedbrydning af materialer 3 Metal + Vand + Ilt Korrosion Korrosion er et elektrisk kredsløb Ilt forbruges Katode Ilt forbruges Katode Anode Ved anode : Metal opløses Fe Fe e - Ved katode: Ilt forbruges O 2 + 4e - + 2H 2 O 4OH - Fe + ½O 2 + H 2 O Fe(OH) 2 4 2

3 Parametre der har indflydelse på korrosionen Iltindhold Ledningsevnen ph værdi 5 Pourbaixdiagram E (V vs SCE) 0,9 0,7 0,5 0,3 0,1-0,1-0,3-0,5-0,7-0,9-1,1-1,3-1,5 Fe 2+ Fe ph Fe 2 O

4 Bestanddele af kedelvand Fødevand til en kedel består af to dele spædevand og returkondensat Mængden og kvaliteten af disse to har afgørende betydning for kvaliteten af vandet i kedlen og den korrosion der kan ske i kedlen Returkondensat Spædevand Fødevandstank Afiltning Fødevand Kedel Kemikalie 7 Spædevand Mængden af spædevand til kedlen kan variere mellem 0 og 100 % Kvalitet af spædevand er afhængig af hvilken vandbehandlingsanlæg der anvendes og eventuelle forureninger af spædevandet Vand fra by ledningsnet Parameter Vand fra by ledningsnet ph 7,6 Hårdhed 22 dh Klorid 75 mg/l Iltindhold 9 mg/l 8 4

5 Produktion af spædevand Vandbehandlings metode Ubehandlet Blødgjort vand Kvalitet Ledningsevne > 700 µs/cm Neutral ph værdi Iltmættet Kan ikke anbefales til kedler Ledningsevne > 700 µs/cm Neutral ph værdi Iltmættet (skal afiltes inden anvendelse) Kan kun anbefales til lavtrykskedler (< 20 bar) 9 Produktion af spædevand Vandbehandlingsmetode Omvendt osmose anlæg Total afsaltningsanlæg EDI/MIX bed Kvalitet Ledningsevne µs/cm Neutral ph værdi Iltmættet Kan kun anbefales til mellemtrykskedler (20 60 bar) Ledningsevne < 2 µs/cm Neutral ph værdi Iltmættet Kan kun anbefales til højtrykskedler (> 60 bar) Ledningsevne < 0,2 µs/cm Neutral ph værdi Iltmættet Kan kun anbefales til højtrykskedler (> 60 bar) 10 5

6 Forureninger af spædevand Ilt Kulsyre Olie/fedt 11 Returkondensat Har som regel en lav ledningsevne, < 10 S/cm Ledningsevne i returkondensat afhænger af kemikalie dossering Forureninger Ilt Kulsyre Olie/fedt Produkt 12 6

7 Afhænger af: Kvalitet af kedelvand Kvalitet og mængde af spædevand Kvalitet og mængde af returkondensat Kemikalie tilsætning Ønsker til behandling af kedelvand Hæve ph værdi til 9 11 Sikring imod at indtrængende hårdhed ikke giver anledning til belægninger Binding af evt. restilt i kedelvandet E (V vs SCE) 0,9 0,7 0,5 0,3 0,1-0,1-0,3-0,5-0,7-0,9-1,1-1,3-1,5 Fe 2+ Fe Fe 2 O

8 Tilsætningsstoffers effekt Produkt Ammoniak Natriumhydroxyd Kaliumhydroxyd Natriumfosfat Natriumsulfat Natriumfosfat Effekt Hæver ph værdien Hæver ledningsevnen (direkte ledningsevne) Binder restilt Forøger saltindhold Kan give forøget slamdannelse i kedel Ilt i spædevand/returkondensat bør fjernes med mekaniske metoder Binder resthårdhed som slam i kedelvandet Hæver ph værdi i kedelvand Forøger saltindhold 15 Typiske kedelskader Grubetæring/ilttæringer Skyldes forhøjet ilt i fødevandet Iltindholdet i spædevand, kedelvand må ikke overstige 20 µg/l Ved opvarmning af vandet frigives ilt og kan give anledning til forøget korrosion. Denne korrosionsform er et sammenspil mellem ledningsevnen og iltindhold i kedelvandet. 16 8

9 Skader Ludskørhed Skyldes opkoncentreringer af natriumhydroxyd i spalter Vandsiden i kedel Røggasside i kedel 17 Ludskørhed Kedelrør Svejsning Endeplade Revner 18 9

10 Belægninger Skyldes indtrængninger/forureninger af fødevand (spædevand+returkondensat) 19 Korrosion i kedel forårsaget af kedelvandet kan reduceres ved: Stabil drift af kedel Stabil vandkvalitet i kedel ph værdi således at passivitet kan opbygges og bevares Ledningsevnen lavest muligt Iltindhold < 20 ug/l under alle driftsforhold Kemikaliedossering efter leverandørens anvisninger og indrettet efter kedeldesign. Opsummering 20 10