Afyonkarahisar jeotermal ısıtma sisteminde oluşan kabuklaşma ve korozyon problemlerinin tespiti ve çözüm önerileri

Abstract

Akışkanın kimyasal içeriğine bağlı olarak oluşan kabuklaşma ve korozyon, jeotermal sistemlerin işletilmesinde karşılaşılan önemli sorunlardan biridir. Bu çalışmada jeotermal ısıtma sisteminde oluşan korozyonu ve kabuklaşmayı önlemek için korozyon inhibitörü olarak pentasodyum trifosfat (Na5P3O10), maleik anhidrit (C4H2O3) 1,3-benzendisulfonik asit di sodyum tuzu (C6H4Na2O6S2) bileşikleri çalışılmıştır. Çalışma sıcaklıkları jeotermal akışkanın sıcaklıkları olan 60, 25 ve 85 oC seçilmiştir. İnhibitör derişimleri 10-1, 10-2,10-3 ve 10-4 M olarak seçilmiştir. Deneysel sonuçlara göre inhibitör derişimi azaldıkça % inhibisyon miktarı artmaktadır. Bu da sistemde korozyonun azaldığını göstermektedir. İnhibitör eklendikçe korozyon potansiyelleri daha pozitif değerlere kayması inhibitörlerin anodik inhibitör olarak etkidiğini göstermektedir. Jeotermal suya inhibitör eklenmeden ve eklendikten sonra pH, gerilim, iletkenlik, toplam sertlik ve CaCO3 miktarı, çözünmüş katı madde (TDS), tuzluluk (salt) analizleri yapılmıştır. Bu analizlere göre pH değerinin 7'den yüksek olması korozyon yapıcı agresif iyonların azaldığını, gerilim değerleri inhibitör derişimi arttıkça daha pozitif potansiyellere kayması inhibitörlerin anodik inhibitör olarak etkidiğini, iletkenlik değerlerinin de inhibitör derişimi azaldıkça azalması korozyonun yavaşladığını göstermektedir. Jeotermal akışkanın pH, TDS ve M alkalite değerlerinden Ryznar kararlılık indeksi ve Langelier doymuşluk indeksleri hesaplanmıştır. İndeks değerleri jeotermal akışkanın korozif ve kabuk yapıcı özellikte olduğunu göstermiştir. SEM-EDX ve metal mikroskobu görüntüleri inhibitörlerin yüzeyde bir film oluşturarak korozyon ve kabuklaşmayı engellediğini göstermektedir. IC ve ICP-OES analizleri jeotermal akışkanın Na-Cl-HCO3 yapısında olduğunu göstermektedir.Anahtar Kelimeler: Jeotermal akışkan, kabuklaşma, korozyon, inhibitör, indeks

The formation of deposit and corrosion, which was formed depending on the chemical composition of the geothermal fluid, is one of the most serious problems at the geothermal systems. In this study, maleic anhidrit (C4H2O3) 1,3-benzendisulfonic acid di sodium salt (C6H4Na2O6S2), pentasodium triphosphat (Na5P3O10) were carried out as corrosion inhibitor in order to prevent corrosion and scale of Afyonkarahisar?s Geothermal Heating System. 60oC, 25oC and 85oC, which were the temperatures of geothermal fluid, were choiced as studying temperatures. The inhibitor concentrations were choiced as 10-1, 10-2,10-3 and 10-4 M. According to experimental results as inhibitor concentration decreases, % inhibition increases. This show that corrosion decreases in system. The fact that corrosion potential shifts to more positive potential as a result of addition of inhibitor shows that these inhibitors effected as anodic inhibitor. The level of pH, potential, conductivity, total hardness and CaCO3 , dissolved solid substance (TDS) and salt were analyzed before the adding inhibitor into geothermal fluid and after the addition of inhibitor into it. According to these analyses, increasing pH level more than 7 indicates that constructive aggressive ions (H+ ) decrease. And also it shows that as the shifting of potential values to more positive potentials as a result of inhibitor concretion, inhibitors effected as anodic inhibitor. Furthermore the decreasing of conductivity values as a result of the decreasing of inhibitor concretion shows that corrosion slows down. Water samples that are taken off Afyonkarahisar Geothermal Heating System are measured pH,total dissolved solid matter (TDS), total hardness. Ryznar and Langelier Indexes are calculated as a result of these measurements. The values of index show that geothermal fluid is corrosive and scale properties. The results of XRD analysis shows that there has been the deposit of CaCO3 in geothermal heating system. Images of SEM-EDX and metal microscopy were showed that inhibitors prevented corrosion and scale formation are forming a film on surface.Key Words : Geothermal fluid, scale, corrosion, inhibitor, index