Her tür katıyı ve gazı içinde eritebilen su havada bulunan oksijeni de kolayca içinde eritir. "Karbon çelik"den mamul saclar ve borular ile imal edilen buhar kazanlarının sudaki erimiş oksijen nedeni ile "okside" olmaları, yani paslanmaları doğaldır (pasın kimyasal adı "demir oksifdir). Buhar kazanı içindeki suda oksijen varsa, metal aksamın paslanması kaçınılmazdır, çünkü bu paslanma suyun yüksek pH derecesinde dahi olur. Paslanma nedeni ile çelik malzeme yavaş yavaş incelir ve sonunda delinir, dolayısı ile buhar kazanı işlevini yitirir. Suda eriyik halde bulunan bazı korozif iyonlar da çeliğin paslanmasını hızlandırırlar, klorür (C4) ve sülfat (S04) iyonları korozyonu destekleyen en aktif iyonlardır. Bu iyonların çok bulunduğu sularda oksijen korozyonu mücadelesi daha iyi yapılmalı veya suyun terbiyesi ile bu iyonlar sudan giderilmelidir (deionize veya ters os-mos sistemi ile sudaki iyonların alınarak suyun saflaştırılması mümkündür.) Buhar kazanı besi suyundaki veya kazan suyundaki erimiş oksijenin bir kez çıkarılması ile kazanın poslanma sorunu halledilemez. Çünkü, genelde tabiata açık olan kondens deposunda biriken kondens suyu, ortamdaki oksijeni eritir. Bu nedenle kondens suyu içinde her zaman oksijen bulunur. Kazan işletmesinde süreklilik getiren bir önlem alınmazsa, kondens suyunda eriyen oksijen kazana girerek paslanmayı sürdürür. Suda erimiş oksijenin sürekli olarak sudan çıkarılması birbirini tamamlayan iki yöntem ile yapılır:
1.Termik degazör aracılığı fizik kanunları yardımı ile sudan oksijenin alınması.
2.Kimyasal maddeler ile sudaki oksijenin bağlanması ve oksijenin aktif halinin yok edilmesi.
Termik Degazöfün çalışma prensibi şöyledir: Buhar kazanına verilmeden önce su kapalı birkap içinde, buhar ile kaynama sıcaklığına kadar ısıtılır, prensip olarak kaynayan su içinde erimiş gaz kalmaz. Erimiş olan oksijenin kolayca suyu terk etmesi için degazör içinde su damlalar haline getirilir ve suyun yüzeyinin artması sağlanır. Ülkemizde çok kullanılan "tepsili dega-zör"lerde degazör domu içinde alt alta dizilmiş olan tepsilerden kondens suyu akıtılır, bir tepsiden diğerine düşen sular küçük damlacıklar halinde parçalanır, böylece çoğalan su yüzeyinden gazlar kolayca suyu terk ederler. (Bu tür bir degazörün şeması yandadır.) Bazı degazörlerde sular fıskiyeler ile pülverize edilir ve bu yöntem ile küçük damlacıkların oluşması sağlanır. Degazörün imalatında ve işletilmesinde üç ana husus göz önüne alınır:
1.Degazörün basıncı ve sıcaklığı öyle ayarlanmalıdır ki degazöre gelen su kaynama derecesine ulaşsın, çünkü suyun oksijeni eritme kabiliyeti kaynama derecesinde sıfıra düşer,
2.Isıtılmış su çok küçük taneciklere bölünmelidir. Böylece, oksijen suyu çok kısa zamanda terk edebilir.
3.Degazör içinde su damlaları aşağı doğru hareket ederken içinden buharın geçmesi ve buhar ile hem suyun ısıtılmasının sağlanması, dolayısı ile oksijenin tekrar suda erimesinin önlenmesi, hem de ayrışan oksijenin yukarı doğru taşınması sağlanmalıdır.
iyi tasarlanmış ve iyi işletilen bir degazör ile elde edilen kazan suyunda gene de 0,007 mg/lt mertebesinde erimiş oksijen kalabilir. Kazanın ilk devreye girdiği zamanlarda da elde buhar olmadığından termik degazör görev yapmaz ve bu sırada kazana verilen suların içinde bolca oksijen olabilir.
Kazana giren oksijenin alınabilmesi için, degazöre ek olarak kimyasal yöntem kullanılır. Bu yöntemde maksat su içine dozlanan kimyasallar ile suda erimiş halde bulunan oksijeni başka bir madde üzerine bağlamaktır. Bu kimyasalların seçiminde şu özellikler aranır.
*Kazanda kimyasal korozyon yapmamak.
*Yüksek ısılarda parçalanmamak ve oksijeni bırakmamak.
*Kazan suyu blöfleri ile tabiata gittiğinde tabiata zarar vermemek.
Genelde degazöre pompa ile basılan su hattına dozajlanan "oksijen tüketici" kimyasalların türü ve miktarı işletme türüne göre değişir. Ülkemizde buhar kazanı kimyasalları satan ve uygulayan birçok kuruluş bulunmaktadır. Kimyasal uygulamasının detayları hakkında bu kuruluşlar ile temas kurulabilir.
Sonuç olarak, buhar kazanının oksijen korozyonuna karşı çok iyi korunması her işletmenin kendi avantajı için şarttır. Ancak, kazanı yalnızca oksijen korozyonuna karşı korumak yeterli değildir, çünkü, suyun başkaca özellikleri de buhar kazanı içinde korozyona neden olabilirler. Kazan işletmeciliğinde suyun pH derecesi, iletkenliği, alkalinitesi ve içindeki bazı korozif iyonların oranı ile de çok yakından ve sürekli ilgilenmek gerekir.
Kazan besleme suyundaki çözünmüş gazların giderilmesi buhar sisteminde önemli bir işlemdir. Besleme suyundaki çözünmüş oksijenin varlığı kazanlardaki hızlı lokal korozyona neden olur. Karbondioksit, suda çözünerek düşük pH seviyeleri ve korozif karbonik asit üretir. Besleme suyunda düşük pH seviyeleri kazan sisteminde ciddi asit ataklarına neden olur. Çözünmüş gazlar ve besleme suyundaki düşük pH seviyeleri kimyasal ilavelerle kontrol edilebilir veya kaldırılabilirken, bu gazların mekanik olarak uzaklaştırılması daha ekonomik ve termal olarak verimli olmaktadır. Bu mekanik süreç hava alma olarak bilinir ve buhar sisteminin ömrünü önemli ölçüde artıracaktır. Havalandırma, iki bilimsel ilkeye dayanıyor. İlk ilke Henry Yasası ile açıklanabilir. Henry Yasası, çözeltideki gaz kısmi basıncı düştükçe çözeltideki gaz çözünürlüğünün azaldığını ileri sürmektedir. Hava boşaltımını yöneten ikinci bilimsel ilke, gaz çözünürlük ve sıcaklık arasındaki ilişkidir. Kolayca açıklandığı üzere, çözeltideki sıcaklık, yükselen ve doygunluk sıcaklığına yaklaştıkça, bir çözelti içindeki gaz çözünürlüğü azalır. Bir deaeratör, bu doğal süreçlerin her ikisini de, kaynar suyun içindeki çözünmüş oksijen, karbon dioksit ve diğer yoğunlaşmayan gazları almak için kullanır. Besleme suyu, buhar atmosferine ince filmlerle püskürtülür ve doymuşluğa hızla ısıtılır. Besleme suyunu ince filmlerde püskürterek sıvı ile buharla temas eden yüzey alanı artar, bu da daha hızlı oksijen giderme ve daha düşük gaz konsantrasyonları ile sonuçlanır. Bu işlem tüm çözünmüş gazların çözünürlüğünü azaltır ve bunları besleme suyundan uzaklaştırır. Kurutulmuş gazlar daha sonra deaeratörden havalandırılır.
Şükrü KAPTAN
EMPOTEK MÜHENDİSLİK
Genel MÜDÜR
