Бірнеше жыл қызмет еткеннен кейін салқындату мұнараларындағы тот басудың және перфорацияның себептері

 

 

 

 

 

 

I. Коррозияның негізгі механизмі: тоттану және перфорация процесінде электрохимиялық коррозия басым болады.

 

 

 

 

 

Салқындату мұнараларының металл құрамдас бөліктері (көбінесе көміртекті болат және мырышталған болат) ұзақ уақыт бойы су{0}}ауа интерфейсі ортасының әсеріне ұшырайды, онда көптеген микро гальваникалық элементтер бетінде оңай түзіліп, тот басу мен тесілудің негізгі себебі болып табылатын үздіксіз электрохимиялық коррозияны тудырады.

 

Анод аймағындағы темір атомдары тотығу реакцияларына түсіп, бірте-бірте темір иондарына (Fe → Fe²⁺ + 2e⁻) ериді, бұл металл матрицасының үздіксіз жоғалуын тудырады; тотықсыздану реакциялары катод аймағында жүреді, онда судағы еріген оттегі электрондармен қосылып гидроксид иондарын (O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻) түзіп, коррозия реакциясын үздіксіз жүргізеді.

 

 

Коррозия реакциясы нәтижесінде түзілген темір гидроксиді [Fe(OH)₂] одан әрі темір гидроксидіне [Fe(OH)₃] тотығады, ақырында борпылдақ және кеуекті тот түзеді. Тығыз металл оксидті пленкалардан айырмашылығы, тот қорғанысты қамтамасыз ете алмайды; оның орнына ол ішкі металл қабатының коррозиясын жеделдете отырып, ылғал мен оттегін сіңіреді.

 

 

Әсіресе хлорид иондары суда болған кезде, олар металл бетіндегі пассивациялық пленкаға тез еніп, бітеліп қалған жасушаларды түзіп, жергілікті шұңқыр коррозиясын тудырады.

 

 

Шұңқырлар үздіксіз тереңдеген сайын, сайып келгенде, перфорация пайда болады, бұл көптеген салқындату мұнараларында қысқа мерзімді перфорацияның негізгі триггері-болып табылады.

 

 

 

 

 

 

II. Төрт негізгі жеделдету факторы: 3-5 жыл ішінде тоттың жылдам перфорациясының кілттері

 

(1) Айналымдағы су сапасының нашарлауы коррозия жылдамдығын айтарлықтай арттырады

 

 

 

 

 

 

Айналымдағы су салқындату мұнарасының коррозиясының «катализаторы» қызметін атқарады. Су сапасының нашарлауы металдың коррозиясын тікелей жеделдетеді және ең маңызды жеделдетуші фактор болып табылады. Салқындату мұнарасының жұмысы кезінде судың үздіксіз булануы судағы хлорид иондары мен сульфат радикалдары сияқты тұздардың концентрациясына әкеледі, су өткізгіштігін күрт арттырады және электрохимиялық коррозия жылдамдығын 3-тен 5 есеге дейін арттырады.

 

 

Бұл ретте айналымдағы судың бақыланбайтын рН мәні коррозияны күшейтеді: рН 6,5 төмен болғанда су қышқыл болып, металл матрицасын тікелей ерітеді; рН 9-дан асса, қақ оңай пайда болады. Металл бетін жабатын қақ -шөгінді астында коррозияға ұшыратып, жергілікті оттегі концентрациясының айырмашылығын тудырады және тот басуды тездетеді.

 

 

 

 

 

Сонымен қатар, салқындату мұнараларының бүрку және аэрация процесі судағы еріген оттегін қанықтырады (әдетте 8–10 мг/л), катодтық реакцияны үздіксіз күшейтеді және жалғасып жатқан коррозияға ықпал етеді. Судағы бактериялар мен балдырлар сияқты микроорганизмдер биоқабықшалар түзеді, ал олардың метаболизмі күкіртсутек сияқты қышқыл заттарды шығарады, бұл металл бетіндегі пассивациялық пленканы одан әрі зақымдайды және жергілікті коррозияны күшейтеді.

 

 

 

(2) Коррозияға қарсы жабындардың -ерте істен шығуы металдарды қорғаныс кедергілерінен айырады

 

 

 

 

Салқындату мұнарасының металл бөліктерін{0}}коррозияға қарсы жабындар коррозияға қарсы қорғаныстың бірінші желісі ретінде қызмет етеді. Қаптаманың ерте бұзылуы металдарды коррозиялық ортаға тікелей әсер етеді, бұл тез тот басуға әкеледі.

 

Қаптаманың бұзылуы негізінен үш аспектіден туындайды: біріншіден, құрылыс ақаулары – монтаждау кезінде көптеген салқындату мұнараларының металл бетінің толық тотсыздануы (Sa2.5 стандартына сәйкес келмеуі), нәтижесінде жабындар мен металл матрицалар арасында нашар адгезия, одан кейін крекинг пен пиллинг болады; екіншіден, қоршаған ортаның зақымдануы – ультракүлгін сәулелену, температураның тәуліктік ауытқуы, су ағынының тазалануы және ашық ауадағы шаң-жабындардың бірте-бірте ескіруі және жарылуы, бұл олардың қорғанысын жарамсыз етеді;

 

 

үшіншіден, құрылымдық саңылаулар – жабындарды дәнекерленген жіктерге, фланецтерге және құрамдас қосылыстарға біркелкі жағу мүмкін емес, онда су мен шаң жиналып, коррозияның «апат аймағына» айналады, олар алдымен тот басып, бірте-бірте енеді.

 

 

 

(3) Материалды таңдаудағы және құрылымдағы тән кемшіліктер коррозияға төзімділікті әлсіретеді

 

 

Материалды дұрыс таңдамау салқындату мұнараларының қысқа мерзімді тот басуына-басты фактор болып табылады. Шығындарды азайту үшін көптеген өндірушілер мұнара корпустары, тіректер және коррозияға төзімділігі төмен басқа құрамдас бөліктер үшін кәдімгі көміртекті болатты немесе мырышталған болатты пайдаланады, әсіресе коррозия жылдамдығы өте жоғары-тұзды немесе қышқыл су орталарында.

 

Мырышталған қабаттың жеткіліксіз қалыңдығы және стандартты емес мырыштау процестері мырышталған қабаттардың тез тозуы мен қабыршақтануын тудырады, олардың қорғаныс әсерін жоғалтады. Сонымен қатар, салқындату мұнарасының құрылымдық құрылымының негізсіз дизайны, мысалы, құрамдас қосылыстардағы шамадан тыс бос орындар және нашар дренаж судың ұзақ- жиналуына және жергілікті коррозиялық орталарға әкеледі. Мұнараның жел жағының дұрыс жасалмауы турбулентті ауа ағынын тудырады, су буының металдарға сіңуін жылдамдатады және коррозияны нашарлатады.

 

 

 

(4) Пайдалануды және техникалық қызмет көрсетуді дұрыс басқару коррозияны күшейтеді

 

 

 

Көптеген пайдаланушылар салқындату мұнараларының күнделікті жұмысы мен техникалық қызмет көрсетуіне немқұрайлы қарайды, бұл коррозия мәселелерін анықталмай және бақыланбайды, ақырында тез тесуге айналады.

 

Жалпы техникалық қызмет көрсету кемшіліктеріне мыналар жатады: айналымдағы судың сапасын үнемі сынамау және су сапасының тұрақты нашарлауына әкелетін коррозия ингибиторлары мен қақ ингибиторларын уақытында қосу;

 

жергілікті коррозияны күшейте отырып, мұнараның ішіндегі қақты, биофильмдер мен қоқыстарды жүйелі түрде тазаламау; коррозияға қарсы жабындарды жүйелі түрде-тексермеу және жарықтар мен пилингтерді уақытында жөндемеу, металдарды үздіксіз ашу;

 

қыс мезгілінде мұздатуға қарсы шаралардың болмауы, мұздату циклі- нәтижесінде металл компоненттерінде жарықшақтардың пайда болуы және коррозияның серпінді нүктелеріне айналуы.

 

 

 

III. Қорытынды

 

 

Бірнеше жыл қызмет еткеннен кейін салқындату мұнараларындағы тот басу және перфорация бір фактордан емес, өзек ретінде электрохимиялық коррозияның үйлесуі, су сапасының нашарлауының, жабынның бұзылуының, материалдың және құрылымдық ақаулардың, сондай-ақ талапқа сай емес эксплуатация мен техникалық қызмет көрсетудің -ұзақ мерзімді суперпозициясымен бірге туындайды.

 

 

Салқындату мұнараларының қызмет ету мерзімін ұзарту үшін күш-жігерді көзден бастау керек: жоғары коррозияға{0}}төзімді материалдарды таңдау, коррозияға қарсы{1}}жабын құрылысын стандарттау, айналымдағы су сапасын бақылауды күшейту, күнделікті пайдалану және техникалық қызмет көрсету тексерулерін жүргізу және жасырын коррозия қаупін дер кезінде жою. Тек осылай ғана тоттану жылдамдығын тиімді түрде бәсеңдетуге және мерзімінен бұрын тот басуды және перфорацияны болдырмауға болады.