Tháp giải nhiệt công nghiệp là 1 trong những thiết bị gần như không thể thiếu trong các ngành công nghiệp hiện đại ngày nay. Khi mà các máy móc được trang bị ở các nhà máy, xí nghiệp để làm việc ngày càng nhiều, công suất làm việc lớn dẫn tới hệ thống nước chạy trong nhà máy nóng lên 1 cách nhanh chóng và do đó chiếc tháp tản nhiệt là vô cùng quan trọng trong việc giảm nhiệt nguồn nước xuống. Nhưng trong quá trình sử dụng Quý khách hàng thường xuyên gặp phải tình trạng ăn mòn tháp làm mát. Vậy biện pháp xử lý tình trạng này như thế nào ?
Tuy nhiên, để khắc phục được vấn đề này thì trước hết cần phải hiểu hết về tình trạng ăn mòn trong tháp giải nhiệt cooling tower. Nguyên nhân của vấn đề này là gì? Có những dạng ăn mòn nào? Yếu tố nào ảnh hưởng tới vấn đề ăn mòn trong tháp giải nhiệt?...Từ đó mới có thể tìm ra được biện pháp khắc phục. Thấu hiểu được vấn đề này, Yên Phát chúng tôi sẽ giúp quý khách giải mã vấn đề ăn mòn trong tháp giải nhiệt qua bài viết dưới đây, hy vọng sẽ là những thông tin hữu ích.
Nguyên nhân dẫn đến tình trạng ăn mòn tháp giải nhiệt
Ăn mòn được định nghĩa là sự phá hủy kim loại do phải ứng hóa học hoặc điện hóa của kim loại với môi trường xung quanh nó. Thép cacbon là một kim loại thường được sử dụng trong các hệ thống tháp giải nhiệt là vật liệu dễ ăn mòn. Bên cạnh đó các kim loại nói chung như đồng, thép không gỉ, hợp kim nhuôm cũng bị ăn mòn nhưng quá trình này chạm hơn. Tuy nhiên nếu như trong nước của tháp giải nhiệt Cooling Tower có sự hiện diện của các chất khí hòa tàn như H2S hoặc NH3 thì các kim loại này sẽ bị ăn mòn và phá hủy nghiêm trọng hơn thép cacbon.
Phản ứng điện hóa gây ăn mòn
Oxy tự do trong nước tiếp xúc với bề mặt kim loại tại một điểm (gọi là cathode) phản ứng với nước. Ở một điểm khác trên bề mặt kim loại (gọi là anode), phản ứng oxy hóa của kim loại xảy ra giải phóng ra electron. Sự kết hợp của electron tự do, oxy và nước tạo thành các ion hydroxit. Các ion hydroxit này sau đó kết hợp với các ion kim loại, vốn đã được giải phóng tại anode do phản ứng oxy hóa, tạo thành các hydroxit kim loại không tan. Kết quả của quá trình này là kim loại bị mất mát và hình thành gỉ sét.
Hiện tượng ăn mòn trong tháp giải nhiệt
Tình trạng ăn mòn kim loại này hình thành nên những cáu cặn trọng tháp giải nhiệt, tại các đường ống khi nước lưu thông làm mát.
Các dạng ăn mòn phổ biến trong tháp giải nhiệt
Khi ăn mòn xảy ra, và vấn đề phát sinh từ sự ăn mòn là làm giảm khả năng truyền nhiệt và dòng chảy do làm tắc nghẽn một phần hoặc toàn bộ đường ống, van, lọc,..Cùng với đó là sự hao mòn của các bộ phận chuyển động như bơm, trục, cánh quạt, …có thể hạn chết hoạt động của hệ thống tháp giải nhiệt. Từ đó hiệu suất trao đổi nhiệt và năng lượng suy giảm.
- Ăn mòn đều: xuất hiện trên toàn bộ bề mặt kim loại với một lượng oxit sắt lớn.
- Ăn mòn rỗ: chỉ có ở những khu vực nhỏ của kim loại. Ăn mòn rỗ có thể xuyên thủng kim loại trong thời gian ngắn và nguyên nhân chính của sự ăn mòn này là khí oxy hòa tan.
- Ăn mòn tiếp xúc: xuất hiện khi hai kim loại khác nhau tiếp xúc nhau và kim loại nào hoạt động mạnh hơn sẽ bị ăn mòn nhanh chóng hơn.
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự ăn mòn tháp giải nhiệt
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự ăn mòn trong tháp giải nhiệt. Tuy nhiên một số yếu tố quan trọng dưới đây cần đặc biệt chú ý:
- Oxy hòa tan: oxy hòa tan trong nước là điều kiện cần thiết để phản ứng ở cathode diễn ra.
- Tổng chất rắn hòa tan TSD : nước có TSD cao thì có độ dẫn cao và cũng tạo khả năng cho phản ứng điện hóa cao. Chloride (Cl- )và sulphate (SO42-) là đặt biệt dễ gây ăn mòn.
- Tăng trưởng của vi sinh vật: sự lắng đọng của các chất hữu cơ hoặc vô cơ có thể gây ra các rỗ khí và xói mòn/ăn mòn của một số hợp kim do gia tăng tính bất ổn cục bộ. Vi sinh tăng trưởng thúc đẩy cơ chế hình thành phản ứng ăn mòn và ngoài ra, sản phẩm phụ của một số sinh vật như vi khuẩn kỵ khí là H2S cũng gây ra ăn mòn.
Biện pháp khắc phục tình trang ăn mòn tháp giải nhiệt
Có nhiều phương pháp được ứng dụng rộng rãi để ngăn chặn hoặc giảm thiểu hiện tượng ăn mòn trong hệ thống tháp làm mát nước, đó là:
- Lựa chọn vật liệu phù hợp để ngăn chặn nguy cơ ăn mòn.
- Kiểm soát cáu cặn và sự phát triển của các vi sinh vật.
- Bổ sung thêm các chất ức chế hóa học vào hệ thống tuần hoàn để tạo thành màng bảo vệ cho hệ thống.
- Phương pháp bảo vệ cathod và sử dụng kim loại hy sinh làm anod.
- Tạo một lớp bảo vệ như sơn, mạ kim loại hoặc nhựa trên bề mặt của tháp hạ nhiệt.
Sử dụng hóa chất chống ăn mòn
Hiện nay, có nhiều biện pháp chống ăn mòn trong các thiết bị công nghiệp như lựa chọn vật liệu chống ăn mòn, kiểm soát cáu cặn và sự phát triển của vi sinh vật, sử dụng lớp phù bảo vệ như sơn, mạ kim loại,... tuy nhiên sử dụng hóa chất chống ăn mòn là biện pháp được lựa chọn và ứng dụng nhiều nhất để đảm bảo hiệu quả hoạt động của thiết bị, không tốn kém thời gian chi phí kiểm kiểm soát ăn mòn.
Đối với hóa chất chống ăn mòn khi sử dụng cần đảm bảo các yêu cầu như:
- Hóa chất an toàn, không gây các phản ứng ăn mòn, hay rỉ sét kim loại nếu không sẽ tăng nguy cơ hỏng dàn trao đổi nhiệt, hệ thống bơm nước và các đường ống của tháp.
- Hóa chất sử dụng phải có khả năng chống ăn mòn cao đồng thời có thể làm sạch được cáu cặn, chất bẩn trên bề mặt trao đổi nhiệt của hệ thống đường ống và dàn sinh nhiệt tháp giải nhiệt Cooling Tower.
Hầu hết các phương án kiểm soát ăn mòn tháp giải nhiệt công nghiệp hiện nay đều liên quan đến việc phủ một lớp màng mỏng lên bề mặt kim loại để ngăn chặn oxy tự do và nước tiếp xúc gần với kim loại, làm giảm tỉ lệ ăn mòn. Một số loại hóa chất cũng có thể được sử dụng để ức chế ăn mòn và đảm bảo tháp làm mát nước có thể hoạt động ổn định, cho hiệu quả làm việc cao nhất. Các loại hóa chất thường dùng là:
- Cromate: là chất ức chế ăn mòn rất tốt đối với vật liệu thép làm tháp giải nhiệt nước nhưng loại hóa chất này bị USEPA cấm vì có thể gây ảnh hưởng xấu tới môi trường.
- Molybdat: là hóa chất hạn chế ăn mòn trong tháp hạ nhiệt thay thế cromate vì nó không độc hại, giúp kiểm soát ăn mòn rỗ ở hàm lượng 4-8 mg/l.
- Kẽm: là chất ức chế ăn mòn tốt, liều lượng sử dụng lý tưởng là 0,5 - 2 mg/l nhưng nếu chúng ta sử dụng không đúng cách thì có thể gây ra cáu cặn.
- Polydiol: là hóa chất kiểm soát ăn mòn vỏ thép của tháp làm mát nước khá tốt, phù hợp khi sử dụng ở liều lượng 2-4 mg/l.
- Polyphosphate: giúp hạn chế ăn mòn thép và kim loại màu vàng, nên dùng ở liều lượng 4-12 mg/l.
- Nitrit: là chất ức chế ăn mòn cho vật liệu vỏ thép, các linh kiện bằng thép của tháp giải nhiệt cooling tower với liều lượng là 500-700 mg/l. Loại hóa chất này thường chỉ được sử dụng trong hệ tuần hoàn kín vì cần nồng độ cao, chống vi sinh và phản ứng với oxy.
- Cromate: là chất ức chế ăn mòn tốt nhất hiệu quả nhất, tuy nhiên đã bị cấm sử dụng bởi cơ quan bảo vệ môi sinh Hoa Kỳ - USEPA vì sẽ gây hại cho môi trường.
- Molybdat: là loại hóa chất ức chế ăn mòn được dùng để thay thế Cromate, không có độc và có thể kiểm soát được quá trình ăn mòn rỗ ở mức 4-8mg/l, và ức chế ăn mòn thép ở trong khoảng 8-12mg/l. Trong hệ thống tuần hoàn khép kín thì được pha ở mức độ 35-250mg/l và được sử dụng trong môi trường khắc nghiệt. Tuy có giá thành khá đắt đổ, sử dụng sẽ tốn kém hơn xong đây vẫn là loại hóa chất tốt chống ăn mòn và được nhiều người tin dùng.
- Kẽm: được sử dụng ở mức 0.5-3mg/l là chất ức chế ăn mòn bổ sung tốt. Tuy nhiên loại hóa chất này lại có thể gây ra cáu cặn bên trong tháp và gây ảnh hưởng không tốt tới môi trường.
- Polysilicate: là chất ức chế cáu cặn rất tốt cho hệ thống tháp giải nhiệt Liang Chi, Tashin với những vật liệu thép và nhôm ở mức 6-12mg/l. Xong loại hóa chất này rất ít được sử dụng vì khá khó khăn trong việc hình thành.
Ngoài những cách khắc phục tình trạng ăn mòn trên thì các bạn cũng nên bảo dưỡng tháp giải nhiệt định kỳ. Điều này đảm bảo tháp luôn được hoạt động trong tình trang tốt nhất.
Ngoài ra các yếu tố khác như vận tốc dòng chảy, nhiệt độ, các chất gây ô nhiễm cũng là yếu tố có tác động mạnh mẽ đến sự ăn mòn trong tháp giải nhiệt nước. Vì vậy người dùng cần quan tâm chú ý để có cách giải quyết vấn đề này tốt nhất. Mọi câu hỏi thắc mắc liên quan đến vấn đề này quý khách vui lòng liên hệ hotline 0912 370 282 để được tư vấn giải đáp hoàn toàn miễn phí.
