Nước nồi hơi và các biện pháp xử lý

Với mục đích làm tài liệu tham khảo lý thuyết về bản chất nước nồi hơi trong quá trình vận hành nồi hơi cho các đồng nghiệp cùng công tác trên tàu. Việc biên soạn một cách ngắn gọn và thực dụng dựa vào những kiến thức cơ bản, các tài liệu cóp nhặt của các nhà chế tạo, các nhà sản xuất mà người viết đã có thực tế sử dụng cộng với kiến thức tìm kiếm trên Internet - Wiki.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nước nồi hơi và các biện pháp xử lý NƯỚC NỒI HƠI VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝVới mục đích làm tài liệu tham khảo lý thuyết về bản chất nước nồi hơi trong quá trình vận hànhnồi hơi cho các đồng nghiệp cùng công tác trên tàu. Việc biên soạn một cách ngắn gọn và thựcdụng dựa vào những kiến thức cơ bản, các tài liệu cóp nhặt của các nhà chế tạo, các nhà sản xuấtmà người viết đã có thực tế sử dụng cộng với kiến thức tìm kiếm trên Internet - Wiki. Ở đây chủyếu chỉ đề cập đến loại nồi hơi thấp đến trung áp dưới 6MPa. Bài viết lần đầu 2012 đã được sửachữa và bổ sung lần thứ 2 vào 2017, 2021.Vì trình độ có hạn sẽ không thể tránh được sai sót, rất mong nhận được các góp ý để hoàn thiện.Xin chân thành cảm ơn. M/V DOUBLE PRIDE /2012 M/V IKAN TAMBAN/2017 C/E Đỗ Đức Thạch(http://hoahocngaynay.com/en/nghien-cuu-giang-day/quy-trinh-hoa-hoc/1820-nuoc-noi-hoi-va-cac-bien-phap-xu-ly.html; doducthach@yahoo.com)I) Các tác động của môi trường gây hại cho nồi hơi - Phía nước, hơi:Nồi hơi sẽ chịu những ảnh hưởng, hư hỏng do phá hủy bởi ăn mòn hóa học và cáu cặn gây ra. Cáctác nhân này cũng được chuyển tải theo hơi nước hoặc do bọt bùng sôi cuốn đi gây tác hại cho cảhệ thống nhận hơi công tác.1. Ăn mòn hóa học: Gây mục gỉ, mòn bục,nứt và cản trở trao đổi nhiệt.+) Khí Oxy O2 (có trong không khíhoặc hòa tan trong nước):Fe + O2 => Fe2O3Fe2O3 + O2 => Fe3O4 ( Màu đen – Có tác dụng làm lớp bảo vệ chống acid thâm nhập)Do giàu Oxy nên:Fe3O4 + O2 => Fe2O3 (Màu đỏ – gây mục gỉ phát triển – cản trở trao đổi nhiệt)Cu + O2 => Cu2O (Màu đỏ – Không chống acid, gây mục gỉ phát triển).Nhưng:Cu2O + O2 => CuO ( Màu nâu đen – Có tác dụng làm lớp bảo vệ chống Oxy, acid thâm nhập)+) Khí Hydro H2: Chỉ tác hại đối với nồi hơi cao áp (trên 6Mpa), H2 tác động với Cacbon C ở các tổchức tinh thể thép gây vết nứt tế vi tại nút Carbon bị mất, khi có ứng suất cục bộ tập trung dầndẫn đến nứt vách nồi, ống.H2 + C (To,P cao) => CH4+) Ăn mòn do Acid: (#)-Khí CO2, SO2, H2S… có trong không khí khi hòa tan với nước (H+ OH-) tạo: H2CO3, H2SO4, H2S, …cũngnhư lượng nhỏ các Acid khác đã sẵn có trong nước nó tác động với Fe, Cu tạo các muối, gây ănmòn không những vách ống nồi hơi mà còn cả thiết bị nhận hơi công tác. Page 1 of 11 Fe + CO2 + H2O => FeCO3 + H2+) Ăn mòn do muối natri NaCl có trong nước cấp hoặc nước biển nếu bị rò từ bầu ngưng.NaCl < = > Na+ + Cl- ; H2O H+ + OH-Cl- + H+ HCl tính acid – gây ăn mòn.+) Ăn mòn do gỉ muối đồng Cu++ (CO3 -- ,SO4 ++, Cl - ..) dồn về từ các bầu hâm, bầu ngưng gây ănmòn.vd: CuSO4 + Fe => FeSO4 + Cu+) Ăn mòn điểm do sự co giãn cục bộ tại các vị trí gây nứt vỡ lớp Fe3O4 bảo vệ – Xuất hiện khi đốtnồi còn đang nguội với tốc độ quá nhanh không theo qui trình đốt hâm nóng (xem phần thamkhảo); Các tạp chất vô cơ (cát, đất…) hay hữu cơ (vi khuẩn, tế bào…) tạo cực pin gây ăn mòn điệnhóa.Đặc biệt gỉ phần trên và sát mặt nước khi nồi hơi không sử dụng trong thời gian dài- Cách bảoquản: Điền đầy nước vào bầu nồi,cấp dư hóa chất khử oxy và đủ các hóa chất khác, đóng kín van.2. Cáu cặn nồi hơi: Cản trở trao đổi nhiệt – Tạo ứng suất nhiệt cao cục bộ gây nứt, cháy ống vàvách nồi; làm “tổ” cho các cực pin ion gây ăn mòn điện hóa. (Rất nguy hiểm khi lớp cáu bám dàyhơn 2mm)Các thành phần hóa học chính gây cáu cặn có trong nước – Nhóm khiềm thổ Ca++, Mg++, SiO2 tạonước cứng, đặc biệt với nước nhận từ trên bờ.Chú ý: Sử dụng nước chưng cất đủ tiêu chuẩn từmáy chưng cất nước ngọt trên tàu là tốt nhất cho các hệ thống trao đổi nhiệt (lưu ý thiết bị đo độmặn của máy chưng cất cần phải hoạt động tốt).2.1 Các hợp chất tạo cáu cặn tồn tại khi các tinh thể đá vôi CaCO3, đá gan gà magie MgCO3 hòatan, và các muối khác (Vd. MgCl, CaCl2, ...) tác động với các acid tự nhiên ở mục (#) trên tạo ra:- Muối bền:CaCO3 + H2SO4 => H2O + CO2+ CaSO4 (Thạch cao – Hòa tan tốt nếu bám dính thì tạo cáu mềm –Không tẩy được bằng acid, chỉ làm sạch bằng cơ học)MgCO3 + H2SO4 => H2O + CO2 + MgSO4 (Hòa tan tốt; kết tủa bám dính nếu môi trường giàu Ca ++)MgCl2 => Mg++ +Cl-Mg++ nếu gặp nhóm OH ...