مکانیزم خوردگی در برج خنک کننده، به دلیل گرد آمدن عوامل اصلی مانند وجود محیط تر به واسطه حضور آب که لازمه و مقدمه تشکیل الکترولیت بوده و استفاده از فلزات مختلف با پتانسیلهای متفاوت در نقاط گوناگون سیستم خنک کننده از جمله مبدلها، لولهها و … که مکان مناسبی برای بروز واکنشهای الکتروشیمیایی (اکسیداسیون و احیا) و تشکیل آند و کاتد است، شرایط تشکیل یک پیل الکتروشیمیایی و خوردگی را در سیستم خنک کننده را فراهم میسازد. قبلاً نیز در بخش مقالات سایت کارا فناور اطلس پارسی، در مطلب خوردگی در برج خنک کننده به توضیح کلی درباره این پدیده پرداختیم؛ ولی در این مطلب به بررسی دقیق مکانیزم خوردگی در کولینگ تاور میپردازیم.
بررسی مکانیزم خوردگی در برج خنک کننده
همانطور که اشاره شد آب به عنوان الکترولیت و وجود فلزات مختلف در نقاط گوناگون سیستم خنک کننده شرایط تشکیل یک پیل الکتریکی را مهیا کرده و موجب بروز خوردگی میشود. از طرفی ورود اکسیژن، گازهای سولفور, میکرو ارگانیسمها و گردو غبار از طریق هوا و دمای بالای آب چرخشی و تغییرات PH نیز به نوبه ی خود به خوردگی دامن زده و منجر به تشدید آن میگردد. اساساً دو نوع واکنشهای اکسیداسیون و احیا و مهاجرت الکترونها از آند که محل تولید الکترون طی واکنش اکسیداسیون است، به کاتد که محل مصرف این الکترونها میباشد، علت اصلی وقوع پدیده ی خوردگی است. از طرفی آب و یا رطوبت هوا نیز بستر لازم را جهت حرکت یونهای مثبت و منفی فراهم نموده و حلقه ی تشکیل مکانیزم خوردگی را تکمیل میکند.
واکنش آندی باعث بروز پدیده ی یونیزاسیون و کنده شدن اتم های فلز از سطح فلز میشود. با توجه به فراهم بودن شرایط لازم جهت بروز پدیده خوردگی در سیستمهای خنک کننده، این پدیده به اشکال مختلف مانند خوردگی شیاری، حفرهای و غیره اتفاق میافتد. خوردگی حفرهای در زیر لایههای رسوبی تشکیل شده در سطح فلز صورت میگیرد. به دلیل غلظت کم اکسیژن در زیر این لایه، یک آند محلی تشکیل شده و در محیط اطراف آن چون غلظت اکسیژن بیشتر است، یک کاتد محلی ایجاد میشود.
بنابر این فلز توسط این نوعی از مکانیزم خوردگی در برج خنک کننده که به آن خوردگی حفرهای میگویند، مورد حمله قرار میگیرد. خوردگی شیاری در شکافها و مناطق مردهای که در آنها آب جریان ندارد، اتفاق میافتد. حال ببینیم چگونه میتوان از انواع مکانیزم خوردگی در برج خنک کننده جلوگیری نمود.
جلوگیری از بروز مکانیزم خوردگی در برج خنک کننده
از آنجاییکه برای انجام پدیده ی خوردگی سه عامل اصلی، آند، کاتد و الکترولیت مورد نیاز است، اگر هرکدام از این عوامل به طریقی حذف شود، خوردگی تشکیل نخواهد شد. بازدارندههای خوردگی نیز مطابق با این مکانیزم عمل میکنند. این بازدارندهها، مواد شیمیایی هستند که با تشکیل یک لایه نازک که اصطلاحاً “لایه ی محافظ” نامیده میشود، بر سطح آند و یا کاتد فرآیند خوردگی را کاهش داده و یا متوقف مینمایند.
“وجود محیط تر به واسطه حضور آب که همان الکترولیت است، استفاده از فلزات مختلف با پتانسیلهای متفاوت در نقاط گوناگون سیستم خنک کننده از جمله مبدلها، لولهها و … که مکان مناسبی برای بروز واکنشهای الکتروشیمیایی (اکسیداسیون و احیا) و تشکیل آند و کاتد میباشد، شرایط تشکیل یک پیل الکترو شیمیایی و تکمیل مکانیزم خوردگی در برج خنک کننده را فراهم میسازد.”
انواع بازداندههای خوردگی در برج خنک کننده
بازدارندههای خوردگی به دو دسته ی زیر تقسیم بندی میشوند:
- بازدارندههای خوردگی آندی
- بازدارندههای خوردگی کاتدی
بازدارندههای خوردگی آندی
بازدارندههای آندی، یک لایه محافظ بر روی سطح آند تشکیل داده و از این طریق واکنشهای خوردگی کاهش مییابند.
بازدارندههای خوردگی کاتدی
بازدارندههای کاتدی، یک لایه محافظ بر روی سطح کاتد تشکیل داده و مانع از رسیدن اکسیژن محلول در آب به سطح فلز میشوند. انتخاب یک بازدارنده ی مناسب کولینگ تاور، بستگی به پارامترهای طراحی سیستم خنک کننده و ترکیبات آب و همچنین نوع فلزات به کار رفته در سیستم، شرایط تنش وارد بر سیستم، تمیز کاری و سرعت آب دارد که همگی این موارد بر انتخاب یک بازدارنده مناسب، تاثیرگذار هستند.
عوامل دیگری که بایستی در نظر گرفته شوند، شامل حد شاخص مورد نیاز برای آب، PH، اکسیژن محلول، نمکها و ترکیبات معلق در آب میباشند. در این بخش، در ابتدا با مکانیزم خوردگی در انواع برج خنک کننده آشنا شده و در ادامه نیز شرح بیشتری درباره آن خواهیم داد.
روابط شیمیایی در خوردگی برج خنک کننده
زمانی که فلز در تماس با آب قرار می گیرد, به دلیل یکنواخت نبودن ترکیبات موجود در فلز، نقاط کوچکی با پتانسیل الکتریکی کمتر (آندهای محلی) و تعداد نقاط زیادی با پتانسیل بیشتر (کاتدهای محلی) بر روی سطح آن تشکیل شده و سپس واکنشهای الکتروشیمیایی شکل میگیرد. واکنش (a) در آند انجام شده و واکنشهای (b) و (c) نیز در کاتد انجام میشوند.
واکنش اصلی که در کاتد صورت میگیرد، شامل واکنش احیا اکسیژن است؛ یعنی واکنش (b)، زیرا آب سیستم خنک کننده در اکثر مواقع از لحاظ شیمیایی خنثی و کمی قلیایی بوده و غلظت یون H+ آن بسیار کم است. واکنشهای دیگری که انجام میشوند؛ به شرح زیر هستند.
زمانی که سطح فلز با آب که شامل اکسیژن محلول است تماس پیدا میکند، واکنشهای فوق انجام میشوند. زمانی که رسوبات لجنی که اغلب متشکل از میکرو ارگانیسمها است، به سطح فلز میچسبد. در این زمان یک شرایط هوازی در زیر رسوبات ایجاد شده و باکتری احیا کننده سولفات رشد میکند. سپس واکنش خوردگی در بعضی نواحی به دلیل تولید سولفید هیدروژن توسعه مییابد.
جهت مطالعه ببشتر به مطالب “کنترل PH آب برج خنک کننده“ و “بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده“ و “انواع بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده“ مراجعه فرمایید.
شرکت کارا فناور اطلس پارسی (بادران تهویه صنعت)
تلفن تماس: ۰۲۱۲۶۷۰۹۹۱۸ / ۰۲۱۲۶۷۰۹۳۶۸ / ۰۲۱۲۲۶۴۵۸۹۰ / ۰۲۱۲۶۶۰۲۷۷۶
تماس فوری / واتس اپ:۰۹۲۱۳۶۰۲۶۹۰
وب سایت رسمی:Badrantahvieh.net
ایمیل:badran.tahvieh@gmail.com
گروه تلگرام:Cooling tower
