تُستخدم الغلايات الصناعية بشكل شائع في الطاقة الكهربائية والصناعات الكيميائية والصناعات الخفيفة وغيرها من الصناعات، وتُستخدم على نطاق واسع في حياة الشركات والمؤسسات. عند توقف الغلاية عن العمل، تتدفق كمية كبيرة من الهواء إلى نظام المياه الخاص بها. على الرغم من أن الغلاية قد فرغت الماء، إلا أن هناك طبقة مائية على سطحها المعدني، وسيذوب الأكسجين فيها، مما يؤدي إلى تشبعها، مما يؤدي إلى تآكل الأكسجين. عندما يكون هناك مقياس ملح على السطح المعدني للغلاية، والذي يمكن أن يذوب في طبقة الماء، يكون هذا التآكل أكثر خطورة. تُظهر الممارسة أن التآكل الشديد في الغلايات يتشكل غالبًا أثناء عملية إيقاف التشغيل ويستمر في التطور أثناء الاستخدام. لذلك، فإن اتخاذ تدابير وقائية صحيحة أثناء عملية إيقاف التشغيل له أهمية كبيرة لمنع تآكل الغلاية، وضمان التشغيل الآمن، وإطالة عمر خدمة الغلاية.
هناك العديد من الطرق لمنع التآكل الناتج عن إغلاق الغلاية، والتي يمكن تقسيمها إلى فئتين: الطريقة الجافة والطريقة الرطبة.
1. الطريقة الجافة
1. طريقة المجفف
تقنية المجفف تعني أنه بعد إيقاف الغلاية، وعند انخفاض درجة حرارة الماء إلى 100-120 درجة مئوية، يُصرّف الماء بالكامل، وتُستخدم الحرارة المُهدرة في الفرن لتجفيف سطح المعدن؛ وفي الوقت نفسه، تُزال الرواسب المترسبة في نظام ماء الغلاية، ويُصرّف خبث الماء والمواد الأخرى. بعد ذلك، يُحقن المجفف في الغلاية للحفاظ على سطحها جافًا ومنع التآكل. من بين المجففات الشائعة الاستخدام: كلوريد الكالسيوم (CaCl2)، وأكسيد الكالسيوم (CaO)، وهلام السيليكا.
وضع المجفف: قسّم الدواء إلى عدة أطباق خزفية وضعها على غلايات مختلفة. في هذه المرحلة، يجب إغلاق جميع صمامات الصودا والماء لمنع تدفق الهواء الخارجي.
العيوب: هذه الطريقة استرطابية فقط. يجب فحصها بعد إضافة المجفف. انتبه دائمًا لذوبان الدواء. في حال حدوث ذلك، استبدله في الوقت المناسب.
2. طريقة التجفيف
هذه الطريقة هي تصريف الماء عند انخفاض درجة حرارة ماء الغلاية إلى ١٠٠-١٢٠ درجة مئوية عند إيقاف تشغيلها. بعد نفاد الماء، تُستخدم الحرارة المتبقية في الفرن لتسخينه على نار هادئة، أو يُدخل الهواء الساخن إلى الفرن لتجفيف السطح الداخلي للغلاية.
العيوب: هذه الطريقة مناسبة فقط للحماية المؤقتة للغلايات أثناء الصيانة.
3. طريقة شحن الهيدروجين
تعتمد طريقة شحن النيتروجين على شحن الهيدروجين في نظام مياه الغلاية مع الحفاظ على ضغط موجب معين لمنع دخول الهواء. ولأن الهيدروجين خامل جدًا وغير قابل للتآكل، فإنه يمنع التآكل الناتج عن توقف الغلاية.
الطريقة هي:قبل إيقاف تشغيل الفرن، يُرجى توصيل خط أنابيب تعبئة النيتروجين. عندما ينخفض الضغط في الفرن إلى 0.5 مقياس، تبدأ أسطوانة الهيدروجين بإرسال النيتروجين إلى أسطوانة الغلاية والموفر عبر أنابيب مؤقتة. المتطلبات: (1) يجب أن تكون نقاء النيتروجين أعلى من 99%. (2) عند ملء الفرن الفارغ بالنيتروجين، يجب أن يكون ضغط النيتروجين في الفرن أعلى من 0.5 مقياس. (3) عند التعبئة بالنيتروجين، يجب إغلاق جميع الصمامات في نظام ماء الوعاء وإحكام إغلاقها لمنع التسرب. (4) خلال فترة حماية شحن النيتروجين، يجب مراقبة ضغط الهيدروجين في نظام الماء وإحكام إغلاق الغلاية باستمرار. في حال وجود استهلاك زائد للنيتروجين، يجب اكتشاف التسرب والقضاء عليه على الفور.
العيوب:يجب الانتباه جيدًا لمشاكل تسرب الهيدروجين، والفحص الدوري يوميًا، ومعالجة المشاكل في الوقت المناسب. هذه الطريقة مناسبة فقط لحماية الغلايات المعطلة لفترة قصيرة.
4. طريقة ملء الأمونيا
طريقة ملء الغلاية بالأمونيا هي ملء كامل حجم الغلاية بغاز الأمونيا بعد إيقاف تشغيلها وتفريغ الماء. يذوب الأمونيا في طبقة الماء على سطح المعدن، مشكلاً طبقة واقية مقاومة للتآكل. كما يمكن للأمونيا أن تقلل من ذوبان الأكسجين في طبقة الماء، وتمنع التآكل الناتج عن الأكسجين المذاب.
العيوب: عند استخدام طريقة ملء الأمونيا، يجب إزالة الأجزاء النحاسية للحفاظ على ضغط الأمونيا داخل الغلاية.
5. طريقة الطلاء
بعد انتهاء صلاحية الغلاية، يُصرف الماء، وتُزال الأوساخ، وتُجفف السطح المعدني. ثم تُدهن طبقة من الطلاء المقاوم للتآكل بالتساوي على السطح المعدني لمنع تآكل الغلاية. عادةً ما يُصنع الطلاء المقاوم للتآكل من مسحوق الرصاص الأسود وزيت المحرك بنسبة معينة. عند الطلاء، يُشترط تغطية جميع الأجزاء التي يُمكن ملامستها بالتساوي.
العيوب: هذه الطريقة فعالة ومناسبة لصيانة إيقاف تشغيل الفرن على المدى الطويل؛ ومع ذلك، من الصعب تشغيلها عمليًا وليس من السهل طلائها في الزوايا واللحامات وجدران الأنابيب المعرضة للتآكل، لذلك فهي مناسبة فقط للحماية النظرية.
2. الطريقة الرطبة
1. طريقة المحلول القلوي:
تعتمد هذه الطريقة على إضافة قلوي لملء الغلاية بماء ذي قيمة pH أعلى من 10. تُشكّل طبقة واقية مقاومة للتآكل على سطح المعدن لمنع الأكسجين المذاب من تآكله. المحلول القلوي المستخدم هو NaOH أو Na3PO4 أو خليط منهما.
العيوب: يجب الحرص على الحفاظ على تركيز موحد للقلويات في المحلول، ومراقبة قيمة الرقم الهيدروجيني للغلاية بشكل متكرر، والانتباه إلى تكوين المقياس الناتج.
2. طريقة حماية كبريتيت الصوديوم
كبريتيت الصوديوم عامل اختزال يتفاعل مع الأكسجين المذاب في الماء لتكوين كبريتات الصوديوم. هذا يمنع تآكل الأسطح المعدنية بفعل الأكسجين المذاب. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام طريقة الحماية بمحلول مختلط من فوسفات ثلاثي الصوديوم ونتريت الصوديوم. تعتمد هذه الطريقة على قدرة هذا السائل المختلط على تكوين طبقة واقية على سطح المعدن لمنع تآكله.
العيوب: عند استخدام طريقة الحماية من الرطوبة هذه، يجب تصريف المحلول جيدًا وتنظيفه جيدًا قبل بدء تشغيل فرن المنشار، ويجب إضافة الماء مرة أخرى.
3. طريقة الحرارة
تُستخدم هذه الطريقة عند إيقاف التشغيل خلال عشرة أيام. وتتمثل في تركيب خزان مياه فوق أسطوانة البخار وتوصيله بها عبر أنبوب. بعد إيقاف تشغيل الغلاية، تُملأ بماء منزوع الأكسجين، ويُملأ معظم خزان المياه بالماء. يُسخّن خزان المياه بواسطة بخار خارجي، مما يضمن غليان الماء باستمرار.
العيوب: عيب هذه الطريقة هو أنها تتطلب مصدر بخار خارجي لتزويد البخار.
4. طريقة الحماية لإيقاف (الاحتياطي) استخدام الأمينات المكونة للأغشية
تعتمد هذه الطريقة على إضافة عوامل تشكيل غشاء أميني عضوي إلى النظام الحراري عند انخفاض ضغط ودرجة حرارة الغلاية إلى الظروف المناسبة أثناء إيقاف تشغيل الوحدة. تدور هذه العوامل مع البخار والماء، وتُمتص جزيئاتها بإحكام على سطح المعدن وتُوجَّه بالتتابع. يُشكِّل هذا الترتيب طبقة واقية جزيئية ذات "تأثير حجب" لمنع انتقال الشحنات والمواد المسببة للتآكل (الأكسجين، وثاني أكسيد الكربون، والرطوبة) على سطح المعدن، مما يُساعد على منع تآكل المعدن.
العيوب: المكوّن الرئيسي لهذا المُركّب هو ألكانات خطية عالية النقاء وأمينات مُشكّلة لأغشية عمودية، أساسها أوكتاديسيلامين. بالمقارنة مع مُركّبات أخرى، يُعدّ هذا المُركّب أكثر تكلفةً وصعوبةً في الاستخدام.
طرق الصيانة المذكورة أعلاه أسهل في الاستخدام اليومي، وتُستخدم في معظم المصانع والشركات. مع ذلك، يختلف اختيار طرق الصيانة اختلافًا كبيرًا أثناء التشغيل الفعلي، نظرًا لاختلاف أسباب وفترات إيقاف تشغيل الفرن. في التشغيل الفعلي، يتبع اختيار طرق الصيانة عادةً النقاط التالية:
1. إذا تم إيقاف تشغيل الفرن لمدة تزيد عن ثلاثة أشهر، فيجب استخدام طريقة التجفيف بالطريقة الجافة.
2. إذا تم إيقاف تشغيل الفرن لمدة 1-3 أشهر، يمكن استخدام طريقة المحلول القلوي أو طريقة نترات الصوديوم.
٣. بعد توقف الغلاية عن العمل، وإذا أمكن تشغيلها خلال ٢٤ ساعة، يُمكن استخدام طريقة الحفاظ على الضغط. كما يُمكن استخدام هذه الطريقة مع الغلايات التي تعمل بشكل متقطع أو التي تتوقف عن العمل خلال أسبوع. ولكن يجب أن يكون الضغط في الفرن أعلى من الضغط الجوي. إذا انخفض الضغط قليلاً، فيجب إشعال النار لزيادة الضغط مع مرور الوقت.
٤. عند توقف الغلاية للصيانة، يُمكن استخدام طريقة التجفيف. إذا لم تكن هناك حاجة لتفريغ الماء، يُمكن استخدام طريقة الحفاظ على الضغط. إذا تعذر تشغيل الغلاية في الوقت المناسب بعد الصيانة، فيجب اتخاذ إجراءات الحماية اللازمة وفقًا لطول فترة الاعتماد.
5. عند استخدام الحماية الرطبة، من الأفضل الحفاظ على درجة الحرارة في غرفة المرجل أعلى من 10 درجات مئوية وليس أقل من 0 درجة مئوية لتجنب أضرار التجمد للمعدات.
وقت النشر: ١٣ نوفمبر ٢٠٢٣
