Теплообмінниках

Відкладення та корозія в танках, цистернах, трубопроводах і

План

ТЕХНОЛОГII ОЧИСТКИ РОБОЧИХ ПОВЕРХОНЬ СУДНОВОГО ЕНЕРГЕТИЧНОГО ОБЛАДНАННЯ

Практична робота 8

Контрольні питання

1. Що розуміють під стабільністю палив?

2. Які сполуки утворюють асфальтосмолисті згущення?

3. Що призводить до порушення стабільності та росту швидкості осадкоутворення?

4. Чому дистилятні палива утворюють між собою стабільні суміші?

5. Яку структуру має важке залишкове паливо?

6. Яка суміш палив є сумісною?

7. В якому разі палива не сумісні?

8. Що являє собою осад несумісних палив?

9. Що потрібно робити перед змішуванням палив?

10. Яким чином перевіряють палива на сумісність?

11. Як виглядають плями пiд час аналiзу сумісних палив?

12. Який вигляд мають плями пiд час аналiзу несумісних палив?

13. Як користуватись номограмою змішування палив?

14. Які існують рекомендації щодо змішування палив?

1. Відкладення та корозія в танках, цистернах, трубопроводах і тепло-обмінниках.

2. Методи очистки елементів паливних систем.

3. Способи очистки накипних та шламових вiдкладень з водних середовищ.

4. Контрольні питання

Технічне обслуговування робочих поверхонь суднового енергетичного обладнання проводиться з метою /4,5,6,12,13,14/.

- підтримки енергетичного обладнання у стані, що забезпечує його постійну готовність до тривалої експлуатації;

- попередження появи передчасних несправностей, несвоєчасне виявлення яких може потягти за собою вихід обладнання із ладу;

- накопичення та аналізу даних, що характеризують появу несправностей.

Нафтове паливо може вступати у взаємодію з металічними поверхнями коли воно знаходиться і в рідкій, і в газоподібній фазах.

Розглянемо питання взаємодії рідких нафтових палив з металевими поверхнями. Така взаємодія супроводжується утворенням на поверхні відкладень, що випадають із палив, і корозії металевих поверхонь під дією агресивних речовин, які містяться в паливі.

Відкладення мають складну структуру і утворюються на днищі цистерн, на стінках трубопроводів, на поверхнях теплообмінників. В утвореному шарі відкладень умовно виділяють дві основні зони (рис. 1.1): густих мазеподібних відкладень (зона А) та завислих (рухливих) коагульованих утворень смол і асфальтенів (зона Б). Центрами коагуляції є частинки органічного (пісок) та неорганічного (іржа) походження.

Рис. 1.1 – Схема утворення відкладень в цистернах

Зона А складається із асфальтосмолистих часточок, що утворилися в результаті процесу полімеризації. Ці часточки спочатку утворюють зону Б, де вони знаходяться у стані зависі, а далі, по мірі їхнього укрупнення, осідають і, злипаючись, утворюють густий нерухомий шар (зона А). Цей шар складають важкі компоненти палива: карбони і карбоїди, а також неорганічні домішки.

Характерною особливістю зони Б є концентрація в ній води, що відстоялася у процесі зберігання палива і тепер сприяє осадженню найбільш важких часток на шар зони А.

Більш важкі компоненти під дією гравітаційних сил упроваджуються в шар зони А та поступово концентруються біля днища цистерни. Механічні збурення та вібрація корпуса судна викликають поступове загустіння цього шару. У нижній частині шару зони А концентруються більш важкі частинки – пісок, іржа; вище розміщаються зліплені укрупнені карбони і карбоїди. Желеподібна верхня частина шару складається, головним чином, з важких компонентів полімеризованих асфальтосмолистих речовин.

Крім того, паливо окислюється під дією температури, світла, кисню, каталітичного впливу металу, вологи та мікроорганізмів, що також сприяє утворенню відкладень.

Відкладення в трубопроводах і в теплообмінних апаратах відрізняються за своїм характером від відкладень, що утворюються в цистернах. Якщо розглядати паливо, яке надходить до дизеля по трубопроводу, то воно вже порйшло очистку від механічних домішок у відстійних цистернах, фільтрах та відцентрових сепараторах. Тому механічних частинок, особливо неорганічного походження, у паливі таких трубопроводів дуже мало. Крім того, у трубопроводах і теплообмінних апаратах паливо рухається, тому процес утворення відкладень в цих об’єктах відрізняється від аналогічного процесу в цистернах. Головною причиною утворення відкладень тут є не гравітація, а поверхнева активність компонентів палива і їхня полімеризація в умовах дії теплових потоків. Однак при тривалому нерухомому перебуванні палива в системі на механізм утворення відкладень впливають і гравітаційні сили.

У трубопроводах, що не мають зовнішнього обігріву паровими, або електричними супутниками, буде мати місце відведення теплоти Q від палива через стінку в навколишнє середовище. Це означає, що температура внутрішньої поверхні стінки труби нижча, ніж температура палива, що в цій трубі рухається. На такій поверхні спочатку відбувається відкладання смол, як речовин, що мають здатність прилипати до більш холодних поверхонь.

У трубопроводах із зовнішнім обігрівом, а також у паливних підігрівниках, тепловий потік Q іззовні через стінку надходить до палива. У цьому випадку температура стінки перевищує температуру палива, тому випадіння смол на поверхні труби відбувається в умовах інтенсивної полімеризації та переходу в асфальтени. При подільшій полімеризації асфальтени переходять в карбони і карбоїди, які утворюють відкладення, що є більш міцними ніж ті, що утворюються при осадженні смол на охолоджену поверхню. Тому в трубопроводах, що мають обігрів, а також у підігрівачах палива утворюються відкладення, що важко усуваються.

Рис. 1.2. – Схема утворення відкладень у трубпроводах і теплообмінниках

а – у трубопроводах, що не мають обігріваючих пристроїв; б – у трубопроводах, що мають обігріваючі пристрої та у підігрівниках.

1 – слой смол та асфальтенів; 2 – слой асфальтенів з лаковою плівкою.

На рис. 1.2 а,б приведені схеми утворення відкладень на стінках трубопроводів і підігрівників палива при зміні величини та напряму теплових потоків Q через стінку, що має місце під час роботи паливних систем на перехідних режимах дизеля, коли змінюється швидкість руху палива, або при зміні одного виду палива іншим.

Одночасно з утворенням відкладень у паливних цистернах, трубопроводах і теплообмінниках усі металеві поверхні під час контакту з водопаливним середовищем кородують. Корозійне руйнування поверхні відбувається під дією процесів, які виникають в результаті контакту агресивних хімічних сполук палива, а також присутньої у паливі води з металом. Відомі два види корозії металевих поверхонь: хімічна та електрохімічна.

Найбільш розповсюдженою є хімічна корозія металевих поверхонь, яка виникає під дією агресивних хімічних сполук палива. До останніх відносяться сполуки сірки: меркаптани, сульфіди, дисульфіди, а також водорозчинні кислоти та луги. Однак основною причиною корозійних руйнувань металевих поверхонь є присутність у паливі морської води. Такі руйнування з’являються на металевих поверхнях у перший період роботи паливної системи після її очистки від відкладень. У подальшому після утворення гудронистого шару доступ морскої води до поверхні припиняється. Однак агресивна дія води та хімічних сполук палива продовжується і під шаром гудрону, викликаючи корозію металевих поверхонь.

Електрохімічна корозія найбільш розповсюджена в теплообмінних апаратах, де створюються умови для виникнення слабких струменів у місцевих з’єднаннях різних металів (сталь і латунь, бронза та чавун, і т.д.). Такі руйнування можна спостерігати у місцях з’єднання теплообмінних труб з трубною дошкою. Викликати електрохімічну корозію в теплообміннику можуть прісна і морська вода, а також у паливі водорозчинні кислоти та луги.

Дата добавления: 2014-12-26