بهترین روش مبارزه با رسوب های صنعتی چیست؟

رسوب آب سخت در دیگ‌های بخار، مبدل‌های حرارتی، برج‌های خنک‌کننده و لوله‌کشی باعث کاهش راندمان آن‌ها می‌شود. حتی در مواردی مانند دیگ‌های بخار می‌تواند باعث خطرناک شدن دیگ بخار گردد. رسوب زدایی دیگ بخار تنها روش رضایت بخش برای بازگرداندن راندمان انتقال حرارت با حذف کامل رسوبات است. روش های رسوب زدایی دیگ بخار، شامل دو روش مکانیکی و شیمیایی (اسیدی) هستند. بویلرها، از اجزای مهم سیستم های خنک کننده می باشند. تمیز کردن دوره ای بویلرهای صنعتی ضروری است زیرا تشکیل رسوب می تواند به سرعت منجر به گرمای بیش از حد، خرابی لوله، افزایش مصرف انرژی و افزایش هزینه های عملیاتی شود. این نوشتار، به بررسی روش های حذف رسوب از دستگاه های صنعتی نیروگاه ها و تجهیزات حوزه نفت و گاز پرداخته می شود.

ضرورت حذف رسوب های صنعتی

رسوب آب سخت در دیگ‌ها، مبدل‌های حرارتی، برج‌های خنک‌کننده و لوله‌کشی باعث کاهش راندمان آن‌ها می‌شود. در مواردی مانند دیگ‌های بخار، می‌تواند باعث خطرناک شدن دیگ بخار شود. اسید تمیز کردن تنها روش رضایت بخش برای بازگرداندن راندمان انتقال حرارت با حذف کامل رسوبات است. رسوب که بیشتر کلسیم و منیزیم است به عنوان عایق بین سطح فلز دیگ و آب عمل می کند و باعث افزایش دمای فلز دیگ می شود. حتی لایه‌های نازک رسوب نیز عایق مؤثری ایجاد می‌کنند زیرا درصد انرژی مورد نیاز برای گرم کردن یا خنک کردن آب با افزایش رسوب افزایش می‌یابد. با وجود رسوب، فلز بیش از حد گرم می شود و باعث ایجاد تورم و در نهایت پاره شدن قسمت تحت فشار می شود.

رسوب گرفتگی بویلر

انواع روش های رسوب زدایی از بویلر

روش های تمیز کردن رسوب از دیگ بخار عمدتا به دو روش رسوب زدایی مکانیکی، شیمیایی و اولتراسونیک طبقه بندی می شوند. رسوب زدایی شیمیایی نیز به دو روش رسوب زدایی قلیایی و رسوب زدایی اسیدی قابل انجام است.

1. رسوب زدایی مکانیکی بویلر

تمیز کردن مکانیکی دیگ بخار در صورتی انجام می شود که با رسوبات آنقدر مسدود شده باشد که امکان گردش عادی آب وجود نداشته باشد. دیگ به صورت بسته به بسته جدا شده و شسته می شود. هر لوله یا به صورت مکانیکی با استفاده از برس یا ماسه دمنده یا با جت آب با فشار بالا تمیز می شود.

تمیز کردن مکانیکی بویلر

2. رسوب زدایی شیمیایی بویلر از نوع قلیایی

عملکرد اصلی جوش قلیایی در دیگ‌ها تبدیل باقی مانده رسوب ها و در عین حال شل شدن و ریزش آنها است. جوش قلیایی ساده در رسوب زدایی موثر نیست و اغلب باید همراه با رسوب زدایی مکانیکی انجام شود. رسوب زدایی قلیایی جوشان تاثیر خاصی بر رسوب های پایه سولفات و سیلیکات دارد. اما در مورد کربنات ها بسیار کمتر از رسوب زدایی موثر است.

3. رسوب زدایی شیمیایی بویلر از نوع اسیدی

تمیز کردن اسیدی شامل گردش اسید در غلظت های کم در اطراف تجهیزاتی است که دارای رسوبزدگی هستند. اسید مورد استفاده به نوع رسوب و مواد ساخت تجهیزات در حال رسوب زدایی بستگی دارد. اسیدهای مورد استفاده معمولا هیدروکلریک، سولفامیک، سیتریک، فرمیک، هیدروفلوریک و فسفریک هستند. در صورت لزوم می‌توان از بازدارنده‌های خوردگی خاص با این اسیدها استفاده کرد تا اطمینان حاصل شود که یکپارچگی تجهیزات اسید‌شویی حفظ می‌شود.

رسوب زدایی اسیدی بویلر

زمان مناسب رسوب زدایی از سیستم چه هنگامی است؟

به طور کلی، عوامل زیر در تعیین زمان و روش رسوب زدایی از سیستم موثر هستند:

• طراحی سیستم
• شرایط عملیاتی سیال (جریان، دما، فشار و غیره)
• مشخصات و مقدار رسوب ها
• سازگاری حلال تمیز کننده با متالورژی سیستم
• رسوب حلالیت در مایع تمیز کننده
• هزینه
• مسائل مربوط به HSE

با توجه به موارد فوق الذکر، زمان مناسب برای حذف رسوب در تجهیزات و تاسیسات مختلف به شرح زیر است:

1. دیگ بخار (بویلر)

رسوب کربنات کلسیم معمولا در سیستم دیگ بخار از طریق فراتر رفتن از آستانه حلالیت محتوای معدنی آب تشکیل می شود. اکثر جامدات محلول در آب با افزایش دمای آب محلول می شوند و در نتیجه بر روی سطوح انتقال حرارت به صورت رسوب، ته نشین می شوند. اغلب اوقات، دمای هر لوله دیگ کمی متفاوت است و رسوب بیشتری در این نقاط داغتر ایجاد می شود. هنگامی که رسوب در درون سیستم دیگ بخار تشکیل شود، می تواند یک اثر جداسازی ایجاد کند که باعث افزایش تغییرات دما می شود. این تغییرات افزایش یافته و می تواند به نشتی در لوله دیگ یا در موارد شدید، منجر به پارگی لوله دیگ شود.

2. مبدل های حرارتی

مبدل ها در صورت تجمع رسوب، دچار انسداد، جریان محدود و افزایش افت فشار لوله کشی و همچنین کاهش راندمان انتقال حرارت خواهند شد. تمیز کردن اسید باید قبل از مسدود شدن کامل لوله انجام شود، در غیر این صورت محلول اسید نمی تواند در گردش باشد.

تمیز کردن شیمیایی مبدل حرارتی

3. برج های خنک کننده

تجمع رسوب در برج خنک کننده می تواند محل نگهداری باکتری لژیونلا باشد و از آنجایی که تمیز بودن سیستم ها از الزامات HSE است، در صورت وجود رسوب نیاز به تمیز کردن اسیدی خواهد بود. هر مبدل حرارتی مرتبط با سیستم خنک کننده نیز ممکن است نیاز به تمیز کردن اسیدی داشته باشد.

4. کندانسورهای تبخیری

لوله های یک کندانسور تبخیری به سادگی یک مبدل حرارتی هستند که گازهای تبرید را خنک می کنند. نه تنها راندمان سرمایش کاهش می یابد، بلکه اگر گاز به درستی خنک نشود، عملیات تبرید نیز ناکارآمد خواهد بود. رسوب موجود نیز مشمول الزامات HSE به شیوه ای مشابه برج خنک کننده است.

چگونه می توان از تشکیل رسوب در سیستم جلوگیری کرد؟

رسوب معمولا قابل پیشگیری است و در بیشتر موارد به دلیل عدم وجود تصفیه آب یا کنترل ضعیف آن اتفاق می افتد. فرآیندهایی مانند تولید بخار، برج های خنک کننده و کندانسورهای تبخیری معمولا دارای نوعی تجهیزات تصفیه آب خارجی هستند، مانند نرم کننده آب، دیونیزور، اسمز معکوس و غیره که نمک های تشکیل دهنده سختی کلسیم و منیزیم موجود در آب را، قبل از ورود به تجهیزات حذف می کند. برخی از تجهیزاتی که باعث ایجاد مشکل رسوب زدگی می‌شوند شامل گرم‌کننده‌ها، سیلندرهای آب گرم، مبدل‌های حرارتی، مخازن فرآیند، دستگاه‌های ثابت آب، ماشین‌های قالب‌گیری پلاستیک، اکسترودرها، ماشین‌های ظرفشویی، مرطوب‌کننده‌ها و ماشین‌های آب خنک شونده هستند.

و اما راه چاره چیست؟

دیگ بخار باید از هرگونه رسوب و خوردگی مصون باشد. اما هنگامی که دیگ بخار شروع به تشکیل رسوب می کند، باید به سرعت رسوب زدایی شود تا عملکرد دستگاه تحت الشعاع قرار نگیرد. اما بهترین روش تمیز کردن رسوب بویلر چیست؟ عموما از روش رسوب زدایی اسیدی برای این منظور استفاده می شود. آرال شیمی ارائه دهتده انواع محصولات برای رسوب زدایی و جرمگیری صنعتی از تاسیسات و تجهیزات مختلف نیروگاهی است. محصول رسوب زدای بویلر صنعتی دسکالین ، یک ماده شیمیایی قوی است که برای حذف یا حل کردن کربنات کلسیم، رسوب آهک، زنگ و سایر رسوبات معدنی از تجهیزات مختلف که با رسوبات تشکیل دهنده آب در تماس است استفاده می شود. قابل استفاده برای مبدل های حرارتی ، بویلرها ، برج های خنک کننده، کندانسورها و غیره است.