Kjelekorrosjonsinhibitorer: typer, dosering og overvåking

Vanlige typer kjelekorrosjonshemmere og når du skal bruke dem

Ulike inhibitorkjemier adresserer forskjellige korrosjonsmekanismer. Velg basert på kjeletype (damp vs. lukket varmtvann), vannkjemi, metallurgi og utslipps-/regulatoriske grenser.

Oksygenfjernere (f.eks. natriumsulfitt, hydrazinalternativer)

Formål: Fjern oppløst oksygen for å forhindre gropdannelse og korrosjon under avleiring. Typisk for behandling av matevann i dampsystemer og for avluftet sminke der det blir igjen oksygen.

Filming av aminer (flyktige aminer)

Formål: Dann en tynn hydrofob film på metalloverflater på kondensat- og dampsiden for å beskytte kondensatledninger, dampfeller og varmevekslere. Brukes i systemer hvor kondensatkorrosjon (nøytraliseringskorrosjon) er vanlig.

Fosfat / Alkalinitetsbyggere

Formål: Opprettholde bulkvannets alkalinitet og danne beskyttende fosfatlag på stål i lavtrykkskjeler eller etterfyllingssystemer. Må kontrolleres for å unngå overføring og avsetning.

Nitritt / Molybdat for lukkede sløyfesystemer

Formål: Tilveiebringe korrosjonshemming for jernholdige metaller i lukkede varmtvannssystemer (f.eks. hydroniske). Nitritt brukes vanligvis til oksygenholdige lukkede systemer; molybdat kan velges der nitritt er uforenlig.

Polymere dispergeringsmidler og terskelhemmere

Formål: Hold jernoksider og hardhetsutfellinger spredt, slik at de ikke danner tette korrosjonssteder med underavsetning. Brukes ofte i kombinasjon med andre hemmere.

Hvordan velge riktig inhibitorprogram

Valget krever balansering av systemmetallurgi, matevannskvalitet, driftstrykk/temperatur, miljømessige begrensninger og kompatibilitet med eksisterende kjemikalier.

• Identifiser dominerende korrosjonsmekanismer (oksygengroper, generell jevn korrosjon, sprekkkorrosjon, kondensatkorrosjon).
• Kartlegg systemmaterialer (karbonstål, kobberlegeringer, rustfrie kvaliteter) og prioriter beskyttelse for de mest sårbare delene.
• Gjennomgå regulatoriske grenser for avløp (fosfat, nitritt, molybdat) og velg kjemi som oppfyller utslippsrestriksjoner.
• Sjekk kjemisk kompatibilitet med eksisterende biocider, avleiringshemmere og mykgjørende/regenererende kjemikalier.
• Utfør en laboratoriekompatibilitets- og ytelsestest i liten skala (kupong eller roterende sylinder) før fullskala bruk.

Doseringsprinsipper og beregningseksempel

Doseringsmål uttrykkes normalt som mg/L (ppm) aktiv inhibitor. Doseringsstrategialternativer: kontinuerlig fôring (foretrukket for steady-state systemer) eller periodisk sprøytedosering (brukes til vedlikehold eller oppstart).

Praktiske doseringstrinn

• Etabler målrestkonsentrasjon for inhibitoren (f.eks. 150–300 ppm for noen filmdannende aminer eller 200 ppm aktive for en spesifikk oksygenrenser – følg produsentens veiledning).
• Mål systemvolumet nøyaktig (liter eller gallon) inkludert rør og kondensatreturveier.
• Velg matepunkt(er) hvor kjemikaliet vil blande seg raskt (sminke/matevannledning, kondensatretur for filming av aminer).
• Bruk en målepumpe som er dimensjonert for å opprettholde målkonsentrasjonen gitt sminkehastigheter og utblåsning.

Eksempel på beregning (siffer-for-siffer)

Anta at systemvolum = 10 000 L og målhemmer = 200 mg/L (ppm) aktiv. Beregning:

Trinn 1: Multipliser volumet med målkonsentrasjon: 10 000 × 200 = 2 000 000 (enheter: mg).
Trinn 2: Konverter mg til gram: 2 000 000 ÷ 1 000 = 2 000 g.
Trinn 3: Gjør om gram til kilo: 2000 ÷ 1000 = 2 kg.
Nødvendig masse aktiv inhibitor = 2 kg for å oppnå 200 mg/L i 10 000 L.

Overvåking og analytiske kontroller

Implementer et overvåkingsprogram som verifiserer tilstedeværelse av inhibitorer og systemtilstand – ikke stol bare på pumpens kjøretider.

Viktige rutinemessige målinger

• Inhibitorrest (produsentspesifikke testsett eller laboratorieanalyse) — hyppighet: daglig til ukentlig avhengig av kritikalitet.
• pH i matevann, kjelevann og kondensat – kontrollerer alkaliteten og hjelper til med å oppdage syreangrep eller overmating.
• Oppløst oksygen (DO) ved sminke og etter-avlufting — bekrefter oksygenrenserens effektivitet.
• Jern (Fe) og kobber (Cu) konsentrasjoner i ppm eller ppb — stigende nivåer indikerer korrosjonsaktivitet.
• Verifikasjon av total oppløste faste stoffer (TDS) / konduktivitet og utblåsningskontroll.
• Visuell inspeksjon av feller, siler og prøvepunkter; periodiske metallkupongeksponeringstester for korrosjonshastighet (mm/år).

Injeksjonspunkter, utstyr og kontrollstrategier

Riktig injeksjonsplassering bestemmer ytelsen. For flyktige kjemier, injiseres i matevann eller damp/kondensat retur; for bulkinhibitorer injiseres i matevannet eller varmebrønnen.

• Matevannstank / avlufter: Bra for oksygenfjernere og bulk alkalinitetskjemikalier.
• Varmbrønn / kondensatretur: Foretrukket for filming av aminer for å beskytte kondensatledninger og varmevekslere.
• Kjelens tilførselsledning nedstrøms avlufteren: sørger for innblanding i bulkvann før den blinker til damp.
• Bruk ikke-korrosive, NSF/ASME-kompatible målepumper og tilbakeslagsventiler for mottrykk; installer prøveporter oppstrøms og nedstrøms for injeksjonspunkter.

Feilsøking av vanlige problemer

Rask identifikasjon av fôrings- eller kompatibilitetsproblemer reduserer nedetiden. Bruk målte datasymptomer for å isolere problemer.

Symptom: Vedvarende høyt jern i kjelevann

• Mulige årsaker: underdosering, døde ben med oksygeninntrengning, dårlig avlufting. Handlinger: verifiser rester, øk DO renser, inspiser avlufteren og kondensatreturen for luftlekkasjer.

Symptom: Skumdannelse eller overføring

• Mulige årsaker: for mye fosfat eller organiske stoffer; bunnfall som er vanskelig å oppløse; kondenserbare aminer som forårsaker overføring. Handlinger: Kjør silika- og fosfatkontroller, reduser fosfatkonsentrasjonen, bekreft kjelens utblåsningskontroll.

Symptom: Kondensatkorrosjon

• Mulige årsaker: lav kondensat-pH, sur overføring, fravær av filmdannende amin. Handlinger: mål kondensatets pH, vurder kondensatnøytralisator eller filming av amininjeksjon i kondensatretur.

Kompatibilitet, sikkerhet og miljøhensyn

Vær oppmerksom på multikjemiske interaksjoner, personellsikkerhet og utslippsgrenser for avløpsvann.

• Kompatibilitet: Bland aldri ukjente kjemier uten laboratorietesting. Nitritt kan reagere med visse aminer og organiske stoffer. Fosfatoverfôring forårsaker avsetning – balanse med dispergeringsmiddel.
• Sikkerhet: Mange oksygenfjernere og konsentrerte aminprodukter er farlige – bruk passende PPE, lagringsbunting og sølberedskapsplaner.
• Forskriftsmessig: Sjekk lokale utslippsgrenser for fosfat, molybdat og nitritt. Der utslipp er begrenset, velg kjemi med lav innvirkning eller behandling på stedet før utslipp.

Journalføring og KPIer

Oppretthold en enkel logg som knytter kjemiske fôrposter til overvåkingsresultater og vedlikeholdshendelser. Nyttige KPIer inkluderer korrosjonshastighet (mm/år), Fe ppm-trend, inhibitorrest og utblåsningsfrekvens.

Sjekkliste for praktisk gjennomføring

• Overvåke systemvannvolumer, metallurgi og sminkekjemi.
• Velg en inhibitorfamilie tilpasset den primære korrosjonsmekanismen.
• Kjør en benkkupong eller laboratorietest for bekreftelse før utrulling for hele anlegget.
• Installer målere, prøveporter og klare SOP-er for mating og overvåking.
• Logg resultater og juster matehastigheter basert på målte rester og jerntrender.

Å følge disse praktiske trinnene vil redusere korrosjonshastigheten, redusere uplanlagt vedlikehold og forlenge komponentens levetid. Hvis du vil, kan jeg lage et utskrivbart doseringsarbeidsark eller en prøve SOP for kontinuerlig matingshemmerkontroll skreddersydd for systemvolum og sminkehastighet.