Kondens, buharın enerjisini bıraktıktan sonra oluşan saf ve sıcak sudur. Kazana geri döndürülmesi hem su hem de enerji tasarrufu sağlar. Ancak kondens hatları, buhar sisteminin korozyona en açık bölümüdür. Kondens içinde çözünen karbondioksit ve sisteme sızan oksijen, borularda incelme, delinme ve kazana demir taşınmasına yol açar.
Karbonik asit korozyonunun kaynağı
Besleme suyundaki bikarbonat ve karbonat alkalinitesi, kazan sıcaklığında parçalanarak karbondioksit açığa çıkarır:
2 HCO₃⁻ → CO₃²⁻ + CO₂ + H₂O
CO₃²⁻ + H₂O → 2 OH⁻ + CO₂
Açığa çıkan CO₂ buharla birlikte sisteme taşınır ve buhar yoğuştuğunda kondens içinde çözünerek karbonik asit oluşturur. Saf kondensin tampon kapasitesi çok düşük olduğu için az miktarda CO₂ bile pH'ı belirgin şekilde düşürür. Parçalanma oranı kazan basıncına ve suyun kazandaki kalış süresine bağlıdır; besleme suyu alkalinitesi ne kadar yüksekse kondens o kadar asidik olma eğilimindedir.
Oksijen korozyonu
Kondens hatlarına hava; vakum oluşan eşanjörlerden, açık kondens tanklarından, arızalı kondenstoplardan ve devreye alma sırasında girer. Oksijen, karbonik asitle birlikte bulunduğunda korozyon hızı belirgin şekilde artar. Oksijen korozyonu çoğunlukla yerel çukurlaşma (pitting) şeklinde görülür ve delinmeye kısa sürede yol açabilir.
Belirtiler
| Belirti | Olası mekanizma |
|---|---|
| Boru alt yüzeyinde kanal şeklinde incelme, diş diplerinde delinme | Karbonik asit korozyonu |
| Dağınık derin çukurlar, kabarcık şeklinde pas tümsekleri | Oksijen korozyonu |
| Kondensin kırmızı-kahverengi renkte dönmesi | Demir oksit taşınması |
| Kondenstop ve vanalarda sık arıza | Korozyon ürünlerinin birikmesi |
| Kazanda demir birikintisi | Kondensten demir taşınması |
İzleme
- Kondens pH'ı: Farklı dönüş noktalarından alınan numunelerde ölçülür. Numune soğutularak ve havayla temas en aza indirilerek alınmalıdır; CO₂ kaybı pH'ı yükseltir.
- Toplam demir: Korozyonun en doğrudan göstergesidir; eğilim takibi önemlidir.
- İletkenlik ve sertlik: Kondensin proses veya soğutma suyu ile kirlenip kirlenmediğini gösterir.
- Korozyon kuponları: Belirli bir sürede metal kaybını ölçerek programın etkinliğini doğrular.
Önleme yöntemleri
1. Kaynağı azaltmak
Karbonik asidin kaynağı besleme suyu alkalinitesi olduğu için en kalıcı çözüm alkaliniteyi düşürmektir. Ters ozmoz veya dealkalizasyon ile hazırlanan besleme suyu, hem kondens korozyonunu hem de blöf ihtiyacını azaltır. Kondens geri dönüş oranının yükseltilmesi de sisteme giren taze alkaliniteyi azaltır.
2. Mekanik önlemler
Degazörün doğru işletilmesi, kondens tanklarının kapalı tasarlanması, kondenstopların düzenli kontrolü ve vakum kırıcıların doğru yerleştirilmesi oksijen girişini azaltır. Besleme suyundaki oksijen ise degazör ve kimyasal oksijen tutucularla kazana girmeden giderilmelidir.
3. Kimyasal program
- Nötralize edici aminler: Buharla birlikte taşınır ve kondenste karbonik asidi nötralize ederek pH'ı yükseltir. Farklı aminlerin buhar/su dağılım oranları farklıdır; kısa ve uzun hatlarda dengeli koruma için çoğu zaman karışımlar kullanılır.
- Film oluşturucu aminler: Metal yüzeyde ince, su itici bir koruyucu film oluşturur; hem karbonik asit hem de oksijen saldırısına karşı bariyer sağlar.
Gıda ve ilaç gibi buharın ürünle doğrudan temas ettiği tesislerde, kullanılacak kimyasalların ilgili mevzuata ve onaylara uygunluğu ayrıca değerlendirilmelidir. Doz, kondens pH ve demir sonuçlarına göre ayarlanır; üretici talimatı ve su analizi esas alınır.
Kazan kimyası ile ilişkisi
Kondens korozyonu yalnız hatları değil kazanı da etkiler: geri dönen demir kazanda birikinti oluşturur ve ısı transferini düşürür. Bu nedenle kondens ve kazan suyu birlikte izlenmelidir. Kazan suyunun izlenmesi için kazan suyunda pH ve iletkenlik kontrolü yazımıza, ürünler için kazan kimyasalları grubumuza, program tasarımı için su şartlandırma kimyasalları çözüm sayfamıza bakabilirsiniz.
Sık Sorulan Sorular
Kondens neden asidik olur?
Besleme suyundaki bikarbonat ve karbonat kazanda parçalanarak CO₂ açığa çıkarır. CO₂ buharla taşınır ve kondenste çözünerek karbonik asit oluşturur.
Nötralize edici amin ile film oluşturucu amin arasındaki fark nedir?
Nötralize edici aminler karbonik asidi nötralize ederek pH'ı yükseltir. Film oluşturucu aminler ise metal yüzeyde koruyucu bir film oluşturarak hem asit hem oksijen saldırısına karşı bariyer sağlar.
Kondens pH ölçümünde nelere dikkat edilmeli?
Numune soğutularak ve havayla temas en aza indirilerek alınmalıdır. Açık kapta bekleyen numunede CO₂ kaçar ve pH olduğundan yüksek ölçülür.
Kaynaklar
- EN 12953-10: Shell boilers — Requirements for feedwater and boiler water quality
- ASTM D1068: Standard Test Methods for Iron in Water
- ASTM D2688: Standard Test Method for Corrosivity of Water in the Absence of Heat Transfer (Weight Loss Method)
Bu içerik genel bilgilendirme amaçlıdır. Tesisinize özel uygulama için su analizi ve teknik değerlendirme gereklidir.
