KORROOSIONESTO YMPRIST MUUTTAMALLA Vedenksittely 10 3 2016 YMPRISTT

KORROOSIONESTO YMPÄRISTÖÄ MUUTTAMALLA Vedenkäsittely 10. 3. 2016

YMPÄRISTÖT • Liuokset – – – Raakavesi Kattilavesi Jäähdytysvesi Prosessivedet Happoliuokset Öljy • Kaasufaasi – Varastot – Pakkaukset – Putkissa kulkeva kaasu MT-0. 6011, inhibointi 10. 3. 2016 2

LIUOSYMPÄRISTÖN MUUTTAMINEN • Ympäristön syövyttävyyttä voidaan pienentää poistamalla korroosiota aiheuttavia aineita tai parantamalla suojaavien pintakerrosten muodostumisen edellytyksiä. • Ympäristöä voidaan muuttaa esimerkiksi: – – – – poistamalla hapettimet, kuten liuennut happi poistamalla haitalliset aineet, kuten kloridit inhiboimalla muuttamalla happamuuttamalla lämpötilaa kuivaamalla paketoimalla MT-0. 6011, inhibointi 10. 3. 2016 3

VEDENKÄSITTELYN TAVOITTEET • • • Estää metallien korroosio Estää saostumien synty Estää biologinen toiminta Varmistaa järjestelmän häiriötön toiminta Lisätä käyttöikää MT-0. 6011, inhibointi 10. 3. 2016 4

VEDENKÄSITTELYN SUORITUS • Veden laadun muuttaminen – – – liuenneitten kaasujen pitoisuus happamuus, puskurikapasiteetti aggressiiviset ionit (esim. kloridit) pehmennys (sakkaa muodostavat ionit) sakat • Korroosioinhibiittien käyttö – käytetään kemikaaleja jotka estävät syöpymisen • Biosidien käyttö – estävät biologisen toiminnan MT-0. 6011, inhibointi 10. 3. 2016 5

VEDENKÄSITTELYN SUORITUS • Ulkoiset menetelmät: – Ilmastus, hiilidioksidin ja ammoniakin poisto, raudan ja mangaanin hapetus saostusta varten. – Klooraus, desinfiointi, typpipitoisen orgaanisen aineen poisto, Fe ja Mn poisto, värin poisto… – Selkeytys, hienojakoisen sakan poisto – Suodatus – Pehmennys, saostus ja ioninvaihto liuenneiden suolojen poistamiseen. MT-0. 6011, inhibointi 10. 3. 2016 6

VEDENKÄSITTELYN SUORITUS • Prosessissa käytettävät menetelmät: – Kaasunpoisto, erityisesti liuennut happi ja hiilidioksidi aiheuttavat korroosiota. – Liuenneiden epäpuhtauksien poisto, liuenneet suolat pyrkivät saostumaan ja sakat haittaavat virtausta, aiheuttavat korroosiota ja huonontavat lämmönsiirtoa. – Inhibointi – Biosidien käyttö MT-0. 6011, inhibointi 10. 3. 2016 7

LIUENNEITTEN KAASUJEN POISTO • Liuennut happi ja hiilidioksidi ovat tavallisimmat korroosiota aiheuttavat kaasut. • Paineen kasvaessa kaasujen liukoisuus kasvaa kun taas lämpötilan ja suolapitoisuuden kasvaessa se laskee. • Hapenpoisto tapahtuu yleensä termisellä kaasunpoistolla höyryn avulla pienessä ylipaineessa ja jäännöshappi poistetaan kemiallisesti. • Hapenpoistoon käytettäviä kemikaaleja ovat olleet mm. tanniinit, natriumsulfiitti sekä hydratsiini ja sen johdannaiset. MT-0. 6011, inhibointi 10. 3. 2016 8

LIUENNEITTEN KAASUJEN POISTO • Tyhjöön perustuvilla laitteilla saadaan happipitoisuus laskettua tasolle 0, 33 -0, 65 ppm. • Höyrykattiloiden paineen avulla tehtävälle kaasunpoistolle tavallinen laitevalmistajien takaama taso on 6, 5 ppb happea eikä lainkaan hiilidioksidia. • Kemikaalien valinta riippuu kattilan käyttöpaineesta ja halutusta hapenpoistonopeudesta. – Natriumsulfiitti on halpaa, helppoa käsitellä eikä muodosta sakkakerroksia, mutta voi olla hidas reagoimaan. Sopii matalaan paineeseen. – Hydratsiini on nopea ja tehokas pelkistin, mutta se on karsinogeeni. Sopii korkeaan paineeseen. MT-0. 6011, inhibointi 10. 3. 2016 9

p. H-arvon vaikutus teräksen korroosioon MT-0. 6011, inhibointi 10. 3. 2016 10

LIUENNEIDEN AINEIDEN POISTO • Liuenneet aineet muodostavat aina sakkoja, jos niitä ei poisteta tai liuosta käsitellä. • Liuenneiden aineiden poiston mahdollisuudet: – Kemiallinen saostus ja suodatus – Ioninvaihto • Liuoksen käsittelyn mahdollisuudet: – Liuoksen vaihto (blowdown) – Kompleksinmuodostajien käyttö MT-0. 6011, inhibointi 10. 3. 2016 11

INHIBOINTI • Korroosioinhibiitti on aine, joka alhaisinakin pitoisuuksina lisättynä korroosioympäristöön alentaa metallien korroosionopeutta. • Korroosioinhibiittien käyttöympäristöt ovat sekä kaasuja että nesteitä. • Korroosioinhibiittejä on useita eri tyyppejä. MT-0. 6011, inhibointi 10. 3. 2016 12

INHIBIITTIEN LUOKITTELU • Inhibiitit voidaan ryhmitellä esimerkiksi seuraavasti: – – – Anodiset inhibiitit Katodiset inhibiitit Adsorptioinhibiitit Neutraloivat inhibiitit Epäorgaaniset ja orgaaniset inhibiitit Hapettavat ja ei-hapettavat inhibiitit (hapettava on usein anodinen ja ei-hapettava katodinen) – A- ja B-tyyppi (vanha venäläinen käytäntö, A on hapettava) MT-0. 6011, inhibointi 10. 3. 2016 13

INHIBIITTIEN LUOKITTELU Inhibiittien luokittelu Lähde: H. H. Uhlig, Corrosion Handbook MT-0. 6011, inhibointi 10. 3. 2016 14

INHIBOINTIIN VAIKUTTAVAT TEKIJÄT • • Järjestelmässä olevat metallit. Inhibiitit vaikuttavat vain tiettyyn metalliin. Eräät inhibiitit ovat vaarallisia joillekin metalleille. Metallit määräävät käytettävät inhibiitit ja niiden keskinäisen suhteen. • Kemikaalien, joilla on inhiboiva vaikutus, lukumäärä on suuri. MT-0. 6011, inhibointi 10. 3. 2016 15

INHIBOINTIIN VAIKUTTAVAT TEKIJÄT MT-0. 6011, inhibointi 10. 3. 2016 16

VEDENKÄSITTELYN SEURANTA • Korroosion estäminen liuosympäristöä muuttamalla ei ole yhtä pysyvä ratkaisu kuin esimerkiksi materiaalin valinta. • Liuosympäristön muuttaminen vaatii jatkuvaa seurantaa ja säätöä korroosioneston onnistumiseksi. • Täydellinen kemiallinen analyysi ei yleensä ole tarpeellinen. • Useille menetelmille seurantaan riittää muutaman arvon seuraaminen: – veden pehmennys zeoliiteilla, pehmennysvaihetta seurataan kovuuden mittauksella ja regenerointia kloridimittausella – veden pehmennys alkaleilla, seurataan kovuutta ja puskurikapasiteettia titraamalla fenolftaleiinilla ja metyylioranssilla. MT-0. 6011, inhibointi 10. 3. 2016 17

VEDENKÄSITTELYN SEURANTA • Kemialliseen analyysiin – – • • Titraus Kolorimetria Fotometria Ioniselektiiviset elektrodit Johtokykymittaus liuenneiden suolojen seuraamiseen p. H-mittaus Turbidisuus (onko liuoksessa sakkaa) Näytteenottoon on kiinnitettävä erityisen paljon huomiota! MT-0. 6011, inhibointi 10. 3. 2016 18

VEDENKÄSITTELYN SEURANTA • Inhiboinnin toimivuus edellyttää riittävän suurta inhibiittipitoisuutta. • Inhibiitin pitoisuus pienenee ajan kuluessa. • Inhibointi toimii kun korroosionopeus on pienentynyt riittävästi. • Toimivuutta voi arvioida joko korroosionopeuden avulla tai vertaamalla inhiboidun systeemin korroosionopeutta inhiboimattomaan. MT-0. 6011, inhibointi 10. 3. 2016 19