Integrated Global Services Inc.
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Proporcionamos protección de aleaciones metálicas resistentes a la corrosión para incineradores de residuos, calderas de biomasa y de conversión de residuos en energía. Diseñadas normalmente para instalaciones medianas o grandes, estas calderas producen vapor quemando biomasa, biomasa reciclada o residuos industriales o urbanos pretratados. La flexibilidad de los combustibles ofrece una reducción de costos relacionada, pero da lugar a la corrosión de la caldera.
Sin embargo, los entornos de combustibles mixtos crean ambientes extremos que pueden predisponer a los equipos a sufrir daños. Existe una gran variabilidad de diseños de calderas: parrilla horizontal, parrilla inclinada, lecho fluidizado burbujeante, lecho fluidizado circulante, etc. Si el combustible contiene plásticos y otros productos químicos, pueden generarse cloro, azufre y otros metales alcalinos y pesados, lo que aumenta drásticamente la tasa de pérdida de espesor por mecanismos de corrosión.
Sin un cuidado preventivo adecuado, estas condiciones pueden provocar paradas inesperadas y elevados costos de mantenimiento, reduciendo la eficiencia y los beneficios de las emisiones de estas calderas. Sin embargo, las soluciones de mejora de materiales que ofrece IGS pueden conducir a una vida más larga y mejor para las calderas WtE.
Aumentar la eficiencia de las calderas WtE significa aumentar la presión y la temperatura dentro de los tubos de la caldera. La combinación de nuevos tipos de combustible que contienen niveles más altos de agentes corrosivos con estas temperaturas y presiones más elevadas puede provocar el reblandecimiento del material. La corrosión acelerada de las calderas comienza en las superficies de intercambio de calor de acero no protegidas de los sobrecalentadores y la resistencia a la erosión disminuye.
La mayoría de los mecanismos de protección contra la corrosión consisten en generar una barrera contra la corrosión en el metal base mediante la formación de una capa de óxido. El reto dentro de las calderas WtE es que esta capa se erosiona rápidamente forzando la formación de otra capa y, en consecuencia, dando lugar al fenómeno de erosión-corrosión. El adelgazamiento de la erosión-corrosión puede producirse rápidamente cuando se combinan condiciones duras con materiales blandos o poco resistentes a la erosión.
Las especies de cloro son altamente responsables de la corrosión de las calderas de alta temperatura en los sectores de la conversión de residuos en energía y de la biomasa. Las especies de cloro se disuelven en los gases de combustión durante la combustión de los combustibles. Las sales de cloro saturadas se condensan en las superficies relativamente frías del intercambiador de calor (trampa fría). Pueden provocar directamente la corrosión de las superficies metálicas. La presión parcial de las sales de cloro cerca de la superficie de acero aumenta en las posiciones con un flujo de calor elevado, lo que aumenta la reactividad de los cloruros impulsando la corrosión.
La reacción entre los cloruros y el hierro en la superficie del acero da lugar a cloruro de hierro. La presión parcial del gas de cloruro de hierro es alta. En consecuencia, se difunde en la incrustación donde entra en contacto con el oxígeno para formar óxido de hierro (Fe2O3 y Fe3O4). A veces, la corrosión por cloro se denomina oxidación activa. El cloro liberado se difunde de nuevo al acero para provocar un nuevo ataque corrosivo. El resultado es una capa de cloruro de hierro directamente en la superficie del tubo, seguida de una capa más gruesa de óxidos de hierro, a menudo penetrada por las sales de cloruro.
Dicho esto, el contenido de especies de cloro en los gases de combustión no es tan importante para la intensidad de la corrosión a alta temperatura como el contenido de cloruros específicos en el interior de la suciedad y la densidad de flujo de calor en la pared del tubo.
Corrosión por Sales Fundidas en Caliente en Calderas e Incineradores de Residuos El proceso de corrosión de las calderas con sales fundidas en caliente comienza de forma similar a la corrosión a alta temperatura descrita anteriormente, bajo la condición de que la temperatura de la superficie del tubo es superior al punto de fusión de las sales precipitadas, de forma que la sal se funde directamente en la superficie del metal. Las sales fundidas resultantes disuelven las capas de óxido existentes, lo que permite que el gas cloro corrosivo se disipe en la superficie del metal. Las fusiones de sal caliente también cambian la estructura de la suciedad de una cubierta porosa a una densa, atrapando el cloruro de hierro y cerrándolo del oxígeno gaseoso, favoreciendo así la corrosión por cloro.
Las picaduras son un mecanismo aún más peligroso de las sales fundidas que reaccionan como electrolito líquido directamente con el acero y lo disipan.
El proceso de corrosión de la caldera de sal fundida caliente comienza de forma similar a la corrosión a alta temperatura descrita anteriormente, con la condición de que la temperatura de la superficie del tubo sea superior al punto de fusión de las sales precipitadas, de forma que la sal se funda directamente en la superficie del metal. Las sales fundidas resultantes disuelven las capas de óxido existentes, lo que permite que el gas cloro corrosivo se disipe hacia la superficie del metal. Las sales fundidas calientes también cambian la estructura de la suciedad de porosa a densa, atrapando el cloruro de hierro y cerrándolo al oxígeno gaseoso, lo que favorece la corrosión por cloro.
Las picaduras son un mecanismo aún más peligroso de las sales fundidas que reaccionan como electrolito líquido directamente con el acero y lo disipan.
Cuando la temperatura de los gases de combustión disminuye, los gases presentes en el ambiente alcanzan la saturación y las gotas de líquido comienzan a condensarse en las superficies sólidas. La temperatura de saturación depende de la carga de las especies gaseosas en cuestión y (para el ácido sulfúrico) de la humedad de los gases de combustión. Los electrolitos líquidos forman puntos húmedos en las superficies, lo que provoca una corrosión general y una pérdida de material en forma de picaduras o casi uniforme. En las plantas de producción de energía a partir de residuos, la corrosión del punto de rocío es menos común que en las plantas de carbón, porque el SO3 reacciona con especies de cloro, lo que hace menos probable la formación de ácido sulfúrico.
La protección refractaria es la primera defensa contra los gases de combustión corrosivos y también puede tener excelentes propiedades de erosión, pero tiene propiedades de intercambio de calor limitadas, ya que la eficiencia térmica es baja. Se pueden utilizar aleaciones refractarias, pero debido al excesivo costo del material y a la limitada resistencia a la erosión, la aplicación de la capa de protección superficial suele ser una solución más rentable.
El uso de revestimientos cerámicos finos parece un enfoque atractivo, sin embargo, el desajuste de la expansión térmica y la fragilidad de dichos revestimientos hacen que esta solución sea poco fiable. Los revestimientos tienden a agrietarse y la corrosión puede desarrollarse por debajo de la capa protectora, que luego puede desprenderse.
La mayoría de las aleaciones de revestimiento duro para soldar tienen una alta propensión al agrietamiento que puede propagarse al metal base. Estas soluciones deben evitarse en las piezas a presión, pero pueden utilizarse en la estructura mecánica.
Uno de los puntos fuertes de IGS es que seleccionamos nuestros materiales de protección basándonos en un análisis profundo de los mecanismos de desgaste presentes en el entorno único de su equipo. Nuestras soluciones actúan en las condiciones de esa caldera exacta para mitigar la corrosión y la erosión. Aplicamos nuestros materiales de protección en cuestión de días, durante sus periodos de entrega planificados. Nuestro equipo global altamente móvil de personal capacitado y experimentado proporciona las soluciones más convenientes y eficaces para su equipo.
Utilizamos con éxito el revestimiento HVTS durante décadas en aplicaciones de corrosión de calderas. Hemos diseñado la pulverización térmica de alta velocidad para aplicar una capa de metal con muy baja porosidad y sellabilidad para proteger mejor el metal base en entornos de alta corrosión. Esta tecnología permite el uso de alambre sólido o tubular, permitiendo una fácil modificación del material en comparación con las tecnologías que dependen del alambre sólido disponible en el mercado. Dado que el proceso no genera ninguna dilución con el metal base, la calidad del revestimiento no se ve comprometida.
IGS aporta décadas de experiencia para ofrecer la mejor y más eficiente tecnología para la aplicación en el lugar:
Integrated Global Services Europe proporciona revestimiento por spray térmico en el lugar de las calderas de WtE y Biomasa BFB. Trabajamos en todos los países de Europa, incluidos el Reino Unido, Alemania, los Países Bajos, Italia, Suiza y Francia, desde nuestro centro de operaciones en la República Checa. Aplicamos revestimientos por spray en Estados Unidos, Oriente Medio, Japón, el sudeste asiático y África.
Deja una nota o inicia un chat con nuestro operador para saber más sobre la prevención de la corrosión en calderas WtE y de biomasa.
El lado del fuego de los tubos de la caldera experimenta un calor extremo y es atacado por especies de corrosión como sulfuros, cloruros y haluros.
La corrosión junto al fuego es un fenómeno complejo debido al número de reacciones químicas y físicas que influyen en el proceso de daño. Dos factores importantes que contribuyen a los daños son las especies corrosivas del combustible, como el azufre y el cloro. El entorno local del horno también contribuye, incluida la composición de los gases del horno, la composición de las escorias que se forman en las paredes como subproducto de la combustión y las temperaturas del metal del tubo.
La corrosión del lado del fuego en atmósfera reductora se debe a una cantidad reducida de oxígeno en los gases de combustión. Esto dificulta la formación de una capa protectora de óxido en el tubo. Las piezas desprotegidas de baja presión de carbono reaccionan con las especies corrosivas de los gases de combustión. El carbono sin quemar, el óxido de hierro y el sulfuro de hierro que se encuentran en las incrustaciones superpuestas por depósitos sinterizados son signos típicos de una combustión deficiente y de entornos localmente reductores. Por su diseño, las tecnologías de combustión de bajo NOx (quemadores y aire por etapas) escalonan la combustión y crean una atmósfera reductora en la parte inferior del horno.
