شکست لوله واتروال بویلر به واسطه نفوذ و اثرات تخریبی گوگرد و هیدروژن

نقش هیدروژن نوزاد وگوگرد عنصری در تخریب قطعات فلزی مورد استفاده در صنعت، تحت بررسی قرار گرفته است. در این رابطه شکست حادث در لوله واتروال (Water Wall) دیگ بخار یکی از نیروگاه ها، که درناحیه کف بویلر (Boiler) و در زیر بتون قرار داشته و به طور ناگهانی و یکباره تکه ای از دیواره لوله جدا و پرتاب شده است، گزارش می گردد. بررسی ها و ازمایش های انجامشده بر روی قطعات لوله نشان داد که به علت نفو ذ هیدروژن نوزاد، الیاژ لوله ترد گردیده است. از سوی دیگر نفوذ گوگرد از سطح خارجی لوله عامل عمده خوردگی و سبب به وجود آمدن ترک های متعدد از سطح خارجی لوله بوده است. در اثر پیوستن ترک های حادث به یکدیگر، به خصوص در راستای کنج باله جوش، سطح مقطع موتر لوله کاهش می یابد و لذا تحت فشار داخلی (150bar) لوله دچار شکست ترد گونه پنجره ای Window Fracture می گردد. عامل عمده و اولیه در این پدیده وجود شکاف در بتون بوده است. بتون نقش محافظت کننده را برای لوله های کف بویلر در مقابل خوردگی گاز های اسیدی و خاکستر سوخت، علاوه بر عایق حرارتی ایفا می نماید. از محل شکاف، گازهای اسیدی مانند NO2 , SO2 (و یا NO , CO در شرایط سوخت ناقص) همراه با خاکستر به زیر بتون و بر سطح لوله و باله جوش نفوذ می نماید. مجاورت ترکیبات فوق با شرایط احیا کننده حاکم در زیر بتون بلحاظ وجود کربن، هیدروژن و عوامل موجود در خاکستر، باعث تشکیل گوگرد عنصری می گردد. نفوذ همزمان هیدروژن نوزاد از سمت داخل و گوگرد عنصری از سمت خارج لوله به درون آلیاژ ، سبب تخریب لوله شده است.