Nguyên nhân gây ăn mòn trong lò hơi là vấn đề quan trọng cần quan tâm, bởi vì chỉ khi biết nguyên nhân thì mới có giải pháp để xử lý. Hãy cùng Minh Khoa Chemicals tìm hiểu sâu hơn về nguyên nhân gây ăn mòn trong lò hơi nhé
>>> GÓC CHIA SẺ: Tìm hiểu thêm về bài viết liên quan tới ăn mòn lò hơi: Tác hại của ăn mòn trong lò hơi
PHỤ LỤC BÀI VIẾT [hide]
PHẢN ỨNG ĂN MÒN TRONG LÒ HƠI
Các phản ứng ăn mòn trong lò hơi sẽ cho chúng ta biết được nguyên nhân gây ăn mòn trong lò hơi, từ đó có những giải pháp hữu hiệu trong việc phòng ngừa và xử lý hậu quả do ăn mòn trong lò hơi.
Phản ứng ăn mòn trong lò hơi có thể biểu diễn bằng nhiều phương trình hóa học, tùy thuộc vào điều kiện cụ thể và các yếu tố như loại kim loại và chất ăn mòn trong môi trường làm việc. Dưới đây là một ví dụ về một phản ứng ăn mòn đơn giản giữa sắt (Fe) và oxi trong nước (H₂O):
2Fe + O2 + 4H2O → 4Fe(OH)2
Trong phản ứng này, sắt (Fe) phản ứng với oxi (O₂) và nước (H₂O) để tạo thành hydroxide sắt Fe(OH)2) một dạng của rỉ sắt.
Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của lò hơi, có thể có nhiều phản ứng ăn mòn trong lò hơi khác nhau xảy ra với các kim loại khác nhau và các chất ăn mòn có thể có trong nước. Các phản ứng này thường rất phức tạp và có thể được biểu diễn dưới dạng các chuỗi phản ứng hóa học phức tạp hơn
Phản ứng Ứng với H+ (pH Thấp) Đối với sắt (Fe) trong môi trường axit:
Fe + 2H+ → Fe2+ + H2
Phản ứng Oxy Hóa: Đối với sắt (Fe) trong môi trường giàu oxi:
Fe + 1/2 O2 → FeO
và nhiều phản ứng hóa học khác rất phức tạp.
>>> BẠN ĐÃ BIẾT: Giải pháp tốt nhất để xử lý ăn mòn trong lò hơi đó chính là khử oxy, cùng tham kháo loại hóa chất này nhé: Hóa chất khử oxy chống ăn mòn lò hơi
CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY ĂN MÒN TRONG LÒ HƠI
Có rất nhiều nguyên nhân gây ăn mòn trong lò hơi được kể đến những nguyên nhân cơ bản như: pH, oxy và các yếu tố cơ lý khác, cùng tìm hiểu nhé:
Kiểm soát pH nước lò không đạt
Sự ảnh hưởng của pH của nước đối với ăn mòn trong lò hơi là do các yếu tố phức tạp và liên quan đến cả hai trường hợp: pH cao và pH thấp đều là nguyên nhân gây ăn mòn trong lò hơi.
pH Thấp (Nước Axit):
Nước có pH thấp thường có độ axit cao hơn, do đó, nó có khả năng gây ra ăn mòn kim loại nhanh hơn. Các ion hydroxon (H⁺) trong nước axit có thể tác động trực tiếp lên bề mặt kim loại, gây ra quá trình ăn mòn.
Trong môi trường axit, quá trình ăn mòn có thể xảy ra nhanh chóng và làm giảm độ dày của vật liệu kim loại, dẫn đến hao mòn và giảm tuổi thọ của lò hơi.
Các nguồn gốc của axit trong nước có thể là do các chất độc hại như CO2 (có thể hòa tan trong nước tạo thành axit carbonic), các acid hữu cơ từ quá trình phân hủy hữu cơ, hoặc các chất tạo axit từ quá trình hóa học khác trong quá trình sử dụng, vận hành và xử lý nước.
pH Cao (Nước Kiềm):
Nước có pH cao, tức là nước có tính kiềm, cũng có thể gây ra ăn mòn trong lò hơi. Mặc dù ít phổ biến hơn so với nước axit, nhưng nước kiềm cũng có thể gây ra ăn mòn trong một số trường hợp.
Trong môi trường kiềm, các ion hydroxide (OH⁻) trong nước có thể tương tác với kim loại và tạo thành các chất bất tan, gây ra quá trình ăn mòn.
Các vật liệu kim loại như sắt và thép có thể bị phá hủy bởi các chất kiềm, dẫn đến hao mòn và giảm tuổi thọ của lò hơi.
Do đó, việc kiểm soát pH của nước là rất quan trọng để ngăn chặn ăn mòn lò hơi. Cần phải duy trì một mức pH ổn định và phù hợp để bảo vệ vật liệu kim loại và gia tăng tuổi thọ của lò hơi
Khí oxy (O2)
Khí oxy (O2) trong nước là một trong những nguyên nhân gây ăn mòn trong lò hơi chính, nó sẽ gây ra quá trình ăn mòn trong lò hơi thông qua một quá trình được gọi là ăn mòn oxy hóa.
-
- Quá trình oxy hóa: Khí oxy trong nước có thể tham gia vào quá trình oxy hóa các kim loại như sắt và thép, tạo thành oxit kim loại. Trong môi trường nước, các phản ứng oxy hóa này diễn ra theo cách tương tự như quá trình gỉ sắt (Fe2O3), tạo ra các sản phẩm phản ứng là các oxit kim loại. Các sản phẩm oxit này thường là bất tan và tạo thành lớp vảy trên bề mặt kim loại, gây ra sự giảm độ bền và ăn mòn của vật liệu kim loại.
- Tăng tốc độ ăn mòn trong điều kiện thuận lợi: Sự hiện diện của khí oxy trong nước cũng có thể tăng tốc độ của các quá trình hóa học khác có thể gây ăn mòn. Ví dụ, nước với nồng độ oxy hóa cao có thể tăng cường quá trình ăn mòn của các kim loại dưới tác động của các chất hoạt động hóa học khác, chẳng hạn như ion clorua hoặc ion sulfat.
Tóm lại, hiện diện của khí oxy trong nước có thể gây ra nhiều quá trình hóa học khác nhau, dẫn đến ăn mòn lò hơi. Điều này làm giảm tuổi thọ và hiệu suất của lò hơi và yêu cầu việc bảo trì và kiểm soát chất lượng nước một cách cẩn thận để ngăn chặn tình trạng này.
Các yếu tố cơ lý
Các yếu tố cơ lý như vận tốc dòng chảy nước, chênh lệch nhiệt độ, áp lực giữa các kim loại lò hơi và thời gian chết của thiết bị đều đóng vai trò quan trọng trong quá trình ăn mòn của lò hơi.
-
- Vận tốc dòng chảy nước: Nếu dòng chảy quá nhanh, nó có thể gây ra ăn mòn dạng vết tại các vùng có tính dẫn điện thấp hơn. Ngược lại, nếu dòng chảy quá chậm, nó có thể gây ra ăn mòn dạng mài mòn, làm ảnh hưởng đến bề mặt kim loại trong lò hơi.
- Sự chênh lệch nhiệt độ: Sự chênh lệch nhiệt độ có thể dẫn đến sự hình thành của các vết nứt trên bề mặt kim loại trong lò hơi, tạo điều kiện cho sự tập trung của các chất gây ăn mòn và tiếp xúc giữa chúng với kim loại, gây ra ăn mòn.
- Áp lực giữa các kim loại lò hơi (Stress Corrosion Cracking (SCC): Khi áp lực tăng lên, nhiệt độ và chênh lệch nhiệt độ giữa các vật liệu kim loại trong lò hơi cũng tăng lên, gây ra sự nở rộng và co lại của vật liệu. Sự nở rộng và co lại này có thể dẫn đến sự xô đẩy giữa các phân tử và gây ra các vết nứt, làm hư hỏng bề mặt kim loại, dẫn đến nguy cơ ăn mòn.
- Thời gian ngưng hoạt động của lò hơi quá lâu: Nếu lò hơi ngưng hoạt động quá lâu, các chất ăn mòn có thể tích tụ và gây ra hiện tượng ăn mòn bên trong thiết bị, ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của lò hơi.
Tất cả những yếu tố này đều cần được cân nhắc và kiểm soát cẩn thận để giảm thiểu nguy cơ ăn mòn và bảo vệ lò hơi khỏi hư hại.
Vậy là bạn đã biết các nguyên nhân gây ăn mòn trong lò hơi đúng không nào? Cảm ơn các bạn đã luôn tin tưởng và đồng hành cùng chúng tôi. Bài viết nhằm mục đích cộng đồng, nếu có những thông tin sai sót không tránh khỏi nhờ các bạn bổ sung.
