بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده

بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده

بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده مواد شیمیایی هستند که به آب برج خنک کننده اضافه می شوند تا اثرات خوردگی را کاهش یا از بین ببرند. این مواد شیمیایی به عنوان بازدارنده به آب برج خنک کن اضافه می شوند تا از خوردگی جلوگیری کنند. بازدارنده های خوردگی محلول در آب هستند در حالیکه لایه ای که بر سطح فلز تشکیل میدهند و مانع از خوردگی فلز می شود غیر محلول در آب است. این لایه ، لایه محافظ نامیده می شود. لایه محافظ بوسیله ی جلوگیری از هیدراسیون یون های فلزی و یا کاهش اکسیژن محلول در سطح فلز، از واکنش خوردگی ممانعت می کند. در واقع عملکرد مواد بازدارنده ی خوردگی را بر اساس خواص لایه محافظ آن ها نشان می دهد.

بازدارنده-خوردگی-در-کولینگ-تاور
بازدارنده-خوردگی-در-کولینگ-تاور

عملکرد بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده

بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده لایه ای محافظ بروی فلز تشکیل می دهد و جلوی خوردگی فلز را می گیرد. کرومات ها و نیتریت ها، از انواع بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده می باشند که یک فیلم اکسید به عنوان لایه محافظ روی سطح فلز تشکیل می دهند. این بازدارنده ها باعث اکسید شدن سریع یون های آهن تولید شده در واکنش آندی می شود و با تشکیل یک لایه اکسید بر روی سطح فلز که اکثرا از اکسید فریک هیدراته می باشد، مانع خوردگی می شوند.

لایه محافظ از نوع اکساید، متشکل از ذرات بسیار نرم و قطر لایه بسیار نازک می باشد و دارای خاصیت چسبندگی خوبی به سطح فلز است و به ندرت باعث کاهش هدایت حرارتی در مبدل ها می شود. بیشتر بازدارنده های خوردگی از این نوع خواص بازدارندگی در حد عالی نشان می دهند.

از جمله نقاط ضعف بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده که لایه محافظ آنها از نوع لایه اکساید میباشد ایجاد خوردگی محلی در صورت استفاده در غلظت های کم است. این نوع بازدارنده ها دارای مشکلات کاربردی نیز هستند به طور مثال، کرومات ها به شدت سمی و دور ریز آنها ممنوع می باشد. نیتریت ها، توسط باکتری های نیتریفیکاسیون، اکسید شده و در سیستم های خنک کننده به صورت نیترات در می آیند که هیچگونه اثرات بازدارندگی خوردگی ندارند.

بازدارنده های خوردگی محلول در آب هستند در حالیکه لایه ای که بر سطح فلز تشکیل میدهند و مانع از خوردگی فلز می شود غیر محلول در آب است. این لایه , لایه محافظ نامیده می شود. لایه محافظ بوسیله ی جلوگیری از هیدراسیون یون های فلزی و یا کاهش اکسیژن محلول در سطح فلز، از واکنش خوردگی ممانعت می کند.

پلی فسفات ها، در ابتدا تشکیل یک لایه مخافظ که ترکیبی از اکسید آهن و فسفات آهن می باشد در سطح فلز می دهند. سپس این ترکیبات با یونهای کلسیم موجود در آب ترکیب شده و تشکیل لایه فسفات کلسیم بر روی لایه اولیه می دهند. توسط روش های مختلف آنالیز مشخص شده است که پلی فسفات ها، لایه محافظی که خود متشکل از دو لایه می باشد بر روی سطح فلز تشکیل می دهند که این لایه ها دو نقش متفاوت را در روش بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده ایجاد می کنند.

بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده
بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده

لایه ی غنی از اکسید آهن و فسفات آهن در سطح کربن استیل باعث افزایش پتانسیل الکتریکی آن و حالت غیر فعال می شود و مانع از حل شدن فلز می گردد. لایه بالایی که فسفات کلسیم است مانع از انجام اکسیداسیون می گردد. لایه فسفات کلسیم باعث متفرق ساختن نفوذ اکسیژن به سطح کربن استیل نیز شده و همچنین باعث متفرق ساختن نفوذ یون های کلراید و سولفات به داخل فیلم می شود، در نتیجه لایه زیرین محافظ، از تخریب توسط این یون ها محفوظ می ماند. در صورت استفاده از مخلوط پلی فسفات ها و نمک های روی، به عنوان بازدارنده، لایه ی بالایی محافظ مخلوطی از فسفات کلسیم و روی می شود، اما لایه زیرین به ندرت تغییر ترکیب می دهد.

پلی فسفات ها به عنوان ماده بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده برای آبهای نرم و فاقد مواد معدنی مثل یون های کلسیم و روی، دارای خواص کمی می باشند. زیرا هیچ گونه لایه فسفات کلسیم تشکیل نمی شود و لایه اکسید آهن و فسفات در این شرایط مقاوم نمی باشد. تاثیرات بازدارندگی که توسط پلی فسفات ها بدست می آید نسبت به مواد بازدارنده که لایه محافظ اکسید تشکیل می دهد کمتر می باشد زیرا لایه فسفات کلسیم به طور معمول یکنواخت نبوده و نسبت به لایه اکسید متخلخل می باشد.

زمانی که برای دستیابی به خوردگی کمتر از میزان بالای پلی فسفات ها استفاده می شود، لایه های متخلخل تشکیل شده بسیار ضخیم می شود و موجبات رسوب را فراهم می کند. در این گروه مکانیزم بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده توسط اورتوفسفات ها و پلی فسفاتها شبیه به فسفات ها می باشد.

استتفاده از مخلوط فسفات ها و پلیمر های سبک محلول در آب به منظور تشکیل یک لایه غیر متخلخل از فسفات کلسیم در سطح فلز و ممانعت از رشد بیش از حد این لایه و ایجاد مشکلات رسوب، بسیار موثر است. جذب شدن پلیمر ها بر روی لایه ی فسفات کلسیم، میزان رشد این لایه را کاهش می دهد در نتیجه لایه فسفات کلسیم نازک و غیر متخلخل می شود و از رشد بیش از حد این لایه جلوگیری می کند.

بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده
بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده

مر کاپتو بنزو تیازول نوعی از بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده می باشد که با یون های فلز که بایستی محافظت شود تشکیل نمک های غیر محلول می دهد. این بازدارنده ها، در ناحیه آندی، یعنی جاهایی که فلز حل می شود و غلظت یون ها افزایش می یابد، تشکیل لایه محافظ می دهد. در این حالت رشد لایه محافظ بعد از تشکیل متوقف خواهد شد زیرا این لایه مانع از انحلال هر فلز جدید می شود بنا بر این به صورت رسوب  در نمی آید حتی اگر مقادیر بیش از حد بازدارنده استفاده شود.

بازدارنده هایی که به این روش عمل میکنند، اثرات بازدارندگی خوردگی عالی در مورد مس و آلیاژهای مس دارند. این بازدارنده خوردگی در مورد کربن استیل استفاده نمی شود. این نوع بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده ای که در ساخت آن از کربن استیل استفاده می کنند، مناسب نیست. آمین ها از نوعی بازدارنده های خوردگی می باشند که تشکیل فیلم جذبی در سطح فلز می دهند. این لایه دارای گروه های عملکردی می باشد که قابلیت جذب در سطح فلز را  دارند و با جذب شدن در سطح فلزات تمیز، از طریق گروه های فعال خود مانع از نفوذ آب و اکسیژن محلول به سطح فلز می شوند، در آبهای خنثی مثل آب برج خنک کننده، این بازدارنده ها تاثیرات مطلوبی نشان نمی دهد زیرا سطح فلز تمیز نمی باشد بنابر این تشکیل لایه محافظ مشکل است.

جهت مطالعه بیشتر به مطلب ” انواع بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده ” و ” خوردگی در برج خنک کننده ” و ” مکانیزم خوردگی در برج خنک کننده ” و ” عوامل موثر بر خوردگی در برج خنک کننده ” مراجعه فرمایید.