بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله پوششها و روشهای پوششدهی به طریقه پاشش حرارتی مورد استفاده در لولههای سوپر هیتر و ری هیتر جهت جلوگیری از خوردگی سمت آتش آنها، مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت بهترین پوشش و مناسبترین روش پوششدهی برای بویلرهایی که در آنها از سوخت مایع استفاده می شود ارائه گردیده است. براساس بررسیهای صورت گرفته پوشش آلیاﮊ اصلاح یافته 50Ni-50Crبعنوان مقاومترین پوشش پاشش حرارتی در برابر خوردگی سمت آتش لولههای سوپرهیتر و ری هیتر انتخاب شدند و روش های پاششی بطریقه پلاسما و HVOF بعنوان مناسبترین روشهای پوششدهی در کارگاه و روشهای پاششی بطریقه قوس الکتریکی و HVOF بعنوان مناسبترین تکنیک پوششدهی در محل بویلر تعیین گردیدند.
مقدمه
بویلرهایی که از سوخت مایع با درجات پایین و با غلظت بالای وانادیم، گوگرد و سدیم استفاده میکنند، محصولات با نقطه ذوب پایین نظیر سدیم وانادیل وانادات - مانندNa2O.V2O4.11V2O5 با نقطه ذوب oC٥٣٥ - بر روی لولههای سوپرهیتر و ریهیتر میتوانند تشکیل گردند. این ترکیبات مذاب، در اثر پدیده فلاکسینگ لایههای محافظ سطحی آلیاﮊ، موجبات تسریع خوردگی آلیاﮊ را فراهم میکنند که به این نوع از خوردگی دما بالا، خوردگی سمت آتش اطلاق میگردد
خوردگی سمت آتش در لولههای بویلر یکی از مشکلات عمده در نیروگاههای بخاری کشور میباشد که منجر به زوال لولهها و صرف هزینههای هنگفت در طول خواباندن واحد، تعمیرات، بازسازی و جایگزینی لولهها، جوشکاری و بازرسی جوش و بکار اندازی مجدد واحد میگردد. این نوع خوردگی عمدتاﹰ موضعی بوده و سرعت آن میتواند کمتر از ٥٠ نانومتر بر ساعت الی ٣٠٠ نانومتر بر ساعت و حتی بیشتر باشد که این مسئله موجب میگردد عمر لولههای با بیش از ده سال به دو سال یا کمتر نیز کاهش یابد
خوردگی سمت آتش را میتوان با چهار روش عمده زیر جلوگیری و یا به حداقل رساند
الف - انتخاب آلیاﮊ مناسب
ب - گوگردزدایی و حذف عناصر ناخواسته از سوخت
ج - افزودن مواد شیمیایی به سوخت د - ایجاد پوشش مناسب بر روی آلیاﮊ
استفاده از پوششهای دما بالا، یکی از جدیدترین، مناسبترین و اقتصادیترین روشهای جلوگیری از خوردگی سمت آتش لولههای بویلر میباشد. فن آوری این روش که از اواسط دهه ١٩٨٠ میلادی آغاز گردیده است در حال گسترش و توسعه میباشد و مواد اولیه پوشش و تکنیکهای پوششدهی جدید، جایگزین انواع قبلی میگردند. امروزه بسیاری از سازندگان بویلر مانندFoster Wheeler، ABBو… از پوششهای دما بالا در لولههای بویلر استفاده میکنند
در بین روشهای پوششدهی، کاربردیترین و مناسبترین روشها، روشهای پاشش حرارتی میباشد. روشهای پاشش حرارتی مزایای متعددی را نسبت به روشهای پوشش دادن دارا میباشد. یکی از مهمترین مزایای روشهای پاشش حرارتی اقتصادی بودن آنها میباشد. مزیت دیگر آنها سرعت بالای پوششدهی است. برای مثال پوششهای پاشش حرارتی که در لولههای بویلر بکار میروند با سرعتی حدود ٢٥ پوند بر ساعت انجام میگیرد که این سرعت موجب پوشش دادن حدود ١٥ فوت مربع بر ساعت به ازاﺀ ضخامت ٠٣/٠ اینچ میباشد. همچنین هزینه تمام شده پوشش پاشش حرارتی که در محل بویلر انجام میگیرد حدود ١٥٠-١٠٠ دلار برای یک فوت مربع میباشد که در مقایسه با پوششهای روکشی جوشکاری - ٣٠٠ دلار برای یک فوت مربع - بسیار پایین تر است ضمن اینکه پوششهای پاشش حرارتی عمر بیشتری نیز دارند
مزیت دیگر پوشش پاشش حرارتی این است که تقریباﹰ تمامی مواد را میتوان توسط آنها جهت پوشش بکاربرد. از مزایای دیگر این روش گرمای انتقالی کم به لوله میباشد و لوله در حین پوشش دادن، سرد باقی میماند
در این مقاله پوششهای پاشش حرارتی مقاوم در برابر خوردگی سمت آتش و روشهای پوششدهی آنها که در لولههای سوپر هیتر و ری هیتر بویلرهای نیروگاهی قابل استفاده میباشد، مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت بهترین پوشش و مناسبترین روش پوششدهی برای بویلرهایی که در آنها از سوخت مایع استفاده میشود ارائه گردیده است.
انتخاب پوشش مناسب
در انتخاب پوشش مناسب چند فاکتور از اهمیت خاصی برخوردار است:
الف - سرعت خوردگی پوشش حتی در بدترین شرایط محیطی کم باشد.
ب - خوردگی پوشش یکنواخت باشد.
ج - تعمیر و نگهداری پوشش قابل پیشبینی باشد.
د - از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد.
در بین پوششهای دما بالا، پوششهای پاشش حرارتی با دارا بودن شرایط فوق، جهت استفاده در لولههای بویلر مناسب میباشند. این پوششها طیف وسیعی از مواد، اعم از آلیاﮊها، سرامیکها و سرمتها را دربر میگیرند. جدول ١ نتایج حاصل از تحقیقات انجام شده در زمینه پوششهای مورد استفاده جهت حفاظت در برابر خوردگی سمت آتش لولههای بویلر را نشان میدهد. مطابق جدول مذکور آلیاﮊهای اصلاح یافته50Ni-50Cr بالاترین مقاومت به خوردگی را در مقایسه با پوششهای دیگر از خود نشان میدهند
