Ta je korozija po veličini i intenzitetu često značajnija i opasnija od korozije kotlova tijekom njihova rada.
Prilikom ostavljanja vode u sustavima, ovisno o njezinoj temperaturi i pristupu zraka, može doći do raznih slučajeva parkirne korozije. Prije svega, treba istaknuti krajnju nepoželjnost prisutnosti vode u cijevima jedinica kada su u rezervi.
Ako voda ostane u sustavu iz ovog ili onog razloga, tada se može pojaviti jaka parkirna korozija u pari, a posebno u vodenom prostoru spremnika (uglavnom duž vodene linije) pri temperaturi vode od 60-70 ° C. Stoga se u praksi često uočava parkirna korozija različitog intenziteta, unatoč istim načinima isključivanja sustava i kvaliteti vode koja se u njima nalazi; uređaji sa značajnom toplinskom akumulacijom podložni su jačoj koroziji od uređaja koji imaju dimenzije peći i ogrjevne površine, jer se kotlovska voda u njima brže hladi; njegova temperatura pada ispod 60-70°C.
Pri temperaturi vode iznad 85–90°C (na primjer, tijekom kratkotrajnog zaustavljanja rada aparata), ukupna korozija se smanjuje, a korozija metala parnog prostora, u kojem se u ovom slučaju opaža povećana kondenzacija pare , može premašiti koroziju metala vodenog prostora. Parkirna korozija u parnom prostoru je u svim slučajevima jednoličnija nego u vodenom prostoru kotla.
Razvoju parkirne korozije uvelike pridonosi mulj koji se nakuplja na površinama kotla, a koji obično zadržava vlagu. U tom smislu, značajne korozijske rupe često se nalaze u agregatima i cijevima duž donje generatrise i na njihovim krajevima, tj. u područjima najvećeg nakupljanja mulja.
Metode konzerviranja opreme u pričuvi
Za očuvanje opreme mogu se koristiti sljedeće metode:
a) sušenje - uklanjanje vode i vlage iz agregata;
b) punjenje otopinama kaustične sode, fosfata, silikata, natrijeva nitrita, hidrazina;
c) punjenje procesnog sustava dušikom.
Metodu konzervacije treba odabrati ovisno o prirodi i trajanju zastoja, kao io vrsti i značajkama dizajna opreme.
Zastoji opreme mogu se podijeliti u dvije skupine prema trajanju: kratkoročni - ne više od 3 dana i dugotrajni - više od 3 dana.
Postoje dvije vrste kratkotrajnog zastoja:
a) planirano, povezano s povlačenjem u pričuvu vikendom zbog pada opterećenja ili povlačenjem u pričuvu noću;
b) prisilno - zbog kvara cijevi ili oštećenja drugih komponenti opreme, čije uklanjanje ne zahtijeva duže zaustavljanje.
Ovisno o namjeni, dugotrajni zastoji se mogu podijeliti u sljedeće skupine: a) stavljanje opreme u rezervu; b) tekuće popravke; c) kapitalni popravci.
U slučaju kratkotrajnog zastoja opreme, potrebno je koristiti konzervaciju punjenjem deaeriranom vodom uz održavanje nadtlaka ili plinsku (dušičnu) metodu. Ako je potrebno hitno gašenje, tada je jedina prihvatljiva metoda konzervacija dušikom.
Kada je sustav stavljen u rezervu ili dugotrajni zastoj bez popravka, preporučljivo je izvršiti konzervaciju punjenjem otopinom nitrita ili natrijevog silikata. U tim slučajevima može se koristiti i konzervacija dušika, uz nužno poduzimanje mjera za stvaranje nepropusnosti sustava kako bi se spriječila prekomjerna potrošnja plina i neproduktivan rad postrojenja dušika, kao i kako bi se stvorili sigurni uvjeti za održavanje opreme.
Metode očuvanja stvaranjem viška tlaka, punjenje dušikom mogu se koristiti bez obzira na značajke dizajna grijaćih površina opreme.
Kako bi se spriječila parkirna korozija metala tijekom velikih i tekućih popravaka, primjenjive su samo metode konzerviranja koje omogućuju stvaranje zaštitnog filma na površini metala koji zadržava svoja svojstva najmanje 1-2 mjeseca nakon ispuštanja otopine konzervansa, od pražnjenja i smanjenja tlaka sustava su neizbježni. Trajanje zaštitnog filma na metalnoj površini nakon tretmana natrijevim nitritom može doseći 3 mjeseca.
Metode konzerviranja pomoću vode i otopina reagensa praktički su neprihvatljive za zaštitu od parkirne korozije međupregrijača kotlova zbog poteškoća povezanih s njihovim punjenjem i naknadnim čišćenjem.
Metode konzerviranja toplovodnih i parnih kotlova niski pritisak, kao i ostala oprema zatvorenih tehnoloških krugova opskrbe toplinom i vodom, u mnogočemu se razlikuju od metoda koje se trenutno koriste za sprječavanje parkirne korozije u termoelektranama. U nastavku su opisane glavne metode za sprječavanje korozije u stanju mirovanja opreme takvih uređaja. cirkulacijski sustavi prema prirodi svog posla.
Pojednostavljene metode konzerviranja
Ove metode su korisne za male kotlove. Sastoje se u potpunom uklanjanju vode iz kotlova i postavljanju sredstava za sušenje u njih: kalciniranog kalcijevog klorida, živog vapna, silika gela brzinom od 1-2 kg po 1 m 3 volumena.
Ova metoda konzerviranja prikladna je za sobne temperature ispod i iznad nule. U prostorijama koje se griju zimsko vrijeme, može se provesti jedna od kontaktnih metoda konzervacije. Svodi se na punjenje cijelog unutarnjeg volumena jedinice lužnatom otopinom (NaOH, Na 3 P0 4 itd.), čime se osigurava potpuna stabilnost zaštitnog filma na metalnoj površini čak i kada je tekućina zasićena kisikom.
Obično se koriste otopine koje sadrže od 1,5-2 do 10 kg/m 3 NaOH ili 5-20 kg/m 3 Na 3 P0 4 ovisno o sadržaju neutralnih soli u izvornoj vodi. Manje vrijednosti odnose se na kondenzat, a veće na vodu koja sadrži do 3000 mg/l neutralnih soli.
Korozija se također može spriječiti metodom nadtlaka, pri čemu se tlak pare u zaustavljenom uređaju stalno održava na razini iznad atmosferskog tlaka, a temperatura vode ostaje iznad 100 °C, čime se sprječava pristup glavnom korozivnom agensu, kisiku. .
Važan uvjet za učinkovitost i ekonomičnost bilo koje metode zaštite je maksimalna moguća nepropusnost armature za paru i vodu kako bi se izbjeglo prebrzo smanjenje tlaka, gubitak zaštitne otopine (ili plina) ili ulazak vlage. Osim toga, u mnogim slučajevima korisno je prethodno čišćenje površina od raznih naslaga (soli, talog, kamenac).
Pri provođenju različitih metoda zaštite od parkirne korozije treba imati na umu sljedeće.
1. Za sve vrste konzerviranja potrebno je prethodno uklanjanje (ispiranje) naslaga lako topljivih soli (vidi gore) kako bi se izbjegla povećana parkirna korozija u određenim područjima štićene cjeline. Ovu mjeru je obavezno provesti tijekom kontaktne konzervacije, inače je moguća intenzivna lokalna korozija.
2. Iz sličnih razloga poželjno je prije dugotrajne konzervacije ukloniti sve vrste netopivih naslaga (mulj, kamenac, željezni oksidi).
3. Ako su armature nepouzdane, potrebno je utikačima odvojiti rezervnu opremu od radnih jedinica.
Propuštanje pare i vode je manje opasno kod zaštite kontakta, ali je neprihvatljivo kod suhih i plinskih metoda zaštite.
Odabir sredstava za sušenje određen je relativnom dostupnošću reagensa i željom da se postigne najveći mogući sadržaj specifične vlage. Najbolje sredstvo za sušenje je granulirani kalcijev klorid. Živo vapno je puno lošije od kalcijevog klorida, ne samo zbog manjeg kapaciteta vlage, već i zbog brzog gubitka njegove aktivnosti. Vapno upija ne samo vlagu iz zraka, već i ugljični dioksid, zbog čega je prekriveno slojem kalcijevog karbonata koji sprječava daljnje upijanje vlage.
2.1. grijaće površine.
Najkarakterističnija oštećenja cijevi grijaćih površina su: pukotine na površini zaslonskih i kotlovskih cijevi, korozivna erozija vanjskih i unutarnjih površina cijevi, puknuća, stanjenje stijenki cijevi, pukotine i razaranja zvona.
Razlozi za pojavu pukotina, ruptura i fistula: naslage u cijevima kotlova soli, proizvodi korozije, bljesak zavarivanja, koji usporavaju cirkulaciju i uzrokuju pregrijavanje metala, vanjska mehanička oštećenja, kršenje vodno-kemijskog režima.
Korozija vanjske površine cijevi dijeli se na niskotemperaturnu i visokotemperaturnu. Do niskotemperaturne korozije dolazi kod instalacija puhala kada se, kao rezultat nepravilnog rada, dopusti stvaranje kondenzacije na čađavim grijaćim površinama. Kod izgaranja sumpornog loživog ulja u drugom stupnju pregrijača može doći do visokotemperaturne korozije.
Najčešća korozija unutarnje površine cijevi nastaje kada korozivni plinovi (kisik, ugljični dioksid) ili soli (kloridi i sulfati) sadržani u kotlovskoj vodi stupaju u interakciju s metalom cijevi. Korozija unutarnje površine cijevi očituje se stvaranjem rana, čireva, školjki i pukotina.
U koroziju unutarnje površine cijevi ubrajaju se i: kisikova parkirna korozija, podmuljeva alkalna korozija kotlovskih i zaslonskih cijevi, korozijski zamor koji se očituje u obliku pukotina u kotlovskim i zaslonskim cijevima.
Oštećenje cijevi uslijed puzanja karakterizira povećanje promjera i stvaranje uzdužnih pukotina. Deformacije na mjestima zavoja cijevi i zavarenih spojeva mogu imati različite smjerove.
Izgaranje i stvaranje kamenca u cijevima nastaju kao posljedica njihovog pregrijavanja na temperature veće od izračunate.
Glavne vrste oštećenja zavara napravljenih ručnim elektrolučnim zavarivanjem su fistule koje nastaju zbog nedostatka proboja, uključaka troske, plinskih pora i netaljenja duž rubova cijevi.
Glavni nedostaci i oštećenja površine pregrijača su: korozija i stvaranje kamenca na vanjskoj i unutarnjoj površini cijevi, pukotine, rizici i raslojavanje metala cijevi, fistule i puknuća cijevi, nedostaci u zavarima cijevi, zaostala deformacija. kao posljedica puzanja.
Oštećenja ugaonih šavova zavojnica i spojnica zaglavlja, uzrokujući kršenje tehnologije zavarivanja, imaju oblik prstenastih pukotina duž linije taljenja sa strane zavojnice ili spojnica.
Tipični kvarovi koji se javljaju tijekom rada površinskog pregrijača kotla DE-25-24-380GM su: unutarnja i vanjska korozija cijevi, pukotine i fistule u zavarenim
šavovi i zavoji cijevi, ljuske koje se mogu pojaviti tijekom popravaka, rizici na zrcalu prirubnica, curenje prirubničkih spojeva zbog neusklađenosti prirubnica. Prilikom hidrauličkog ispitivanja kotla možete
utvrditi samo prisutnost propuštanja u pregrijaču. Kako bi se identificirali skriveni nedostaci, potrebno je provesti pojedinačno hidrauličko ispitivanje pregrijača.
2.2. Bubnjevi kotla.
Tipična oštećenja kotlovskih bubnjeva su: pukotine-poderotine na unutarnjim i vanjskim površinama školjki i dna, pukotine-poderotine oko rupe za cijevi na unutarnjoj površini bubnjeva i na cilindričnoj površini otvora cijevi, interkristalna korozija ljuski i dna, korozijsko odvajanje površina ljuski i dna, ovalnost bubnja, odduline (ispupčenja) na površinama bubnjevi okrenuti prema peći, uzrokovani temperaturnim djelovanjem baklje u slučajevima uništenja (ili gubitka) pojedinih dijelova obloge.
2.3. Metalne konstrukcije i obloge kotla.
Ovisno o kvaliteti preventivnog rada, kao io načinima i razdobljima rada kotla, njegove metalne konstrukcije mogu imati sljedeće nedostatke i oštećenja: lomove i savijanja regala i spojeva, pukotine, oštećenja metalne površine od korozije.
Kao rezultat dugotrajnog izlaganja temperaturama, pucanja i narušavanja cjelovitosti oblikovane opeke, pričvršćene na klinove na gornji bubanj sa strane peći, kao i pukotine u opeci duž donjeg bubnja i ložišta peći. peći, održati se.
Osobito je često uništavanje opeke plamenika i kršenje geometrijskih dimenzija zbog taljenja opeke.
3. Provjera stanja elemenata kotla.
Provjera stanja elemenata kotla iznesenih na popravak provodi se na temelju rezultata hidrauličkog ispitivanja, vanjskog i unutarnjeg pregleda, kao i drugih vrsta kontrola koje se provode u opsegu i sukladno programu vještačenja kotlova (odjeljak "Program vještačenja kotlova").
3.1. Provjera ogrjevnih površina.
Pregled vanjskih površina cjevastih elemenata treba posebno pažljivo provesti na mjestima gdje cijevi prolaze kroz oblogu, plašt, u područjima najvećeg toplinskog naprezanja - u području plamenika, grotla, šahtova, kao iu mjesta gdje su ekranske cijevi savijene i kod varova.
Kako bi se spriječile nesreće povezane sa stanjivanjem stijenki cijevi zbog sumporne i parkirne korozije, potrebno je tijekom godišnjih tehničkih pregleda koje provodi uprava poduzeća pregledati cijevi grijaćih površina kotlova koji su radili dulje od dvije godine.
Kontrola se provodi vanjskim pregledom uz lupanje prethodno očišćenih vanjskih površina cijevi čekićem mase najviše 0,5 kg i mjerenje debljine stijenki cijevi. U tom slučaju potrebno je odabrati dijelove cijevi koji su bili podvrgnuti najvećem trošenju i koroziji (horizontalni dijelovi, dijelovi s naslagama čađe i prekriveni naslagama koksa).
Debljina stijenke cijevi mjeri se ultrazvučnim mjeračima debljine. Moguće je rezati dijelove cijevi na dvije ili tri cijevi zaslona peći i cijevi konvektivne zrake smještene na ulazu i izlazu plinova u nju. Preostala debljina stijenki cijevi mora biti najmanje ona izračunata prema proračunu čvrstoće (priložena uz putovnicu kotla), uzimajući u obzir dodatak za koroziju za razdoblje daljnjeg rada do sljedećeg pregleda i povećanje margina od 0,5 mm.
Izračunata debljina stijenke zaslona i cijevi kotla za radni tlak od 1,3 MPa (13 kgf / cm 2) je 0,8 mm, za 2,3 MPa (23 kgf / cm 2) - 1,1 mm. Dodatak za koroziju prihvaća se na temelju rezultata mjerenja i uzimajući u obzir trajanje rada između istraživanja.
U poduzećima u kojima, kao rezultat dugotrajnog rada, nije uočeno intenzivno trošenje cijevi grijaćih površina, kontrola debljine stijenki cijevi može se provesti tijekom velikih popravaka, ali najmanje jednom svake 4 godine.
Kolektor, pregrijač i stražnje staklo podliježu unutarnjem pregledu. Obavezno otvaranje i pregled trebaju biti podvrgnuti otvorima gornjeg kolektora stražnjeg stakla.
Vanjski promjer cijevi mora se mjeriti u zoni maksimalnih temperatura. Za mjerenja koristite posebne šablone (klamerice) ili čeljusti. Na površini cijevi dopuštena su udubljenja s glatkim prijelazima dubine ne veće od 4 mm, ako debljina stijenke ne prelazi granice minus odstupanja.
Dopuštena razlika u debljini stijenke cijevi - 10%.
Rezultati pregleda i mjerenja bilježe se u dnevnik popravaka.
3.2. Provjera bubnja.
Prije utvrđivanja područja bubnja oštećenih korozijom, potrebno je prije unutarnjeg čišćenja pregledati površinu kako bi se utvrdio intenzitet korozije i izmjerila dubina korozije metala.
Ravnomjerna korozija mjeri se po debljini stijenke u koju se u tu svrhu izbuši rupa promjera 8 mm. Nakon mjerenja ugradite čep u rupu i zavarite ga s obje strane ili, u krajnjem slučaju, samo s unutarnje strane bubnja. Mjerenje se može izvesti i ultrazvučnim mjeračem debljine.
Glavnu koroziju i udubljenja treba izmjeriti iz otisaka. U tu svrhu očistite oštećeno područje metalne površine od naslaga i lagano podmažite tehničkim vazelinom. Najprecizniji otisak dobiva se ako se oštećeno mjesto nalazi na vodoravnoj površini iu tom slučaju ga je moguće ispuniti rastaljenim metalom niskog tališta. Stvrdnuti metal čini točan odljev oštećene površine.
Za dobivanje otisaka koristite tretnik, babbitt, kositar i, ako je moguće, upotrijebite gips.
Voskom i plastelinom dobivaju se otisci oštećenja na vertikalnim stropnim površinama.
Pregled rupa cijevi, bubnjeva provodi se sljedećim redoslijedom.
Nakon uklanjanja raširenih cijevi, provjerite promjer rupa pomoću predloška. Ako šablona uđe u rupu do granične ivice, to znači da je promjer rupe povećan iznad norme. Mjerenje točne vrijednosti promjera provodi se kalibrom i upisuje se u dnevnik popravaka.
Prilikom provjere zavarenih šavova bubnjeva potrebno je pregledati osnovni metal uz njih u širini od 20-25 mm s obje strane šava.
Ovalnost bačve mjeri se najmanje svakih 500 mm po duljini bačve, u dvojbenim slučajevima i češće.
Mjerenje ugiba bubnja provodi se rastezanjem strune po površini bubnja i mjerenjem razmaka po duljini strune.
Kontrola površine bubnja, otvora cijevi i zavarenih spojeva provodi se vanjskim pregledom, metodama, magnetskom čestičnom, bojnom i ultrazvučnom detekcijom grešaka.
Dopušteni su neravnine i udubljenja izvan zone šavova i rupa (ne zahtijevaju ravnanje), pod uvjetom da njihova visina (ugib), kao postotak najmanje veličine njihove baze, neće prelaziti:
prema atmosferskom tlaku (izbočine) - 2%;
u smjeru pritiska pare (udubljenja) - 5%.
Dopušteno smanjenje debljine donje stijenke - 15%.
Dopušteno povećanje promjera rupa za cijevi (za zavarivanje) - 10%.
Brojne kotlovnice koriste riječnu vodu i vodu iz slavine niske pH vrijednosti i male tvrdoće za napajanje toplinskih mreža. Dodatna obrada riječne vode u vodovodu obično dovodi do smanjenja pH vrijednosti, smanjenja lužnatosti i povećanja sadržaja korozivnog ugljičnog dioksida. Pojava agresivnog ugljičnog dioksida također je moguća u shemama povezivanja koje se koriste za velike toplinske sustave s izravnim unosom tople vode (2000 h 3000 t/h). Omekšavanje vode prema shemi Na-kationizacije povećava njenu agresivnost zbog uklanjanja prirodnih inhibitora korozije - soli tvrdoće.
Uz loše uspostavljenu deaeraciju vode i moguća povećanja koncentracije kisika i ugljičnog dioksida zbog nedostatka dodatnih zaštitne mjere Termoenergetska oprema kogeneracijskih postrojenja podložna je unutarnjoj koroziji u sustavima opskrbe toplinom.
Prilikom ispitivanja dopunskog kanala jedne od CHPP u Lenjingradu, dobiveni su sljedeći podaci o brzini korozije, g/(m2 4):
Mjesto ugradnje indikatora korozije
U cjevovodu nadopunske vode nakon grijača toplovodne mreže ispred odzračivača formirane su cijevi debljine 7 mm tijekom godine rada mjestimično do 1 mm, na pojedinim mjestima su nastale prolazne rupe.
Uzroci rupičaste korozije cijevi toplovodnih kotlova su sljedeći:
nedovoljno uklanjanje kisika iz vode za dopunu;
niska pH vrijednost zbog prisutnosti agresivnog ugljičnog dioksida
(do 10h15 mg/l);
nakupljanje produkata kisikove korozije željeza (Fe2O3;) na površinama za prijenos topline.
Rad opreme na mrežnoj vodi s koncentracijom željeza većom od 600 μg / l obično dovodi do činjenice da tijekom nekoliko tisuća sati rada toplovodnih kotlova dolazi do intenzivnog (preko 1000 g / m2) odnošenja naslaga željeznog oksida. na njihovim grijnim površinama. Istodobno se bilježe česta curenja u cijevima konvektivnog dijela. U sastavu naslaga sadržaj željeznih oksida obično doseže 80–90%.
Za rad toplovodnih kotlova posebno su važni periodi pokretanja. Tijekom početnog razdoblja rada, jedna CHPP nije osigurala uklanjanje kisika prema standardima utvrđenim PTE-om. Sadržaj kisika u nadopunskoj vodi premašio je te norme 10 puta.
Koncentracija željeza u nadopunskoj vodi dosegla je 1000 µg/l, au povratnoj vodi sustava grijanja 3500 µg/l. Nakon prve godine rada napravljeni su rezovi iz mrežnih vodovoda, pokazalo se da je kontaminacija njihove površine produktima korozije veća od 2000 g/m2.
Treba napomenuti da su u ovoj kogeneraciji, prije puštanja kotla u rad, unutarnje površine zaslonskih cijevi i cijevi konvektivnog snopa bile podvrgnute kemijskom čišćenju. Do trenutka izrezivanja uzoraka stijenke cijevi, kotao je radio 5300 sati.Uzorak stijenke cijevi imao je neravni sloj naslaga crno-smeđeg željeznog oksida čvrsto vezanog za metal; visina tuberkula 10x12 mm; specifična kontaminacija 2303 g/m2.
Sastav depozita, %
Površina metala ispod sloja naslaga bila je zahvaćena čirevima dubine do 1 mm. Cijevi konvektivnog snopa iznutra su ispunjene naslagama tipa željeznog oksida crno-smeđe boje s visinom tuberkula do 3x4 mm. Površina metala ispod naslaga prekrivena je udubinama različitih veličina dubine 0,3x1,2 i promjera 0,35x0,5 mm. Odvojene cijevi su imale prolazne rupe (fistule).
Kada se toplovodni kotlovi ugrađuju u stare sustave daljinskog grijanja u kojima je nakupljena značajna količina željeznih oksida, postoje slučajevi taloženja ovih oksida u grijanim cijevima kotla. Prije uključivanja kotlova potrebno je temeljito isprati cijeli sustav.
Brojni istraživači prepoznaju važnu ulogu u pojavi podtaljevne korozije procesa hrđanja cijevi vodogrijačkih kotlova tijekom njihovog zastoja, kada se ne poduzimaju odgovarajuće mjere za sprječavanje parkirne korozije. Centri korozije koji nastaju pod utjecajem atmosferski zrak na mokrim površinama kotlova, nastaviti funkcionirati tijekom rada kotlova.
n1.doc
3.4. Korozija elemenata parogeneratora3.4.1. Korozija parnih cijeviibubnjevi generatora pare
tijekom njihovog djelovanja
Korozijska oštećenja metala parogeneratora nastaju djelovanjem jednog ili više čimbenika: prekomjernog toplinskog naprezanja ogrjevne površine, usporenog kolanja vode, stagnacije pare, napregnutog metala, taloženja nečistoća i drugih čimbenika koji onemogućuju normalno pranje i hlađenje. ogrjevne površine.
U nedostatku ovih čimbenika, normalni magnetitni film se lako formira i zadržava u vodi s neutralnom ili umjereno alkalnom reakcijom sredine koja ne sadrži otopljeni kisik. U prisutnosti O 2 kisika koroziji mogu biti izloženi ulazni dijelovi ekonomizatora vode, bubnjevi i odvodne cijevi cirkulacijskih krugova. Posebno su negativne male brzine kretanja vode (kod vodenih ekonomajzera, jer se u tom slučaju mjehurići ispuštenog zraka zadržavaju na mjestima hrapavosti unutarnje površine cijevi i uzrokuju intenzivnu lokalnu kisikovu koroziju. Korozija ugljičnog čelika u vodeni okoliš tijekom visoke temperature uključuje dvije faze: početnu elektrokemijsku i završnu kemijsku. Prema ovom mehanizmu korozije, ioni željeza difundiraju kroz oksidni film do površine svog kontakta s vodom, reagiraju s hidroksilom ili vodom kako bi formirali hidrat željeznog oksida, koji se zatim razgrađuje u magnetit i vodik prema reakciji:
| . | (2.4) |
Elektrone koji prolaze zajedno s ionima željeza kroz oksidni film asimiliraju ioni vodika uz oslobađanje H 2 . S vremenom se debljina oksidnog filma povećava, a difuzija kroz njega postaje sve teža. Kao rezultat toga, brzina korozije opada s vremenom.
nitritna korozija. U prisutnosti natrijevog nitrita u napojnoj vodi uočena je korozija metala parogeneratora, koja je izgledom vrlo slična kisikovoj koroziji. Međutim, za razliku od nje, nitritna korozija ne utječe na ulazne dijelove silaznih cijevi, već na unutarnju površinu toplinski opterećenih usponskih cijevi i uzrokuje stvaranje dubljih jama promjera do 15-20 mm.
Nitriti ubrzavaju tijek katodnog procesa, a time i koroziju metala generatora pare. Tijek procesa tijekom nitritne korozije može se opisati sljedećom reakcijom:
| . | (2.5) |
Galvanska korozija metala generatora pare. Izvor galvanske korozije parogeneratorskih cijevi može biti bakar koji dospijeva u parogeneratore u onim slučajevima kada napojna voda koja sadrži povećanu količinu amonijaka, kisika i slobodnog ugljičnog dioksida agresivno utječe na mjed i bakrene cijevi regenerativni grijači. Treba napomenuti da samo metalni bakar nataložen na stijenkama generatora pare može uzrokovati galvansku koroziju. Pri održavanju pH vrijednosti napojne vode iznad 7,6 bakar ulazi u generatore pare u obliku oksida ili kompleksnih spojeva koji nemaju korozivna svojstva i talože se na ogrjevnim površinama u obliku mulja. Ioni bakra prisutni u napojnoj vodi s niskom pH vrijednošću, padajući dalje u generator pare, pod alkalnim uvjetima, također se talože u obliku bakrenih oksida sličnih mulju. Međutim, pod djelovanjem vodika koji se oslobađa u generatorima pare ili viška natrijevog sulfita, bakreni oksidi mogu se potpuno reducirati u metalni bakar, koji taložen na ogrjevnim površinama dovodi do elektrokemijske korozije metala kotla.
Korozija ispod mulja (ljuske).. Korozija ispod mulja javlja se u zonama stagnacije cirkulacijskog kruga generatora pare ispod sloja mulja, koji se sastoji od produkata korozije metala i fosfatne obrade kotlovske vode. Ako su te naslage koncentrirane u grijanim područjima, tada ispod njih dolazi do intenzivnog isparavanja, što povećava salinitet i lužnatost kotlovske vode do opasnih vrijednosti.
Subsurry korozija se širi u obliku velikih jama promjera do 50-60 mm na unutarnjoj strani parnih cijevi okrenutoj prema plameniku peći. Unutar jamica opaža se relativno ravnomjerno smanjenje debljine stijenke cijevi, što često dovodi do stvaranja fistula. Na ulkusima se nalazi gusti sloj željeznih oksida u obliku školjki. Opisano razaranje metala u literaturi je dobilo naziv "ljuskasta" korozija. Korozija ispod mulja uzrokovana oksidima feri željeza i dvovalentnog bakra primjer je kombiniranog razaranja metala; prva faza ovog procesa je čisto elektrokemijska, a druga je kemijska, zbog djelovanja vode i vodene pare na pregrijane dijelove metala ispod sloja mulja. Najučinkovitije sredstvo za suzbijanje korozije "ljuske" generatora pare je spriječiti pojavu korozije trakta napojne vode i uklanjanje željeznih i bakrenih oksida iz njega s napojnom vodom.
alkalna korozija. Poznato je da je raslojavanje mješavine pare i vode, koje se odvija u vodoravnim ili blago nagnutim cijevima za stvaranje pare, popraćeno stvaranjem parnih vrećica, pregrijavanjem metala i dubokim isparavanjem filma kotlovske vode. Visoko koncentrirani film koji nastaje tijekom isparavanja kotlovske vode sadrži značajnu količinu lužine u otopini. Kaustična soda, koja je u niskim koncentracijama prisutna u kotlovskoj vodi, štiti metal od korozije, ali postaje vrlo opasan faktor korozije ako se na bilo kojem dijelu površine parogeneratora stvore uvjeti za duboko isparavanje kotlovske vode uz stvaranje povećane koncentracije NaOH.
Koncentracija kaustične sode u isparenom filmu kotlovske vode ovisi o:
A) o stupnju pregrijanosti stijenke parogeneratora u usporedbi s vrelištem pri određenom tlaku u parogeneratoru, tj. vrijednosti?t s ;
B) omjeri koncentracije kaustične sode i natrijevih soli sadržanih u cirkulirajućoj vodi, koji imaju sposobnost znatno povećati vrelište vode pri određenom tlaku.
Ako koncentracija klorida u kotlovskoj vodi značajno premašuje koncentraciju NaOH u ekvivalentnom omjeru, tada prije nego što potonji dosegne opasne vrijednosti u filmu koji isparava, sadržaj klorida u njemu raste toliko da vrelište otopine prelazi temperatura pregrijane stijenke cijevi, te se zaustavlja daljnje isparavanje vode. Ako voda za kotlovnicu sadrži pretežno kaustičnu sodu, tada u vrijednosti
?t s = 30 °C doseže 35%. U međuvremenu je eksperimentalno utvrđeno da već 5-10% otopine natrijevog hidroksida pri temperaturi kotlovske vode iznad 200 ° C mogu intenzivno korodirati metal zagrijanih područja i zavarenih spojeva uz stvaranje labavog magnetskog željeznog oksida i istodobnog oslobađanja vodik. Alkalna korozija ima selektivan karakter, kreće se duboko u metal uglavnom duž zrna perlita i formira mrežu intergranularnih pukotina. Koncentrirana otopina kaustične sode također može otopiti zaštitni sloj željeznih oksida na visokim temperaturama uz stvaranje natrijevog ferita NaFeO 2, koji se hidrolizira u lužinu:
| | (2.6) |
| | (2.7) |
Budući da se u ovom kružnom procesu ne troši lužina, stvara se mogućnost kontinuiranog procesa korozije. Što je temperatura kotlovske vode i koncentracija kaustične sode viša, proces alkalne korozije je intenzivniji. Utvrđeno je da koncentrirane otopine kaustične sode ne samo da uništavaju zaštitni magnetitni film, već i sprječavaju njegov oporavak nakon oštećenja.
Izvor alkalne korozije generatora pare mogu biti i naslage mulja, koje doprinose dubokom isparavanju kotlovske vode uz stvaranje visoko koncentrirane korozivne alkalne otopine. Smanjenje relativnog udjela alkalija u ukupnom sadržaju soli u kotlovskoj vodi i stvaranje prevladavajućeg sadržaja soli kao što su kloridi u potonjoj može dramatično oslabiti alkalnu koroziju metala kotla. Eliminacija alkalne korozije postiže se i osiguravanjem čistoće ogrjevne površine i intenzivnom cirkulacijom u svim dijelovima parogeneratora, čime se sprječava dubinsko isparavanje vode.
interkristalna korozija. Interkristalna korozija nastaje kao rezultat interakcije metala kotla s alkalnom kotlovskom vodom. Karakteristična značajka intergranularnih pukotina je da se pojavljuju na mjestima najvećeg naprezanja u metalu. Mehanička naprezanja sastoje se od unutarnjih naprezanja koja nastaju tijekom proizvodnje i ugradnje generatora pare tipa bubnja, kao i dodatnih naprezanja koja nastaju tijekom rada. Stvaranje intergranularnih prstenastih pukotina na cijevima olakšavaju dodatna statička mehanička naprezanja. Javljaju se u cijevnim krugovima i bubnjevima generatora pare s nedovoljnom kompenzacijom toplinskog istezanja, kao i zbog neravnomjernog zagrijavanja ili hlađenja pojedinih dijelova tijela bubnja ili kolektora.
Interkristalna korozija odvija se s određenim ubrzanjem: u početnom razdoblju uništavanje metala odvija se vrlo sporo i bez deformacije, a zatim se s vremenom njegova brzina naglo povećava i može poprimiti katastrofalne razmjere. Interkristalnu koroziju kotlovskog metala treba prvenstveno promatrati kao poseban slučaj elektrokemijska korozija koja se javlja duž granica zrna napregnutog metala u kontaktu s alkalnim koncentratom kotlovske vode. Pojava korozivnih mikrogalvanskih članaka uzrokovana je razlikom potencijala između tijela kristalita koji djeluju kao katode. Ulogu anoda igraju kolapsirani rubovi zrna, čiji je potencijal znatno smanjen zbog mehaničkih naprezanja metala na ovom mjestu.
Uz elektrokemijske procese, značajnu ulogu u razvoju interkristalne korozije ima atomski vodik, produkt pražnjenja
H + -ioni na katodi korozivnih elemenata; lako difundirajući u debljinu čelika, razara karbide i stvara velika unutarnja naprezanja u metalu kotla zbog pojave metana u njemu, što dovodi do stvaranja finih intergranularnih pukotina (vodikovo pucanje). Osim toga, tijekom reakcije vodika s čeličnim inkluzijama nastaju različiti plinoviti produkti, što zauzvrat uzrokuje dodatne sile loma i doprinosi labavljenju strukture, produbljivanju, širenju i grananju pukotina.
Glavni način sprječavanja vodikove korozije metala kotla je uklanjanje svih korozijskih procesa koji dovode do stvaranja atomskog vodika. To se postiže smanjenjem taloga u parogeneratoru željeznih i bakrenih oksida, kemijskim čišćenjem kotlova, poboljšanjem cirkulacije vode i smanjenjem lokalno povećanih toplinskih opterećenja na ogrjevnoj površini.
Utvrđeno je da interkristalna korozija metala kotla u spojevima elemenata parogeneratora nastaje samo uz istovremenu prisutnost lokalnih vlačnih naprezanja blizu ili iznad granice razvlačenja, te uz koncentraciju NaOH u kotlovskoj vodi, koja se nakuplja u nepropusnosti u spojeva elemenata kotla, preko 5–6%. Za razvoj intergranularne destrukcije kotlovskog metala nije bitna apsolutna vrijednost alkaliteta, već udio kaustične sode u ukupnom sastavu soli kotlovske vode. Eksperimentalno je utvrđeno da ako je taj udio, odnosno relativna koncentracija kaustične sode u kotlovskoj vodi, manji od 10-15% ukupnih mineralno topivih tvari, onda takva voda u pravilu nije agresivna.
Parna korozija. Na mjestima s neispravnom cirkulacijom, gdje para stagnira i ne ispušta se odmah u bubanj, stijenke cijevi ispod parnih vreća su izložene jakom lokalnom pregrijavanju. To dovodi do kemijske korozije metala parogeneratorskih cijevi pregrijanih na 450 °C i više pod djelovanjem jako pregrijane pare. Proces korozije ugljičnog čelika u jako pregrijanoj vodenoj pari (pri temperaturi od 450 - 470 ° C) svodi se na stvaranje Fe 3 O 4 i plinovitog vodika:
| | (2.8.) |
Iz toga proizlazi da je kriterij za intenzitet parno-vodene korozije metala kotla povećanje sadržaja slobodnog vodika u zasićenoj pari. Parno-vodena korozija cijevi za stvaranje pare opaža se, u pravilu, u zonama oštrih fluktuacija temperature stijenke, gdje se odvijaju toplinske promjene, uzrokujući uništavanje zaštitnog oksidnog filma. Time se stvara mogućnost izravnog kontakta pregrijanog metala cijevi s vodom ili vodenom parom i kemijske interakcije među njima.
Zamor od korozije. U bubnjevima parogeneratora i kotlovskim cijevima, u slučaju da istovremeno s korozivnim medijem na metal djeluju toplinska naprezanja promjenljivog predznaka i veličine, nastaju pukotine od korozijskog zamora koje prodiru duboko u čelik, a koje mogu biti transkristalne. , intergranularno ili miješano. U pravilu, pucanju metala kotla prethodi uništavanje zaštitnog oksidnog filma, što dovodi do značajne elektrokemijske nehomogenosti i, kao rezultat, do razvoja lokalne korozije.
U bubnjevima generatora pare, pukotine od zamora od korozije nastaju tijekom naizmjeničnog zagrijavanja i hlađenja metala u malim područjima na spojevima cjevovoda (napojna voda, periodično puhanje, ulaz otopine fosfata) i stupaca za indikaciju vode s tijelom bubnja. U svim ovim spojevima, metal bubnja se hladi ako je temperatura napojne vode koja teče kroz cijev manja od temperature zasićenja pri tlaku u generatoru pare. Lokalno hlađenje stijenke bubnja s njihovim naknadnim zagrijavanjem toplom kotlovskom vodom (u trenucima nestanka struje) uvijek je povezano s pojavom visokih unutarnjih naprezanja u metalu.
Korozijsko pucanje čelika naglo se pojačava u uvjetima naizmjeničnog vlaženja i sušenja površine, kao iu slučajevima kada kretanje mješavine pare i vode kroz cijev ima pulsirajući karakter, tj. Brzina mješavine vodene pare i njegov se sadržaj pare često i oštro mijenja, kao i s nekom vrstom raslojavanja parno-vodene smjese u zasebne "čepove" pare i vode, sljedeći prijatelj nakon drugog.
3.4.2. Korozija pregrijača
Brzina parno-vodene korozije određena je uglavnom temperaturom pare i sastavom metala u dodiru s njom. Vrijednosti prijenosa topline i temperaturne fluktuacije tijekom rada pregrijača, zbog čega se može uočiti uništavanje zaštitnih oksidnih filmova, također su od velike važnosti u njegovom razvoju. U okruženju pregrijane pare s temperaturom iznad
575 °C FeO (Wustite) nastaje na površini čelika kao rezultat korozije vodene pare:
Utvrđeno je da se cijevi izrađene od običnog niskougljičnog čelika, dugotrajno izložene jako pregrijanoj pari, ravnomjerno uništavaju uz istodobnu degeneraciju metalne strukture i stvaranje gustog sloja kamenca. U generatorima pare ultravisokih i superkritičnih tlakova pri temperaturi pregrijavanja pare od 550 °C i više, toplinski najviše opterećeni elementi pregrijača (izlazni dijelovi) obično su izrađeni od toplinski otpornih austenitnih nehrđajućih čelika (krom-nikal, krom- molibden, itd.). Ovi su čelici, pod kombiniranim djelovanjem vlačnih naprezanja i korozivne okoline, skloni pucanju. Većina pogonskih oštećenja pregrijača, karakterizirana korozijskim pucanjem elemenata od austenitnih čelika, nastaju zbog prisutnosti klorida i kaustične sode u pari. Borba protiv korozijskog pucanja dijelova od austenitnih čelika provodi se uglavnom održavanjem sigurnog vodnog režima generatora pare.
3.4.3. Parkirna korozija generatora pare
Tijekom zastoja generatora pare ili druge opreme na parni pogon u hladnom ili toplom stanju ili tijekom popravaka, na površini metala pod djelovanjem atmosferskog kisika ili vlage razvija se takozvana parkirna korozija. Iz tog razloga, zastoji postrojenja bez odgovarajućih mjera zaštite od korozije često rezultiraju ozbiljnim oštećenjima, posebno u generatorima pare. Pregrijači pare i parogeneratorske cijevi prijelaznih zona protočnih generatora pare jako stradaju od parkirne korozije. Jedan od uzroka parkirne korozije unutarnje površine generatora pare je njihovo punjenje vodom zasićenom kisikom tijekom zastoja. U tom je slučaju metal na granici voda-zrak posebno sklon koroziji. Ako je generator pare ostavljen na popravak potpuno ispražnjen, tada na njegovoj unutarnjoj površini uvijek ostaje film vlage uz istovremeni pristup kisika, koji, lako difundirajući kroz ovaj film, uzrokuje aktivan elektrokemijska korozija metal. Tanak sloj vlage ostaje dosta dugo, budući da je atmosfera unutar generatora pare zasićena vodenom parom, pogotovo ako para uđe u nju kroz propuste na armaturama generatora pare koji rade paralelno. Ako su kloridi prisutni u vodi koja puni rezervni generator pare, to dovodi do povećanja stope ravnomjerne korozije metala, a ako sadrži malu količinu lužine (manje od 100 mg / dm 3 NaOH) i kisika , to doprinosi razvoju rupičaste korozije.
Razvoj parkirne korozije također pogoduje mulj koji se nakuplja u generatoru pare, a koji obično zadržava vlagu. Iz tog razloga, značajne korozivne ljuske često se nalaze u bubnjevima duž donje generatrise na njihovim krajevima, tj. u područjima najvećeg nakupljanja mulja. Posebno osjetljiva na koroziju su područja unutarnje površine generatora pare koja su prekrivena naslagama soli topivih u vodi, kao što su zavojnice pregrijača i prijelazna zona u jednokratnim generatorima pare. Tijekom zastoja generatora pare te naslage apsorbiraju atmosfersku vlagu i šire se uz stvaranje visoko koncentrirane otopine natrijevih soli na metalnoj površini, koja ima visoku električnu vodljivost. Uz slobodan pristup zraka, proces korozije ispod naslaga soli odvija se vrlo intenzivno. Vrlo je značajno da parkirna korozija pojačava proces korozije metala kotla tijekom rada generatora pare. Ovu okolnost treba smatrati glavnom opasnošću od korozije parkiranja. Nastala hrđa, koja se sastoji od visokovalentnih željeznih oksida Fe(OH) 3, tijekom rada generatora pare igra ulogu depolarizatora korozivnih mikro- i makrogalvanskih parova, što dovodi do intenziviranja korozije metala tijekom rada jedinica. U konačnici, nakupljanje hrđe na površini metala kotla dovodi do korozije ispod gnojnice. Osim toga, tijekom naknadnog zastoja jedinice, smanjena hrđa ponovno dobiva sposobnost izazivanja korozije zbog svoje apsorpcije kisika iz zraka. Ti se procesi ciklički ponavljaju uz izmjenu zastoja i rada generatora pare.
Generatori pare su zaštićeni od parkirne korozije tijekom razdoblja zastoja u rezervi i na popravku različitim metodama konzervacije.
3.5. Korozija parne turbine
Metal protočnog puta turbina može biti podvrgnut koroziji u zoni kondenzacije pare tijekom rada, posebno ako sadrži ugljičnu kiselinu, pucanju zbog prisutnosti korozivnih sredstava u pari i parkirnoj koroziji kada su turbine u rezervi ili na popravku . Protočni dio turbine posebno je izložen parkirnoj koroziji u prisustvu naslaga soli u njemu. Otopina soli nastala tijekom zastoja turbine ubrzava razvoj korozije. To podrazumijeva potrebu za temeljitim čišćenjem naslaga s aparata lopatica turbine prije dugi zastoj nju.
Korozija tijekom razdoblja mirovanja obično je relativno ravnomjerna, sa nepovoljni uvjeti manifestira se u obliku brojnih jamica ravnomjerno raspoređenih po površini metala. Mjesto njegovog protoka su one stepenice gdje se kondenzira vlaga koja agresivno djeluje na čelične dijelove protočnog puta turbine.
Izvor vlage je prije svega kondenzacija pare koja ispunjava turbinu nakon njenog zaustavljanja. Kondenzat djelomično ostaje na lopaticama i dijafragmama, djelomično se odvodi i nakuplja u kućištu turbine, budući da se ne ispušta kroz odvode. Količina vlage unutar turbine može se povećati zbog curenja pare iz parnih vodova za ekstrakciju i protutlaka. Unutarnji dijelovi turbine uvijek su hladniji od zraka koji ulazi u turbinu. Relativna vlažnost zraka u strojarnici je vrlo visoka, pa je dovoljno lagano hlađenje zraka da se postavi rosište i oslobodi vlaga na metalnim dijelovima.
Za otklanjanje parkirne korozije parnih turbina potrebno je isključiti mogućnost ulaska pare u turbine dok su u rezervi, kako sa strane cjevovoda pregrijane pare, tako i sa strane odsisnog voda, odvodnih vodova itd. Kako bi površina lopatica, diskova i rotora bila suha. U ovom obliku koristi se periodično puhanje unutarnje šupljine rezervne turbine strujom vrućeg zraka (t = 80 h 100 °C) koju dovodi mali pomoćni ventilator kroz grijač (električni ili parni).
3.6. Korozija turbinskog kondenzatora
U uvjetima rada parnih elektrana česti su slučajevi korozijskog oštećenja mjedenih kondenzatorskih cijevi kako iznutra, opranih rashladnom vodom, tako i izvana. Intenzivno nagriza unutarnje površine kondenzatorskih cijevi, hlađenih visokomineraliziranom, slanom jezerskom vodom koja sadrži veliku količinu klorida ili recikliranom cirkulirajućom vodom visoke mineralizacije i onečišćenom suspendiranim česticama.
Karakteristična značajka mesinga kao konstrukcijskog materijala je njegova sklonost koroziji pod kombiniranim djelovanjem povećanih mehaničkih naprezanja i medija koji ima čak i umjerena agresivna svojstva. Oštećenje od korozije javlja se u kondenzatorima s mjedenom cijevi u obliku opće dezincifikacije, decincifikacije čepa, pucanja uslijed korozije pod naponom, korozije pri udaru i zamora od korozije. Na tijek navedenih oblika korozije mesinga presudno utječu sastav legure, tehnologija izrade kondenzatorskih cijevi i priroda medija s kojim se kontaktira. Zbog dezincifikacije, destrukcija površine mjedenih cijevi može biti kontinuirano slojevita ili pripadati tzv. tipu pluta, koji je najopasniji. Dezincifikaciju pluta karakteriziraju jamice koje idu duboko u metal i ispunjene su labavim bakrom. Prisutnost prolaznih rupa zahtijeva zamjenu cijevi kako bi se izbjeglo usisavanje hlađenja sirova voda u kondenzat.
Provedena istraživanja, kao i dugotrajna promatranja stanja površine kondenzatorskih cijevi u radnim kondenzatorima, pokazala su da dodatno unošenje malih količina arsena u mjed značajno smanjuje sklonost mjedi ka dezincifikaciji. Složenog sastava, mesing, dodatno legiran kositrom ili aluminijem, također ima povećanu otpornost na koroziju zbog sposobnosti ovih legura da brzo obnove zaštitne filmove kada su mehanički uništeni. Zbog upotrebe metala koji zauzimaju različita mjesta u nizu potencijala i koji su električno povezani, u kondenzatoru se pojavljuju makroelementi. Prisutnost promjenjivog temperaturnog polja stvara mogućnost razvoja korozivnog EMF-a termoelektričnog podrijetla. Lutajuće struje koje se javljaju prilikom uzemljenja u blizini istosmjerne struje također mogu uzrokovati ozbiljnu koroziju kondenzatora.
Korozijska oštećenja kondenzatorskih cijevi od kondenzirane pare najčešće su povezana s prisutnošću amonijaka u njima. Potonji, budući da je dobro sredstvo za kompleksiranje u odnosu na ione bakra i cinka, stvara povoljne uvjete za dezincifikaciju mesinga. Osim toga, amonijak uzrokuje korozijsko pucanje mjedenih kondenzatorskih cijevi u prisutnosti unutarnjih ili vanjskih vlačnih naprezanja u leguri, koja postupno proširuju pukotine kako proces korozije napreduje. Utvrđeno je da u nedostatku kisika i drugih oksidacijskih sredstava otopine amonijaka ne mogu agresivno djelovati na bakar i njegove legure; stoga se ne možete bojati amonijačne korozije mjedenih cijevi pri koncentraciji amonijaka u kondenzatu do 10 mg / dm 3 i odsutnost kisika. U prisutnosti čak i male količine kisika, amonijak uništava mjed i druge legure bakra u koncentraciji od 2-3 mg / dm 3 .
Korozija na strani pare može prvenstveno utjecati na mjedene cijevi hladnjaka pare, ejektore i komore za ispuštanje zraka turbinskih kondenzatora, gdje se stvaraju uvjeti koji pogoduju prodoru zraka i lokalnim povišenim koncentracijama amonijaka u djelomično kondenziranoj pari.
Da bi se spriječila korozija kondenzatorskih cijevi na strani vode, potrebno je u svakom konkretnom slučaju, pri izboru metala ili legura prikladnih za izradu ovih cijevi, voditi računa o njihovoj otpornosti na koroziju pri određenom sastavu rashladne vode. Posebno ozbiljnu pozornost treba posvetiti izboru materijala otpornih na koroziju za izradu kondenzatorskih cijevi u slučajevima kada se kondenzatori hlade protočnom visokomineraliziranom vodom, kao i u uvjetima nadoknade gubitaka rashladne vode u optočnim vodoopskrbnim sustavima termoelektrane, svježa voda s povećanom mineralizacijom ili onečišćeno korozivnim industrijskim i kućnim otpadnim vodama.
3.7. Korozija sastavne i mrežne opreme
3.7.1. Korozija cjevovoda i toplovodnih kotlova
Brojne elektrane koriste riječnu i vodovodnu vodu s niskim pH i niskom tvrdoćom za napajanje toplinskih mreža. Dodatna obrada riječne vode u vodovodu obično dovodi do smanjenja pH vrijednosti, smanjenja lužnatosti i povećanja sadržaja korozivnog ugljičnog dioksida. Pojava agresivnog ugljičnog dioksida također je moguća u shemama zakiseljavanja koje se koriste za velike sustave opskrbe toplinom s izravnim unosom tople vode (2000–3000 t/h). Omekšavanje vode prema shemi kationizacije Na povećava njenu agresivnost zbog uklanjanja prirodnih inhibitora korozije - soli tvrdoće.
Uz loše uspostavljenu deaeraciju vode i moguće povećanje koncentracije kisika i ugljičnog dioksida, zbog nedostatka dodatnih zaštitnih mjera u toplinskim sustavima, cjevovodi, izmjenjivači topline, spremnici i druga oprema podložni su unutarnjoj koroziji.
Poznato je da povećanje temperature pridonosi razvoju korozijskih procesa koji se javljaju i pri apsorpciji kisika i pri oslobađanju vodika. S porastom temperature iznad 40 ° C, oblici korozije kisika i ugljičnog dioksida naglo se povećavaju.
Posebna vrsta korozije ispod mulja javlja se u uvjetima niskog sadržaja rezidualnog kisika (kada su zadovoljeni PTE standardi) i kada je količina željeznih oksida veća od 400 μg/dm 3 (u smislu Fe). Ova vrsta korozije, ranije poznata u praksi rada parnih kotlova, pronađena je u uvjetima relativno slabog zagrijavanja i odsutnosti toplinskih opterećenja. U ovom slučaju, labavi proizvodi korozije, koji se uglavnom sastoje od hidratiziranih trovalentnih željeznih oksida, aktivni su depolarizatori katodnog procesa.
Tijekom rada opreme za grijanje često se uočava pukotinska korozija, tj. selektivno, intenzivno korozijsko uništavanje metala u pukotini (praznini). Značajka procesa koji se odvijaju u uskim prazninama je smanjena koncentracija kisika u usporedbi s koncentracijom u volumenu otopine i sporo uklanjanje produkata reakcije korozije. Kao rezultat nakupljanja potonjih i njihove hidrolize, moguće je smanjenje pH otopine u procjepu.
Uz stalno dopunjavanje mreže grijanja s otvorenim vodozahvatom deaeriranom vodom, mogućnost stvaranja prolaznih rupa u cjevovodima potpuno je isključena samo u normalnom hidrauličkom načinu rada, kada se višak tlaka iznad atmosferskog tlaka stalno održava na svim točkama opskrbe toplinom. sustav.
Uzroci rupičaste korozije cijevi toplovodnih kotlova i druge opreme su sljedeći: nekvalitetna deaeracija nadopunske vode; niska pH vrijednost zbog prisutnosti agresivnog ugljičnog dioksida (do 10–15 mg / dm 3); nakupljanje produkata kisikove korozije željeza (Fe 2 O 3) na površinama za prijenos topline. Povećani sadržaj željeznih oksida u mrežnoj vodi doprinosi zanošenju ogrjevnih površina kotla naslagama željeznih oksida.
Brojni istraživači prepoznaju važnu ulogu u pojavi podtaljevne korozije procesa hrđanja cijevi vodogrijačkih kotlova tijekom njihovog zastoja, kada se ne poduzimaju odgovarajuće mjere za sprječavanje parkirne korozije. Centri korozije koji nastaju pod utjecajem atmosferskog zraka na mokrim površinama kotlova nastavljaju funkcionirati tijekom rada kotlova.
3.7.2. Korozija cijevi izmjenjivači topline
Korozijsko ponašanje bakrenih legura značajno ovisi o temperaturi i određeno je prisutnošću kisika u vodi.
U tablici. 3.1 prikazuje brzine prijelaza proizvoda korozije legura bakra i nikla i mesinga u vodu pri visokim (200 μg / dm 3) i niskim
(3 μg / dm 3) sadržaj kisika. Ova stopa je približno proporcionalna odgovarajućoj brzini korozije. Značajno se povećava s povećanjem koncentracije kisika i saliniteta vode.
U shemama zakiseljavanja voda nakon kalcinatora često sadrži do 5 mg/dm
Tablica 3.1
Brzina prijelaza proizvoda korozije u vodu s površine
legure bakra i nikla i mjedi u neutralnom okruženju, 10 -4 g / (m 2 h)
| Materijal | Sadržaj O 2, mcg / dm 3 | Temperatura, °S |
||||
| 38 | 66 | 93 | 121 | 149 |
||
| MN 70-30 MN 90-10 LO-70-1 | 3 | - | 3,8 | 4,3 | 3,2 | 4,5 |
Tvrde i meke naslage nastale na površini imaju značajan utjecaj na korozijsko oštećenje cijevi. Priroda ovih naslaga je važna. Ako naslage mogu filtrirati vodu i istovremeno mogu zadržati produkte korozije koji sadrže bakar na površini cijevi, lokalni proces uništavanja cijevi se pojačava. Posebno nepovoljno na tijek korozijskih procesa utječu naslage porozne strukture (čvrste naslage kamenca, organske). S povećanjem pH vode povećava se propusnost karbonatnih filmova, a s povećanjem tvrdoće naglo opada. To objašnjava da se u shemama s regeneracijom filtera izgladnjivanjem procesi korozije odvijaju manje intenzivno nego u shemama Na-kationacije. Životni vijek cijevi također je skraćen kontaminacijom njihove površine produktima korozije i drugim naslagama, što dovodi do stvaranja čireva ispod naslaga. Uz pravodobno uklanjanje onečišćenja, lokalna korozija cijevi može se značajno smanjiti. Ubrzani kvar grijača s mjedenim cijevima opaža se s povećanom slanošću vode - više od 300 mg / dm 3, i koncentracijom klorida - više od 20 mg / dm 3.
Prosječni rokŽivotni vijek cijevi izmjenjivača topline (3-4 godine) može se povećati ako su izrađene od materijala otpornih na koroziju. Cijevi od nehrđajućeg čelika 1Kh18N9T ugrađene u nadopunski krug u brojnim termoelektranama s niskomineraliziranom vodom rade više od 7 godina bez znakova oštećenja. Međutim, trenutno je teško računati na široku upotrebu nehrđajućih čelika zbog njihove velike nestašice. Također treba imati na umu da su ti čelici osjetljivi na rupičastu koroziju pri povišenim temperaturama, salinitetu, koncentracijama klorida i naslagama obraštanja.
Kada je sadržaj soli u nadopunskoj i mrežnoj vodi iznad 200 mg / dm 3 i kloridnih iona iznad 10 mg / dm 3, potrebno je ograničiti upotrebu mesinga L-68, posebno na putu nadopunjavanja do deaerator, bez obzira na shemu pročišćavanja vode. Pri korištenju omekšane nadopunske vode koja sadrži značajne količine agresivnog ugljičnog dioksida (preko 1 mg/dm 3), brzina protoka u uređajima sa sustavom od mesinganih cijevi treba biti veća od 1,2 m/s.
Legura MNZh-5-1 treba se koristiti kada je temperatura vode za dopunjavanje sustava grijanja iznad 60 °C.
Tablica 3.2
Metalne cijevi izmjenjivača topline ovisno
Iz sheme obrade dopunske vode sustava grijanja
| Shema obrade dopunske vode | Metalne cijevi izmjenjivača topline na putu do odzračivača | Metalne cijevi mrežnih izmjenjivača topline |
| Vapnenje | L-68, LA-77-2 | L-68 |
| Na-kacija | LA-77-2, MNZH-5-1 | L-68 |
| H-kationizacija s regeneracijom filtera za izgladnjivanje | LA-77-2, MNZH-5-1 | L-68 |
| Zakiseljavanje | LA-77-2, MNZH-5-1 | L-68 |
| Meka voda bez tretmana W o \u003d 0,5 h 0,6 mmol / dm 3, W o \u003d 0,2 h 0,5 mmol / dm 3, pH = 6,5 h 7,5 | LA-77-2, MNZH-5-1 | L-68 |
3.7.3. Procjena korozijskog stanja postojećihsustava
vrućeopskrba vodom i uzrocikorozija
Sustavi tople vode u usporedbi s drugima inženjerske konstrukcije(sustavi grijanja, opskrbe hladnom vodom i kanalizacije) su najmanje pouzdani i izdržljivi. Ako se utvrđeni i stvarni vijek trajanja zgrada procjenjuje na 50–100 godina, a za sustave grijanja, opskrbe hladnom vodom i odvodnju na 20–25 godina, tada za sustave opskrbe toplom vodom na zatvorena shema za opskrbu toplinom i komunikacije od neobloženih čeličnih cijevi, stvarni radni vijek ne prelazi 10 godina, au nekim slučajevima 2-3 godine.
Cjevovodi za toplu vodu bez zaštitni premazi podložan unutarnjoj koroziji i značajnoj kontaminaciji svojim proizvodima. To dovodi do smanjenja propusnosti komunikacija, povećanja hidrauličkih gubitaka i poremećaja u opskrbi toplom vodom, posebno na gornjim katovima zgrada s nedovoljnim pritiskom iz gradskog vodovoda. U velikim sustavima opskrbe toplom vodom iz centralnih toplinskih točaka, prekomjerni rast cjevovoda produktima korozije krši regulaciju razgranatih sustava i dovodi do prekida u opskrbi toplom vodom. Zbog intenzivne korozije, posebice vanjskih toplovodnih mreža iz centralnog grijanja, sve je veći obujam tekućih i velikih popravaka. Potonji su povezani s čestim preuređivanjem unutarnjih (u kućama) i vanjskih komunikacija, poremećajem uređenja urbanih područja unutar blokova, dugotrajnim prekidom opskrbe toplom vodom velikog broja potrošača u slučaju kvara glavnih dijelova cjevovodi za toplu vodu.
Korozijska oštećenja toplovodnih cjevovoda iz centralne toplinske podstanice, ako su položeni zajedno s razvodnim toplinskim mrežama, dovodi do preplavljivanja potonjih toplom vodom i njihove intenzivne vanjske korozije. Istodobno, velike poteškoće nastaju u otkrivanju mjesta nesreće, mora se izvršiti velika količina iskopavanja i mora se pogoršati poboljšanje stambenih područja.
Uz beznačajne razlike u kapitalnim ulaganjima za izgradnju sustava opskrbe toplom i hladnom vodom i grijanja, operativni troškovi povezani s čestim premještanjem i popravkom komunikacija opskrbe toplom vodom nesrazmjerno su veći.
Korozija toplovodnih sustava i zaštita od nje od posebne je važnosti zbog opsega stambene izgradnje u Rusiji. Tendencija povećanja kapaciteta pojedinih instalacija dovodi do razgranate vrelovodne mreže koja se u pravilu izvodi od običnih čeličnih cijevi bez zaštitnih premaza. Sve veći nedostatak vode pitke kakvoće uvjetuje korištenje novih izvora vode s visokim korozivnim djelovanjem.
Jedan od glavnih razloga koji utječu na stanje sustava opskrbe toplom vodom je visoka korozivnost zagrijane vode iz slavine. Prema studijama VTI, korozivnost vode, bez obzira na izvor vodoopskrbe (površinski ili podzemni), karakteriziraju tri glavna pokazatelja: ravnotežni indeks zasićenosti vode kalcijevim karbonatom, sadržaj otopljenog kisika i ukupna koncentracija klorida i sulfata. Prethodno, u domaćoj literaturi, nije bila dana klasifikacija grijane vode iz slavine prema korozivnosti, ovisno o pokazateljima izvorne vode.
U nedostatku uvjeta za stvaranje zaštitnih karbonatnih filmova na metalu (j
Podaci promatranja o postojećim sustavima opskrbe toplom vodom ukazuju na značajan učinak klorida i sulfata u vodi iz slavine na koroziju cjevovoda. Tako su čak i vode s pozitivnim indeksom zasićenja, ali sadrže kloride i sulfate u koncentracijama iznad 50 mg/dm3, korozivne, što je posljedica diskontinuiteta karbonatnih filmova i njihovog smanjenja. zaštitno djelovanje pod utjecajem klorida i sulfata. Kada se zaštitni filmovi unište, kloridi i sulfati prisutni u vodi povećavaju koroziju čelika pod djelovanjem kisika.
Na temelju skale korozije usvojene u termoenergetskoj industriji i eksperimentalnih podataka VTI-a, prema brzini korozije čeličnih cijevi u grijanoj vodi za piće, predlaže se uvjetna klasifikacija korozije vode iz slavine pri projektiranoj temperaturi od 60 ° C ( Tablica 3.3). 
Riža. 3.2. Ovisnost indeksa dubine P korozije čeličnih cijevi u zagrijanoj vodi iz slavine (60 °C) o izračunatom indeksu zasićenja J:
1, 2, 3 - površinski izvor 
; 4 - podzemni izvor 
; 5 - površinski izvor 
Na sl. 3.2. dani su eksperimentalni podaci o brzini korozije u uzorcima čeličnih cijevi s različitom kakvoćom vode iz slavine. Grafikon prati određeni uzorak smanjenja indeksa duboke korozije (duboke propusnosti) s promjenom izračunatog indeksa zasićenosti vodom (sa sadržajem klorida i sulfata do 50 mg / dm 3). S negativnim vrijednostima indeksa zasićenja, duboka propusnost odgovara hitnoj i teškoj koroziji (točke 1 i 2) ;
za riječnu vodu s pozitivnim indeksom zasićenosti (točka 3) prihvatljive korozije, a za artešku vodu (točka 4) - slaba korozija. Skreće se pozornost na činjenicu da su za artešku i riječnu vodu s pozitivnim indeksom zasićenja i sadržajem klorida i sulfata manjim od 50 mg/dm3 razlike u dubinskoj propusnosti korozije relativno male. To znači da u vodama sklonim stvaranju oksidno-karbonatnog filma na stijenkama cijevi (j > 0), prisutnost otopljenog kisika (visoka u površinskoj vodi i neznatna u podzemnoj vodi) ne utječe značajno na promjenu dubinske korozije. propusnost. Istodobno, podaci ispitivanja (točka 5) ukazuju na značajno povećanje intenziteta korozije čelika u vodi s visokom koncentracijom klorida i sulfata (ukupno oko 200 mg/dm 3 ), unatoč pozitivnom indeksu zasićenja (j = 0,5). Propusnost na koroziju u ovom slučaju odgovara propusnosti u vodi, koja ima indeks zasićenja j = – 0,4. U skladu s klasifikacijom voda prema korozivnosti, vode s pozitivnim indeksom zasićenosti i visokim sadržajem klorida i sulfata klasificiraju se kao korozivne.
Tablica 3.3
Podjela vode prema korozivnosti
| J na 60 °C | Koncentracija u hladna voda, mg / dm 3 | Karakteristike korozije zagrijane vode (na 60 °C) |
|
| otopljena kisik O2 | kloridi i sulfati (ukupno)  |
||
 | Bilo koje | Bilo koje | vrlo korozivno |
 | Bilo koje | >50 | vrlo korozivno |
| | Bilo koje |  | Korozivno |
 | Bilo koje | >50 | blago korozivno |
| | >5 | | blago korozivno |
| |  | | nehrđajući |
Klasifikacija koju je razvio VTI (tablica 3.3) prilično u potpunosti odražava utjecaj kvalitete vode na njezina korozivna svojstva, što potvrđuju podaci o stvarnom korozivnom stanju sustava za opskrbu toplom vodom.
Analiza glavnih pokazatelja vode iz slavina u nizu gradova omogućuje nam da većinu voda pripišemo tipu visoko korozivnih i korozivnih, a samo manji dio tipu slabo korozivnih i nekorozivnih. Velik dio izvora karakterizira povećana koncentracija klorida i sulfata (više od 50 mg/dm 3 ), a ima primjera kada te koncentracije ukupno dosežu 400-450 mg/dm 3 . Tako značajan sadržaj klorida i sulfata u voda iz pipečini ih vrlo korozivnim.
Pri ocjeni korozivnosti površinskih voda potrebno je uzeti u obzir promjenjivost njihova sastava tijekom godine. Za pouzdaniju procjenu treba koristiti podatke ne jednog, već eventualno više analize vode obavljene u različitim godišnjim dobima za jednu ili dvije posljednje godine.
Za arteške izvore pokazatelji kvalitete vode obično su vrlo stabilni tijekom cijele godine. Obično, Podzemna voda karakterizirani su povećanom mineralizacijom, pozitivnim indeksom zasićenja za kalcijev karbonat i visokim ukupnim sadržajem klorida i sulfata. Potonje dovodi do činjenice da su sustavi tople vode u nekim gradovima koji primaju vodu iz arteških bunara također podložni ozbiljnoj koroziji.
Kada u jednom gradu postoji više izvora pitke vode, intenzitet i masovni karakter korozivnih oštećenja sustava za opskrbu toplom vodom mogu biti različiti. Dakle, u Kijevu postoje tri izvora vodoopskrbe:
R. Dnjepar, r. Desna i arteški bunari. Sustavi za opskrbu toplom vodom u gradskim četvrtima koji se opskrbljuju korozivnom vodom iz Dnjepra najosjetljiviji su na koroziju, u manjoj mjeri - sustavi koji rade na slabo korozivnoj vodi Desnyanskaya, au još manjoj mjeri - na arteškoj vodi. Prisutnost područja u gradu s različitim korozijskim karakteristikama vode iz slavine uvelike komplicira organizaciju mjera protiv korozije kako u fazi projektiranja tako iu radnim uvjetima sustava za opskrbu toplom vodom.
Kako bi se procijenilo stanje korozije sustava za opskrbu toplom vodom, ispitani su u više gradova. Eksperimentalna istraživanja brzine korozije cijevi pomoću cjevastih i pločastih uzoraka provedena su u područjima nove stambene izgradnje u gradovima Moskvi, St. Petersburgu itd. Rezultati istraživanja pokazali su da stanje cjevovoda izravno ovisi o korozivnost vode iz slavine.
Značajan utjecaj na veličinu korozijskih oštećenja u toplovodnom sustavu ima visoka centralizacija instalacija za grijanje vode na centralnim toplinskim točkama ili toplinskim stanicama (TPS). U početku je raširena izgradnja centralnih toplinskih stanica u Rusiji bila zbog niza razloga: nedostatak stambene zgrade podrumi pogodni za smještaj opreme za opskrbu toplom vodom; nedopustivost ugradnje konvencionalnih (ne tihih) cirkulacijskih crpki u pojedinačnim toplinskim točkama; očekivano smanjenje osoblja za održavanje kao rezultat zamjene relativno malih grijača instaliranih u pojedinačnim toplinskim točkama velikim; potreba povećanja razine rada centralnih toplinskih stanica njihovom automatizacijom i poboljšanjem održavanja; mogućnost izgradnje velikih instalacija za antikorozivnu obradu vode za toplovodne sustave.
Međutim, kako je pokazalo iskustvo rada centralnih toplinskih stanica i sustava za opskrbu toplom vodom iz njih, broj osoblja za održavanje nije smanjen zbog potrebe za obavljanjem velike količine posla tijekom tekućih i velikih popravaka sustava za opskrbu toplom vodom. . Centralizirana antikorozivna obrada vode u centralnim toplinskim stanicama nije postala raširena zbog složenosti instalacija, visokih početnih i operativnih troškova te nedostatka standardne opreme (vakuumsko odzračivanje).
U uvjetima gdje se za toplovodne sustave pretežno koriste čelične cijevi bez zaštitnih premaza, uz visoku korozivnu aktivnost vodovodne vode i izostanak antikorozivne obrade vode na centralnoj toplinskoj stanici, daljnja izgradnja same centralne toplinske stanice čini se opravdanom. neumješan. Izgradnja posljednjih godina kuća novih serija sa podrumima a proizvodnja tihih centrifugalnih crpki olakšat će u mnogim slučajevima prijelaz na projektiranje individualnih toplinskih točaka (ITP) i povećati pouzdanost opskrbe toplom vodom.
3.8. Očuvanje termoenergetske opreme
i sustavi grijanja
3.8.1. Opći položaj
Očuvanje opreme je zaštita od tzv. parkirne korozije.
Konzervacija kotlova i turbinskih postrojenja radi sprječavanja korozije metala unutarnjih površina provodi se tijekom rutinskih zastoja i stavlja u pričuvu na određeno i neodređeno vrijeme: razgradnja - u tekućem, srednjem, remont; hitna isključenja, za dugotrajnu pričuvu ili popravak, za rekonstrukciju u trajanju dužem od 6 mjeseci.
Na temelju upute za proizvodnju za svaku elektranu, kotlovnicu treba izraditi i odobriti tehničko rješenje za organizaciju konzervacije određene opreme, kojim se određuju načini konzervacije za razne vrste isključenja i zastoja. tehnološka shema i pomoćna oprema.
Prilikom izrade tehnološke sheme za očuvanje, preporučljivo je koristiti što je više moguće standardne instalacije za korektivnu obradu napojne i kotlovske vode, instalacije za kemijsko čišćenje opreme i spremnike elektrane.
Tehnološka shema konzervacije trebala bi biti što je moguće nepomičnija, pouzdano odvojena od radnih dijelova toplinske sheme.
Potrebno je predvidjeti neutralizaciju odnosno neutralizaciju otpadnih voda te mogućnost ponovno koristiti otopine konzervansa.
Sukladno donesenom tehničkom rješenju izrađuje se i odobrava Uputa za konzerviranje opreme s uputama o pripremnim radnjama, tehnologiji konzerviranja i dekonzerviranja te sigurnosnim mjerama tijekom konzerviranja.
Prilikom pripreme i izvođenja radova na konzervaciji i rekonzervaciji potrebno je pridržavati se zahtjeva Sigurnosnih pravila za rad termomehaničke opreme elektrana i toplinskih mreža. Također, ako je potrebno, treba poduzeti dodatne sigurnosne mjere vezane uz svojstva korištenih kemikalija.
Neutralizacija i pročišćavanje istrošenih otopina konzervansa kemijskih reagensa mora se provesti u skladu s dokumentima direktive.
3.8.2. Metode konzerviranja bačvastih kotlova
1. "Suho" gašenje kotla.
Suho isključivanje koristi se za kotlove bilo kojeg tlaka u nedostatku valjanih spojeva cijevi s bubnjem u njima.
Suho zaustavljanje provodi se tijekom planiranog zaustavljanja radi rezerve ili popravka do 30 dana, kao i tijekom hitnog zaustavljanja.
Tehnika zaustavljanja na suho je sljedeća.
Nakon što se kotao zaustavi u procesu njegovog prirodnog hlađenja ili hlađenja, počinje drenaža pri tlaku od 0,8 - 1,0 MPa. Međupregrijač se isparava na kondenzatoru. Nakon pražnjenja zatvorite sve ventile i ventile kruga para-voda kotla.
Drenaža kotla pri tlaku od 0,8 - 1,0 MPa omogućuje, nakon pražnjenja, održavanje temperature metala u kotlu iznad temperature zasićenja na atmosferski pritisak zbog topline koju akumuliraju metal, obloga i izolacija. U tom slučaju se suše unutarnje površine bubnja, kolektora i cijevi.
2. Održavanje viška tlaka u kotlu.
Održavanje tlaka iznad atmosferskog tlaka u kotlu sprječava ulazak kisika i zraka u njega. Višak tlaka se održava kada odzračena voda teče kroz kotao. Očuvanje uz održavanje prekomjernog tlaka koristi se za kotlove svih vrsta i pritisaka. Ova metoda se provodi kada se kotao uzima u rezervu ili popravak, nevezano za radove na grijaćim površinama, na razdoblje do 10 dana. Na kotlovima s kotrljajućim spojevima cijevi s bubnjem dopušten je prekomjerni tlak do 30 dana.
3. Uz gore navedene metode konzerviranja, na bubanjskim kotlovima koriste se sljedeće:
Obrada ogrjevnih površina hidrazinom pri radnim parametrima kotla;
Obrada hidrazinom pri smanjenim parametrima pare;
Hidrazinsko “kuhanje” ogrjevnih površina kotla;
Trilonska obrada ogrjevnih površina kotla;
Fosfatno-amonijačno "kuhanje";
Punjenje ogrjevnih površina kotla zaštitnim alkalnim otopinama;
Punjenje ogrjevnih površina kotla dušikom;
Konzervacija kotla kontaktnim inhibitorom.
3.8.3. Metode konzerviranja protočnih kotlova
1. "Suho" gašenje kotla.
Suho isključivanje koristi se na svim protočnim kotlovima, bez obzira na usvojeni kemijski sastav vode. Provodi se tijekom planiranih i hitnih isključenja do 30 dana. Para iz kotla se djelomično ispušta u kondenzator tako da unutar 20-30 minuta tlak u kotlu pada na
30–40 kgf/cm2 (3–4 MPa). Otvorite ulazne razvodnike i odvode ekonomajzera vode. Kada tlak padne na nulu, kotao se isparava u kondenzator. Vakuum se održava najmanje 15 minuta.
2. Obrada ogrjevnih površina hidrazinom i kisikom pri radnim parametrima kotla.
Obrada hidrazinom i kisikom provodi se u kombinaciji sa suhim gašenjem. Postupak provođenja obrade hidrazinom protočnog kotla isti je kao kod bubanj kotla.
3. Punjenje ogrjevnih površina kotla dušikom.
Punjenje kotla dušikom provodi se pri nadtlaku u ogrjevnim površinama. Konzerviranje dušikom koristi se na kotlovima bilo kojeg tlaka u elektranama koje imaju dušik iz vlastitih instalacija!
4. Konzerviranje kotla kontaktnim inhibitorom.
Konzervacija kotla s kontaktnim inhibitorom koristi se za sve tipove kotlova, bez obzira na korišteni vodno-kemijski režim, a provodi se kada se kotao uzima u rezervu ili remontuje na razdoblje od 1 mjeseca do 2 godine.
3.8.4. Načini konzerviranja toplovodnih kotlova
1. Konzerviranje otopinom kalcijevog hidroksida.
Zaštitni film ostaje 2-3 mjeseca nakon što je bojler ispražnjen otopinom nakon 3-4 ili više tjedana kontakta. Kalcijev hidroksid koristi se za konzerviranje vrelovodnih kotlova bilo koje vrste u elektranama, kotlovnicama s postrojenjima za obradu vode s upravljanjem kamencem. Metoda se temelji na visoko učinkovitim inhibicijskim sposobnostima otopine Ca(OH) 2 kalcijevog hidroksida. Zaštitna koncentracija kalcijevog hidroksida je 0,7 g/DM 3 i više. U kontaktu s metalom stvara se njegov stabilni zaštitni film unutar 3-4 tjedna.
2. Konzerviranje otopinom natrijeva silikata.
Natrijev silikat se koristi za konzerviranje toplovodnih kotlova bilo koje vrste kada se kotao uzima u pričuvu do 6 mjeseci ili kada se kotao nosi na popravak do 2 mjeseca.
Natrijev silikat (tekuće natrijevo staklo) stvara snažan zaštitni film na površini metala u obliku spoja Fe 3 O 4 FeSiO 3 . Ovaj film štiti metal od utjecaja korozivnih sredstava (CO 2 i O 2 ). Kod provedbe ove metode kotao se do kraja napuni otopinom natrijeva silikata s koncentracijom SiO 2 u otopini konzervansa od najmanje 1,5 g/DM 3 .
Do stvaranja zaštitnog filma dolazi kada otopina konzervansa stoji u kotlu nekoliko dana ili otopina cirkulira kroz kotao nekoliko sati.
3.8.5. Metode konzerviranja turbinskih postrojenja
Konzerviranje grijanim zrakom. Pročišćavanje turbinskog postrojenja toplim zrakom sprječava ulazak vlažnog zraka u unutarnje šupljine i pojavu korozijskih procesa. Posebno je opasan prodor vlage na površinu protočnog dijela turbine u prisustvu naslaga natrijevih spojeva na njima. Konzervacija turbinskog postrojenja zagrijanim zrakom provodi se kada se stavi u pričuvu u trajanju od 7 dana ili više.
Konzerviranje dušikom. Prilikom punjenja unutarnjih šupljina turbinskog postrojenja dušikom i naknadnog održavanja malog pretlaka, sprječava se prodor vlažnog zraka. Dovod dušika u turbinu počinje nakon zaustavljanja turbine i završetka vakuumskog sušenja međupregrijača. Konzerviranje dušikom također se može primijeniti na parne prostore kotlova i grijača.
Zaštita od korozije hlapljivim inhibitorima. Hlapljivi inhibitori korozije tipa IFKhAN štite čelik, bakar, mesing adsorbiranjem na metalnu površinu. Ovaj adsorpcijski sloj značajno smanjuje brzinu elektrokemijskih reakcija koje uzrokuju proces korozije.
Radi očuvanja turbinskog postrojenja kroz turbinu se usisava zrak zasićen inhibitorom. Zrak je zasićen inhibitorom kada dođe u kontakt sa silika gelom impregniranim inhibitorom, tzv. linasilom. Linasil je tvornički impregniran. Kako bi apsorbirao višak inhibitora na izlazu iz turbine, zrak prolazi kroz čisti silikagel. Za konzerviranje 1 m 3 volumena potrebno je najmanje 300 g linasila, zaštitna koncentracija inhibitora u zraku je 0,015 g/dm 3 .
3.8.6. Očuvanje toplinskih mreža
Tijekom silikatnog tretmana vode za dopunu stvara se zaštitni film protiv utjecaja CO 2 i O 2 . U ovom slučaju, s izravnom analizom tople vode, sadržaj silikata u nadopunskoj vodi ne smije biti veći od 50 mg / dm 3 u smislu SiO 2.
Prilikom silikatnog tretmana nadopunske vode, maksimalnu koncentraciju kalcija treba odrediti uzimajući u obzir ukupnu koncentraciju ne samo sulfata (kako bi se spriječilo taloženje CaSO 4), već i silicijeve kiseline (kako bi se spriječilo taloženje CaSiO 3) za data temperatura vode za grijanje, uzimajući u obzir cijevi kotla 40 ° C ( PTE 4.8.39).
Na zatvoreni sustav opskrbe toplinom, radna koncentracija SiO 2 u otopini konzervansa može biti 1,5 - 2 g / dm 3.
Ako ne konzervirate otopinom natrijevog silikata, onda toplinska mreža tijekom ljetnog razdoblja uvijek moraju biti napunjeni mrežnom vodom koja zadovoljava zahtjeve PTE 4.8.40.
3.8.7. Kratke karakteristike korištenih kemikalija
za očuvanje i mjere opreza pri radu s njima
Vodena otopina hidrazin hidrat N 2
H 4
·N 2
O
Otopina hidrazin hidrata je bezbojna tekućina koja lako upija vodu, ugljični dioksid i kisik iz zraka. Hidrazin hidrat je jako redukcijsko sredstvo. Toksičnost (klasa opasnosti) hidrazina - 1.
Vodene otopine hidrazina koncentracije do 30% nisu zapaljive - mogu se transportirati i skladištiti u posudama od ugljičnog čelika.
Pri radu s otopinama hidrazin hidrata potrebno je isključiti ulazak poroznih tvari i organskih spojeva u njih.
Na mjesta pripreme i skladištenja otopina hidrazina treba spojiti crijeva za ispiranje prolivene otopine iz opreme vodom. Za neutralizaciju i neutralizaciju potrebno je pripremiti izbjeljivač.
Otopinu hidrazina koja je pala na pod potrebno je prekriti izbjeljivačem i isprati s puno vode.
Vodene otopine hidrazina mogu izazvati dermatitis kože i nadražiti dišne putove i oči. Spojevi hidrazina koji ulaze u tijelo uzrokuju promjene u jetri i krvi.
Pri radu s otopinama hidrazina potrebno je koristiti osobne naočale, gumene rukavice, gumenu pregaču, KD plinsku masku.
Kapi otopine hidrazina koje dođu u dodir s kožom i očima treba isprati s puno vode.
Vodena otopina amonijakaNH 4
(Oh)
Vodena otopina amonijaka (amonijačna voda) je bezbojna tekućina oštrog specifičnog mirisa. Na sobnoj temperaturi, a posebno pri zagrijavanju, amonijak se obilno oslobađa. Toksičnost (razred opasnosti) amonijaka - 4. Najveća dopuštena koncentracija amonijaka u zraku - 0,02 mg / dm 3. Otopina amonijaka je alkalna. Pri radu s amonijakom morate se pridržavati sljedećih sigurnosnih mjera:
- otopina amonijaka treba biti pohranjena u spremniku sa zapečaćenim poklopcem;
– prolivenu otopinu amonijaka isprati s puno vode;
– ako je potrebno popraviti opremu koja se koristi za pripremu i doziranje amonijaka, potrebno ju je dobro isprati vodom;
- Vodena otopina i pare amonijaka izazivaju iritaciju očiju, dišnih puteva, mučninu i glavobolju. Posebno je opasno ulazak amonijaka u oči;
– pri radu s otopinom amonijaka potrebno je koristiti zaštitne naočale;
– Amonijak koji je došao u dodir s kožom i očima potrebno je isprati s puno vode.
Trilon B
Commodity Trilon B je bijela praškasta tvar.
Otopina trilona je stabilna, ne raspada se tijekom duljeg vrenja. Topivost Trilona B na temperaturi 20–40 °C iznosi 108–137 g/dm 3 . pH vrijednost ovih otopina je oko 5,5.
Roba Trilon B se isporučuje u papirnatim vrećicama s polietilenskom oblogom. Reagens se mora čuvati na zatvorenom, suhom mjestu.
Trilon B nema zamjetan fiziološki učinak na ljudski organizam.
Pri radu s robnim Trilonom potrebno je koristiti respirator, rukavice i zaštitne naočale.
Trinatrijev fosfatNa 3
PO 4
12N 2
O
Trinatrijev fosfat je bijela kristalna tvar, vrlo topiva u vodi.
U kristalnom obliku nema specifičan učinak na tijelo.
U prašnjavom stanju, ulazak u dišne putove ili oči iritira sluznicu.
Vruće otopine fosfata su opasne ako poprskaju u oči.
Prilikom izvođenja radova praćenih zaprašivanjem potrebno je koristiti respirator i zaštitne naočale. Koristite zaštitne naočale kada radite s vrućom otopinom fosfata.
U slučaju dodira s kožom ili očima, isprati s puno vode.
Natrijev hidroksidNaOH
Kaustična soda je bijela, čvrsta, vrlo higroskopna tvar, visoko topljiva u vodi (na temperaturi od 20 °C, topljivost je 1070 g / dm 3).
Otopina kaustične sode je bezbojna tekućina teža od vode. Ledište 6% otopine je minus 5 °C, 41,8% otopine je 0 °C.
Kaustična soda u čvrstom kristalnom obliku transportira se i skladišti u čeličnim bačvama, a tekuća lužina u čeličnim spremnicima.
Kaustičnu sodu (kristalnu ili tekuću) koja je pala na pod potrebno je isprati vodom.
Ako je potrebno popraviti opremu koja se koristi za pripremu i doziranje lužine, treba je oprati vodom.
Čvrsta kaustična soda i njezine otopine uzrokuju ozbiljne opekline, osobito ako dođu u dodir s očima.
Pri radu s kaustičnom sodom potrebno je osigurati pribor za prvu pomoć koji sadrži vatu, 3% otopinu octene kiseline i 2% otopinu borne kiseline.
Osobna zaštitna oprema pri radu s kaustičnom sodom - pamučno odijelo, naočale, gumirana pregača, gumene čizme, gumene rukavice.
Ako lužina dođe na kožu, mora se ukloniti vatom, isprati zahvaćeno područje octenom kiselinom. Ako lužina dospije u oči
potrebno ih je oprati mlazom vode, a zatim otopinom borne kiseline i javiti se u ambulantu.
Natrijev silikat (natrijevo tekuće staklo)
Komercijalno tekuće staklo je gusta otopina žute ili siva boja, sadržaj SiO 2 u njemu je 31 - 33%.
Natrijev silikat dolazi u čeličnim bačvama ili spremnicima. Tekuće staklo treba skladištiti u suhim zatvorenim prostorima na temperaturi ne nižoj od plus 5 °C.
Natrijev silikat je alkalni proizvod, dobro se otapa u vodi na temperaturi od 20 - 40 °C.
Ako otopina tekućeg stakla dođe u dodir s kožom, treba je isprati vodom.
Kalcijev hidroksid (vapneni mort) Ca(OH) 2
Vapneni mort je bistra tekućina bez boje i mirisa, neotrovna i blago alkalna.
Otopina kalcijevog hidroksida dobiva se taloženjem vapnenog mlijeka. Topivost kalcijevog hidroksida je niska - ne više od 1,4 g / dm 3 na 25 ° C.
Prilikom rada s vapnenim mortom osobama s osjetljivom kožom savjetuje se nošenje gumenih rukavica.
Ako otopina dospije na kožu ili u oči, isperite je vodom.
kontaktni inhibitor
Inhibitor M-1 je sol cikloheksilamina (TU 113-03-13-10-86) i sintetičkih masnih kiselina frakcije C 10-13 (GOST 23279-78). U svom komercijalnom obliku, to je pasta ili čvrsta tvar od tamnožute do smeđe. Talište inhibitora je iznad 30 °C, maseni udio cikloheksilamina je 31-34%, pH otopine alkohol-voda je maseni udio glavna tvar 1% jednaka je 7,5–8,5; gustoća 3% vodene otopine na temperaturi od 20 ° C je 0,995 - 0,996 g / dm 3.
Inhibitor M-1 se isporučuje u čeličnim bačvama, metalnim tikvicama, čeličnim bačvama. Svako pakiranje mora biti označeno sljedećim podacima: naziv proizvođača, naziv inhibitora, broj serije, datum proizvodnje, neto težina, bruto težina.
Komercijalni inhibitor se odnosi na zapaljive tvari i mora se skladištiti u skladu s pravilima za skladištenje zapaljivih tvari. Vodena otopina inhibitora nije zapaljiva.
Otopinu inhibitora koja je pala na pod potrebno je isprati s puno vode.
Ako je potrebno popraviti opremu koja se koristi za skladištenje i pripremu otopine inhibitora, potrebno ju je temeljito isprati vodom.
Inhibitor M-1 pripada trećoj klasi (umjereno opasne tvari). MDK u zraku radnog prostora za inhibitor ne smije prelaziti 10 mg/dm 3 .
Inhibitor je kemijski stabilan, ne stvara otrovne spojeve u zraku i otpadnim vodama u prisutnosti drugih tvari ili industrijskih čimbenika.
Osobe koje rade s inhibitorom moraju imati pamučno odijelo ili kućni ogrtač, rukavice i pokrivalo za glavu.
Operite ruke nakon rukovanja inhibitorom. Topla voda sapunom.
Hlapljivi inhibitori
Hlapljivi inhibitor atmosferske korozije IFKHAN-1(1-dietilamino-2 metilbutanon-3) je bistra tekućinažućkaste boje s oštrim specifičnim mirisom.
Tekući inhibitor IFKhAN-1, prema stupnju izloženosti, spada u vrlo opasne tvari. MDK para inhibitora u zraku radnog prostora ne smije prelaziti 0,1 mg/dm 3 . Inhibitor IFKhAN-1 u visokim dozama uzrokuje ekscitaciju središnjeg živčani sustav, nadražujuće djelovanje na sluznicu očiju, gornjeg dišnog trakta. Dugotrajno izlaganje inhibitoru nezaštićenoj koži može izazvati dermatitis.
Inhibitor IFKhAN-1 je kemijski stabilan i ne stvara otrovne spojeve u zraku i otpadnim vodama u prisutnosti drugih tvari.
Tekući inhibitor IFKhAN-1 odnosi se na zapaljive tekućine. Temperatura paljenja tekućeg inhibitora je 47°C, temperatura samozapaljivosti je 315°C. U slučaju požara koriste se sljedeća sredstva za gašenje požara: filc mat, aparati za gašenje pjenom, aparati za gašenje požara OS.
Čišćenje prostorija treba provoditi na mokri način.
Pri radu s inhibitorom IFKhAN-1 potrebno je koristiti osobnu zaštitnu opremu - odijelo od pamučne tkanine (ogrtač), gumene rukavice.
Inhibitor IFKHAN-100, koji je također derivat amina, manje je toksičan. Relativno sigurna razina izloženost - 10 mg / dm 3; temperatura paljenja 114 °C, samozapaljivost 241 °C.
Sigurnosne mjere pri radu s inhibitorom IFKhAN-100 iste su kao i kod rada s inhibitorom IFKhAN-1.
Zabranjeno je obavljati radove unutar opreme dok se ne raskonzervira.
Pri visokim koncentracijama inhibitora u zraku ili ako je potrebno raditi unutar opreme nakon što je dekonzervirana, plinska maska marke A s filterskom kutijom marke A (GOST 12.4.121-83 i
GOST 12.4.122-83). Oprema se mora prethodno prozračiti. Radove unutar opreme nakon dekonzervacije treba izvoditi tim od dvije osobe.
Nakon završetka rada s inhibitorom oprati ruke sapunom i vodom.
U slučaju kontakta s tekućim inhibitorom na koži isprati ga sapunom i vodom, u slučaju kontakta s očima isprati ih obilnim mlazom vode.
ispitna pitanja
Vrste korozijskih procesa.
Opišite kemijsku i elektrokemijsku koroziju.
Utjecaj vanjskih i unutarnjih čimbenika na koroziju metala.
Korozija puta dovoda kondenzata kotlovskih jedinica i toplinskih mreža.
Korozija parnih turbina.
Korozija opreme sastavnih i mrežnih staza toplinske mreže.
Glavne metode obrade vode za smanjenje intenziteta korozije sustava grijanja.
Svrha očuvanja termoenergetske opreme.
Navedite načine konzerviranja.
B) toplovodni kotlovi;
B) turbinska postrojenja;
D) toplinske mreže.
10. Ukratko opišite korištene kemikalije.
Niskotemperaturna korozija utječe na ogrjevne površine cijevnih i regenerativnih grijača zraka, niskotemperaturnih ekonomajzera, kao i metalnih plinovoda i dimnjaci pri temperaturama metala ispod točke rosišta dimni plinovi. Izvor niskotemperaturne korozije je sumporni anhidrid SO 3 koji u dimnim plinovima stvara pare sumporne kiseline, koja se kondenzira na temperaturama rosišta dimnih plinova. Nekoliko tisućinki postotka SO 3 u plinovima dovoljno je da izazove koroziju metala brzinom većom od 1 mm godišnje. Niskotemperaturna korozija usporava se pri organizaciji procesa peći s malim viškom zraka, kao i pri korištenju aditiva za gorivo i povećanju otpornosti metala na koroziju.
Mreže ložišta bubanj i protočnih kotlova su tijekom izgaranja izložene visokotemperaturnoj koroziji. kruto gorivo, pregrijače i njihove pričvrsnice, kao i zaslone za donji radijacijski dio kotlova nadkritičnog tlaka pri izgaranju sumpornog loživog ulja.
Korozija unutarnje površine cijevi posljedica je interakcije plinova kisika i ugljičnog dioksida) ili soli (klorida i sulfata) sadržanih u kotlovskoj vodi s metalom cijevi. NA moderni kotlovi superkritičnog tlaka pare, sadržaj plinova i korozivnih soli kao rezultat duboke desalinizacije napojne vode i toplinske deaeracije je neznatan, a glavni uzrok korozije je interakcija metala s vodom i parom. Korozija unutarnje površine cijevi očituje se u stvaranju rana, udubina, školjki i pukotina; vanjska površina oštećenih cijevi ne mora se razlikovati od zdravih.
Oštećenja uslijed unutarnje korozije cijevi također uključuju:
korozija izazvana kisikom koja utječe na bilo koji dio unutarnje površine cijevi. Najintenzivnije su zahvaćena područja prekrivena naslagama topljivim u vodi (cijevi pregrijača i prijelazna zona protočnih kotlova);
podmuljevita alkalna korozija kotlovskih i zaslonskih cijevi, koja nastaje pod djelovanjem koncentrirane lužine zbog isparavanja vode ispod sloja mulja;
zamor od korozije, koji se očituje u obliku pukotina u kotlovskim i zaslonskim cijevima kao rezultat istodobne izloženosti korozivnoj okolini i promjenjivim toplinskim naprezanjima.
Kamenac se stvara na cijevima kao rezultat njihovog pregrijavanja na temperature znatno više od proračunskih. U vezi s povećanjem produktivnosti kotlovskih jedinica, nedavno su učestali slučajevi kvara cijevi pregrijača zbog nedovoljne otpornosti kamenca na dimne plinove. Intenzivno stvaranje kamenca najčešće se uočava pri izgaranju loživog ulja.
Trošenje stijenki cijevi nastaje kao posljedica abrazivnog djelovanja prašine i pepela ugljena i škriljevca, kao i mlaza pare koji izlaze iz oštećenih susjednih cijevi ili mlaznica puhala. Ponekad je uzrok istrošenosti i otvrdnuća stijenki cijevi sačma kojom se čiste grijaće površine. Mjesta i stupanj istrošenosti cijevi utvrđuju se vanjskim pregledom i mjerenjem njihova promjera. Stvarna debljina stijenke cijevi mjeri se ultrazvučnim mjeračem debljine.
Krivljenje zaslonskih i kotlovskih cijevi, kao i pojedinih cijevi i dijelova zidnih panela radijacijskog dijela protočnih kotlova, nastaje kada su cijevi postavljene neravnomjerno zategnute, puknu cijevni pričvrsnici, gubi se voda i zbog nedostatak slobode za njihova toplinska kretanja. Do savijanja zavojnica i zaslona pregrijača dolazi uglavnom zbog izgaranja vješalica i spojnih elemenata, prekomjerne i neravnomjerne stegnutosti dopuštene tijekom instalacije ili zamjene pojedinačni elementi. Do savijanja zavojnica ekonomizatora vode dolazi zbog pregorjevanja i pomicanja nosača i vješalica.
Fistule, ispupčenja, pukotine i puknuća također se mogu pojaviti kao posljedica: naslaga kamenca u cijevima, proizvoda korozije, tehnološkog kamenca, plamena zavarivanja i drugih stranih tijela koji usporavaju cirkulaciju vode i doprinose pregrijavanju metala cijevi; otvrdnjavanje sačmom; neusklađenost razreda čelika s parametrima pare i temperaturom plina; vanjska mehanička oštećenja; operativne povrede.
