بخشی از مقاله
چکیده
تیوبهاي مبدل دستگاه آب شیرین کن آب دریا پالایشگاه دوم مجتمع گاز پارس جنوبی در سال 89 تعویض گردیدند و به علت تشکیل مجدد رسوبهاي کربنات و سولفات کلسیم در بین تیوبها شتشوي شیمیایی با سولفامیک اسید انجام شد؛ در طی بازرسی بعد از اسید شویی خوردگی گالوانیکی در محل اتصال تیوب به صفحات نگهدارنده و خوردگی جدایش انتخابی - ؟غطyپئئهکخ - در تیوبهاي آلیاژ آلومینیم برنج حاوي بیش از 18 درصد روي و همچنین تشکیل لایه سیاه رنگ ناشی از گرافیته شدن مس مشاهده گردید. اولین نظریه با مشاهده تشکیل لایه سیاه رنگ - لایه اکسید - جدایش انتخابی است و آنالیز شیمیایی محصولات خوردگی سیاه رنگ حاکی از تشکیل اکسید مس می باشد.
جدایش انتخابی روي از آلیاژ برنج با توحه به شرایط عملیاتی بررسی شده و اعتقاد بر این است که هر دوفلز مس و روي به تدریج و به طور همزمان حل شده و رسوب مس باقی مانده است. آنالیز ترکیب شیمیایی تیوبهاي خورده شده نشان میدهند که فلز مس و روي به عنوان جزء پایه به طور قابل توجهی در نمونههاي تعویض شده کاهش یافته اند - مس از 79-76 درصد به 43/38 درصد و روي از 20/95 درصد به . - 7/46 در این مطالعه دلایل شکست تیوبها به تفضیل مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
واژگان کلیدي: جدایش روي و مس، آلومینیوم برنج
-1 مقدمه
دستگاه آب شیرین کن آب دریا پالایشگاه دوم مجتمع گاز پارس جنوبی در سال 1389 به دلیل تشکیل رسوب هاي نمکی در بین تیوب ها،کلیه تیوب هاي آن تعویض گردید. در بازرسی بعد از یکسال بهره برداري موارد ذیل قابل ملاحظه بود:
الف- به علت مشکل عملیاتیمجدداً رسوب هاي نمکی قابل توجهی در بین تیوب هاي ذ ئئکه آب شیرین کن مشاهده شد. ب- محصولات خوردگی به رنگ سبز در سطوح بیرونی تیوب هاي ردیف پائینی مبدل مشاهده شد.لذا جهت تمیز نمودن رسوب ها انجام عملیات اسید شویی و بعد تست نشتی تیوب ها انجام گرفت و شکست ناگهانی بعد از این مرحله مشاهده شد. در این مقاله جدایش انتخابی روي و مس از آلیاژ آلومینیوم برنج حاوي بیش از 18درصد روي در حضور اکسیژن و رطوبت، از دستگاه آب شیرین کن پالایشگاه دوم پارس جنوبی در آب حاوي کلر آزاد بررسی گردیده است. جدایش انتخابی روي از آلیاژ برنج با توحه به شرایط عملیاتی بررسی شده و همچنین اعتقاد بر این است که هر دو آلیاژ مس و روي به تدریج و به طور همزمان حل شده و رسوب مس باقی مانده است. که هدف از این بررسی پیدا نمودن علل تخریب سریع تیوب هاي آلومینیوم برنج و کاستن هزینه هاي تعمیرات و از سرویس خارج شدن این تجهیزات می باشد؛ بلاشک شناسایی مشکلات و اقدامات پیشگیرانه کاهش خوردگی یکی از ملزومات تولید مستمر وکاهش هزینه ها می باشد.
-2 شرح فرایند و مشاهدات
-1-2 شرح فرایند
تجهیز مورد تحقیق توسط شرکت عک2طح طراحی و ساخته شده است. لوله ها - به جز سه ردیف بالا که از جنس تیتانیم - مطابق با ل ک2هطن نصص B ق1ح - A مابقی از آلومینویم برنج - با تت،نخه پش حشس مطابق با وجنس پوسته از فولاد ضد زنگ در دو ئئکه ساخته شده است. شرایط عملیاتی تجهیز فوق دماي 55 تا 65 درجه سانتیگراد و فشار خحتس تاخکحت س بار - طه - Bجهت تولید 65 تن برساعت آب تقطیر شده طراحی گردیده است؛ جهت تقطیر به آب آنقدر حرارت داده می شود که به صورت بخار درآید و سپس بخار حاصله را میعان کرده تا آب عاري از هرگونه ناخالصی نمکی بدست می آید؛ تقطیر به صورت پیوسته براي تولید بیشتر در دو ئئکه به اصطلاح آبشار صورت می گیرد. در شرایطی که آب ورودي به تجهیز به دلیل بسته شدن نازلهاي آب پاش ها و یا به هر دلیلی کمتر شود و یا اینکه دماي آب نمک خروجی از 65 درجه سانتیگراد بیشتر شود احتمال تشکیل رسوبات نمکی به صورت کیکی وجود دارد؛ با وجود تزریق مواد شیمیایی ضد رسوب جهت جلوگیري از تشکیل رسوب ولی بازهم این رسوب ها تشکیل شده اندب1م.
-2-2 مشاهدات و بررسی علل مشکلات
مشاهدات و بررسی هاي صورت گرفته شامل دو بخش می باشد: الف- مشاهدات در طی بازرسی اولیه ب- مشاهدات در بازرسی بعد از اسید شویی
-1-2-2 شرح مشاهدات در بازرسی اولیه
در طی بازرسی اولیه محصولات خوردگی به رنگ سبز در سطوح خارجی ردیف هاي پائینی تیوب ها مشاهده شد - به شکل2 مراجعه شود - . در بررسی محصولات خوردگی سبز رنگ با توجه به دستورالعمل بهره برداري در آبگیر مجتمع،هیپوکلریت به آب دریا تزریق می گردد و در ورودي به آب شیرین کن سدیم بی سولفاتجهت کلرزدائی آب دریا تزریق می گردد؛ تا میزان کلر آزاد - لئه - به کمتر از عژژ ذحت در خروجی تنظیم گردد؛ که نتیجه آن واکنش کلر با مس و تشکیل لئهأه و در نهایت خوردگی در زیر رسوبات شده است - به شکل2مراجعه شود - ب1م.
-2-2-2 شرح مشاهدات در بازرسی بعد از اسید شویی و تحقیقات صورت گرفته :
از آنجا که رسوب هاي روي لوله ها منجر به انسداد آنها و کم نمودن انتقال حرارت می گردد، لذا می بایست از روي سطح تیوب ها برداشته شوند - شکل 1 الف و ب - ؛ و عطف به توصیه هاي سازندگان این تجهیزات شستشوي شیمیایی جهت تمیز کاري پیشنهاد گردیده است. همچنین آنالیز رسوبات حاکی از وجود کربنات کلسیم - نرم - به رنگ شیري و سولفات کلسیم - سخت - به رنگ سفید می باشد - به جدول1مراجعه شود - .مواد شیمیایی متعددي براي تمیز نمودن رسوب هاي کلسیم از قبیل پیشنهاد شده استب14م؛ از طرفی ئهد با غلظت 33 درصد توصیه شده توسط سازنده به دلیل عواقب احتمالی برروي دیواره تجهیز از جنس فولاد ضد زنگاز آن استفاده نمی شود.
به تازگی استفاده از سولفامیک اسید در صنعت با توجه به سازگاري با مس و آلیاژهاي مس و همچنین صرفه اقتصادي رایج گردیده است. این اسید حل کننده قوي براي کربناتها، هیدروکسیدها و نمک هاي کلسیم می باشد اما براي اکسید آهن مناسب نمی باشد؛ لازم به ذکر می باشد که در دماي60 درجه سانتیگراد یا بیشتر این اسید تجزیه و اسید سولفوریک تولید می نمایدعموماً. براساس پیشنهاد هاي مراجع با غلظت5 تا 15 درصد براي تمیز کردن مبدل هاي حرارتی و غیره در درجه حرارت 50 تا 55 درجه سانتیگراد در مدت زمان4 تا 6ساعت توصیه می گردد؛ پس از اسید شویی، خنثی سازي امري ضروري می باشدب خ1م.استناد به تجربیات اسید با غلظت 10 درصد و بازدارنده خوردگی با غلظت 1 درصد و خنثی سازي بوسیله با غلظت 5 درصد جهت انجام اسید شوئی به روش غوطه وري و گردشی در دستورکار قرار گرفت.
در طی بازرسی داخلی بعد از شستشوي شیمیایی و انجام تست نشتی دو مشکل عمده مشاهده شد: الف- شکست تعداد زیادي از تیوب ها در طی یکسال بهره برداري از شروع تعویض پدیده اي غیر منتظره بود. ب- مشاهده لایه سیاه رنگ و چسبنده بر روي لوله هايذ ئئکه که عملیات اسید شویی بروي آنها انجام شده بود مشاهده شد.در وحله اول در جهت ریشه یابی مشکل حادث شده گروه شبیه سازي اسید شویی در آزمایشگاه براي بررسی اثرات احتمالی بر روي تیوب ها انجام داد و در مراحل شبیه سازي هیچگونه خوردگی مشاهده نگردید. شایان ذکر می باشد مشاهده نشتی غیر طبیعی در لوله ها شامل دو بخش بود: الف- شکست لوله ها ناشی از خوردگی در محل اتصال تیوب ها به صفحات نگهدارنده تیوب ها - کئسسه-B شکل - 3 ب- خوردگی و کاهش ضخامت در سراسر تیوب ها - شکل. - 4 در مقایسه با ل ئئکه که اسید شویی بروي تیوب هاي آن صورت نگرفته بود، این دو مشکل کمتر مشاهده می شود.
از آنجا که شروع شکست و کاهش ضخامت در محل اتصال تیوب هاي آلومینوم برنج و صفحات نگدارنده آنها از جنس فولاد ضد زنگ سريع می باشد و دو فلز با اختلاف پتانسیل در جدول سري الکتروشیمیایی که نتیجه آن در طولانی مدت منجر به خوردگی گالوانیکی در این محل اتصال می گرددب2م. جهت جلوگیري از این پدیده رایج و شناخته شده می بایست از عایق التریکی استفاده گردد که در طراحی در نظر نگرفته نشده است. در بررسی هاي صورت گرفته عوامل موثر در خوردگی گالوانیکی به شرح ذیل است: الف- دما: تحقیقات نشان می دهد که نرخ خوردگی گالوانیکی بستگی به درجه حرارت دارد و در درجه حرارت حدود 45 درجه سانتیگراد میزان خوردگی گالوانیکی افزایش می یابد و در 55 تا 65 درجه سانتیگراد سرعت خوردگی گالوانیک بالاتر از 45 درجه سانتیگراد است. ب- اکسیژن: بر اساس پیشنهاد سازنده میزان اکسیژن آب شیرین کن باید عژژنسخکنترل گردد ب1م؛ شایان ذکر می باشد که هیچ اندازه گیري اکسیژن تا کنون صورت نگرفته است و مطالعات متعددي وجود
