عنوان:  پایان نامه بررسی خوردگی در لوله های نیروگاه بخار، مهندسي مکانیک

رشته:  پروژه پایانی دوره کارشناسی‌،مهندسی مکانيک گرايش حرارت و سيالات

فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحه: 96

بهمرا فایل پاورپوینت  جهت ارائه پایان نامه

چکیده:
سالانه خسارات ناشي از خوردگي موجب صرف هزينه زيادي جهت تعويض و تعمير تجهيزات و تاسيسات فلزي اكثر صنايع، بخصوص صنايع نفتي و نيروگاه هاي كشور مي گردد. خوردگي در تجهيزات نيروگاه ها، نظير بويلرها ، كندانسورها و توربين ها، از جمله مهمترين مواردي است كه موجب توقف نيروگاه ميشود. در اينمورد خوردگي در لوله هاي كندانسور از مشكلات عمده يك نيروگاه مي باشد، زيراسوراخ شدن اين لوله ها به دليل خوردگي موجب نشت آب خنك كن از داخل لوله ها به درون سيكل بخار مي شود، در اين صورت به دليل الوده شدن آب مقطر و بخار درون سيكل، خسارات شديدي به بويلر وتوربين هاي نيروگاه وارد خواهدشد. به همين دليل كنترل خوردگي در كندانسورها نقش مهمي را در بهره بردراي از نيروگاه ها خواهد داشت.
هدف از انجام اين پروژه نيز بررسي علل سوراخ شدن لوله ها و خوردگی آن در كندانسورهاي نيروگاه بخار بوده است که این پروژه مشتمل بر شش فصل بوده است که در هر فصل ابتدا به بررسی جزئیات و سپس بررسی خوردگی خواهیم پرداخت و در فصل آخر راهکارهای کنترل آن مورد بررسی قرار می گیرد.
كلمات كليدي:
خوردگي ، كندانسور ، نيروگاه بخار ، برنج آدميرالتي

فهرست مطالب
عنوان
مقدمه
فصل اول: نیروگاه بخار
1-1- نیروگاه های بخار
1-2- سیکل های واحد بخار
1-2-1- گردش سوخت و خاکستر
1-2-2- گردش هوا و گاز
1-2-3- گردش آب تغذیه و بخار
1-2-4- گردش آب سرد
1-3- سیکل ترمودینامیکی آب و بخار
1-4-انواع دیگ بخار
1-4-1- مزایای دیگ های بخار دارای مجرای سوخت
1-4-2- معایب دیگ های بخار دارای مجرای سوخت
1-5-پمپ تغذیه دیگ بخار
1-6- دستگاه گرم کننده هوا
1-7-سیستم جریان هوا
1-8-پیش گرم کن آب تغذیه
1-9-آشنایی با ساختار و اجزای نیروگاه های حرارتی
1-9-1-توربین ها
1-9-2-کندانسور
1-9-3-برج خنک کننده
1-9-4-اواپراتور
1-9-5- مولدها
1-9-5-1- روش های خنک کردن ژنراتور (مولد)
1-10 -بازده نیروگاه های حرارتی
فصل دوم: مفهوم خوردگی
2-1- انواع خوردگی
2-1-1- خوردگی یکنواخت
2-1-2- خوردگی گالوانیکی
2-1-2-1- عوامل موثر بر خوردگی گالوانیکی
2-1-3-خوردگی موضعی
2-1-3-1- حفره دار شدن
2-1-3-2- خوردگی رشته ای یا فیلامانتی
2-1-3-3- خوردگی شیاری
2-1-3-4- خوردگی بین دانه ای
2-1-4-جدایش انتخابی
2-1-5- خوردگی سایشی
2-1-6- خوردگی تنشی
فصل سوم: خوردگی در لوله هاي کندانسور
3-1- خلاصه فصل
3-2- مقدمه
3-3 – روش تحقیق
3-4- نتایج و بحث
3-4-1- مشاهدات ظاهري
3-4-2- ضخامت سنجی جداره لوله
3-4-3- ضخامت سنجی رسوبات
3-4-4- تعیین ترکیب شیمیایی رسوبات
3-4-5- حفره در جداره داخلی لوله و آنالیز EDS آن منطقه
3-4-6- لوله و آنالیز EDS آن منطقه
3-4-7- سطح جداره داخلی لوله و آنالیز EDS آن منطقه
3-5- تعیین نوع خوردگی لوله
3-6-خوردگی گالوانیکی در کندانسورهای نیروگاه
3-7- تعیین شرایط بهینه اسیدشوئی
3-8- نتیجه گیري
3-9- پیشنهادات
فصل چهارم: خوردگی درلوله‌های آب آشامیدنی وسیستم خنک
4-1- مقدمه
4-2- عوامل موثر بر فرآیند خوردگی
4-2-1- تاثیر دما
4-2-2- عمر لوله ها
4-2-3- زمان ماند آب
4-2-3-1-PH
4-2-4- اندیس لانژیه
4-2-4-1-محصولات خوردگی و رسوبات تشکیل شده
4-2-5-بازدارنده ها
4-2-5-1- ترکیبات فسفات
4-2-5-2- سیلیکاتها
4-2-6- کارهای انجام شده جهت کنترل خوردگی
4-2-6-1- مکانیسم خوردگی و رنگی شدن آب
4-2-6-2- کنترل خوردگی به روش رسوبگذاری
4-2-7-نتیجه گیری
4-3- خوردگي در سيستم هاي خنك كننده نيروگاه
4-3-1- انواع ميكرو ارگانيسم ها
4-3-1-1- تشكيل فاولينگ توسط ميكروارگانيسم ها
4-3-1-2- انواع خوردگي ايجاد شده توسط ميكروارگانيسم ها
4-3-1-3- مكانيسم هاي خوردگي توسط ميكروارگانيسم ها
4-3-2- روشهاي جلوگيري از خوردگي ميكروبيولوژيكي
4-3-2-1- كاربرد بيوسيدها
4-3-2-2- حفاظت كاتدي
4-3-2-3- كاربرد پوشش بر روي فلز
4-3-2-4- -كاربرد آلياژهاي مقاوم در برابر خوردگي بيوشيميايي
4-3-2-5- كاربرد روشهاي غير شيميايي براي كنترل بيوفاولينگ
4-3-3- نتيجه گيري
فصل پنجم: خوردگی دیگ بخار
5-1-عوامل خوردگي ديگهاي بخار
5-1-1- نقش pH آب خوردگي ديگ بخار
5-1-2- نقش نمكها در خوردگي ديگ بخار
5-1-3- نقش گاز اكسيژن در خوردگي ديگ بخار و روشهاي حذف آن
5-1-4- نقش گاز دي اكسيد كربن در خوردگي ديگ بخار و روشهاي حذف آن
5-1-5-ترك خوردگي ديگ بخار بر اثر مواد قليايي و مواد آلي
5-1-6-تشكيل رسوب بر جدار ديگ بخار يا لوله هاي انتقال آب گرم و اثرهاي آن
5-2-انواع رسوب (پوسته)ها و لزوم جلوگيري از تشكيل آنها
5-2-1- كربنات كلسيم (CaCO3)
5-2-2- كربنات منيزيم (MgCO3)
5-2-3- سولفات كلسيم (CaSO4)
5-2-4 -سيليكاتهاي سديم و آلومينيوم
5-2-5-فسفات منيزيم
5-2-6-اكسيد و سيليكات آهن
5-3-روشهاي مختلف پوسته زدايي
5-3-1-روش مكانيكي (فيزيكي) پوسته زدايي
5-3-2-روشهاي شيميايي پوسته زدايي ديگهاي بخار صنعتي
5-3-3-پوسته زدائي به روش شستشو با محلول اسيد
5-3-4- جدا كردن رسوب اكسيد مس از ديگهاي بخار
5-3-5-حذف سيليس از آب تغذيه ديگهاي بخار
5-3-6- حذف آهن و منگنز از آب تغذيه ديگهاي بخار
5-4-مطالعات خوردگی در لوله های دیگ بخار نیروگاه با اندازه گیری ایزوتوپ های اکسیژن و عناصر کمیاب با استفاده از اسپکتروسکپی جرمی یون ثانویه
فصل ششم: کنترل خوردگی به روش شیمیایی
6-1- خلاصه فصل
6-2- مقدمه
6-3- كنترل شيميايي مخلوط (CWT)
6-4- انواع روشهاي شيميايي در نيروگاه ها
6-4-1- روش كنترل شيميايي فرّار(AVT )
6-4-2-روش كنترل شيميايي خنثي ( NWT)
6-4-3- روش كنترل شيميايي مخلوط (CWT )
6-4-3-1- مزاياي روش CWT
6-5- اقدامات اجرايي رژيم كنترل شيميايي از AVT به CWT در نيروگاه
6-5-1- مراحل مقدماتي
6-5-2- مراحل انتقال از AVT به CWT
6-6-حفاظت کاتدی کندانسورهای نیروگاه با لوله های فولاد ضد زنگ مزیتی با کارایی بالا
6-7- تجزیه و تحلیل خوردگی حفره ای در لوله های کندانسور
6-8-نتايج
نتیجه گیری
منابع
فهرست اشکال
عنوان
شکل3-1: سطح خارجی لوله بهمراه رسوبات سطحی
شکل3-2: سطح داخلی لوله بهمراه رسوبات درون آن
شکل 3-3: نماي ظاهري خارج و داخل لوله کندانسور پس از اسیدشوئی
شکل 3-4: نتایج آنالیز محصولات خوردگی سطح داخلی لوله به روش XRD
شکل 3-5: تصویر میکروسکوپ الکترونی از رسوبات متراکم شده بر روي
شکل 3-6: تصویر میکروسکوپ الکترونی از داخل حفره در جداره داخلی
شکل 3-7: تصویر میکروسکوپ الکترونی از کنار حفره در جداره داخلی لوله و آنالیز EDS آن منطقه
شکل 3-8: تصویر میکروسکوپ الکترونی از منطقه بدون حفره در روي
شکل 3-9: نتایج آنالیز رسوب خارجی لوله به روش XRD
شکل 3-10: تصویر میکروسکوپ الکترونی جداره خارجی لوله
شکل 3-11: آنالیز EDS منطقه A شکل 12
شکل 3-12: آنالیز EDS منطقه B شکل 12
شکل 3-13: تصویر میکروسکوپ نوري از داخل حفره در روي سطح جداره داخلی
شکل 3-14: تصویر میکروسکوپ نوري در منطقه بیرون از حفره روي سطح جداره داخلی لوله
شکل 3-15: تصویر میکروسکوپ نوري از جداره خارجی لوله
شکل 4-1: تاثیر pH بر پایداری سوسپانسیون آهن
شکل4-2: تاثیر غلظت فسفات بر پایداری سوسپانسیون آهن
شکل 4-3: خوردگی لوله انتقال آب آشامیدنی قبل از اعمال شرایط رسوبگذاری
شکل 4-4: مکانیسم خوردگی لوله های آهنی و رنگی شدن آب
شکل 4-5: دیاگرام مراحل رنگی شدن آب در اثر خوردگی لوله های آهنی
شکل4-6- لوله انتقال آب آشامیدنی پس از کنترل خوردگی
شکل4-7- لوله انتقال آب آشامیدنی پس از کنترل خوردگی
شکل4-8: نمودار مقایسه تغییرات PH برحسب غلظت آهن در طول دوره رسوبگذاری و قبل از کنترل خوردگی
شکل4-9: نمودار تغییرات غلظت آهن در فصول مختلف قبل و بعد اعمال رسوبگذاری

فهرست جدول ها
عنوان
جدول 3-1: نتایج اندازه گیري ضخامت رسوبات جداره خارجی و داخلی لوله (میکرون)
جدول 3-2: نتایج آنالیز رسوب داخلی لوله به روش XRF
جدول 3-3: نتایج آنالیز رسوب خارج لوله به روش XRF
جدول 3-4: مواد اسیدي مورد استفاده جهت شستشوي رسوبات جداره داخلی و خارجی لوله ها
جدول 3-5: سرعت خوردگی و رنگ شکل ظاهري لوله کندانسور دراسید کلریدریک 80 درجه سانتی گراد 4 ساعت
جدول 3-6: سرعت خوردگی و رنگ شکل ظاهري لوله کندانسور دراسید سولفامیک 93درجه سانتیگراد در مدت 6 ساعت
جدول 3-7: سرعت خوردگی و رنگ ظاهري لوله کندانسور نیروگاه دراسید سیتریک 93درجه سانتیگراد درمدت 6 ساعت
جدول4-1: کیفیت آب آشامیدنی نیروگاه
جدول 4-2: کیفیت آب مورد استفاده جهت ایجاد لایه رسوب

مقدمه

سوراخ شدن لوله هاي کندانسور نیروگاههاي بخاري موجب نشت آب خنک کننده از داخل لوله ها به سمت پوسته کندانسور شده و آب خالص موجود در سیکل را آلوده می نماید. این مسئله موجب وارد آمدن خسارات سنگینی به دیگهاي بخار و پره توربین هاي نیروگاه بخاري می گردد. در حقیقت آلوده شدن آب خالص و بخار موجود در سیکل نیروگاه، موجب رسوب گذاري در لوله هاي بویلر و پره هاي توربین گردیده و خسارات ناشی از خوردگی را تشدید می نماید. اغلب محققین ریشه اصلی انواع خوردگی در بویلر و شکست پره هاي توربین را در نشت آب خنک کننده از لوله ها کندانسور می دانند.
کندانسورها در بهره برداري از یک نیروگاه، اثر مهمی را دارا می باشند. زوال لوله هاي کندانسور در اثر خوردگی مخارج عمده اي را جهت تعمیرات و همچنین خریداري برق جایگزین در مدت تعمیر به همراه خواهد داشت. لذا سعی بر آنست که زمان خارج شدن یک واحد کندانسور از خط به حداقل برسد. تعیین علل خوردگی لوله هاي کندانسور و اعمال روشهاي پیشگیرانه گامی مهم در رسیدن به این هدف می باشد.در این مقاله علل خوردگی لوله هاي کندانسور یک واحد نیروگاهی بخار مورد بررسی قرار گرفته و روشهاي کاهش خوردگی ارائه شده است.

این پایان نامه با آیین نامه نحوه نگارش و تدوین پایان نامه تهیه شده و آماده ارائه میباشد.