KORT-06/rev 2(Kasım.1995) 1 BUHAR KAZANLARININ KĐMYASAL OLARAK TEMĐZLENME ĐHTĐYAÇLARININ KRĐTERLERĐ Bir buhar kazanının kirli olup,olmadığının,dolayısıyla temizlenmesinin gerekip,gerekmediğinin kriterleri periyodik olarak boruların iç yüzeylerinde bulunan birikintinin miktarlarının tesbiti,fark basıncının belli bir değerin üstüne çıkması,boru metal sıcaklıklarındaki artışlar,kazan borularında sıklaşan aralıklarla meydana gelen patlamalar ve son kimyasal temizlemeden sonra geçen süredir. Temizleme sıklığı,diğer bir deyişle temizlemeler arasındaki süre için belli ve kesin değerler mevcut değildir.bir ünitenin temizliği üzerine etki eden faktörler çok çeşitlidir ve bunların etkileri aynı veya sabit değildir.bu nedenle temizlemeler arasındaki süre kazanın çalışma şartlarına ve geçmişine bakılarak ve ya tüm faktörler gözden geçirilerek tesbit edilir. Buna karşılık zaman içersinde belli basınç kademesindeki kazanlar için kimyasal temizleme sıklığı konusunda bazı genel kaideler geliştirilmiştir.siegmund ve Poole Tablo-1 de verilen değerlerin iyi çalışma şartları için olduğunu belirtmektedirler.ayrıca aynı yazarlar bazı şartlarda daha sık temizlemenin gerekli olabileceğini söylemektedirler. Kazan Basıncı Kimyasal temizleme sıklığı,yıl psi bar 900-1300 60-90 8-12 1300-1800 90-125 6-9 1800-2200 125-150 4-7 2200-2700 150-185 2-5 Tek geçişli Birikinti kalınlığı 175-225 mikron olunca veya basınç düşüşüne bağlı olarak Tablo-1.Basınca bağlı olarak temizleme sıklığı Kaynak:J.W.Siegmund ve J.S.Poole, Planning for Chemical Cleaning 23rd Annual Conference of the Association of Rural Electric Generating Cooperatives,June 25-29,1972, Owensboro, Kentucky (revised April.1981) 1981 de EPRI(Electric Power Research Institute-ABD de özel elektrik şirketleri tarafından finanse edilen bağımsız araştırma kuruluşu) tarafından ABD de basınçları 500 psi den başlıyarak kritik üstü basınçlara kadan uzanan 1160 kazanda kimyasal temizleme sıklığı konusunda bir inceleme yapılmıştır 1.Bu 1 EPRI CS-3289 Manual on Chemical Cleaning of Fossil-Fueled Steam Generation Equipment Jan.1984
KORT-06/rev 2(Kasım.1995) 2 araştırmanın özeti Tablo 2.de görülmektedir.bazı basınç gruplarına ait detaylı bilgi ise Tablo 3-6 da verilmiştir. Kazan Tipi Ünite Kimyasal temizlemeler arasındaki süre,yıl Düşük Ortalam a Tek geçişli 150 0,5 2,66 5 Domlu >1800psi(>125 bar) 467 1 3,95 10 Yüksek 1201-1800psi(83-125 315 1 4,96 20 bar) 500-1200psi(35-83 228 1 10,18 30 bar) Tablo 2. Kazan basınçlarına bağlı olarak kimyasal temizlemeler arasındaki süreler Tablo-3.EPRI ARAŞTIRMA SONUÇLARI:35-83(500-1200 psi)bar BASINÇLI DOMLU KAZANLAR sayısı:228 Kimyasal temizlemeler arasındaki ortalama süre:10,18 yıl Kimyasal Temizlemeler Arasındaki Süre,Yıl Sayı sı Düşük Ortalama Yükse k Yakıt Tipi Kömür 69 3 7,58 30 Fuel-oil ve gaz 132 3 11,20 30 Belli değil 27 Çalışma Şekli Baz 3 5 5,00 5 Çevrim 86 3 11,01 30 Pik 93 3 11,89 30 Belli değil 46 Soğutma Suyu Tipi Taze 162 3 9,55 30 Tuzlu 19 15 24,21 30 Aşırı Tuzlu 14 5 12,21 28 Belli değil 33 Kazan Öncesi Malzemeler Bakır Alaşımı Var 228 3 10,18 30
KORT-06/rev 2(Kasım.1995) 3 Muamele Kimyasalları Fosfat;Sülfit,Kostik 41 3 8,14 28 Fosfat;Sülfit,Amin 24 3 11,33 20 Fosfat;Kostik,Sülfit,Amin 23 3 7,26 15 Fosfat;Hidrazin 11 4 5,82 10 Diğer 129 ta ne kullanıldığı bilinmemekte veya grupların ancak bir veya ikisinde kullanılan değişik kombinasyonlar kullanılmaktadır. Temizleme kriterleri Kriter Zaman 147 Birikinti Kalınlığı 29 Birikinti miktarı 62 Korozyon hasarları 107 Çözeltiler Hidroklorik asit 127 EDTA 36 Amonyum sitrat 1 Belli Değil 64
KORT-06/rev 2(Kasım.1995) 4 Tablo-4.EPRI ARAŞTIRMA SONUÇLARI:83-125 BAR(1201-1800 psi) BASINÇLI DOMLU KAZANLAR sayısı:315 Kimyasal temizlemeler arasındaki ortalama süre:4,96 yıl Kimyasal Temizlemeler Arasındaki Süre,Yıl Sayı sı Düşük Ortalama Yükse k Yakıt Tipi Kömür 104 1 3,78 7 Fuel-oil ve gaz 157 2 5,82 20 Siklon ateşlemeli Fuel-oil veya kömür 15 2 3,40 4 Belli değil 39 Çalışma Şekli Baz 48 2 3,51 7 Çevrim 140 1 5,03 20 Pik 30 2 4,63 10 Belli değil 97 Soğutma Suyu Tipi Taze 219 1 5,06 20 Tuzlu 17 3 3,88 7 Aşırı Tuzlu 25 2 4,98 10 Belli değil 54 Kazan Öncesi Malzemeler Bakır Alaşımı Var 315 1 4,96 20 Muamele Kimyasalları Fosfat;Hidrazin,Amonyak 54 3 4,00 10 Fosfat;Hidrazin,Amin 37 2,5 4,94 7 Fosfat; Hidrazin 30 1 3,25 5,5 Fosfat;Sülfit,Amin 26 4 8,04 20 Fosfat;Sülfit,Amin,Kostik 23 3 5,96 7 Fosfat 21 3,5 3,86 4 Fosfat;Kostik 18 3 4,52 10 Fosfat;Hidrazin,Kostik,Amin 18 2 4,67 7 Diğer 84 grupta santralların ancak bir veya ikisinde kullanılan değişik kombinasyonlar kullanılmaktadır. Temizleme kriterleri Kriter Zaman 245
KORT-06/rev 2(Kasım.1995) 5 Birikinti Kalınlığı 84 Birikinti miktarı 113 Korozyon hasarları 137 Çözeltiler Hidroklorik asit 145 EDTA 104 Amonyum sitrat 8 Belli Değil 58
KORT-06/rev 2(Kasım.1995) 6 Tablo-5.EPRI ARAŞTIRMA SONUÇLARI:125 BARDAN(1800 psi) YÜKSEK BASINÇLI DOMLU KAZANLAR sayısı:467 Kimyasal temizlemeler arasındaki ortalama süre:3,95 yıl Kimyasal Temizlemeler Arasındaki Süre,Yıl Sayı sı Düşük Ortalama Yükse k Yakıt Tipi Kömür 171 1,5 3,81 8 Fuel-oil ve gaz 138 1 3,17 10 Belli değil 158 Çalışma Şekli Baz 178 1,5 3,83 10 Çevrim 112 2 3,33 5 Pik 14 1 3,21 6 Belli değil 163 Soğutma Suyu Tipi Taze 287 1,5 3,93 10 Tuzlu 36 2 3,04 5,5 Aşırı Tuzlu 29 1 3,19 6,5 Belli değil 115 Kazan Öncesi Malzemeler Bakır Alaşımı Var 352 1 3,76 10 Bakır Alaşımı Yok 12 3 4,00 6 Belli Değil 103 Muamele Kimyasalları Fosfat;Hidrazin,Amonyak 183 1 4,47 10 Fosfat;Hidrazin,Amonyak,Kostik 48 2 4,50 6,5 Fosfat;Hidrazin,Amin 45 1 3,69 10 Fosfat 49 2,5 3,55 6 Hidrazin;Amonyak 41 3 4,17 5 Fosfat; Hidrazin 18 2,5 3,47 5 Fosfat: Hidrazin,Kostik 14 1,5 2,93 5 (Diğer 62 grupta değişik kombinasyonlar kullanılmaktadır.7 grupta ne kullanıldığı öğrenilememiştir.) Temizleme kriterleri Kriter Zaman 389 Birikinti Kalınlığı 82
KORT-06/rev 2(Kasım.1995) 7 Birikinti miktarı 135 Korozyon hasarları 209 Basınç farkı 3 Çözeltiler Hidroklorik asit 206 EDTA 172 Amonyum sitrat 1 Belli Değil 88 Tablo-6.TEK GEÇĐŞLĐ KAZANLAR sayısı:150 Kimyasal temizlemeler arasındaki ortalama süre:2,66 yıl Kimyasal Temizlemeler Arasındaki Süre,Yıl Sayı sı Düşük Ortalama Yükse k Yakıt Tipi Kömür 70 2 3,18 5 Fuel-oil ve gaz 25 1 1,80 4 Siklon ateşlemeli Fuel-oil veya kömür 19 1 2,,42 5 Belli değil 36 Çalışma Şekli Baz 120 0,5 2,61 5 Çevrim 12 1 2,75 5 Belli değil 18 Soğutma Suyu Tipi Taze 115 1 2,91 5 Tuzlu ve Aşırı Tuzlu 22 1 2,22 4 Belli değil 13 Kazan Öncesi Malzemeler Bakır Alaşımı Var 91 0,5 2,39 5 Bakır Alaşımı Yok 50 1,5 3,15 5 Belli Değil 9 Muamele Kimyasalları Hidrazin;Amonyak 150 0,5 2,66 5 Temizleme kriterleri Kriter Zaman 147 Birikinti Kalınlığı 31
KORT-06/rev 2(Kasım.1995) 8 Birikinti miktarı 73 Korozyon hasarları 53 Basınç farkı 4 Çözeltiler Hidroksiasetik -formik asit 112 EDTA 15 Amonyum sitrat 2 Sitrik-formik asit 2 Hidroklorik asit 1 Belli Değil 18 Kazan Đşletme Basıncı Combustion Engineering a Temiz Orta Kirli Çok g/m 2 g/m 2 Kirli g/m 2 Endüstri Uygulama sı b 1250-1800psi(85-125 bar) 10-20 1800-2600 psi,domlu(125- < 150 150-400 > 400 8-10 180 bar) Tek Geçişli(kritik altı basınçlı) < 150 150-400 > 400 8-10 Tek Geçişli(kritik üstü basınçlı) < 150 150-250 >250 4-5 Tablo Kazan Temizliğinin Değerlendirilmesinde Birikinti Miktarı Kriteri 7. (ateş tarafı için) a Atwood,K.L. A method for Determining Need for Chemical Cleaning of High Pressure Boilers,Proceedings of the American Power Conference,1971. b Siegmund,J,W. ve Poole,J.S. Planning for Chemical Cleaning Proccedings of the 23rd Annual Conference of the Association of Rural Electric Generating Cooperatives,Kentucky,June,1972.(Revised April,1982) Bu tablodaki kirliliğin derecesini belirleyen bazı kavramlar şöyle açıklanabilir: Temiz:Bu miktarda birikinti içeren kazanlar temiz kabul edilir ve bir dahaki yıllık genel bakıma kadar kimyasal temizlenmelerine gerek duyulmaz.ancak bu zaman zarfında kazanın önemli ölçüde kirlenmesine neden olacak bir kaçak durumunda ayrıca karar verilir.
KORT-06/rev 2(Kasım.1995) 9 Orta kirli: Kritik altı cebri veya tabi i sirkülasyonlu kazanlar tek geçişli kazanlara nazaran kirlenmeye karşı biraz daha toleranslıdırlar.bunun nedeni çekirdek kaynamanın kirlenmeye karşı daha az hassas olması ve tek geçişli kazanlarda birikinti toplanma hızının daha büyük olmasıdır. Eğer bu miktarda birikinti kısa sürede oluşmuşsa bu durum su-buhar çevriminin kimyasında bazı sapmaların olduğunu gösterir.ancak su kimyası iyi takip edilse de 4 yıldan uzun süre çalışan kazanlarda bu miktarda birikinti bulunabilir.bu tür kazanlara ilk bakımda kimyasal temizleme uygulamak gerekir. Çok kirli:bu miktarda birikinti içeren kazanlar çok kirli olup,korozyon ve aşırı ısınma tehlikesiyle yüz yüzedirler.çalıştırılmaya devam edilecek olursa boru patlamaları meydana gelebilir.bu tür kazanlar hemen temizlenmeli,ancak böylesine bir kirlenmeye neden olan faktörler de tesbit edilerek ortadan kaldırılmalıdır.aksi taktirde kazan kısa sürede tekrar kirlenebilir. Birikinti miktarları bu limitlere yaklaştığında veya aştığında kimyasal temizleme gündeme gelecektir.ancak birikinti miktarı yanında yoğunluk,gözeneklilik ve yüzeye yapışkanlığı gibi birikintilerin diğer özellikleri de dikkate alınmalıdır. Ancak bütün bu söylenenler kazan borularının eko ve ekran boruları gibi su fazı ile temas eden kısımları için geçenli olup,kızdırıcı/tekrar kızdırıcılara uygulanmaz.kızdırıcı/tekrar kızdırıcılarda kullanılan düşük alaşımlı çeliklerin yüksek sıcaklık oksidasyonu sonucu yüzeye iyi yapışmış,gözeneksiz,sıkı magnetit tabakaları oluşur.magnetit tabakaları metalin ısı iletkenliğini etkilemezler.bu nedenle kızdırıcı/tekrar kızdırıcı borularında 800-1000 g/m²'ye ulaşan birikinti miktarları hiç de anormal değildir.magnetit tabakalarının kalınlığı işletme sırasında giderek artar ve belli bir kalınlığın üzerinde metal ile oksit tabakasının genleşme katsayıları arasındaki fark nedeniyle oksit tabakasında kopmalar başlar.bu olay soyulma(eexfoliation) olarak bilinir. Kızdırıcı/tekrar kızdırıcıların temizlenmesi çok masraflı,zor ve uzun bir işlem olduğundan birikintiden kopan parçalar türbin ve valfler için tehlikeli olmadığı sürece ve kızdırıcı borularının looplarının altında tıkanmalara yol açmadıkça uygulanmaz.ancak türbin revizyonlarında türbin ve türbin öncesindeki valfleri içleri bu açıdan da kontrol edilmelidir. Referanslar 1 Atwood,K.L. A Method for Determining Need for Chemical Cleaning of High. Pressure Boilers American Power Conference,April-1972. 2 EPRI CS-3289 Manual on Chemical Cleaning of Fossil-Fueled Steam Generation Equipment Jan.1984 3 Siegmund,J,W. ve Poole,J.S. Planning for Chemical Cleaning Proccedings of. the 23rd Annual Conference of the Association of Rural Electric Generating Cooperatives,Kentucky,June,1972.(Revised April,1982)