Katlaruumide korrosioonitüübid ja katelde kahjustused. Gaasiõlikatelde ekraanitorude korrosioonikahjustused. a) Hapniku korrosioon

Veerežiimi rikkumisega seotud aurukatelde õnnetused, metalli korrosioon ja erosioon

Tavaline veerežiim on katlapaigaldise töökindluse ja efektiivsuse üks olulisemaid tingimusi. Kõrgendatud karedusega vee kasutamine katelde toitmiseks toob kaasa katlakivi moodustumise, liigse kütusekulu ning suurenenud kulud katelde remondiks ja puhastamiseks. Teadaolevalt võib katlakivi tekkimine põhjustada aurukatla rikke küttepindade läbipõlemise tõttu. Seetõttu tuleks õiget veerežiimi katlaruumis käsitleda mitte ainult katlapaigaldise efektiivsuse tõstmise seisukohalt, vaid ka kõige olulisema ennetusmeetmena õnnetuste vastu võitlemisel.

Praegu on tööstusettevõtete katlajaamad varustatud veepuhastusseadmetega, mistõttu on paranenud nende töötingimused ning oluliselt vähenenud katlakivi tekkest ja korrosioonist põhjustatud õnnetuste arv.

Kuid mõnes ettevõttes ei taga administratsioon, olles ametlikult täitnud katelde ülevaatuse eeskirjade nõude varustada boilerid veepuhastusseadmetega, nendele käitistele normaalseid töötingimusi, ei kontrolli toitevee kvaliteeti ja veepuhastusseadmete seisukorda. katla küttepinnad, võimaldades katelde saastumist katlakivi ja mudaga. Siin on mõned näited katla riketest nendel põhjustel.

1. Kokkupandava tehase katlaruumis raudbetoonkonstruktsioonid Katla DKVR-6, 5-13 veerežiimi rikkumiste tõttu purunes kolm sõelatoru, osa sõelatorusid deformeerusid, paljudel torudel tekkisid mõlgid.

Katlaruumis on kaheastmeline naja deaeraator, kuid veetöötlusseadmete normaalsele tööle ei pööratud piisavalt tähelepanu. Katioonvahetusfiltrite regenereerimist ei teostatud juhendis sätestatud tähtaegadel, harva kontrolliti toite- ja katlavee kvaliteeti ning ei järgitud katla perioodilise puhastamise tähtaegu. Deaeraatoris olevat vett ei kuumutatud vajaliku temperatuurini ja seetõttu ei toimunud vee deoksüdeerimist.

Samuti tehti kindlaks, et katlasse viidi sageli toorvett, kusjuures ei järgitud “Auru- ja kuumaveeboilerite projekteerimise ja ohutu kasutamise eeskirja” nõudeid, mille kohaselt olid toorveel olevad sulgeseadmed. liin peab olema suletud asendis pitseeritud ja iga toorveevarustuse juhtum tuleb registreerida veetöötluspäevikusse. Üksikutest veetöötluspäeviku kannetest on selge, et toitevee karedus ulatus 2 mEq/kg või rohkem, samas kui katla kontrollinormide järgi on lubatud väärtus 0,02 mEq/kg. Kõige sagedamini tehti logisse järgmised sissekanded: “vesi on määrdunud, kõva”, ilma vee keemilise analüüsi tulemusi märkimata.

Katla kontrollimisel pärast peatumist sisepinnad Sõeltorudelt leiti kuni 5 mm paksuseid ladestusi, üksikud torud olid katlakivi ja mudaga peaaegu täielikult ummistunud. Trumli sisepinnal alumises osas ulatus setete paksus 3 mm-ni, trumli esiosa on täidetud mudaga kolmandiku kõrgusest.

11 kuu jooksul Enne seda õnnetust tuvastati sarnased kahjustused (“praod, mõlgid, deformatsioon”) 13 katla sõelatorus. Defektsed torustikud vahetati välja, kuid ettevõtte administratsioon, rikkudes NSVL Riikliku Tehnilise Järelevalve Komitee kontrolli all olevates ettevõtetes ja rajatistes toimunud õnnetusjuhtumite uurimise juhendit, seda juhtumit ei uurinud ega uurinud. võtta meetmeid katelde töötingimuste parandamiseks.

2. Jõuallikal töödeldi toorvett ühetrumlilise veetoruga varjestatud aurukatla toitmiseks võimsusega 10 t/h ja töörõhuga 41 kgf/cm2 katioonivahetusmeetodil. Katioon- ja jäätmefiltri ebarahuldava toimimise tõttu saavutati pehmendatud vee jääkkaredus.

0,7 mEq/kg projektis ette nähtud 0,01 mEq/kg asemel. Katelt ei puhutud regulaarselt. Remondiks peatudes jäi katla trummel ja sõelakollektorid avamata ega kontrollimata. Katlakivi ladestumise tõttu purunes toru ning tulekoldest välja paiskunud auru ja põleva kütuse tõttu sai tuletõrjuja põlema.

Õnnetus poleks saanud juhtuda, kui katla põlemisuks oleks lukuga suletud, nagu katelde ohutu käitamise eeskiri ette näeb.

3. Tsemenditehases võeti ilma keemilise veepuhastuseta tööle äsja paigaldatud ühetrumliline veetorukatel võimsusega 35 t/h ja töörõhuga 43 kgf/cm2, mille paigaldust ei olnud selleks ajaks valmis. Kuu aega toideti boilerit töötlemata veega. Vett ei deaereeritud üle kahe kuu, kuna aurutoru ei olnud deaeraatoriga ühendatud.

Veerežiimi rikkumisi lubati ka pärast... tootmiseelsed seadmed pandi tööle. Sageli toideti boilerit toorveega; puhastusrežiimi ei järgitud; keemialabor ei kontrollinud toitevee kvaliteeti, kuna see ei olnud varustatud vajalike reaktiividega.

Ebarahuldavate veetingimuste tõttu ulatusid sõelatorude sisepindadel ladestused 8 mm paksuseni; Selle tulemusena tekkisid 36 sõelatorule punnid, oluline osa torudest deformeerus ja trumli seinad seestpoolt korrodeerusid.

4. Raudbetoontoodete tehases kasutas Shukhov-Berlin süsteemi boilerit elektromagnetiliselt töödeldud vesi. Teatavasti tuleb selle veetöötlusmeetodiga tagada muda õigeaegne ja tõhus eemaldamine katlast.

Katla töötamise ajal see tingimus aga ei olnud täidetud. Katlat ei puhastatud regulaarselt ning ei järgitud katla väljalülitamise ajakava loputamiseks ja puhastamiseks.

Selle tulemusena kogunes katla sisse suur hulk muda. Torude tagumine osa oli ummistunud mudaga 70-80% ristlõikest, mudapüüdur - 70% mahust, katlakivi paksus küttepindadel ulatus 4 mm-ni. See tõi kaasa keedutorude, torude torude ja torukujuliste sektsioonide peade ülekuumenemise ja deformatsiooni.

Sel juhul ei võetud joodi töötlemiseks elektromagnetilise meetodi valimisel arvesse toitevee kvaliteeti ja katla konstruktsiooni iseärasusi ning ei võetud meetmeid normaalse puhumisrežiimi korraldamiseks, mis tõi kaasa muda kogunemise. ja märkimisväärsed katlakivi lademed katlas.

5. Soojuselektrijaamade katelde töökindla ja säästliku töö tagamiseks ratsionaalse veerežiimi korraldamise küsimused on omandanud erakordse tähtsuse.

Sademete teke katlaagregaatide küttepindadele toimub keeruliste füüsikalis-keemiliste protsesside tulemusena, milles osalevad mitte ainult katlakivi tekitajad, vaid ka metallioksiidid ja kergesti lahustuvad ühendid. Sademete dialüüs näitab, et koos katlakivi moodustavate sooladega sisaldavad need märkimisväärses koguses raudoksiide, mis on korrosiooniprotsesside produktid.

Meie riik on viimaste aastate jooksul saavutanud olulisi edusamme soojuselektrijaamade katelde ratsionaalse veerežiimi korraldamisel ning vee ja auru keemilisel juhtimisel, samuti korrosioonikindlate metallide ja kaitsekatete kasutuselevõtul.

Rakendus kaasaegsed vahendid veepuhastus on võimaldanud järsult tõsta töötavate energiaseadmete töökindlust ja kuluefektiivsust.

Mõnes soojuselektrijaamas on veerežiimi rikkumised siiski lubatud.

Sel põhjusel juhtus 1976. aasta juunis tselluloosi- ja paberitehase soojuselektrijaamas avarii aurukatlal tüüpi BKZ-220-100 f auruvõimsusega 220 t/h auruparameetritega 100 kgf/ cm2 ja 540 ° C, toodetud Barnauli katlatehases 1964. aastal d. Ühetrumliline loodusliku tsirkulatsiooniga katel, valmistatud U-kujulise konstruktsiooni järgi. Prismaatiline põlemiskamber on täielikult varjestatud 60 mm välisläbimõõduga torudega, mille samm on 64 mm. Ekraani pinna alumine osa moodustab nn külma lehtri, mille nõlvadel veerevad tahkel kujul räbu osakesed alla räbu rindkere. Aurutamisskeem on kaheastmeline, auruga loputatakse toiteveega. Esimene aurustusaste on kaasatud otse katla trumlisse, teine ​​etapp on auru kaugeraldustsüklonid, mis sisalduvad keskmiste külgmiste sõelaplokkide tsirkulatsiooniringis.

Katlasse toidetakse keemiliselt puhastatud vee (60%) ja turbiinidest ning tootmistsehhidest tuleva kondensaadi (40%) segu. Katla toitevett töödeldakse vastavalt järgmisele skeemile: lubjakivi - koagulatsioon - magneesiumi silikoniseerimine

Selitajad – kaheastmeline katiooniseerimine.

Katel töötab suhteliselt madala tuha sulamistemperatuuriga Inta maardla kivisöel. Käivituskütusena kasutatakse kütteõli. Enne õnnetust töötas katel 73 300 tundi.

Õnnetuse päeval lülitati boiler sisse kell 00:45 ja töötas ilma tavarežiimist kõrvalekaldumiseta kuni kella 14:00. Rõhk trumlis hoiti sellel tööperioodil vahemikus 84-102 kgf/cm2. , aurukulu oli 145-180 t/h, temperatuur ülekuumendatud aur -520-535° C.

Kell 14:10 purunes 3,7 m külmalehtri piirkonnas 11 esiekraani toru osalise hävimisega

vooder. Arvatakse, et esmalt purunes veetoru või kaks, millele järgnes teiste torude purunemine. Veetase langes järsult ja katla peatas automaatkaitse.

Ülevaatus näitas, et need on hävinud kaldus alad külmalehtri torud väljaspool käänakuid, samas kui esimesest eesmisest alumisest kollektorist rebiti ära kaks ja teisest üheksa toru. Rebend on rabe, rebenemiskohtade servad on nürid ja ei ole õhenenud. Torude purunenud osade pikkus on üks kuni kolm meetrit. Kahjustatud torude sisepinnalt, aga ka vigastamata torudest lõigatud proovidelt leiti kuni 2,5 mm paksuseid lahtisi sadestusi, samuti suur hulk kuni 2 mm sügavusi süvendeid, mis paiknesid ketis kuni 10 mm lai piki kahte generatrit piki toru küttepiiri. Just korrosioonikahjustuste kohtades metall hävis.

Õnnetuse uurimisel selgus, et juba varem oli katla töötamise ajal esinenud sõelatorude rebendeid. Näiteks kaks kuud enne õnnetust purunes esiekraani toru 6,0 m kõrgusel. 3 päeva pärast suleti katel uuesti kahe esisõela toru purunemise tõttu 7,0 m kõrgusel. Ja nendel juhtudel hävis torud tekkisid metalli korrosioonikahjustuste tagajärjel.

Vastavalt kinnitatud ajakavale tuli katel peatada kell kapitaalremont III kvartalis 1976. Remondiperioodil plaaniti vahetada esiekraani torud külmalehtri piirkonnas. Katlat aga remondiks ei peatatud ja torusid ei vahetatud.

Metalli korrosioonikahjustused olid tingitud veerežiimi rikkumistest, mis olid lubatud pikka aega soojuselektrijaama katelde töötamise ajal. Katlad toideti suure raua-, vase- ja hapnikusisaldusega veega. Üldine soolasisaldus toitevees ületas oluliselt lubatud norme, mille tulemusena ulatus isegi esimese aurustusastme ahelates soolasisaldus 800 mg/kg-ni. Tööstuslikke kondensaate rauasisaldusega 400-600 mg/kg, mida kasutati katelde toiteks, ei puhastatud. Sel põhjusel ja ka seetõttu, et veepuhastusseadmetel puudus piisav korrosioonivastane kaitse (kaitse teostati osaliselt), tekkisid torude sisepindadel märkimisväärsed ladestused (kuni 1000 g/m2), mis koosnesid peamiselt rauaühenditest. Söödavee amiinimine ja hüdrasiinimine võeti kasutusele alles vahetult enne õnnetust. Katelde käivitamiseelset ja töökorras happeloputust ei tehtud.

Õnnetusele aitasid kaasa ka muud katelde tehnilise töö eeskirja rikkumised. Soojuselektrijaamades süüdatakse katlad väga sageli ja kõige rohkem süttisid katlas, millega õnnetus juhtus. Katlad on varustatud aurukütteks mõeldud seadmetega, kuid süütamiseks neid ei kasutatud. Süütamise ajal ei kontrollitud ekraanikollektorite liikumist.

Korrosiooniprotsessi olemuse selgitamiseks ja peamiselt esiekraani kahes esimeses paneelis süvendite tekke põhjuste ja nende ahelate kujul olevate süvendite tekkimise põhjuste väljaselgitamiseks saadeti CKTI-le õnnetuse uurimise materjalid. . Nende materjalide läbivaatamisel juhiti tähelepanu asjaolule, et

katlad töötasid järsult muutuva koormusega ning lubati oluliselt vähendada auruvõimsust (kuni 90 t/h), mis võis kaasa tuua lokaalse tsirkulatsiooni häireid. Katlaid soojendati järgmiselt: süütamise alguses lülitati sisse kaks vastas (diagonaalselt) paiknevat düüsi. See meetod viis esimese ja teise esiekraani paneelide loomuliku ringluse protsessi aeglustumiseni. Just nendel ekraanidel leitakse haavandiliste kahjustuste põhifookus. Söödavette ilmusid aeg-ajalt nitritid, mille kontsentratsiooni ei jälgitud.

Õnnetusjuhtumi materjalide analüüs, võttes arvesse loetletud puudusi, andis alust arvata, et haavandite ahelate teke esiekraani torude sisepindade külgmistel generaatoritel külmalehtri nõlval on tingitud haavandite ahelatest. alammuda elektrokeemilise korrosiooni pikaajaline protsess. Selle protsessi depolarisaatoriteks olid vees lahustunud nitritid ja hapnik.

Kaevude paigutus kettide kujul on ilmselt tingitud sellest, et katel töötab süütamise ajal ebastabiilse loodusliku ringlusega. Ringluse alguse perioodil moodustuvad külmalehtri kaldtorude ülemisele generaatorile perioodiliselt poorimullid, mis põhjustavad metallis lokaalsete termiliste pulsatsioonide mõju elektrokeemiliste protsesside toimumise kaudu ajutise faasieralduse piirkonnas. Just need kohad said haavandite ahelate moodustumise fookusteks. Esiekraani kahes esimeses paneelis esines valdav täppide tekkimine ebaõigete süttimistingimuste tagajärg.

6. TIC WB-s märgati PK-YUSH-2 katla PK-YUSH-2 aurutootmisvõimsusega 230 t/h auruparameetritega 100 kgf/cm2 ja 540° C töötamise ajal värskest auru väljalaskeava juures. auru kogumise kollektor peamise kaitseklapi külge. Väljalaskeava ühendatakse keevitamise teel kokkupandavasse kollektorisse keevitatud valatud teega.

Katel oli hädaseiskus. Ülevaatuse käigus avastati käänaku horisontaalse lõigu toru alumises osas (168X13 mm) rõngakujuline pragu käänaku valatud teega ühendamise koha vahetus läheduses. Prao pikkus välispinnal on 70 mm ja sisepinnal 110 mm. Toru sisepinnal selle kahjustuse kohas ilmnes suur hulk korrosioonisüvendeid ja üksikuid põhitoruga paralleelselt paiknevaid pragusid.

Metallograafiline analüüs tuvastas, et praod saavad alguse dekarboniseeritud metallikihis olevatest süvenditest ja arenevad seejärel transkristalliliseks toru pinnaga risti olevas suunas. Toru metalli mikrostruktuur on ferriidi terad ja õhukesed perliitahelad piki terade piire. MRTU 14-4-21-67 lisana antud skaala järgi saab mikrostruktuuri hinnata hindega 8.

Kahjustatud toru metalli keemiline koostis vastab terasele 12Х1МФ. Mehaanilised omadused nõuetele vastama tehnilised kirjeldused tarvikud. Toru läbimõõt kahjustatud piirkonnas ei ületa pluss tolerantsi.

Reguleerimata kinnitussüsteemiga horisontaalset väljalaskeava kaitseklapile võib käsitleda kollektorisse jäigalt kinnitatud tee külge keevitatud konsooltala, millel on maksimaalsed paindepinged tihenduskohas, s.o toru kahjustatud piirkonnas. Koos puudumisega

drenaaž väljalaskeavas ja vastukalde olemasolu, mis on tingitud elastsest paindumisest kaitseklapi ja värske auru kogumise kollektori piirkonnas, võib tee ees oleva toru alumises osas pidevalt koguneda väike kogus kondensaati, mis on hapnikuga rikastatud seiskamiste, katla konserveerimise ja kasutuselevõtu ajal õhust. Nendes tingimustes toimus metalli söövitav erosioon ning kondensaadi ja tõmbepingete koosmõju metallile põhjustas selle korrosioonipragunemise. Töö käigus võivad korrosioonisüvendite ja madalate pragude kohtades tekkida agressiivsete keskkonnamõjude ja metalli vahelduvate pingete tagajärjel väsimus-korrosioonipraod, mis antud juhul ilmselt juhtuski.

Kondensaadi kogunemise vältimiseks paigaldati väljalaskeavasse vastupidine aururinglus. Selleks ühendati otse peamise kaitseklapi ees olev väljalasketoru küttetoruga (torud läbimõõduga 10 mm) ülekuumendi vahekambriga, mille kaudu tarnitakse auru temperatuuril 430 ° C. Väikese ülerõhu erinevusega (kuni 4 kgf/cm2) on tagatud pidev auruvool ja keskkonna temperatuur väljalaskeavas hoitakse vähemalt 400° C. Väljalaskeava rekonstrueerimine viidi läbi kõikidel PK-YUSH-2 CHPP.

PK-YUSH-2 ja sarnaste katelde peamiste kaitseklappide väljalaskeavade kahjustamise vältimiseks on soovitatav:

Ultraheli kontrollige harutorude alumisi poolperimeetreid teede keevitamise kohtades;

Kontrollida, kas järgitakse nõutud kaldeid ja vajadusel reguleerida aurutorustike peakaitseklappide külge kinnitamise süsteeme, võttes arvesse aurutorustike tegelikku seisukorda (isolatsiooni kaal, torude tegelik kaal, varem teostatud ümberehitused);

Tehke auru vastupidine ringlus peamiste kaitseklappide väljalaskeavades; kütteaurutorustiku projekt ja siseläbimõõt tuleb igal üksikjuhul kooskõlastada seadme tootjaga;

Kõik kaitseklappide tupikharud peavad olema hoolikalt isoleeritud.

(STSNTI ORGRESi kiirteabest – 1975)

Galustov V.S. Otsevoolu pihustusseadmed soojusenergeetikas (dokument)

Filonov A.G. Soojuselektrijaamade veekeemilised režiimid (dokument)

Füüsikalis-keemilised protsessid tehnosfääris. Ülesannete kogu (dokument)

Orlov D.S. Mullakeemia (dokument)

n1.doc

3.4. Aurugeneraatori elementide korrosioon
3.4.1. Aurutorude korrosioonJaaurugeneraatori trumlid
nende tegutsemise ajal
Aurugeneraatorite metallide korrosioonikahjustused on põhjustatud ühest või mitmest tegurist: liigne kuumuspinge küttepinnal, aeglane veeringlus, auru seiskumine, pingestatud metall, lisandite ladestumine ja muud tegurid, mis takistavad kütte normaalset pesemist ja jahutamist. pinnale.

Nende tegurite puudumisel moodustub tavaline magnetiitkile kergesti ja säilib neutraalse või mõõdukalt aluselise reaktsioonikeskkonnaga vees, mis ei sisalda lahustunud hapnikku. O2 juuresolekul võivad veesäästurite, trumlite ja tsirkulatsioonikontuuride vihmatorude sisselaskeosad olla hapnikukorrosiooni all. Eriti negatiivselt mõjuvad vee madalad liikumiskiirused (veeökonaiserites), kuna eralduva õhu mullid jäävad kinni kohtadesse, kus torude sisepind on kare ja põhjustavad intensiivset lokaalset hapnikukorrosiooni Süsinikterase korrosioon vesikeskkonnas kl. kõrge temperatuur sisaldab kahte etappi: algne elektrokeemiline ja lõplik keemiline Selle korrosioonimehhanismi kohaselt difundeeruvad raua ioonid läbi oksiidkile veega kokkupuutepinnale, reageerivad hüdroksüülrühma või veega, moodustades raudhüdroksiidi, mis laguneb seejärel magnetiidiks ja vesinikuks. vastavalt reaktsioonile:

.

(2.4)

Koos rauaioonidega läbi oksiidkile läbivad elektronid assimileeritakse vesinikioonidega H2 vabanemisega. Aja jooksul oksiidkile paksus suureneb ja difusioon läbi selle muutub raskemaks. Selle tulemusena täheldatakse aja jooksul korrosioonikiiruse vähenemist.

Nitriti korrosioon. Kui toitevees on naatriumnitritit, täheldatakse aurugeneraatori metalli korrosiooni, mis välimus väga sarnane hapniku korrosiooniga. Kuid erinevalt sellest ei mõjuta nitritite korrosioon mitte langetustorude sisselaskelõike, vaid kuumapinge all olevate tõusutorude sisepinda ja põhjustab sügavamate, kuni 15–20 mm läbimõõduga süvendite teket. Nitritid kiirendavad katoodprotsessi ja seeläbi aurugeneraatori metalli korrosiooni. Protsessi kulgu nitriti korrosiooni ajal saab kirjeldada järgmise reaktsiooniga:

.

(2.5)

Aurugeneraatori metalli galvaaniline korrosioon. Auru genereerivate torude galvaanilise korrosiooni allikaks võib olla vask, mis siseneb aurugeneraatoritesse juhtudel, kui toitevesi, mis sisaldab suurenenud ammoniaagi, hapniku ja vaba süsinikdioksiidi kogust, mõjutab agressiivselt regeneratiivsoojendite messingist ja vasest torusid. Tuleb märkida, et galvaanilist korrosiooni võib põhjustada ainult aurugeneraatori seintele ladestunud metalliline vask. Toitevee pH väärtuse hoidmisel üle 7,6 satub vask aurugeneraatoritesse oksiidide või kompleksühenditena, millel ei ole söövitavaid omadusi ja mis ladestuvad küttepindadele muda kujul. Aurugeneraatorisse sisenevas madala pH väärtusega toitevees olevad vase ioonid sadestuvad leeliselistes tingimustes samuti mudataoliste vaskoksiidide kujul. Aurugeneraatorites eralduva vesiniku või naatriumsulfiti ülejäägi mõjul võivad vaskoksiidid aga täielikult redutseerida metalliliseks vaseks, mis kuumutuspindadele sadestades viib katla metalli elektrokeemilise korrosioonini.

Alammuda (kesta) korrosioon. Muda korrosioon tekib aurugeneraatori tsirkulatsiooniringi seisvates tsoonides metalli korrosiooniproduktidest ja katlavee fosfaattöötlusest koosneva mudakihi all. Kui need ladestused koonduvad köetavatesse kohtadesse, toimub nende all intensiivne aurustumine, mis suurendab katlavee soolsust ja aluselisust ohtlike väärtusteni.

Muda korrosioon levib suurte, kuni 50–60 mm läbimõõduga süvenditena auru genereerivate torude siseküljel ahjupõleti poole. Haavandite sees täheldatakse toru seina paksuse suhteliselt ühtlast vähenemist, mis sageli põhjustab fistulite moodustumist. Haavanditel on tihe raudoksiidide kiht kestade kujul. Kirjeldatud metalli hävimist nimetatakse kirjanduses "kestade" korrosiooniks. Raudmetalli ja kahevalentse vase oksiididest põhjustatud muda korrosioon on näide kombineeritud metallide hävitamisest; Selle protsessi esimene etapp on puhtalt elektrokeemiline ja teine ​​​​keemiline, mis on põhjustatud vee ja veeauru toimest metalli ülekuumenenud aladele, mis asuvad mudakihi all. Enamik tõhusad vahendid Võitlus aurugeneraatorite “kesta” korrosiooni vastu seisneb toiteveetee korrosiooni tekkimise ärahoidmises ning raud- ja vaskoksiidide eemaldamises sellest koos toiteveega.

Leelise korrosioon. Auru-vee segu kihistumisega, mis toimub horisontaalsetes või kergelt kaldus auru tekitavates torudes, kaasneb teatavasti aurukottide teke, metalli ülekuumenemine ja katla veekile sügav aurustumine. Katlavee aurustumisel tekkinud väga kontsentreeritud kile sisaldab lahuses märkimisväärses koguses leelist. Katlavees väikestes kontsentratsioonides sisalduv seebikivi kaitseb metalli korrosiooni eest, kuid see muutub väga ohtlikuks korrosiooniteguriks, kui aurugeneraatori pinna mis tahes piirkondades luuakse tingimused katlavee sügavaks aurustamiseks, mille käigus moodustub vesi. suurenenud NaOH kontsentratsioon.

Seebikivi kontsentratsioon katlavee aurustunud kiles sõltub:

A) aurugeneraatori seina ülekuumenemise astmest võrreldes keemistemperatuuriga antud rõhul aurugeneraatoris, s.o. kogused?t s;

B) tsirkuleerivas vees sisalduvate seebikivi ja naatriumsoolade kontsentratsiooni suhted, millel on võime antud rõhul oluliselt tõsta vee keemistemperatuuri.

Kui kloriidide kontsentratsioon katlavees ületab oluliselt NaOH kontsentratsiooni samaväärses vahekorras, siis enne, kui viimane jõuab aurustuskiles ohtlike väärtusteni, tõuseb kloriidide sisaldus selles nii palju, et lahuse keemistemperatuur tõuseb. ületab ülekuumenenud toruseina temperatuuri ja vee edasine aurumine peatub. Kui katlavesi sisaldab valdavalt seebikivi, siis temperatuuril ?t s = 7 °C on NaOH kontsentratsioon kontsentreeritud vee kiles 10% ja
t s = 30 °C jõuab 35%-ni. Vahepeal on eksperimentaalselt kindlaks tehtud, et juba 5–10% seebikivi lahused katlavee temperatuuril üle 200 °C on võimelised intensiivselt korrodeerima köetavate alade ja keevisõmbluste metalli, moodustades lahtise magnetilise raudoksiidi ja samaaegselt eraldudes vesinik. Aluseline korrosioon on selektiivne, liikudes sügavamale metalli sisse peamiselt mööda perliidi terakesi ja moodustades kristallidevaheliste pragude võrgustiku. Kontsentreeritud seebikivi lahus on võimeline kõrgel temperatuuril lahustama ka raudoksiidide kaitsekihti, moodustades naatriumferriit NaFeO 2, mis hüdrolüüsides moodustab leelise:

	(2.6)
	(2.7)

Kuna selles ringprotsessis leelist ei tarbita, tekib korrosiooniprotsessi pideva esinemise võimalus. Mida kõrgem on katla vee temperatuur ja seebikivi kontsentratsioon, seda intensiivsem on leeliselise korrosiooni protsess. On kindlaks tehtud, et seebikivi kontsentreeritud lahused mitte ainult ei hävita kaitsvat magnetiitkilet, vaid pärsivad ka selle taastumist pärast kahjustusi.

Aurugeneraatorite leeliselise korrosiooni allikaks võivad olla ka muda ladestused, mis aitavad kaasa katlavee sügavale aurustumisele kõrge kontsentratsiooniga söövitava leeliselahuse moodustumisega. Leelise suhtelise osakaalu vähendamine katlavee kogu soolasisalduses ja soolade, näiteks kloriidide, sisalduse tekitamine viimastes võib oluliselt vähendada katla metalli leeliselist korrosiooni. Aluselise korrosiooni kõrvaldamine saavutatakse ka küttepinna puhtuse ja intensiivse tsirkulatsiooni tagamisega aurugeneraatori kõikides piirkondades, mis takistab vee sügavat aurustumist.

Teradevaheline korrosioon. Teradevaheline korrosioon tekib katla metalli ja leeliselise katlaveega koosmõjul. Teradevaheliste pragude iseloomulik tunnus on see, et need tekivad metallis kõige suurema pingega kohtades. Mehaanilised pinged koosnevad trummeltüüpi aurugeneraatorite valmistamisel ja paigaldamisel tekkivatest sisepingetest, samuti töö käigus tekkivatest lisapingetest. Teradevaheliste rõngaspragude teket torudele soodustavad täiendavad staatilised mehaanilised pinged. Need esinevad toruahelates ja aurugeneraatori trumlites, kus temperatuuri laienemist ei ole piisavalt kompenseeritud, samuti trumli või kollektori korpuse üksikute osade ebaühtlase kuumutamise või jahutamise tõttu.

Kristallidevaheline korrosioon toimub teatud kiirendusega: algperioodil toimub metalli hävimine väga aeglaselt ja ilma deformatsioonita ning seejärel aja jooksul suureneb selle kiirus järsult ja võib võtta katastroofilised mõõtmed. Katla metalli teradevahelist korrosiooni tuleks käsitleda eelkõige elektrokeemilise korrosiooni erijuhtuna, mis toimub piki pingestatud metalli terade piire kokkupuutel katlavee leeliselise kontsentraadiga. Söövitavate mikrogalvaaniliste elementide välimus on tingitud katoodidena toimivate kristalliitide kehade potentsiaalide erinevusest. Anoodide rolli mängivad kokkuvarisevad terapinnad, mille potentsiaali tõttu mehaaniline pinge metall selles kohas on oluliselt vähenenud.

Koos elektrokeemiliste protsessidega mängib aatomi vesinik, tühjendusprodukt, olulist rolli teradevahelise korrosiooni tekkes.
H + -ioonid korrosioonielementide katoodil; difundeerudes kergesti terase paksusesse, hävitab karbiidid ja tekitab katla metallis suuri sisepingeid, kuna selles on metaani, mis põhjustab õhukeste teradevaheliste pragude teket (vesinikpragu). Lisaks tekivad vesiniku reaktsioonil terassulgudega mitmesugused gaasilised produktid, mis omakorda põhjustavad täiendavaid tõmbejõude ja soodustavad konstruktsiooni lõdvenemist, pragude süvenemist, paisumist ja hargnemist.

Peamine viis katla metalli vesiniku korrosiooni vältimiseks on kõrvaldada kõik korrosiooniprotsessid, mis põhjustavad aatomi vesiniku moodustumist. See saavutatakse raua- ja vaskoksiidide ladestumise nõrgendamisega aurugeneraatoris, katelde keemilise puhastamise, veeringluse parandamise ja küttepinna lokaalsete suurenenud soojuskoormuse vähendamisega.

On kindlaks tehtud, et katla metalli teradevaheline korrosioon aurugeneraatori elementide liitekohtades toimub ainult voolavuspiirile lähedaste või ületavate lokaalsete tõmbepingete samaaegsel olemasolul ning kui katla vees on NaOH kontsentratsioon, mis akumuleerub leketesse. katla elementide liitekohad, ületab 5–6%. Katla metalli kristallidevahelise lagunemise arendamiseks ei ole oluline mitte leeliselisuse absoluutväärtus, vaid seebikivi osakaal katlavee kogu soola koostises. Eksperimentaalselt on kindlaks tehtud, et kui see osakaal ehk seebikivi suhteline kontsentratsioon katlavees on alla 10–15% mineraalsete lahustuvate ainete kogusest, siis reeglina ei ole selline vesi agressiivne.

Auru-vee korrosioon. Defektse tsirkulatsiooniga kohtades, kus aur jääb seisma ja seda ei juhita kohe trumlisse, on aurukottide all olevate torude seinad tugeval kohalikul ülekuumenemisel. See põhjustab auru tekitavate torude metalli keemilise korrosiooni, mis on ülekuumenenud temperatuurini 450 °C ja üle selle, tugevalt ülekuumendatud auru mõjul. Süsinikterase korrosiooniprotsess kõrgelt ülekuumendatud veeaurus (temperatuuril 450–470 ° C) taandub Fe 3 O 4 ja gaasilise vesiniku moodustumisele:

(2.8.)

Sellest järeldub, et katla metalli auru-vee korrosiooni intensiivsuse kriteeriumiks on vaba vesiniku sisalduse suurenemine küllastunud aurus. Auru tekitavate torude auru-vee korrosiooni täheldatakse reeglina seinte temperatuuri järskude kõikumiste tsoonides, kus toimuvad soojusmuutused, mis põhjustavad kaitsva oksiidkile hävimise. See loob võimaluse toru ülekuumenenud metalli otseseks kokkupuuteks vee või veeauruga ja nendevahelise keemilise vastasmõjuga.

Korrosiooniväsimus. Aurugeneraatorite ja katla torude trumlitesse, kui metall puutub samaaegselt kokku korrodeeriva keskkonnaga muutuva märgi ja suurusega soojuspingetega, tekivad sügavale terasesse tungivad korrosiooniväsimuspraod, mis võivad olla loomult transgranulaarsed, kristallidevahelised või segunenud. . Reeglina eelneb katla metalli pragunemisele kaitsva oksiidkile hävimine, mis põhjustab märkimisväärset elektrokeemilist heterogeensust ja sellest tulenevalt lokaalse korrosiooni teket.

Aurugeneraatori trumlites tekivad korrosiooniväsimuspraod metalli vahelduva kuumutamise ja jahutamise käigus väikestes piirkondades torustike (toitevesi, perioodiline läbipuhumine, fosfaadilahuse sissepritse) ja trumli korpusega vett indikeerivate kolonnide ristmikul. Kõigis neis ühendustes jahutatakse trumli metalli, kui läbi toru voolava toitevee temperatuur on madalam kui küllastustemperatuur aurugeneraatori rõhul. Trumli seinte lokaalne jahutamine, millele järgneb nende soojendamine kuuma boileri veega (voolukatkestuse korral), on alati seotud metalli suurte sisepingete ilmnemisega.

Terase korrosioonipragunemine suureneb järsult pinna vahelduva niisutamise ja kuivamise tingimustes, samuti juhtudel, kui auru-vee segu liikumine läbi toru on pulseeriv, st auru-vee liikumiskiirus. segu ja selle aurusisaldus muutuvad sageli ja järsult, aga ka omamoodi kihistumise käigus auru-vee segu eraldiseisvateks auru ja vee “pistikuteks”, üksteise järel.

3.4.2. Ülekuumendi korrosioon
Auru-vee korrosiooni kiiruse määrab eelkõige auru temperatuur ja sellega kokkupuutuva metalli koostis. Samuti on selle arengus olulise tähtsusega soojusvahetuse ulatus ja temperatuurikõikumised ülekuumendi töö ajal, mille tulemusena võib täheldada kaitsvate oksiidkilede hävimist. Ülekuumendatud auruga keskkonnas, mille temperatuur on kõrgem
Terase pinnale tekib auru-vee korrosiooni tagajärjel 575 °C FeO (wustiit):

On kindlaks tehtud, et tavalisest madala süsinikusisaldusega terasest torud hävivad pika aja jooksul tugevalt ülekuumenenud auruga kokkupuutel ühtlaselt koos metallkonstruktsiooni degeneratsiooni ja tiheda katlakivikihi moodustumisega. Ülikõrge ja ülekriitilise rõhuga aurugeneraatorites auru ülekuumenemistemperatuuril 550 °C ja kõrgemal on ülekuumendi kõige termiliselt pingestatud elemendid (väljundsektsioonid) tavaliselt valmistatud kuumakindlatest austeniitsetest materjalidest. roostevabad terased(kroom-nikkel, kroom-molübdeen jne). Need terased võivad tõmbepingete ja söövitava keskkonna koosmõjul praguneda. Enamik auruülekuumendite töökahjustusi, mida iseloomustab austeniitsetest terasest valmistatud elementide korrosioonipragunemine, on põhjustatud kloriidide ja seebikivi sisaldusest aurus. Austeniitsetest terasest valmistatud osade korrosioonipragunemise vastu võitlemine toimub peamiselt aurugeneraatorites ohutu veerežiimi säilitamisega.
3.4.3. Aurugeneraatorite seisukorrosioon
Aurugeneraatorite või muude aurujõuseadmete seismisel külma- või kuumareservis või remondi ajal tekib metallipinnale õhuhapniku või -niiskuse mõjul nn seisev korrosioon. Seetõttu põhjustavad seadmete seisakud ilma korralike korrosioonikaitsemeetmeteta sageli tõsiseid kahjustusi, eriti aurugeneraatorites. Otsevooluga aurugeneraatorite üleminekutsoonides olevad ülekuumendid ja auru genereerivad torud kannatavad tugevalt seisukorrosiooni all. Aurugeneraatorite sisepinna seisukorrosiooni üheks põhjuseks on nende täitumine hapnikuga küllastunud veega seisaku ajal. Sel juhul on vesi-õhk liideses olev metall eriti vastuvõtlik korrosioonile. Kui remonti jäetud aurugeneraator on täielikult tühjendatud, jääb selle sisepinnale alati hapniku samaaegse juurdepääsuga niiskuskile, mis kergesti läbi selle kile hajudes põhjustab metalli aktiivse elektrokeemilise korrosiooni. Õhuke niiskuskile püsib üsna kaua, kuna aurugeneraatori sees olev atmosfäär on veeauruga küllastunud, eriti kui aur siseneb sinna paralleelselt töötavate aurugeneraatorite liitmike lekete kaudu. Kui varuaurugeneraatorit täitev vesi sisaldab kloriide, suurendab see metalli ühtlase korrosiooni kiirust ja kui see sisaldab vähesel määral leelist (alla 100 mg/dm 3 NaOH) ja hapnikku, aitab see kaasa. punktkorrosiooni tekkeks.

Seisakukorrosiooni teket soodustab ka aurugeneraatorisse kogunev muda, mis enamasti hoiab niiskust. Sel põhjusel leidub trumlites sageli olulisi korrosiooniauke piki alumist generatrixi nende otstes, st piirkondades, kus muda koguneb kõige rohkem. Eriti vastuvõtlikud on korrosioonile aurugeneraatorite sisepinna piirkonnad, mis on kaetud vees lahustuvate soolaladestustega, näiteks ülekuumendi spiraalid ja üleminekutsoon ühekordsel aurugeneraatoril. Aurugeneraatori seisaku ajal imavad need ladestused atmosfääri niiskust ja levivad, moodustades metalli pinnale kõrgelt kontsentreeritud naatriumsoolade lahuse, millel on kõrge elektrijuhtivus. Õhu vaba juurdepääsu korral kulgeb korrosiooniprotsess soolaladestuste all väga intensiivselt. On väga oluline, et seisakkorrosioon intensiivistab katla metalli korrosiooniprotsessi aurugeneraatori töötamise ajal. Seda asjaolu tuleks pidada parkimiskorrosiooni peamiseks ohuks. Tekkiv rooste, mis koosneb kõrge valentsusega raudoksiididest Fe(OH) 3, mängib aurugeneraatori töötamise ajal söövitavate mikro- ja makrogalvaaniliste paaride depolarisaatori rolli, mis põhjustab seadme töötamise ajal metallide korrosiooni intensiivistumist. Lõppkokkuvõttes põhjustab rooste kogunemine katla metallpinnale muda korrosiooni. Lisaks omandab taastatud rooste järgneva seadme seisaku ajal õhust hapniku neeldumise tõttu korrosiooni tekitamise võime. Neid protsesse korratakse tsükliliselt vahelduvate seisakuaegade ja aurugeneraatorite töötamise ajal.

Vahendid aurugeneraatorite kaitsmiseks parkimiskorrosiooni eest seisaku ajal reservi ja remondiks on erinevaid meetodeid konserveerimine.
3.5. Korrosioon auruturbiinid
Töötamise ajal võib turbiini voolutee metall auru kondenseerumistsoonis, eriti kui see sisaldab süsihapet, korrosioonile, aurus sisalduvatest söövitavatest ainetest tingitud pragunemisele ja turbiinide reservi või seisukorras korrosioonile. remondis. Seiskumiskorrosioonile on eriti vastuvõtlik turbiini vooluosa, kui selles on soolaladestusi. Turbiini seisaku ajal tekkiv soolalahus kiirendab korrosiooni teket. See tähendab, et turbiinilaba seade tuleb enne pikaajalist seisakut põhjalikult puhastada ladestustest.

Korrosioon jõudeoleku ajal on tavaliselt suhteliselt ühtlane ebasoodsad tingimused see avaldub arvukate haavanditena, mis on ühtlaselt jaotunud metalli pinnale. Koht, kus see voolab, on need etapid, kus niiskus kondenseerub, mõjutades agressiivselt turbiini voolutee terasosi.

Niiskuse allikaks on peamiselt turbiini täitev auru kondenseerumine pärast selle seiskumist. Kondensaat jääb osaliselt labadele ja membraanidele ning osaliselt tühjeneb ja koguneb turbiini korpusesse, kuna seda ei tühjendata kanalisatsiooni kaudu. Niiskuse hulk turbiini sees võib suureneda auru lekkimise tõttu väljatõmbe- ja vasturõhu aurutorudest. Turbiini sisemised osad on alati jahedamad kui turbiini sisenev õhk. Masinaruumi õhu suhteline niiskus on väga kõrge, mistõttu piisab õhu kergest jahtumisest, et kastepunkt jõuaks kohale ja metallosadele tekiks niiskus.

Auruturbiinide seisukorrosiooni välistamiseks on vaja välistada auru sattumine turbiinidesse nende reservis olemise ajal nii ülekuumendatud aurutoru poolelt kui ka väljatõmbetorustiku, drenaažiliinide jms küljelt. Labade, ketaste ja rootori pinna kuivana hoidmiseks See meetod hõlmab varuturbiini sisemise õõnsuse perioodilist puhumist kuuma õhuvooluga (t = 80 h 100 °C), mida toidab väike lisaventilaator läbi küttekeha ( elektriline või auruga).
3.6. Turbiini kondensaatorite korrosioon
Auruelektrijaamade töötingimustes täheldatakse sageli messingist kondensaatoritorude korrosioonikahjustusi nii seestpoolt, pestakse jahutusveega kui ka väljastpoolt. Kondensaatoritorude sisepinnad, mida jahutavad tugevalt mineraliseerunud, suures koguses kloriide sisaldav soolane järvevesi või suurenenud mineralisatsiooniga ja saastunud hõljuvate osakestega tsirkuleerivad veed, korrodeeruvad intensiivselt.

Messingi kui konstruktsioonimaterjali iseloomulik tunnus on selle kalduvus korrosioonile suurenenud mehaanilise pinge ja isegi mõõdukalt agressiivsete omadustega keskkonna koosmõjul. Korrosioonikahjustused esinevad messingtoru kondensaatorites üldise detsinkifitseerimise, korrosioonide tsingimise, korrosioonipragude, löökkorrosiooni ja korrosiooniväsimise näol. Märgitud messingi korrosioonivormide esinemist mõjutavad otsustavalt sulami koostis, kondensaatoritorude tootmistehnoloogia ja kokkupuutuva keskkonna iseloom. Detsintsifikatsiooni tõttu võib messingtorude pinna hävimine olla pidevkihilise iseloomuga või kuuluda nn pistikutüüpi, mis on kõige ohtlikum. Korgi detsintsifikatsiooni iseloomustavad süvendid, mis lähevad sügavale metalli ja on täidetud lahtise vasega. Läbivate fistulite olemasolu tingib vajaduse toru vahetada, et vältida jahutava toorvee kondensaadi imemist.

Läbiviidud uuringud, aga ka töökondensaatorite kondensaatoritorude pinna seisukorra pikaajalised vaatlused on näidanud, et messingi väikeste koguste arseeni täiendav sisseviimine vähendab oluliselt messingide kalduvust detsintsifikatsioonile. Komposiitmessingidel, mis on lisaks legeeritud tina või alumiiniumiga, on ka suurem korrosioonikindlus tänu nende sulamite võimele taastada kiiresti kaitsekile, kui need on mehaaniliselt hävitatud. Tänu potentsiaalireas erinevatel kohtadel paiknevate ja elektriliselt ühendatud metallide kasutamisele tekivad kondensaatorisse makroelemendid. Vahelduva temperatuurivälja olemasolu loob võimaluse tekitada söövitavat ja ohtlikku termoelektrilise päritoluga elektromagnetvälja. Maandusel alalisvoolu lähedal tekkivad hulkvoolud võivad samuti põhjustada kondensaatorite tugevat korrosiooni.

Kondenseeriva auru põhjustatud korrosioonikahjustused kondensaatoritorudele on kõige sagedamini seotud ammoniaagi sisaldusega selles. Viimane, olles vase- ja tsingiioonide suhtes hea kompleksimoodustaja, loob soodsad tingimused messingi detsintsifikatsiooniks. Lisaks põhjustab ammoniaak messingist kondensaatoritorude korrosioonipragusid sulami sisemiste või väliste tõmbepingete korral, mis korrosiooniprotsessi arenedes pragusid järk-järgult laiendavad. On kindlaks tehtud, et hapniku ja muude oksüdeerivate ainete puudumisel ei saa ammoniaagilahused vasele ja selle sulamitele agressiivset mõju avaldada; seetõttu ei pea muretsema messingtorude ammoniaagi korrosiooni pärast, kui ammoniaagi kontsentratsioon kondensaadis on kuni 10 mg/dm 3 ja hapnikupuudus. Isegi väikese koguse hapniku juuresolekul hävitab ammoniaak messingi ja muud vasesulamid kontsentratsioonil 2–3 mg/dm3 .

Auru korrosiooni võivad eelkõige mõjutada messingist torud turbiinkondensaatorite aurujahutid, ejektorid ja õhuimemiskambrid, kus luuakse tingimused, mis soodustavad õhu sisenemist ja ammoniaagi paikse suurenenud kontsentratsiooni esinemist osaliselt kondenseerunud aurus.

Kondensaatori torude veepoolsete korrosiooni vältimiseks tuleb igal konkreetsel juhul nende torude valmistamiseks sobiva metalli või sulamite valimisel arvestada nende korrosioonikindlusega jahutusvee antud koostise korral. Eriti tõsist tähelepanu tuleks pöörata kondensaatoritorude tootmiseks kasutatavate korrosioonikindlate materjalide valikule juhtudel, kui kondensaatoreid jahutatakse voolava kõrge mineralisatsiooniga veega, samuti tsirkuleeriva veevarustuse jahutusvee kadude täiendamise tingimustes. soojuselektrijaamade süsteemid, kõrge mineralisatsiooniga magevesi või saastunud söövitavate tööstus- ja olmejäätmetega.
3.7. Meigi- ja võrguseadmete korrosioon
3.7.1. Torujuhtmete ja soojaveeboilerite korrosioon
Mitmed elektrijaamad kasutavad jõe- ja kraanivesi madala pH ja madala kõvadusega. Jõevee täiendav töötlemine veevärgis toob tavaliselt kaasa pH languse, aluselisuse vähenemise ja agressiivse süsihappegaasi sisalduse suurenemise. Agressiivse süsihappegaasi ilmnemine on võimalik ka hapestamisskeemides, mida kasutatakse suurte soojusvarustussüsteemide jaoks, millel on otsene kuuma veevarustus (2000–3000 t/h). Vee pehmendamine vastavalt Na katiooniseerimisskeemile suurendab selle agressiivsust looduslike korrosiooniinhibiitorite - kõvadussoolade - eemaldamise tõttu.

Vee halvasti õhutamise ning hapniku ja süsinikdioksiidi kontsentratsiooni võimaliku suurenemise korral täiendavate kaitsemeetmete puudumise tõttu soojusvarustussüsteemides on torustikud, soojusvahetid, mahutid ja muud seadmed vastuvõtlikud sisemisele korrosioonile.

Teatavasti soodustab temperatuuri tõus korrosiooniprotsesside arengut, mis toimuvad nii hapniku neeldumisel kui ka vesiniku vabanemisel. Temperatuuri tõusuga üle 40 °C suurenevad järsult hapniku ja süsinikdioksiidi korrosioonivormid.

Eriline vaade alammuda korrosioon tekib madala jääkhapnikusisalduse tingimustes (kui on täidetud PTE normid) ja kui raudoksiidide hulk on üle 400 μg/dm 3 (Fe-s väljendatuna). Seda tüüpi korrosioon, mis oli varem tuntud aurukatelde töötamise praktikas, avastati suhteliselt nõrga kuumutamise ja soojuskoormuse puudumise tingimustes. Sel juhul on lahtised korrosiooniproduktid, mis koosnevad peamiselt hüdraatunud raudoksiididest, katoodprotsessi aktiivseteks depolarisaatoriteks.

Kütteseadmete kasutamisel täheldatakse sageli pragukorrosiooni, st metalli selektiivset intensiivset korrosiooni hävitamist pilus (vahes). Kitsastes vahedes toimuvate protsesside eripäraks on hapniku kontsentratsiooni vähenemine võrreldes kontsentratsiooniga lahuse mahus ja aeglane eemaldamine. Viimaste akumuleerumise ja hüdrolüüsi tulemusena on võimalik lahuse pH langus pilus.

Kui avatud veevarustusega küttevõrku toidetakse pidevalt õhuvaba veega, välistatakse torujuhtmetele läbivate fistulite tekkimise võimalus täielikult ainult tavalistes hüdraulilistes tingimustes, kui kõigis küttepunktides hoitakse pidevalt üle atmosfäärirõhu ülerõhku. toitesüsteem.

Kuumaveeboileri torude ja muude seadmete punktkorrosiooni põhjused on järgmised: lisavee halb õhutus; madal pH väärtus agressiivse süsinikdioksiidi olemasolu tõttu (kuni 10–15 mg/dm 3); raua hapniku korrosiooniproduktide (Fe 2 O 3) kogunemine soojusülekandepindadele. Suurenenud raudoksiidide sisaldus võrguvees aitab kaasa katla küttepindade saastumisele raudoksiidi ladestustega.

Mitmed teadlased tunnistavad olulist rolli kuumaveeboilerite torude roostetamise protsessi alammudakorrosiooni tekkimisel nende seisaku ajal, kui seisukorrosiooni vältimiseks ei ole võetud asjakohaseid meetmeid. Atmosfääriõhu mõjul tekkivad korrosioonikolded katelde märgadel pindadel toimivad katelde töötamise ajal edasi.
3.7.2. Soojusvaheti torude korrosioon
Vasesulamite korrosioonikäitumine sõltub oluliselt temperatuurist ja selle määrab hapniku olemasolu vees.

Tabelis Tabel 3.1 näitab vase-nikli sulamite ja messingi korrosiooniproduktide vette ülemineku kiirust kõrgel (200 μg/dm 3) ja madalal
(3 µg/dm 3) hapnikusisaldus. See kiirus on ligikaudu võrdeline vastava korrosioonikiirusega. See suureneb oluliselt hapniku kontsentratsiooni ja vee soolasisalduse suurenemisega.

Hapestamisskeemides sisaldab dekarbonisaatori järgne vesi sageli süsihappegaasi kuni 5 mg/dm 3, messingist küttekehade L-68 torukimbu kasutusiga on aga 9–10 kuud.
Tabel 3.1

Korrosiooniproduktide pinnalt vette ülemineku kiirus
vase-nikli sulamid ja messing neutraalses keskkonnas, 10 -4 g/(m 2 h)

Materjal	O 2 sisaldus, µg/dm 3	Temperatuur, °C
		38	66	93	121	149
MN 70-30 MN 90-10 LO-70-1	3	-	3,8	4,3	3,2	4,5

Pinnale moodustunud kõvad ja pehmed ladestused mõjutavad oluliselt torude korrosioonikahjustust. Nende hoiuste olemus on oluline. Kui setted on võimelised vett filtreerima ja samal ajal võivad torude pinnale hoida vaske sisaldavaid korrosiooniprodukte, intensiivistub torude lokaalne hävimisprotsess. Eriti ebasoodsalt mõjutavad korrosiooniprotsesside kulgu poorse struktuuriga ladestused (kõvad katlakivisadestised, orgaanilised). Vee pH tõusuga suureneb karbonaatkilede läbilaskvus ja selle kõvaduse suurenemisega väheneb see järsult. See seletab, et filtrite näljase regenereerimisega ahelates toimuvad korrosiooniprotsessid vähem intensiivselt kui Na-katioonimisahelates. Nende pinna saastumine korrosioonitoodete ja muude ladestustega, mis põhjustab haavandite tekkimist setete all, aitab samuti kaasa torude kasutusea lühenemisele. Saasteainete õigeaegse eemaldamisega saab torude kohalikku korrosiooni oluliselt vähendada. Messingtorudega küttekehade kiirendatud rikkeid täheldatakse suurenenud soolasisaldusega vees - üle 300 mg / dm 3 ja kloriidi kontsentratsiooniga - üle 20 mg / dm 3.

Soojusvaheti torude keskmist kasutusiga (3–4 aastat) saab pikendada, kui need on valmistatud korrosioonikindlast materjalist. Roostevabast terasest torud 1Х18Н9Т, mis on paigaldatud mitmete madala mineralisatsioonisisaldusega soojuselektrijaamade lisakanalisse, on kahjustusteta töös olnud üle 7 aasta. Praegu on aga raske loota roostevaba terase laialdasele kasutamisele nende suure nappuse tõttu. Samuti tuleks meeles pidada, et need terased on kõrgel temperatuuril, soolsuse, kloriidi kontsentratsiooni ja setete saastumise korral vastuvõtlikud punktkorrosioonile.

Kui lisa- ja toitevee soolasisaldus on suurem kui 200 mg/dm 3 ja klooriioonide sisaldus on suurem kui 10 mg/dm 3, on vaja piirata L-68 messingi kasutamist, eriti meigis. õhutusseadmesse, olenemata vee ettevalmistamise skeemist. Märkimisväärses koguses agressiivset süsihappegaasi (üle 1 mg/dm 3) sisaldava pehmendatud lisavee kasutamisel peab vooluhulk messingist torusüsteemiga seadmetes ületama 1,2 m/s.

MNZh-5-1 sulamit tuleks kasutada, kui küttevõrgu lisavee temperatuur on üle 60 °C.
Tabel 3.2

Soojusvahetite metalltorud sõltuvalt

Soojusvõrgust täiendusveepuhastusskeem

Meigivee töötlemise skeem	Soojusvaheti torude metall teel õhutusseadmesse	Võrgusoojusvahetite metalltorud
Lupjamine	L-68, LA-77-2	L-68
Na-katioonimine	LA-77-2, MNZH-5-1	L-68
H-kationiseerimine näljafiltri regenereerimisega	LA-77-2, MNZH-5-1	L-68
Hapestumine	LA-77-2, MNZH-5-1	L-68
Pehme vesi ilma töötlemiseta W o = 0,5 h 0,6 mmol/dm 3, Sh o = 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. Olemasoleva korrosiooniseisundi hindaminesüsteemid

kuumveevarustus ja põhjusedkorrosioon
Kuuma veevarustussüsteemid võrreldes teiste insenerikonstruktsioonidega (kütte-, külmaveevarustus- ja kanalisatsioonisüsteemid) on kõige vähem töökindlad ja vastupidavamad. Kui hoonete väljakujunenud ja tegelik kasutusiga on hinnanguliselt 50–100 aastat ning kütte-, külmaveevarustus- ja kanalisatsioonisüsteemide puhul 20–25 aastat, siis suletud soojusvarustusskeemiga soojaveevarustussüsteemidel ja kommunikatsioonidel katmata terastorude tegelik kasutusiga ei ületa 10 aastat ja mõnel juhul 2–3 aastat.

Kaitsekatteta kuumaveetorustikud on vastuvõtlikud sisemisele korrosioonile ja nende toodetega olulisele saastumisele. See toob kaasa sidevõimsuse vähenemise, hüdrauliliste kadude suurenemise ja häireid sooja vee tarnimisel, eriti ülemised korrused hooned, kus linna veevärgi surve ei ole piisav. Keskküttepunktidest lähtuvates suurtes soojaveevarustussüsteemides häirib torustike kinnikasvamine korrosiooniproduktidega hargnenud süsteemide reguleerimist ja toob kaasa katkestusi sooja vee tarnimisel. Seoses intensiivse korrosiooniga, eriti keskküttejaamadest lähtuvate sooja veevarustuse välisvõrkude puhul, suureneb jooksvate ja kapitaalremonditööde maht. Viimased on seotud sisemiste (majades) ja väliskommunikatsioonide sagedaste ümberpaigutamistega, linnaosade linnapiirkondade korrastamise häiretega ja paljude tarbijate kuumaveevarustuse pikaajalise katkemisega, kui sooja veevarustuse peasektsioonid. torujuhtmed ebaõnnestuvad.

Keskküttejaamade soojaveetorustike korrosioonikahjustused, kui need paigaldatakse koos soojusjaotusvõrkudega, põhjustavad viimaste üleujutuse kuum vesi ja nende intensiivne väliskorrosioon. Samas tekivad suured raskused õnnetuspaikade avastamisel, tuleb teha suur hulk töid mullatööd ja halvendavad elamupiirkondade mugavusi.

Sooja-, külmaveevarustus- ja küttesüsteemide ehitamise kapitaliinvesteeringute väikeste erinevuste juures on sagedase ümberpaigutamise ja soojaveevarustuse kommunikatsioonide remondiga seotud tegevuskulud ebaproportsionaalselt suuremad.

Eriti oluline on kuumaveevarustussüsteemide korrosioon ja kaitse selle eest oluline Venemaa elamuehituse ulatuse tõttu. Kalduvus koondada üksikute paigaldiste võimsust, toob kaasa kuumaveetorustike hargneva võrgu, mis on tavaliselt valmistatud tavalistest ilma kaitsekatteta terastorudest. Pidevalt kasvav joogikvaliteediga vee puudus tingib vajaduse kasutada uusi kõrge söövitava toimega veeallikaid.

Üks peamisi kuumaveevarustussüsteemide seisukorda mõjutavaid põhjuseid on kuumutatud kraanivee kõrge söövitavus. VTI uuringute kohaselt iseloomustavad vee söövitavat aktiivsust olenemata veevarustuse allikast (maapealne või maa-alune) kolm peamist näitajat: kaltsiumkarbonaadiga tasakaalulise vee küllastumise indeks, lahustunud hapniku sisaldus ja kogukontsentratsioon. kloriididest ja sulfaatidest. Varem ei olnud kodumaises kirjanduses esitatud kuumutatud kraanivee klassifikatsiooni söövitava toime järgi sõltuvalt lähtevee parameetritest.

Kui puuduvad tingimused metallile kaitsvate karbonaatkilede tekkeks (j
Olemasolevate kuumaveevarustussüsteemide vaatlusandmed näitavad, et sees olevate süsteemide oluline mõju on kraanivesi kloriidid ja sulfaadid torujuhtme korrosioonil. Seega on veed isegi positiivse küllastusindeksiga, kuid mis sisaldavad kloriide ja sulfaate kontsentratsioonis üle 50 mg/dm 3, söövitavad, mis on tingitud karbonaatkilede pidevuse rikkumisest ja nende kaitsva toime vähenemisest. kloriidid ja sulfaadid. Kaitsekilede hävimisel suurendavad vees olevad kloriidid ja sulfaadid hapniku mõjul terase korrosiooni.

Tuginedes soojusenergeetikas vastu võetud korrosiooniskaalale ja VTI eksperimentaalsetele andmetele, pakutakse välja 60 °C projekteerimistemperatuuril kraanivee tingimuslik korrosiooniklassifikatsioon, mis põhineb terastorude korrosioonikiirusel kuumutatud joogivees (tabel 3.3).

Riis. 3.2. Terastorude korrosiooni sügavusindeksi P sõltuvus kuumutatud kraanivees (60 °C) arvutatud küllastusindeksist J:

1, 2, 3 – pinnaallikas
; 4 – maa-alune allikas
; 5 – pinnaallikas

Joonisel fig. 3.2. on esitatud katseandmed korrosioonikiiruse kohta terastorude proovides erineva kvaliteediga kraaniveega. Graafik näitab teatud sügavuskorrosiooniindeksi (sügavuse läbilaskvuse) vähenemise mustrit koos arvutatud vee küllastusindeksi muutumisega (kloriidide ja sulfaatide sisaldusega kuni 50 mg/dm 3). Küllastusindeksi negatiivsete väärtuste korral vastab sügav läbilaskvus hädaolukorrale ja tugevale korrosioonile (punktid 1 ja 2) ; positiivse küllastusindeksiga jõevee puhul (punkt 3) on vastuvõetav korrosioon ja arteesia vee puhul (punkt 4) nõrk korrosioon. Tähelepanuväärne on asjaolu, et positiivse küllastusindeksiga arteesia- ja jõevee puhul, mille kloriidide ja sulfaatide sisaldus on alla 50 mg/dm 3, on erinevused korrosiooni läbilaskvuse sügavuses suhteliselt väikesed. See tähendab, et vetes, kus toruseintele võib tekkida oksiid-karbonaatkile (j > 0), ei mõjuta lahustunud hapniku olemasolu (pinnavees palju ja maa-aluses vees väheoluline) veesisalduse muutust märgatavalt. sügav korrosiooni läbilaskvus. Samal ajal näitavad katseandmed (punkt 5) terase korrosiooni intensiivsuse olulist suurenemist kõrge kloriidide ja sulfaatide kontsentratsiooniga vees (kokku umbes 200 mg/dm 3 ), hoolimata positiivsest küllastusindeksist (j = 0,5). Korrosiooniläbilaskvus vastab sel juhul läbilaskvusele vees, mille küllastusindeks on j = – 0,4. Vastavalt vete klassifitseerimisele söövitava toime järgi klassifitseeritakse söövitavaks vesi, millel on positiivne küllastusindeks ning kõrge kloriidide ja sulfaatide sisaldus.
Tabel 3.3

Vee klassifitseerimine söövituse järgi

J temperatuuril 60 °C	Kontsentratsioon külmas vees, mg/dm3		Kuumutatud vee korrosiooniomadused (60 °C juures)
	lahustunud hapnik O2	kloriidid ja sulfaadid (kokku)
	Ükskõik milline	Ükskõik milline	Väga söövitav
	Ükskõik milline	>50	Väga söövitav
	Ükskõik milline		Söövitav
	Ükskõik milline	>50	Kergelt söövitav
	>5		Kergelt söövitav
			Mittesöövitav

VTI väljatöötatud klassifikatsioon (tabel 3.3) kajastab üsna täielikult vee kvaliteedi mõju selle korrosiooniomadustele, mida kinnitavad andmed kuumaveevarustussüsteemide tegeliku korrosiooniseisundi kohta.

Paljude linnade kraanivee põhinäitajate analüüs võimaldab meil liigitada suurema osa veest tugevalt söövitavaks ja söövitavaks ning vaid väikese osa kergelt söövitavaks ja mittesöövitavaks. Suurt osa allikatest iseloomustavad kloriidide ja sulfaatide suurenenud kontsentratsioonid (üle 50 mg/dm 3 ) ja on näiteid, kus need kontsentratsioonid kokku ulatuvad 400–450 mg/dm 3 . Selline märkimisväärne kloriidide ja sulfaatide sisaldus kraanivees määrab nende kõrge söövitusaktiivsuse.

Pinnavete söövitava aktiivsuse hindamisel on vaja arvestada nende koostise muutlikkust aastaringselt. Usaldusväärsema hinnangu saamiseks tuleks kasutada mitte ainult ühe, vaid võimalikult paljude viimase ühe-kahe aasta erinevatel aastaaegadel tehtud veeanalüüside andmeid.

Arteesia allikate puhul on veekvaliteedi näitajad tavaliselt aastaringselt väga stabiilsed. Põhjavett iseloomustab reeglina suurenenud mineraliseerumine, kaltsiumkarbonaadi positiivne küllastusindeks ning kõrge kloriidide ja sulfaatide üldsisaldus. Viimane toob kaasa asjaolu, et mõne linna kuumaveevarustussüsteemid, mis saavad vett arteesiakaevudest, on samuti tugeva korrosiooni all.

Kui ühes linnas on mitu allikat joogivesi, kuumaveevarustussüsteemide korrosioonikahjustuste intensiivsus ja massiskaala võib olla erinev. Seega on Kiievis kolm veevarustuse allikat:
R. Dnepr, r. Kummid ja arteesia kaevud. Söövitava Dnepri veega varustatud linnapiirkondade kuumaveevarustussüsteemid on kõige vastuvõtlikumad korrosioonile; vähemal määral - süsteemid, mis töötavad kergelt söövitava Desnyanski veega ja veelgi vähemal määral - arteesia veega. Erinevate kraanivee söövitavate omadustega alade olemasolu linnas raskendab oluliselt korrosioonivastaste meetmete korraldamist nii projekteerimisetapis kui ka kuumaveevarustussüsteemide töö ajal.

Kuuma veevarustussüsteemide korrosiooniseisundi hindamiseks viidi läbi uuringud paljudes linnades. Torude korrosioonikiiruse eksperimentaalsed uuringud toru- ja plaatnäidiste abil viidi läbi Moskva, Peterburi jt linnade uuselamuehituse piirkondades. Uuringu tulemused näitasid, et torustike seisukord sõltub otseselt korrodeerivast aktiivsusest. kraaniveest.

Olulist mõju kuumaveevarustussüsteemi korrosioonikahjustuste ulatusele avaldab veekütteseadmete kõrge tsentraliseeritus keskküttepunktidesse või soojusjaotusjaamadesse (DHS). Esialgu oli keskküttejaamade laialdane ehitamine Venemaal tingitud mitmest põhjusest: uutes elamutes sooja veevarustusseadmete paigutamiseks sobivate keldrite puudumine; tavapäraste (mittevaiksete) tsirkulatsioonipumpade paigaldamise lubamatus üksikutesse küttepunktidesse; teeninduspersonali eeldatav vähenemine üksikutesse küttepunktidesse paigaldatud suhteliselt väikeste küttekehade asendamise tõttu suurte küttekehadega; vajadus tõsta keskküttejaamade töötaset nende automatiseerimise ja teeninduse parandamise teel; võimalus ehitada suuri paigaldisi kuumaveevarustussüsteemide vee korrosioonivastaseks töötlemiseks.

Kuid nagu on näidanud kogemused keskküttejaamade ja nende soojaveevarustussüsteemide käitamisel, ei ole teeninduspersonali arvu vähendatud, kuna sooja veevarustussüsteemide tava- ja kapitaalremondi käigus on vaja teha suuri töid. Vee tsentraliseeritud korrosioonivastane töötlemine keskküttejaamades ei ole paigaldiste keerukuse, kõrgete alg- ja tegevuskulude ning standardvarustuse puudumise (vaakumõhutus) tõttu laialt levinud.

Tingimustes, kus sooja veevarustussüsteemides kasutatakse valdavalt ilma kaitsekatteta terastorusid, kraanivee kõrge söövitav aktiivsus ja keskküttejaamas vee korrosioonivastase puhastamise puudumine, on ilmselt ainuüksi keskküttejaama edasine ehitamine. sobimatu. Viimaste aastate uute keldritega majade seeria ehitamine ja vaiksete tsentrifugaalpumpade tootmine aitab paljudel juhtudel kaasa üleminekule individuaalküttesõlmede (IHP) projekteerimisele ja sooja veevarustuse töökindluse tõstmisele.

3.8. Soojusjõuseadmete konserveerimine

ja küttevõrgud

3.8.1. Üldine positsioon

Varustuse säilitamine on kaitse nn parkimiskorrosiooni eest.

Katelde ja turbiiniagregaatide konserveerimine sisepindade metalli korrosiooni vältimiseks toimub tavapäraste seiskamiste ja reservi väljavõtmise ajal kindlaks ja määramata ajaks: väljavõtmine - jooksva, keskmise, kapitaalremondi jaoks; hädaseiskamised, pikaajaliseks reserviks või remondiks, rekonstrueerimiseks pikemaks perioodiks kui 6 kuud.

Põhineb tootmisjuhised igas elektrijaamas ja katlamajas tuleb välja töötada ja kinnitada tehniline lahendus konkreetsete seadmete konserveerimise korraldamiseks, määratledes konserveerimismeetodid erinevat tüüpi seisakuteks ning tehnoloogilise skeemi ja abiseadmete seisaku kestuse.

Konserveerimise tehnoloogilise skeemi väljatöötamisel on soovitatav maksimaalselt ära kasutada standardseid toite- ja katlavee paranduskäitlusseadmeid, seadmete keemilise puhastuse seadmeid ja elektrijaama mahutite seadmeid.

Tehnoloogiline säilitusskeem peaks olema võimalikult paigal ja soojusahela töösektsioonidest usaldusväärselt lahti ühendatud.

Tuleb ette näha reovee neutraliseerimine või neutraliseerimine, samuti säilituslahuste korduskasutamise võimalus.

Vastavalt vastuvõetud tehnilisele lahendusele koostatakse ja kinnitatakse seadmete säilitamise juhend koos ettevalmistavate toimingute, konserveerimise ja taassäilitamise tehnoloogiate ning konserveerimise ajal rakendatavate ohutusmeetmete juhendiga.

Konserveerimis- ja taassäilitustööde ettevalmistamisel ja teostamisel on vajalik järgida Elektrijaamade ja soojusvõrkude soojusmehaaniliste seadmete käitamise ohutuseeskirjade nõudeid. Samuti tuleks vajadusel võtta täiendavaid meetmeid kasutatavate keemiliste reaktiivide omadustega seotud ohutus.

Keemiliste reaktiivide kasutatud säilituslahuste neutraliseerimine ja puhastamine peab toimuma vastavalt direktiivi dokumentidele.
3.8.2. Trummelkatelde konserveerimise meetodid
1. Katla "kuiv" väljalülitamine.

Kuivat seiskamist kasutatakse mis tahes rõhuga katelde puhul, kui neil pole torude ja trumlite vahel veerevaid ühendusi.

Kuivseisak viiakse läbi planeeritud seisaku ajal reservi või remondiks kuni 30 päevaks, samuti hädaseiskamise ajal.

Kuivseiskamise tehnika on järgmine.

Pärast katla seiskamist selle loomuliku jahutamise või jahutamise ajal algab drenaaž rõhul 0,8–1,0 MPa. Vaheülekuumendi aurutatakse kondensaatorisse. Pärast tühjendamist sulgege kõik katla auru-vee ahela ventiilid ja ventiilid.

Katla tühjendamine rõhul 0,8–1,0 MPa võimaldab pärast selle tühjendamist hoida metalli temperatuuri katlas üle küllastustemperatuuri atmosfääri rõhk metalli, voodri ja isolatsiooni poolt kogunenud soojuse tõttu. Sel juhul kuivatatakse trumli, kollektorite ja torude sisepinnad.

2. Katlas ülerõhu hoidmine.

Atmosfäärirõhust kõrgema rõhu hoidmine katlas takistab hapniku ja õhu sisenemist katlasse. Liigne rõhk hoitakse läbi katla õhuvaba vee voolamise. Mis tahes tüüpi ja rõhuga katelde puhul kasutatakse säilitamist, säilitades samal ajal ülerõhu. Seda meetodit rakendatakse katla reservi võtmisel või kuni 10 päevaks küttepindade tööga mitteseotud remonditöödel. Torude ja trumlite vaheliste rullühendustega kateldel on lubatud ülerõhku kasutada kuni 30 päeva.

3. Lisaks ülaltoodud konserveerimismeetoditele kasutatakse trummelkateldel järgmist:

Küttepindade hüdrasiintöötlus katla tööparameetritel;

Hüdrasiintöötlus vähendatud auruparameetritega;

katelde küttepindade hüdrasiini "allakeetmine";

Katla küttepindade trilontöötlus;

Fosfaat-ammoniaagi "lahjendus";

Katla küttepindade täitmine leeliseliste kaitsvate lahustega;

Katla küttepindade täitmine lämmastikuga;

Katla konserveerimine kontakti inhibiitoriga.

3.8.3. Ühekordsete katelde konserveerimise meetodid
1. Katla "kuiv" väljalülitamine.

Kuivseiskamist kasutatakse kõigi ühekordsete katelde puhul, olenemata vastuvõetud veekeemia režiimist. Seda tehakse kuni 30 päeva kavandatud ja hädaseiskamiste ajal. Katla aur lastakse osaliselt kondensaatorisse, nii et 20–30 minuti jooksul langeb rõhk katlas
30-40 kgf / cm 2 (3-4 MPa). Avage sisselaskekollektorite äravooluavad ja veesäästuseade. Kui rõhk langeb nullini, aurustatakse boiler kondensaatorisse. Vaakumit hoitakse vähemalt 15 minutit.

2. Küttepindade hüdrasiin- ja hapnikutöötlus katla tööparameetritel.

Hüdrasiini- ja hapnikutöötlus viiakse läbi koos kuivseiskamisega. Läbivoolukatla hüdrasiintöötluse läbiviimise tehnika on sama, mis trummelkatla puhul.

3. Katla küttepindade täitmine lämmastikuga.

Katel täidetakse küttepindade ülerõhul lämmastikuga. Lämmastiku konserveerimist kasutatakse mistahes rõhuga kateldel elektrijaamades, millel on oma seadmete lämmastik!

4. Katla konserveerimine kontakti inhibiitoriga.

Katla konserveerimist kontaktinhibiitoriga kasutatakse igat tüüpi katelde puhul, olenemata kasutatavast veekeemia režiimist ja seda teostatakse katla reservi võtmisel või remondil ajavahemikuks 1 kuu kuni 2 aastat.
3.8.4. Kuumaveeboilerite säilitamise meetodid
1. Konserveerimine kaltsiumhüdroksiidi lahusega.

Kaitsekile säilib 2–3 kuud pärast katla lahusest tühjendamist pärast 3–4 või enamanädalast kokkupuudet. Kaltsiumhüdroksiidi kasutatakse mistahes tüüpi kuumaveekatelde konserveerimiseks elektrijaamades, katlamajades koos lubjaga veepuhastusjaamadega. Meetod põhineb kaltsiumhüdroksiidi Ca(OH)2 lahuse väga tõhusal inhibeerimisvõimel. Kaltsiumhüdroksiidi kaitsekontsentratsioon on 0,7 g/dm3 ja suurem. Metalliga kokkupuutel selle stabiilsus kaitsekile moodustub 3–4 nädala jooksul.

2. Konserveerimine naatriumsilikaadi lahusega.

Naatriumsilikaati kasutatakse mistahes tüüpi kuumaveeboilerite konserveerimiseks boileri reservi võtmisel perioodiks kuni 6 kuud või boileri remonti viimisel kuni 2 kuuks.

Naatriumsilikaat (vedel naatriumklaas) moodustab metalli pinnale tugeva kaitsekile Fe 3 O 4 ·FeSiO 3 ühendi kujul. See kile kaitseb metalli söövitavate ainete (CO 2 ja O 2) mõju eest. Selle meetodi rakendamisel täidetakse kuumaveeboiler täielikult naatriumsilikaadi lahusega, mille SiO 2 kontsentratsioon säilituslahuses on vähemalt 1,5 g/dm 3.

Kaitsekile tekib siis, kui säilitusainelahust hoitakse katlas mitu päeva või tsirkuleeritakse lahust läbi katla mitu tundi.
3.8.5. Meetodid turbiiniagregaatide säilitamiseks
Konserveerimine kuumutatud õhuga. Turbiiniseadme kuuma õhuga puhumine takistab niiske õhu sisenemist siseõõnsustesse ja korrosiooniprotsesse. Eriti ohtlik on niiskuse sattumine turbiini vooluosa pindadele, kui neile on tekkinud naatriumiühendite ladestused. Turbiiniagregaadi säilitamine kuumutatud õhuga toimub siis, kui see on reservi paigutatud 7 päevaks või kauemaks.

Säilitamine lämmastikuga. Täites turbiiniagregaadi sisemised õõnsused lämmastikuga ja säilitades seejärel väikese ülerõhu, välditakse niiske õhu sissepääsu. Lämmastiku tarnimine turbiini algab pärast turbiini seiskamist ja vaheülekuumendi vaakumkuivatuse lõppemist. Lämmastiku konserveerimist saab kasutada ka katelde ja eelsoojendite aururuumide jaoks.

Korrosioonikaitse lenduvate inhibiitoritega. IFKHAN tüüpi lenduvad korrosiooniinhibiitorid kaitsevad terast, vaske ja messingit, adsorbeerudes metalli pinnale. See adsorptsioonikiht vähendab oluliselt korrosiooniprotsessi põhjustavate elektrokeemiliste reaktsioonide kiirust.

Turbiiniüksuse säilitamiseks imetakse läbi turbiini inhibiitoriga küllastunud õhku. Õhu küllastumine inhibiitoriga tekib siis, kui see puutub kokku inhibiitoriga immutatud silikageeliga, nn linasiliga. Linasili immutamine toimub tootja juures. Üleliigse inhibiitori absorbeerimiseks läbib turbiiniüksuse väljalaskeava õhk läbi puhta silikageeli. 1 m 3 mahu säilitamiseks on vaja vähemalt 300 g linasili, inhibiitori kaitsekontsentratsioon õhus on 0,015 g/dm 3.
3.8.6. Soojusvõrkude konserveerimine
Kui teostada jumestusvee silikaattöötlust, tekib CO 2 ja O 2 mõjust kaitsekile. Sel juhul ei tohiks kuuma vee otsesel analüüsil silikaatide sisaldus lisavees SiO 2 osas olla suurem kui 50 mg/dm 3.

Lisavee silikaadiga töötlemisel tuleks kaltsiumi maksimaalse kontsentratsiooni määramisel arvesse võtta mitte ainult sulfaatide (CaSO 4 sadestumise vältimiseks), vaid ka ränihappe (CaSiO 3 sadestumise vältimiseks) kogukontsentratsiooni. võrguvee antud küttetemperatuur, võttes arvesse katla torusid 40 ° C ( PTE 4.8.39).

Suletud soojusvarustussüsteemi korral võib SiO 2 töökontsentratsioon säilituslahuses olla 1,5 - 2 g/dm 3.

Kui konserveerimist ei teostata naatriumsilikaadi lahusega, siis küttevõrgud sisse suveperiood peab alati olema täidetud võrguveega, mis vastab PTE 4.8.40 nõuetele.

3.8.7. Kasutatud keemiliste reaktiivide lühikirjeldused
säilitamiseks ja ettevaatusabinõudeks nendega töötamisel
Hüdrasiinhüdraadi N vesilahus 2 N 4 N 2 KOHTA

Hüdrasiinhüdraadi lahus on värvitu vedelik, mis imab kergesti õhust vett, süsinikdioksiidi ja hapnikku. Hüdrasiinhüdraat on tugev redutseerija. Hüdrasiini toksilisus (ohuklass) – 1.

Hüdrasiini vesilahused kontsentratsiooniga kuni 30% ei ole tuleohtlikud - neid saab transportida ja säilitada süsinikterasest anumates.

Hüdrasiinhüdraadi lahustega töötamisel tuleb vältida poorsete ainete ja orgaaniliste ühendite sattumist neisse.

Hüdrasiinilahuste valmistamise ja ladustamise kohtadesse tuleb ühendada voolikud, et seadmest maha voolanud lahus veega maha pesta. Neutraliseerimiseks ja kahjutuks muutmiseks tuleb ette valmistada valgendi.

Põrandale sattunud hüdrasiinilahus tuleb katta valgendiga ja pesta maha rohke veega.

Hüdrasiini vesilahused võivad põhjustada naha dermatiiti ning ärritada hingamisteid ja silmi. Kehasse sattuvad hüdrasiiniühendid põhjustavad muutusi maksas ja veres.

Hüdrasiinilahustega töötamisel tuleb kasutada isiklikke prille, kummikindaid, kummist põlle ja KD kaubamärgiga gaasimaski.

Nahale või silmadele sattunud hüdrasiinilahuse tilgad tuleb rohke veega maha pesta.
Ammoniaagi vesilahusN.H. 4 (Oh)

Ammoniaagi vesilahus (ammoniaagivesi) on värvitu vedelik, millel on tugev spetsiifiline lõhn. Toatemperatuuril ja eriti kuumutamisel eraldab see ohtralt ammoniaaki. Ammoniaagi mürgisus (ohuklass) – 4. Ammoniaagi maksimaalne lubatud kontsentratsioon õhus – 0,02 mg/dm3. Ammoniaagi lahus on leeliseline. Ammoniaagiga töötamisel tuleb järgida järgmisi ohutusnõudeid:

– ammoniaagilahust tuleks hoida suletud kaanega paagis;

– maha voolanud ammoniaagilahus tuleb rohke veega maha pesta;

– kui on vaja remontida ammoniaagi ettevalmistamiseks ja doseerimiseks kasutatavaid seadmeid, tuleb see põhjalikult veega loputada;

– vesilahus ja ammoniaagiaurud põhjustavad silmade, hingamisteede ärritust, iiveldust ja peavalu. Eriti ohtlik on ammoniaagi sattumine silma;

– ammoniaagilahusega töötamisel tuleb kasutada kaitseprille;

– nahale või silmadele sattunud ammoniaak tuleb rohke veega maha pesta.

Trilon B
Kaubanduslik Trilon B on valge pulbriline aine.

Triloni lahus on stabiilne ega lagune pikaajalisel keetmisel. Trilon B lahustuvus temperatuuril 20–40 °C on 108–137 g/dm3. Nende lahuste pH väärtus on umbes 5,5.

Kaubanduslik Trilon B tarnitakse polüetüleenist voodriga paberkottides. Reaktiivi tuleb hoida suletud ja kuivas ruumis.

Trilon B-l ei ole inimorganismile märgatavat füsioloogilist toimet.

Kaubandusliku Triloniga töötades peate kasutama respiraatorit, kindaid ja kaitseprille.
TrinaatriumfosfaatNa 3 P.O. 4 ·12N 2 KOHTA
Trinaatriumfosfaat on valge kristalne aine, vees hästi lahustuv.

Kristallilisel kujul ei avalda see organismile spetsiifilist toimet.

Tolmuses olekus hingamisteedesse või silma sattudes ärritab limaskesti.

Kuumad fosfaadilahused on silmadesse sattumisel ohtlikud.

Tolmuga seotud tööde tegemisel tuleb kasutada respiraatorit ja kaitseprille. Kuuma fosfaadilahusega töötades kandke kaitseprille.

Nahale või silmadele sattumisel loputada rohke veega.
NaatriumhüdroksiidNaOH
Seebikivi on valge, tahke, väga hügroskoopne aine, vees hästi lahustuv (temperatuuril 20 °C, lahustuvus 1070 g/dm3).

Seebikivi lahus on veest raskem värvitu vedelik. 6% lahuse külmumistemperatuur on miinus 5 °C ja 41,8% lahuse külmumistemperatuur on 0 °C.

Tahkel kristalsel kujul olevat seebikivi transporditakse ja hoitakse terastrumlites ning vedelat leelist terasmahutites.

Põrandale sattunud seebikivi (kristalliline või vedel) tuleb veega maha pesta.

Kui leelise valmistamiseks ja väljastamiseks kasutatavaid seadmeid on vaja parandada, tuleb seda veega pesta.

Tahke seebikivi ja selle lahused põhjustavad tõsiseid põletusi, eriti kui need satuvad silma.

Seebikiviga töötamisel on vaja varustada esmaabikomplekt, mis sisaldab vatti, 3% äädikhappe lahust ja 2% lahust boorhape.

Isikukaitsevahendid seebikiviga töötamisel - puuvillane ülikond, kaitseprillid, kummeeritud põll, kummisaapad, kummikindad.

Leelise sattumisel nahale tuleb see eemaldada vatiga ja kahjustatud piirkonda pesta äädikhappega. Kui leelist satub silma peate neid loputama veejoa ja seejärel boorhappe lahusega ning minema esmaabipunkti.
Naatriumsilikaat (vedel naatriumklaas)
Kaubanduslik vedel klaas on paks lahus kollase või hall SiO 2 sisaldus selles on 31–33%.

Naatriumsilikaat tarnitakse terasest tünnides või mahutites. Vedelklaasi tuleb hoida kuivas kohas toas temperatuuril mitte alla pluss 5 °C.

Naatriumsilikaat on leeliseline toode, mis lahustub vees temperatuuril 20–40 ° C.

Kui lahus puutub kokku nahaga vedel klaas see tuleb veega maha pesta.
Kaltsiumhüdroksiid (lubjalahus) Ca(OH) 2
Lubimört on läbipaistev vedelik, värvitu ja lõhnatu, mittetoksiline ja nõrgalt leeliselise reaktsiooniga.

Kaltsiumhüdroksiidi lahus saadakse lubjapiima settimisel. Kaltsiumhüdroksiidi lahustuvus on madal – mitte üle 1,4 g/dm 3 temperatuuril 25 °C.

Töötades koos lubimört inimesed koos tundlik nahk Soovitatav on töötada kummikinnastega.

Kui lahus satub nahale või silma, peske see veega maha.
Kontakti inhibiitor
Inhibiitor M-1 on tsükloheksüülamiini (TU 113-03-13-10-86) ja C 10-13 fraktsiooni sünteetiliste rasvhapete sool (GOST 23279-78). Kaubanduslikul kujul on see pasta või tahke aine tumekollasest pruunini. Inhibiitori sulamistemperatuur on üle 30 °C, tsükloheksüülamiini massiosa on 31–34%, 1% põhiaine massiosaga piiritus-vesilahuse pH on 7,5–8,5; 3-protsendilise vesilahuse tihedus temperatuuril 20 °C on 0,995–0,996 g/dm3.

M-1 inhibiitorit tarnitakse terastrumlites, metallkolbides, terastünnides. Igale pakendile peavad olema märgitud järgmised andmed: tootja nimi, inhibiitori nimetus, partii number, valmistamise kuupäev, netokaal, bruto.

Kaubanduslik inhibiitor on tuleohtlik aine ja seda tuleb hoida laos vastavalt tuleohtlike ainete ladustamise reeglitele. Inhibiitori vesilahus ei ole tuleohtlik.

Põrandale sattunud inhibiitori lahus tuleb rohke veega maha pesta.

Kui on vaja remontida inhibiitorilahuse säilitamiseks ja valmistamiseks kasutatud seadmeid, tuleb see põhjalikult veega loputada.

M-1 inhibiitor kuulub kolmandasse klassi (mõõdukalt ohtlikud ained). MPC õhus tööpiirkond inhibiitori puhul ei tohiks ületada 10 mg/dm3.

Inhibiitor on keemiliselt stabiilne, ei moodusta õhus toksilisi ühendeid ja reovesi muude ainete või tööstuslike tegurite juuresolekul.

Inhibiitoritega töötavatel isikutel peab olema puuvillane ülikond või rüü, kindad ja müts.

Pärast töö lõpetamist inhibiitoriga tuleb käsi pesta. soe vesi seebiga.
Lenduvad inhibiitorid
Lenduv atmosfääri korrosiooni inhibiitor IFKHAN-1(1-dietüülamino-2 metüülbutanoon-3) on terava spetsiifilise lõhnaga läbipaistev kollakas vedelik.

Vedel inhibiitor IFKHAN-1 on mõju astme poolest klassifitseeritud väga ohtlikuks aineks. Inhibiitori aurude maksimaalne lubatud kontsentratsioon tööpiirkonna õhus ei tohi ületada 0,1 mg/dm 3 . IFKHAN-1 inhibiitor suurtes annustes stimuleerib kesknärvisüsteemi, ärritades silmade ja ülemiste hingamisteede limaskesti. Kaitsmata naha pikaajaline kokkupuude inhibiitoriga võib põhjustada dermatiiti.

IFKHAN-1 inhibiitor on keemiliselt stabiilne ega moodusta teiste ainete juuresolekul õhus ja heitvees toksilisi ühendeid.

Vedelik inhibiitor IFKHAN-1 on tuleohtlik vedelik. Vedela inhibiitori süttimistemperatuur on 47 °C, isesüttimistemperatuur on 315 °C. Tulekahju korral kasutatakse järgmisi tulekustutusaineid: tulevilt, vahtkustutid, DU tulekustutid.

Ruumide puhastamine peaks toimuma märgmeetodil.

IFKHAN-1 inhibiitoriga töötamisel on vajalik kasutada isikukaitse– puuvillasest riidest ülikond (rüü), kummikindad.

Inhibiitor IFKHAN-100, samuti amiinide derivaat, on vähem toksiline. Suhteliselt ohutu kokkupuute tase on 10 mg/dm3; süttimistemperatuur 114 °C, isesüttimistemperatuur 241 °C.

Ohutusmeetmed IFKHAN-100 inhibiitoriga töötamisel on samad, mis IFKHAN-1 inhibiitoriga töötamisel.

Seadme sees on tööde tegemine keelatud kuni selle uuesti avamiseni.

Inhibiitori kõrge kontsentratsiooni korral õhus või kui seadme sees on vaja pärast selle taasavamist töötada, tuleks kasutada klassi A gaasimaski koos A klassi filtrikarbiga (GOST 12.4.121-83 ja
GOST 12.4.122-83). Seadmed tuleb kõigepealt ventileerida. Tööd seadme sees pärast uuesti konserveerimist peaks tegema kaheliikmeline meeskond.

Pärast inhibiitoriga töötamise lõpetamist tuleb käsi seebiga pesta.

Kui vedel inhibiitor satub teie nahale, peske see maha seebi ja veega; kui see satub silma, loputage neid rohke veega.
Kontrollküsimused

1. 
   Korrosiooniprotsesside tüübid.
2. 
   Kirjeldage keemilist ja elektrokeemilist korrosiooni.
3. 
   Väliste ja sisemiste tegurite mõju metallide korrosioonile.
4. 
   Katlasõlmede ja soojusvõrkude kondensaadi toitekanali korrosioon.
5. 
   Auruturbiinide korrosioon.
6. 
   Seadmete korrosioon soojusvõrgu meigi- ja võrgutrassides.
7. 
   Veetöötluse põhimeetodid küttesüsteemide korrosiooni intensiivsuse vähendamiseks.
8. 
   Soojusjõuseadmete säästmise eesmärk.
9. 
   Loetlege säilitusmeetodid:

a) aurukatlad;

B) soojaveeboilerid;

B) turbiiniagregaadid;

D) küttevõrgud.

10. Kirjeldage lühidalt kasutatud keemilisi reaktiive.

Mitmed elektrijaamad kasutavad küttevõrkude toitmiseks madala pH-väärtusega ja madala karedusega jõe- ja kraanivett. Jõevee täiendav töötlemine veevärgis toob tavaliselt kaasa pH languse, aluselisuse vähenemise ja agressiivse süsihappegaasi sisalduse suurenemise. Agressiivse süsihappegaasi ilmnemine on võimalik ka hapestamisskeemides, mida kasutatakse suurte soojusvarustussüsteemide jaoks, millel on otsene kuuma veevarustus (2000–3000 t/h). Vee pehmendamine vastavalt Na-katioonimisskeemile suurendab selle agressiivsust looduslike korrosiooniinhibiitorite - kõvadussoolade - eemaldamise tõttu.

Vee halvasti õhutamise ning hapniku ja süsinikdioksiidi kontsentratsiooni võimaliku suurenemise korral täiendavate kaitsemeetmete puudumise tõttu soojusvarustussüsteemides on torustikud, soojusvahetid, mahutid ja muud seadmed vastuvõtlikud sisemisele korrosioonile.

Teatavasti soodustab temperatuuri tõus korrosiooniprotsesside arengut, mis toimuvad nii hapniku neeldumisel kui ka vesiniku vabanemisel. Temperatuuri tõusuga üle 40 °C suurenevad järsult hapniku ja süsinikdioksiidi korrosioonivormid.

Muda korrosiooni eriliik tekib madala jääkhapnikusisalduse tingimustes (kui on täidetud PTE normid) ja kui raudoksiidide kogus ületab 400 μg/dm 3 (Fe osas). Seda tüüpi korrosioon, mis oli varem tuntud aurukatelde töötamise praktikas, avastati suhteliselt nõrga kuumutamise ja soojuskoormuse puudumise tingimustes. Sel juhul on lahtised korrosiooniproduktid, mis koosnevad peamiselt hüdraatunud raudoksiididest, katoodprotsessi aktiivseteks depolarisaatoriteks.

Kütteseadmete kasutamisel täheldatakse sageli pragukorrosiooni, st metalli selektiivset intensiivset korrosiooni hävitamist pilus (vahes). Kitsastes vahedes toimuvate protsesside eripäraks on hapniku kontsentratsiooni vähenemine võrreldes kontsentratsiooniga lahuse mahus ja aeglane eemaldamine. Viimaste akumuleerumise ja hüdrolüüsi tulemusena on võimalik lahuse pH langus pilus.

Kui avatud veevarustusega küttevõrku toidetakse pidevalt õhuvaba veega, välistatakse torujuhtmetele läbivate fistulite tekkimise võimalus täielikult ainult tavalistes hüdraulilistes tingimustes, kui kõigis küttepunktides hoitakse pidevalt üle atmosfäärirõhu ülerõhku. toitesüsteem.

Kuumaveeboileri torude ja muude seadmete punktkorrosiooni põhjused on järgmised: lisavee halb õhutus; madal pH väärtus agressiivse süsinikdioksiidi olemasolu tõttu (kuni 10–15 mg/dm 3); raua hapniku korrosiooniproduktide (Fe 2 O 3) kogunemine soojusülekandepindadele. Suurenenud raudoksiidide sisaldus võrguvees aitab kaasa katla küttepindade saastumisele raudoksiidi ladestustega.

Mitmed teadlased tunnistavad olulist rolli kuumaveeboilerite torude roostetamise protsessi alammudakorrosiooni tekkimisel nende seisaku ajal, kui seisukorrosiooni vältimiseks ei ole võetud asjakohaseid meetmeid. Atmosfääriõhu mõjul tekkivad korrosioonikolded katelde märgadel pindadel toimivad katelde töötamise ajal edasi.

Kuumaveeboilerite korrosioon, küttesüsteemid, kaugküttesüsteemid on palju levinumad kui auru- ja kondensaadisüsteemides. Enamasti on selline olukord seletatav asjaoluga, et veeküttesüsteemi projekteerimisel pööratakse sellele vähem tähelepanu, kuigi katelde korrosiooni tekke ja edasise arengu tegurid jäävad täpselt samaks, mis aurukatelde jm. varustus. Lahustunud hapnik, mida õhutustamine ei eemalda, kõvadussoolad, süsinikdioksiid, sisenevad toiteveega kuumaveeboileritesse, põhjustavad erinevat tüüpi korrosiooni - leeliselist (kristallidevahelist), hapnikku, kelaati, alammuda. Peab ütlema, et kelaatkorrosioon tekib enamikul juhtudel teatud keemiliste reaktiivide, nn komplekside juuresolekul.

Selleks, et vältida korrosiooni tekkimist soojaveeboilerid ja selle edasist arendamist, on vaja tõsiselt ja vastutustundlikult võtta laadimiseks mõeldud vee omaduste ettevalmistamist. Tuleb tagada vaba süsinikdioksiidi ja hapniku sidumine, viia pH väärtus vastuvõetavale tasemele ning võtta meetmeid kütteseadmete ja katelde, torustike ja kütteseadmete alumiinium-, pronks- ja vaskelementide kaitsmiseks korrosiooni eest.

Viimasel ajal on küttevõrkude, soojaveeboilerite ja muude seadmete kvaliteetseks korrigeerimiseks kasutatud spetsiaalseid keemilisi reaktiive.

Vesi on samal ajal universaalne lahusti ja odav jahutusvedelik, seda on kasulik kasutada küttesüsteemides. Kuid ebapiisav ettevalmistus võib põhjustada ebameeldivad tagajärjed, millest üks on kuumaveeboilerite korrosioon. Võimalikud riskid on eelkõige seotud suure hulga soovimatute lisandite sisaldusega selles. Korrosiooni teket ja arengut on võimalik vältida, kuid ainult siis, kui mõistate selgelt selle esinemise põhjuseid ja tunnete ka kaasaegseid tehnoloogiaid.

Veeküttekatlaid, aga ka kõiki jahutusvedelikuna vett kasutavaid küttesüsteeme iseloomustavad kolme tüüpi probleemid, mis on põhjustatud järgmistest lisanditest:

• mehaaniliselt lahustumatu;
• setteid moodustav lahustunud;
• söövitav.

Kõik loetletud lisandid võivad põhjustada kuumaveeboileri või muude seadmete korrosiooni ja rikkeid. Lisaks aitavad need vähendada katla efektiivsust ja jõudlust.

Ja kui kasutate küttesüsteemides pikka aega spetsiaalset ettevalmistuseta vett, võib see põhjustada tõsiseid tagajärgi - tsirkulatsioonipumpade rikkeid, veevarustussüsteemi läbimõõdu vähenemist ja sellele järgnevaid kahjustusi, juhtimis- ja sulgemishäireid. väljalülitusventiilid. Kõige lihtsamad mehaanilised lisandid - savi, liiv, tavaline mustus - esinevad peaaegu kõikjal, nii kraanivees kui ka arteesia allikates. Samuti sisaldavad jahutusvedelikud suures koguses soojusülekandepindade, torustike ja muude süsteemi metallelementide korrosiooniprodukte, mis pidevalt veega kokku puutuvad. On ütlematagi selge, et nende olemasolu aja jooksul kutsub esile väga tõsiseid probleeme kuumaveeboilerite ja kõigi soojusenergia seadmete töös, mis on peamiselt seotud katelde korrosiooni, lubjasadestiste tekke, soolade eemaldamise ja katlavee vahutamisega. .

Kõige tavalisem põhjus, mis põhjustab kuumaveeboilerite korrosioon, need on suure karedusega vee kasutamisel tekkivad karbonaadiladestused, mille eemaldamine on võimalik läbi. Tuleb märkida, et kõvadussoolade olemasolu tõttu moodustub katlakivi isegi madala temperatuuriga kütteseadmetes. Kuid see pole kaugeltki ainus korrosiooni põhjus. Näiteks pärast vee kuumutamist temperatuurini üle 130 kraadi väheneb kaltsiumsulfaadi lahustuvus oluliselt, mille tulemusena tekib tihe katlakivi kiht. Sel juhul on kuumaveeboilerite metallpindade korrosiooni tekkimine vältimatu.

Mereala Venemaa nr 05. oktoober 2016 Loodud: 05. oktoober 2016 Värskendatud: 05. oktoober 2016 Vaatamisi: 5363

Korrosiooni tüübid. Töötamise ajal puutuvad aurukatla elemendid kokku agressiivse keskkonnaga - vesi, aur ja suitsugaasid. On keemiline ja elektrokeemiline korrosioon.

Keemiline korrosioon auru või vee poolt põhjustatud, hävitab metalli ühtlaselt üle kogu pinna. Sellise korrosiooni määr kaasaegsetes merekateldes on madal. Ohtlikum on lokaalne keemiline korrosioon, mida põhjustavad tuhalademetes sisalduvad agressiivsed keemilised ühendid (väävel, vanaadiumoksiidid jne).

Kõige tavalisem ja ohtlikum on elektrokeemiline korrosioon voolab elektrolüütide vesilahustes, kui tekib elektrivool, mis on põhjustatud potentsiaalide erinevusest metalli üksikute osade vahel, mis erinevad keemilise heterogeensuse, temperatuuri või töötlemise kvaliteedi poolest.
Elektrolüüdi rolli täidavad vesi (sisekorrosiooni korral) või ladestustes kondenseerunud veeaur (välise korrosiooni korral).

Selliste mikrogalvaaniliste paaride ilmumine torude pinnale toob kaasa asjaolu, et metalliioonide aatomid satuvad vette positiivselt laetud ioonide kujul ja toru pind selles kohas omandab negatiivse laengu. Kui selliste mikrogalvaanipaaride potentsiaalide erinevus on ebaoluline, siis tekib metalli ja vee liidesele järk-järgult kahekordne elektrikiht, mis aeglustab protsessi edasist kulgu.

Enamasti on aga üksikute sektsioonide potentsiaalid erinevad, mis põhjustab suuremast potentsiaalist (anood) väiksemale (katoodile) suunatud EMF-i tekkimise.

Sel juhul lähevad metalliioonide aatomid anoodilt vette ja üleliigsed elektronid kogunevad katoodile. Selle tulemusena väheneb järsult EMF ja sellest tulenevalt metallide hävitamise protsessi intensiivsus.

Seda nähtust nimetatakse polarisatsiooniks. Kui anoodipotentsiaal väheneb kaitsva oksiidkile moodustumise või anoodipiirkonna metalliioonide kontsentratsiooni suurenemise tagajärjel ja katoodipotentsiaal jääb praktiliselt muutumatuks, siis nimetatakse polarisatsiooni anoodiks.

Katoodilähedases lahuses katoodpolarisatsiooni ajal langeb järsult ioonide ja molekulide kontsentratsioon, mis on võimelised eemaldama metalli pinnalt liigseid elektrone. Sellest järeldub, et elektrokeemilise korrosiooni vastase võitluse põhipunkt on tingimuste loomine, kus säilivad mõlemad polarisatsioonitüübid.
Praktikas on seda võimatu saavutada, kuna katla vesi sisaldab alati depolarisaatoreid - aineid, mis häirivad polarisatsiooniprotsesse.

Depolarisaatorite hulka kuuluvad O 2 ja CO 2 molekulid, H +, Cl - ja SO - 4 ioonid, samuti raud- ja vaskoksiidid. Vees lahustunud CO 2, Cl - ja SO - 4 pärsivad anoodil tiheda kaitsva oksiidkile teket ja aitavad seeläbi kaasa anoodiliste protsesside intensiivsele toimumisele. Vesinikuioonid H+ vähendavad katoodi negatiivset laengut.

Hapniku mõju korrosioonikiirusele hakkas avalduma kahes vastassuunas. Ühelt poolt suurendab hapnik korrosiooniprotsessi kiirust, kuna see on katoodikohtade tugev depolariseerija, teiselt poolt on sellel pinda passiveeriv toime.
Tavaliselt on terasest katla osadel üsna tugev algne oksiidkile, mis kaitseb materjali hapnikuga kokkupuute eest kuni selle hävimiseni keemiliste või mehaaniliste tegurite mõjul.

Heterogeensete reaktsioonide (sealhulgas korrosiooni) kiirust reguleerib järgmiste protsesside intensiivsus: reaktiivide (peamiselt depolarisaatorite) tarnimine materjali pinnale; kaitsva oksiidkile hävitamine; reaktsiooniproduktide eemaldamine kohast, kus see toimub.

Nende protsesside intensiivsuse määravad suuresti hüdrodünaamilised, mehaanilised ja termilised tegurid. Seetõttu on meetmed agressiivsete keemiliste reaktiivide kontsentratsiooni vähendamiseks kahe teise protsessi suure intensiivsusega, nagu näitab katelde käitamise kogemus, tavaliselt ebaefektiivsed.

Sellest järeldub, et korrosioonikahjustuste vältimise probleemi lahendus peab olema kõikehõlmav, võttes arvesse kõiki materjalide hävimise algpõhjuseid mõjutavaid tegureid.

Elektrokeemiline korrosioon

Sõltuvalt esinemiskohast ja reaktsioonides osalevatest ainetest eristatakse järgmisi elektrokeemilise korrosiooni liike:

• hapnik (ja selle mitmekesisus - parkimine),
• alammuda (mõnikord nimetatakse seda "kestaks"),
• teradevaheline (katlateraste leeliseline rabedus),
• pesa ja
• väävlis.

Hapniku korrosioon täheldatud ökonomaiserites, liitmikes, etteande- ja laskumistorudes, auru-vee kollektorites ja kollektorisiseses seadmetes (lauad, torud, aurutid jne). Kahekontuuriliste katelde, taaskasutuskatelde ja auruõhusoojendite sekundaarahela mähised on eriti vastuvõtlikud hapnikukorrosioonile. Hapnikukorrosioon tekib katla töö käigus ja sõltub katlavees lahustunud hapniku kontsentratsioonist.

Hapniku korrosiooni kiirus põhikateldes on madal, mis on tingitud deaeraatorite efektiivsest tööst ja fosfaat-nitraatveerežiimist. Abiveetorukateldel ulatub see sageli 0,5-1 mm/aastas, kuigi keskmiselt jääb see vahemikku 0,05-0,2 mm/aastas. Katlateraste kahjustuste olemus on väikesed haavandid.

Ohtlikum hapnikukorrosiooni tüüp on parkimiskorrosioon, mis ilmneb katla tegevusetuse perioodil. Oma töö eripära tõttu on kõik laevakatlad (ja eriti abikatlad) tugeva dokkimiskorrosiooni all. Reeglina ei too stoppkorrosioon kaasa katla rikkeid, kuid seiskamiste käigus roostetanud metall hävib muul juhul katla töö käigus intensiivsemalt.

Seisakukorrosiooni peamiseks põhjuseks on hapniku tungimine vette, kui boiler on täis, või metallpinna niiskuskile, kui boiler on tühjendatud. Suurt rolli selles mängivad vees sisalduvad kloriidid ja NaOH ning vees lahustuvad soolaladestused.

Kui vees on kloriide, tugevneb metalli ühtlane korrosioon ja kui see sisaldab vähesel määral leeliseid (alla 100 mg/l), siis on korrosioon lokaalne. Parkimiskorrosiooni vältimiseks temperatuuril 20 - 25 °C peaks vesi sisaldama kuni 200 mg/l NaOH-d.

Välised korrosioonimärgid hapniku osalusega: väikesed lokaalsed haavandid (joonis 1, a), täidetud pruunide korrosiooniproduktidega, mis moodustavad haavandite kohal tuberkleid.

Hapniku eemaldamine toiteveest on üks olulisi meetmeid hapniku korrosiooni vähendamiseks. Alates 1986. aastast on laevade abi- ja taaskasutuskatelde toitevees hapnikusisaldus piiratud 0,1 mg/l.

Kuid isegi toitevee sellise hapnikusisalduse korral täheldatakse töötamisel katla elementide korrosioonikahjustusi, mis viitab oksiidkile lagunemise protsesside ja reaktsioonisaaduste korrosioonikohtadest leostumise protsesside domineerivale mõjule. Kõige ilmsem näide, mis illustreerib nende protsesside mõju korrosioonikahjustustele, on sundtsirkulatsiooniga taaskasutuskatelde spiraalide hävitamine.

Riis. 1. Hapnikukorrosioonist tingitud kahjustused

Korrosioonikahjustused hapnikukorrosiooni korral on need tavaliselt rangelt lokaliseeritud: sisselaskeosade sisepinnal (vt joonis 1, a), paindepiirkonnas (joonis 1, b), väljalaskeosades ja spiraali põlve (vt joonis 1, c), samuti taaskasutuskatelde auru-veekollektorites (vt joonis 1, d). Just nendes piirkondades (2 - seinalähedane kavitatsiooni piirkond) loovad voolu hüdrodünaamilised omadused tingimused oksiidkile hävimiseks ja korrosiooniproduktide intensiivseks leostumiseks.
Tõepoolest, vee ja auru-vee segu voolu igasuguse deformatsiooniga kaasneb välimus kavitatsioon seinakihtides paisuv vool 2, kus moodustunud ja koheselt kokku vajuvad aurumullid põhjustavad hüdrauliliste mikrolöökide energia tõttu oksiidkile hävimise.
Seda soodustavad ka vahelduvad pinged kiles, mis on põhjustatud mähiste vibratsioonist ning temperatuuri ja rõhu kõikumisest. Voolu suurenenud lokaalne turbuliseerumine neis piirkondades põhjustab korrosiooniproduktide aktiivset leostumist.

Mähiste otseväljalaskeosades hävib oksiidkile auru-vee segu voolu turbulentsel pulsatsioonil veepiiskade pinnale sattunud löökide tõttu, mille hajutatud rõngakujuline liikumisviis siin voolul hajub. kiirus kuni 20-25 m/s.
Nendes tingimustes põhjustab isegi madal hapnikusisaldus (~ 0,1 mg/l) metalli intensiivset hävimist, mis põhjustab La Monti taaskasutuskatelde spiraalide sisselaskeosadesse fistulite tekkimist pärast 2-4 aastat töötamist ja muudes valdkondades - 6-12 aasta pärast.

Riis. 2. Indira Gandhi mootorlaeva regenereerimiskatelde KUP1500R ökonomaiseri poolide korrosioonikahjustus.

Eelneva illustreerimiseks vaadelgem 1985. aasta oktoobris kasutusele võetud välgukandurile "Indira Gandhi" (tüüp "Alexey Kosygin") paigaldatud kahe KUP1500R tüüpi taaskasutuskatla ökonomaiseri mähiste kahjustamise põhjuseid. Veebruar 1987 kahjustuse tõttu Vahetatud mõlema katla ökonomaiserid. 3 aasta pärast ilmnevad isegi nendes ökonomaiserites mähiste kahjustused, mis asuvad sisselaskekollektorist kuni 1-1,5 m kaugusel. Kahjustuse olemus viitab (joon. 2, a, b) tüüpilisele hapnikukorrosioonile, millele järgneb väsimustõrge (ristpraod).

Väsimuse iseloom on üksikutes piirkondades aga erinev. Prao (ja varem ka oksiidkile pragude) tekkimine keevisõmbluse piirkonnas (vt joonis 2, a) on torukimbu vibratsioonist põhjustatud vahelduvate pingete tagajärg ja disainifunktsioon seade poolide ühendamiseks kollektoriga (22x2 läbimõõduga mähise ots on keevitatud 22x3 läbimõõduga kumera liitmiku külge).
Oksiidkile hävimine ja väsimuspragude tekkimine poolide sirgete osade sisepinnal, 700-1000 mm kaugusel sissepääsust (vt joonis 2, b), on põhjustatud vahelduvatest soojuspingetest, mis tekivad katla kasutuselevõtt, kui kuum pind teenis külm vesi. Sel juhul suurendab termiliste pingete mõju asjaolu, et poolide ribid takistavad toru metalli vaba paisumist, tekitades metallis lisapingeid.

Muda korrosioon tavaliselt täheldatakse peamistes veetorukateldes ekraani sisepindadel ja põleti vastu suunatud põlemiskimpude auru tekitavates torudes. Alammuda korrosiooni olemus on ovaalse kujuga haavandid, mille suurus piki peatelge (paralleelselt toru teljega) on kuni 30-100 mm.
Haavanditel on tihe oksiidikiht "kestade" kujul 3 (joonis 3). Tahkete depolarisaatorite - raud- ja vaskoksiidide 2 - juuresolekul tekib läga korrosioon, mis ladestuvad kõige kuumemates osades. torudest aktiivsete korrosioonikeskuste kohtades, mis tekivad oksiidkilede hävitamisel.
Selle peale moodustub lahtine katlakivi ja korrosiooniproduktide kiht 1. Tekkivad korrosioonitoodete "kestad" kinnituvad tugevalt mitteväärismetalli külge ja neid saab eemaldada ainult mehaaniliselt. "Kestade all" soojusülekanne halveneb, mis põhjustab toote ülekuumenemist. metall ja punnide välimus.
Seda tüüpi korrosioon ei ole tüüpiline abikateldele, kuid suure soojuskoormuse ja sobivate veetöötlustingimuste korral ei saa välistada mudakorrosiooni tekkimist nendes kateldes.