شكست لوله واتروال بويلر به واسطه نفوذ و اثرات تخريبي گوگرد و هيدروژن  Fulltext 

[ حميد قاسم ] - پژوهشگاه صنعت نفت - واحد خوردگي فلزات
[ نعمت الله اديبي ] - پژوهشگاه صنعت نفت - واحد خوردگي فلزات

خلاصه مقاله:

نقش هيدروژن نوزاد وگوگرد عنصري در تخريب قطعات فلزي مورد استفاده در صنعت، تحت بررسي قرار گرفته است. در اين رابطه شكست حادث در لوله واتروال (Water Wall) ديگ بخار يكي از نيروگاه ها، كه درناحيه كف بويلر (Boiler) و در زير بتون قرار داشته و به طور ناگهاني و يكباره تكه اي از ديواره لوله جدا و پرتاب شده است، گزارش مي گردد. بررسي ها و ازمايش هاي انجامشده بر روي قطعات لوله نشان داد كه به علت نفو ذ هيدروژن نوزاد، الياژ لوله ترد گرديده است. از سوي ديگر نفوذ گوگرد از سطح خارجي لوله عامل عمده خوردگي و سبب به وجود آمدن ترك هاي متعدد از سطح خارجي لوله بوده است. در اثر پيوستن ترك هاي حادث به يكديگر، به خصوص در راستاي كنج باله جوش، سطح مقطع موتر لوله كاهش مي يابد و لذا تحت فشار داخلي (150bar) لوله دچار شكست ترد گونه پنجره اي Window Fracture مي گردد.
عامل عمده و اوليه در اين پديده وجود شكاف در بتون بوده است. بتون نقش محافظت كننده را براي لوله هاي كف بويلر در مقابل خوردگي گاز هاي اسيدي و خاكستر سوخت، علاوه بر عايق حرارتي ايفا مي نمايد. از محل شكاف، گازهاي اسيدي مانند NO2 , SO2 (و يا NO , CO در شرايط سوخت ناقص) همراه با خاكستر به زير بتون و بر سطح لوله و باله جوش نفوذ مي نمايد. مجاورت تركيبات فوق با شرايط احيا كننده حاكم در زير بتون بلحاظ وجود كربن، هيدروژن و عوامل موجود در خاكستر، باعث تشكيل گوگرد عنصري مي گردد. نفوذ همزمان هيدروژن نوزاد از سمت داخل و گوگرد عنصري از سمت خارج لوله به درون آلياژ ، سبب تخريب لوله شده است.