Flue Gas Dew Point Corrosion
4.3.7.1 Description of Damage
Flue Gas Dew Point Corrosion तब होती है जब fuel में मौजूद sulfur और chlorine species combustion के दौरान sulfur dioxide (SO₂), सल्फ्यूरिक ट्राइऑक्साइड (SO₃) और hydrogen chloride (HCl) में बदल जाते हैं।
जब flue gas का temperature काफी कम हो जाता है, तो ये gases और water vapor मिलकर condense हो जाते हैं और sulfurous acid, सल्फ्यूरिक acid और hydrochloric acid बनाते हैं। ये acids metal surface पर severe corrosion पैदा करते हैं, जिससे equipment की wall thickness तेजी से कम हो सकती है।
4.3.7.2 Affected Materials
इस corrosion से मुख्य रूप से carbon steel, low alloy steels और 300 Series SS प्रभावित होते हैं।
4.3.7.3 Critical Factors
इस damage की severity और occurrence मुख्य रूप से दो चीजों पर depend करती है: fuel में मौजूद contaminants (sulfur और chlorides) की concentration और flue gas equipment की metal surface temperature।
चूंकि लगभग सभी fuels में कुछ न कुछ sulfur होता है, इसलिए अगर metal temperature dewpoint से नीचे चला जाए, तो sulfuric और sulfurous acid condensation होकर corrosion शुरू कर सकते हैं।
सल्फ्यूरिक acid dewpoint mainly flue gas में मौजूद sulfur ट्राइऑक्साइड (SO₃) की मात्रा पर depend करता है और सामान्यतः लगभग 280°F (138°C) के आसपास होता है। इसी तरह hydrochloric acid dewpoint hydrogen chloride (HCl) की concentration पर depend करता है और सामान्यतः लगभग 130°F (54°C) होता है।
4.3.7.4 Affected Units or Equipment
सभी fired process heaters और boilers जो sulfur containing fuels burn करते हैं, उनमें economizer sections और stacks में सल्फ्यूरिक acid dew point corrosion का risk होता है।
Heat Recovery Steam Generators (HRSG’s) में, अगर 300 Series SS feed water heaters में inlet water temperature hydrochloric acid dewpoint से नीचे चला जाए, तो gas side (OD) पर chloride induced Stress Corrosion Cracking (SCC) हो सकता है।
इसके अलावा, अगर combustion turbine के environment में chlorine मौजूद हो (जैसे cooling tower drift जिसमें chlorine based biocides हों), तो यह हवा के साथ carry होकर HRSG feed water heaters में damage कर सकता है।
4.3.7.5 Appearance or Morphology of Damage
Carbon steel और low alloy steel components (जैसे economizers) में सल्फ्यूरिक acid corrosion आमतौर पर general wastage के रूप में दिखाई देती है, जिसमें अक्सर broad और shallow pits बनते हैं, जो acid condensation pattern पर depend करते हैं।
300 Series SS feed water heaters (HRSG’s में) में damage आमतौर पर surface breaking cracks के रूप में होता है और surface का appearance अक्सर crazed (crack network जैसा) दिखता है, जो Stress Corrosion Cracking (SCC) को दर्शाता है।
4.3.7.6 Prevention / Mitigation
इस damage को रोकने के लिए सबसे important तरीका यह है कि boiler या fired heater की metal surface temperature को सल्फ्यूरिक acid dewpoint corrosion temperature से ऊपर रखा जाए।
HRSG systems में अगर chloride containing environment की संभावना हो, तो 300 Series SS feed water heaters का उपयोग avoid करना चाहिए।
Oil fired boilers में एक common issue तब होता है जब unit को wash किया जाता है और final rinse में acidic ash salts neutralize नहीं किए जाते। इस स्थिति में sodium carbonate को final rinse में add करना चाहिए ताकि acidic components neutralize हो सकें और corrosion रोका जा सके।
4.3.7.7 Inspection and Monitoring
Economizer tubes में wastage को monitor करने के लिए UT (Ultrasonic Testing) wall thickness measurement का उपयोग किया जाता है।
300 Series SS में होने वाले Stress Corrosion Cracking (SCC) का पता लगाने के लिए VT (Visual Testing) और PT (Liquid Penetrant Testing) methods उपयोग किए जाते हैं।
4.3.7.8 Related Mechanisms Lower temperatures पर hydrochloric acid condensation carbon steels में HCl corrosion (see 5.1.1.4) पैदा कर सकती है और 300 Series SS में chloride SCC (see 4.5.1) को promote कर सकती है।