بررسی تحلیلی اثر رسوب ها و کیفیت آب ورودی بر خوردگی لوله‌های تبادلگر دیگی

در این پژوهش خوردگی لوله های یک تبادلگر گرمایی دیگی تولید بخار در یک واحد پتروشیمی در جنوب غربی کشور با آزمایش‌ها گوناگون مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. به علت شدت خوردگی لوله‌های این تبادلگر پس از 6 ماه 32% از ضخامت اولیه خود را از دست دادند. نتیجه های به دست آمده از میکروسکوپ نوری و الکترونی و نیز آزمایش‌های متالوگرافی نشان داد که جنس لوله نمی‌تواند عامل خوردگی باشد. نتیجه های آزمون‌های xrd و xrf از رسوب های روی سطح بیرونی لوله، وجود ترکیب هایی از سیلیسیم، کلسیم و فسفر را نشان داد که بیانگر کیفیت پایین آب ورودی به تبادلگر بود. این ترکیب ها می‌توانند تشکیل پیل‌های غلظتی اکسیژن دهند و سرانجام موجب خوردگی زیررسوبی (زیر مجموعه‌ای از خوردگی تنشی) شوند. از سویی تجمع رسوب های به دست آمده از خوردگی و نیز ته نشینی ترکیب های موجود در آب مصرفی بر روی سطح بیرونی لوله به ویژه در بخش‌ ورودی روغن داغ به درون لوله، باعث افزایش مقاومت گرمایی از روغن درون لوله به آب درون پوسته و کاهش نرخ  انتقال گرما می‌شود. بنابراین به علت پدیده بیش گرمایش بلند ‌مدت، نقطه های داغی روی سطح بیرونی لوله ایجاد شد که سرعت خوردگی آن را نسبت به حالت معمول بسیار افزایش داد. همچنین ارزیابی تغییرهای زمانی جرم رسوب های تشکیل شده و مقاومت گرمایی آن ها با استفاده از رابطه های موجود در منابع معتبر نیز نشان داد که با افزایش زمان جرم رسوب و مقدار مقاومت گرمایی آن به سرعت افزایش می‌یابد و پس از آن به تقریب ثابت می‌ماند.

An Analytical Study on the Effect of Fouling and Quality of Water on Corrosion of Kettle Heat Exchanger

In this study, we perform experimental and analytical investigations of corrosion effects on heat transfer in a kettle heat exchanger. In this heat exchanger, the oil is flown inside the tube and the water is flown inside the shell, which is their duty to convert water to superheat steam. First, the causes of corrosion in the heat exchanger are analyzed using optical and electronic microscopes and also metallographic experiments, that tube sintered ferrite, and perlite structure and grain size does not change in the surface crust boundary which illustrates the basic metal does not trigger the reaction. XRD and XRF experiments on the results of sediments in the external scale of silicate, calcium, and phosphorus tubes show that because of poor heat transfer, the feed water quality, the concentration of oxygen cells is made in that case subsediment corrosion which is the subset of SCC corrosion. This phenomenon reduces the outside of the tube thickness from 2.11 mm to 1.44 mm. Corrosion deposits in the outside surface of the tube cause a reduction in the heat transfer rate, which results in a hot spot, increasing tube oxidation intensity and corrosion. This issue exactly matches with a gradual reduction in the output heat exchanger vapor pressure during operation which is determined experimentally. MATLAB software coding is the relationship between sediment mass and sediment heat resistance. The results illustrate that by passing time, the sediment mass and sediment heat and at the end of this instance are matched with experimental results.