تجزيه و تحليل علل خوردگي تيوب در اكونومايزر سيستم توليد بخار

Failure Analysis of an Economizer Tube in Steam Generation Systems

خوردگي در سيستم‌هاي توليد بخار باعث ايجاد مشكلات زيادي در واحدهاي صنعتي مي‌شود. اكونومايزر و گرم‌كننده آب تغذيه اولين مناطقي هستند كه در يك سيستم توليد بخار در حال كار دچار خوردگي مي‌شود. اكونومايزر به دليل استفاده از انرژي گاز در حال خروج از سيستم بويلر، عاملي كليدي در افزايش بهره‌وري حرارتي بويلر است. بروز خوردگي باعث كاهش بهره‌وري بويلر مي‌شود. عموماً خوردگي در اين تجهيزات در اثر ورود گاز اكسيژن، دي‌اكسيدكربن و آمونياك رخ مي‌دهد. در اين تحقيق دلايل خوردگي يك نمونه تيوب فين دار اكونومايزر با استفاده از آناليز شيميايي تيوب و فين‌هاي آن، آناليز شيميايي محصولات خوردگي با روش‌هاي XRD و XRF، ارتباط بين مورفولوژي خوردگي و نتايج آناليز رسوبات بررسي شد. همچنين، اثر كاهش ضخامت تيوب بر استحكام مكانيكي آن در شرايط عملياتي مورد مطالعه قرار گرفت. طبق نتايج، اكسيژن عامل اصلي خوردگي بوده است. همچنين عليرغم كاهش ضخامت تيوب در اثر خوردگي، تيوب از استحكام مكانيكي كافي در برابر فشارهاي داخلي برخوردار است.

Corrosion in steam generation systems may lead to many problems in industrial units. The economizer and heating systems are the first parts of an in-service steam generation system where corrosion happens. Due to use of the boiler exhaust gases energy, an economizer is a key factor in increasing boiler thermal efficiency. Generally, corrosion in economizer equipment is due to O2, CO2 and NH3 pollutants. In this work, the failure of a finned tube economizer is investigated by chemical analysis of the fin and tube samples, XRD and XRF analysis of corrosion product and the relation between the corrosion morphology and sediment composition. In addition, effect of tube thinning due to corrosion on mechanical strength is evaluated under operational conditions. The obtained results clearly show that oxygen is the main cause of corrosion. Moreover, mechanical strength and resistance of the tube to internal pressure are higher than the minimum limit value despite tube thinning by corrosion.