Tipuri de coroziune și deteriorare a cazanelor din camera cazanelor. Deteriorarea prin coroziune a conductelor de ecran ale cazanelor cu motorină. a) Coroziunea prin oxigen

Accidentele cazanelor de abur asociate cu încălcarea regimului apei, coroziunea și eroziunea metalelor

Regimul normal de apă este una dintre cele mai importante condiții pentru fiabilitatea și eficiența funcționării unei centrale termice. Utilizarea apei cu duritate crescută pentru alimentarea cazanelor atrage după sine formarea de calcar, consum excesiv de combustibil și creșterea costului reparației și curățării cazanelor. Se știe că formarea calcarului poate duce la un accident într-un cazan de abur din cauza arderii suprafețelor de încălzire. Prin urmare, regimul corect de apă în cazanul trebuie luat în considerare nu numai din punctul de vedere al creșterii eficienței centralei de cazane, ci și ca cea mai importantă măsură preventivă pentru combaterea accidentelor.

În prezent, centralele de cazane ale întreprinderilor industriale sunt echipate cu dispozitive de tratare a apei, astfel încât condițiile lor de funcționare s-au îmbunătățit, iar numărul de accidente cauzate de formarea calcarului și coroziune a scăzut semnificativ.

Cu toate acestea, la unele întreprinderi, administrația, după ce a îndeplinit în mod oficial cerința Regulilor pentru Supravegherea Cazanelor de a dota cazanele cu stații de tratare a apei, nu asigură condiții normale de funcționare pentru aceste instalații, nu controlează calitatea apei de alimentare și starea suprafețele de încălzire a cazanelor, permițând contaminarea cazanelor cu calcar și nămol. Iată câteva exemple de defecțiuni ale cazanului din aceste motive.

1. Centrala de cazane prefabricate structuri din beton armat din cauza încălcării regimului apei în cazanul DKVR-6, 5-13, trei țevi de ecran s-au rupt, unele dintre țevile de ecran au fost deformate și s-au format umflături pe multe țevi.

Centrala termică are un schimbător de cationi de sodiu și un dezaerator în două trepte, dar funcționării normale a echipamentului de tratare a apei nu i s-a acordat atenția cuvenită. Regenerarea filtrelor de cationiți nu a fost efectuată în limitele de timp stabilite de instrucțiuni, calitatea apei de alimentare și a cazanului a fost rareori verificată, iar momentul de purjare periodică a cazanului nu a fost respectat. Apa din dezaerator nu a fost încălzită la temperatura necesară și, prin urmare, dezoxigenarea apei nu a avut loc efectiv.

De asemenea, s-a stabilit că apa brută era adesea furnizată la cazan, nerespectând în același timp cerințele „Regulilor pentru proiectarea și funcționarea în siguranță a cazanelor cu abur și apă caldă”, conform cărora organele de închidere a apei brute linia trebuie sigilată în poziția închisă, iar fiecare caz de alimentare cu apă brută trebuie înregistrată în jurnalul de tratare a apei. Din intrările individuale din jurnalul de tratare a apei, se poate observa că duritatea apei de alimentare a atins 2 mg-eq/kg sau mai mult, în timp ce 0,02 mg-eq/kg este permisă conform standardelor de supraveghere a cazanului. Cel mai adesea, astfel de înregistrări au fost făcute în jurnal: „apa este murdară, dură”, fără a indica rezultatele unei analize chimice a apei.

La inspectarea cazanului după oprire pt suprafețe interioarețevi de sită, s-au găsit depozite de până la 5 mm grosime, unele țevi erau aproape complet înfundate cu calcar și nămol. Pe suprafața interioară a tamburului din partea inferioară, grosimea depunerilor a ajuns la 3 mm, partea din față a tamburului a fost plină cu nămol cu o treime în înălțime.

Timp de 11 luni Înainte de acest accident, s-au găsit avarii similare („fisuri, umflături, deformații”) în 13 tuburi de ecran al cazanului. Conductele defecte au fost înlocuite, dar administrația întreprinderii, cu încălcarea „Instrucțiunilor pentru investigarea accidentelor, dar care au rezultat în accidente la întreprinderile și instalațiile controlate de URSS Gosgortekhnadzor”, nu a investigat acest caz și nu a luat măsuri de îmbunătățire. conditiile de functionare a cazanelor.

2. Pe trenul motopropulsor s-a tratat prin metoda schimbului de cationi apa bruta pentru alimentarea unui cazan de abur ecranat cu un singur tambur, cu o capacitate de 10 t/h si o presiune de lucru de 41 kgf/cm2. Din cauza funcționării nesatisfăcătoare a filtrului cationic, duritatea reziduală a apei dedurizate a atins

0,7 meq/kg în loc de 0,01 meq/kg preconizat de proiect. Cazanul a fost purjat neregulat. La oprirea pentru reparații, tamburul cazanului și colectoarele de ecran nu au fost deschise și nu au fost examinate. Din cauza depunerilor de calcar, o țeavă s-a rupt, iar dozatorul a fost ars de abur și combustibil ars aruncat din cuptor.

Accidentul nu s-ar fi putut produce dacă ușa cuptorului a cazanului ar fi fost închisă cu un zăvor, așa cum prevede regulile pentru funcționarea în siguranță a cazanelor.

3. La fabrica de ciment a fost pusă în funcțiune, fără tratare chimică a apei, un cazan cu tub de apă, cu un singur tambur, nou instalat, cu o capacitate de 35 t/h și o presiune de funcționare de 43 kgf/cm2, a cărui instalație nu fusese finalizată până în acel moment. Pe parcursul lunii, cazanul a fost alimentat cu apă netratată. Dezaerarea apei nu a fost efectuată mai mult de două luni, deoarece o conductă de abur nu a fost conectată la dezaerator.

Încălcări ale regimului apei au fost permise și după echipamentul pregătitor a fost inclus în lucrare. Cazanul era adesea alimentat cu apă brută; modul de purjare nu a fost observat; laboratorul de chimie nu a controlat calitatea apei de alimentare, nefiind alimentată cu reactivii necesari.

Din cauza regimului nesatisfăcător al apei, depunerile de pe suprafețele interioare ale țevilor de ecran au ajuns la o grosime de 8 mm; ca urmare, s-au format umflături pe 36 de țevi de ecran, o parte semnificativă a țevilor a fost deformată, pereții tamburului au fost corodați din interior.

4. La fabrica de produse din beton armat, cazanul sistemului Shukhov-Berlin a fost alimentat cu apă tratată electromagnetic. Se știe că, cu această metodă de tratare a apei, trebuie asigurată îndepărtarea eficientă în timp util a nămolului din cazan.

Cu toate acestea, în timpul funcționării cazanului, această condiție nu a fost îndeplinită. Centrala a fost purjată neregulat, programul de oprire a cazanului pentru spălare și curățare nu a fost respectat.

Ca urmare, în interiorul cazanului s-a acumulat o cantitate mare de nămol. Partea din spate a țevilor a fost înfundată cu nămol pe 70-80% din secțiune, bazinul - cu 70% din volum, grosimea scarii pe suprafețele de încălzire a ajuns la 4 mm. Acest lucru a dus la supraîncălzirea și deformarea tuburilor cazanului, prelungirilor de conducte și capetelor secțiunilor tubulare.

La alegerea metodei electromagnetice de tratare cu iod, în acest caz, nu au fost luate în considerare calitatea apei de alimentare și caracteristicile de proiectare ale cazanului, în timp ce nu au fost luate măsuri pentru organizarea modului normal de purjare, ceea ce a dus la acumularea de nămol şi depuneri semnificative de calcar în cazan.

5. Problemele organizării unui regim rațional al apei care să asigure funcționarea fiabilă și economică a cazanelor la centralele termice au căpătat o importanță excepțională.

Formarea depunerilor pe suprafețele de încălzire ale unităților cazanelor are loc ca urmare a unor procese fizice și chimice complexe, în care sunt implicați nu numai formatorii de calcar, ci și oxizi metalici și compuși ușor solubili. Dializa depozitelor arată că, împreună cu sărurile care formează calcar, acestea conțin o cantitate semnificativă de oxizi de fier, care sunt produse ale proceselor de coroziune.

În ultimii ani, țara noastră a obținut un succes semnificativ în organizarea unui regim rațional de apă pentru cazanele centralelor termice și controlul chimic al apei și aburului, precum și în introducerea metalelor rezistente la coroziune și a straturilor de protecție.

Aplicație mijloace moderne tratarea apei a făcut posibilă creșterea dramatică a fiabilității și eficienței funcționării echipamentelor electrice.

Cu toate acestea, încălcările regimului apei sunt încă permise la centralele termice individuale.

În iunie 1976, din acest motiv, a avut loc un accident la CHPP a fabricii de celuloză și hârtie pe un cazan de abur de tip BKZ-220-100 f cu o capacitate de abur de 220 t/h cu parametrii de abur de 100 kgf/cm2 si 540°C, fabricat la centrala de cazane Barnaul in anul 1964 d. Cazan cu un singur tambur cu circulatie naturala, realizat dupa schema in forma de U. Camera de ardere prismatică este complet ecranată de țevi cu un diametru exterior de 60 mm, al căror pas este de 64 mm. Partea inferioară a suprafeței ecranului formează o așa-numită pâlnie rece, de-a lungul pantelor căreia particulele solide de zgură se coboară în pieptul de zgură. Schema de evaporare este în două etape, spălând aburul cu apă de alimentare. Prima etapă de evaporare este inclusă direct în tamburul cazanului, a doua etapă este asigurată de cicloane de separare a aburului la distanță incluse în schema de circulație a blocurilor laterale din mijloc ale ecranului.

Cazanul este alimentat cu un amestec de apă purificată chimic (60%) și condens provenit din turbine și magazine de producție (40%). Apa de alimentare a cazanului este prelucrată după următoarea schemă: var - coagulare - desiliconizare magnezie în

Clarificatoare - cationizare în două etape.

Cazanul funcționează pe cărbune din zăcământul Inta cu un punct de topire relativ scăzut al cenușii. Uleiul este folosit ca combustibil de pornire. Înainte de accident, centrala a funcționat 73.300 de ore.

În ziua accidentului, centrala a fost pornită la ora 00:45 și a funcționat fără abateri de la modul normal până la ora 14:00.abur supraîncălzit -520-535 ° C.

La ora 14:10, 11 conducte ale ecranului frontal s-au rupt în zona pâlniei reci la nivelul de 3,7 m cu distrugere parțială

zidărie. Se presupune că la început a avut loc o ruptură a apei sau a două conducte, apoi a urmat ruptura conductelor rămase. Nivelul apei a scăzut brusc, iar centrala a fost oprită prin protecție automată.

Inspecția a arătat că au fost distruse pantețevi ale pâlniei rece din afara coturilor, în timp ce două țevi au fost rupte din primul colector frontal inferior, nouă țevi din al doilea. Ruptura este casanta, marginile la punctele de rupere sunt tocite si nu prezinta subtieri. Lungimea secțiunilor sparte ale țevilor este de la unu la trei metri. Pe suprafața interioară a țevilor deteriorate, precum și a probelor tăiate din țevi nedeteriorate, s-au găsit depozite libere de până la 2,5 mm grosime, precum și un număr mare de gropi, de până la 2 mm adâncime, situate într-un lanț de până la 10 mm. lat de-a lungul a două generatoare de-a lungul limitei de încălzire a conductei. În locurile deteriorate de coroziune a avut loc distrugerea metalului.

În timpul cercetării accidentului, s-a dovedit că mai devreme în timpul funcționării cazanului au existat deja rupturi ale conductelor de ecran. Deci, de exemplu, cu două luni înainte de accident, o conductă a ecranului frontal s-a rupt la nivelul de 6,0 m. După 3 zile, centrala a fost din nou oprită din cauza rupturii a două conducte ale ecranului frontal la nivelul de 7,0. m. Și în aceste cazuri, distrugerea țevilor a fost rezultatul deteriorării metalului prin coroziune.

Conform programului aprobat, centrala urma să fie oprită pt revizuireîn al treilea trimestru al anului 1976. În perioada de reparație, a fost planificată înlocuirea conductelor ecranului frontal în zona pâlniei reci. Cu toate acestea, centrala nu a fost oprită pentru reparații și conductele nu au fost înlocuite.

Daunele de coroziune a metalului au fost rezultatul încălcărilor regimului apei, care au fost permise mult timp în timpul funcționării cazanelor de cogenerare. Cazanele erau alimentate cu apă cu un conținut ridicat de fier, cupru și oxigen. Conținutul total de sare din apa de alimentare a depășit semnificativ limitele admisibile, drept urmare, chiar și în circuitele primei etape de evaporare, conținutul de sare a ajuns la 800 mg/kg. Condensurile industriale cu un conținut de fier de 400–600 mg/kg utilizate pentru alimentarea cazanelor nu au fost purificate. Din acest motiv, dar și din cauza faptului că nu a existat o protecție anticoroziune suficientă a echipamentelor de tratare a apei (protecția a fost implementată parțial), au existat depuneri semnificative (până la 1000 g/m2) pe suprafețele interioare ale conductelor, constând în principal din compuși de fier. Tratarea cu aminare și hidrazină a apei de alimentare a fost introdusă cu puțin timp înainte de accident. Spălarea cu acid înainte de pornire și operațională a cazanelor nu a fost efectuată.

La producerea accidentului au contribuit și alte încălcări ale Regulilor de exploatare tehnică a cazanelor. Cazanele sunt deseori aprinse la CET, iar cel mai mare număr de aprinderi a fost în cazanul cu care s-a produs accidentul. Cazanele sunt dotate cu dispozitive de încălzire cu abur, dar nu au fost folosite pentru aprindere. În timpul aprinderii, deplasările colectoarelor de ecran nu au fost controlate.

Pentru clarificarea naturii procesului de coroziune și pentru a determina motivele formării gropilor în principal în primele două panouri ale paravanului frontal și dispunerea acestor gropi sub formă de lanțuri, materialele investigației accidentului au fost trimise către TsKTI. În revizuirea acestor materiale, s-a atras atenția asupra faptului că

cazanele au funcționat cu o sarcină puternic variabilă, în timp ce s-a permis o reducere semnificativă a producției de abur (până la 90 t/h), la care este posibilă perturbarea circulației locale. Cazanele au fost aprinse în felul următor: la începutul aprinderii s-au pornit două duze situate vizavi (diagonal). Această metodă a dus la o încetinire a procesului de circulație naturală în panourile primului și celui de-al doilea paravan frontal. În aceste ecrane a fost găsit principalul focar al leziunilor ulcerative. Nitritul a apărut episodic în apa de alimentare, a cărui concentrație nu a fost controlată.

O analiză a materialelor accidentului, ținând cont de deficiențele enumerate, a dat motive să credem că rezultatul este formarea de lanțuri de gropi pe generatoarea laterală a suprafețelor interioare ale conductelor ecranului frontal pe panta pâlniei reci. a unui proces îndelungat de coroziune electrochimică sub nămol. Depolarizatorii acestui proces au fost nitriții și oxigenul dizolvat în apă.

Dispunerea gropilor sub formă de lanțuri este, aparent, rezultatul funcționării cazanului în timpul aprinderii cu un proces instabil de circulație naturală. La începutul circulației, pe generatoarea superioară a tuburilor înclinate ale pâlniei reci se formează periodic bule de pori, provocând efectul pulsațiilor termice locale în metal prin apariția proceselor electrochimice în zona separării temporare a fazelor. Aceste locuri au fost centrele formării lanțurilor de gropi. Formarea predominantă de gropi în primele două panouri ale ecranului frontal a fost rezultatul unui regim incorect de aprindere.

6. În timpul funcționării cazanului PK-YuSh-2 cu o capacitate de abur de 230 t/h și parametri de abur de 100 kgf/cm2 și 540°C, s-a observat abur la ieșirea din colectorul de colectare a aburului proaspăt către conducta principală. supapă de siguranță la TYT-uri vb. Ieșirea este conectată prin sudare la un T turnat sudat în colectorul prefabricat.

Centrala a fost oprită. În timpul inspecției s-a constatat o fisură inelară în partea inferioară a conductei (168X13 mm) a secțiunii orizontale a ramificației în imediata vecinătate a punctului de conectare a ramificației la teul turnat. Lungimea fisurii pe suprafața exterioară este de 70 mm, iar pe suprafața interioară este de 110 mm. Pe suprafața interioară a țevii de la locul deteriorării, au fost dezvăluite un număr mare de gropi de coroziune și fisuri individuale situate paralel cu cea principală.

Analiza metalografică a stabilit că fisurile pornesc din gropile din stratul de metal decarburat și apoi se dezvoltă transcristaline în direcția perpendiculară pe suprafața conductei. Microstructură metalică a țevilor - granule de ferită și lanțuri subțiri de perlită de-a lungul limitelor granulelor. Conform baremului dat ca anexă la MRTU 14-4-21-67, microstructura poate fi evaluată cu un punctaj de 8.

Compoziția chimică a metalului țevii deteriorate corespunde oțelului 12Kh1MF. Proprietăți mecaniceîndeplini cerințele specificații provizii. Diametrul conductei în secțiunea deteriorată nu depășește toleranța plus.

O ramură orizontală la o supapă de siguranță cu un sistem de fixare neajustat poate fi considerată ca o grindă cantilever sudată pe un T fixat rigid în colector, cu tensiuni maxime de încovoiere la punctul de terminare, adică în zona în care conducta a fost deteriorată. Cu absenta

drenaj la ieșire și prezența unei contrapante, din cauza îndoirii elastice în secțiunea de la supapa de siguranță la colectorul de colectare a aburului viu, în partea inferioară a țevii din fața teului, se poate produce o cantitate mică de condens. se acumulează constant, îmbogățit cu oxigen în timpul opririlor, conservarea și pornirea cazanului din aer. În aceste condiții, a avut loc atacul de coroziune al metalului, iar efectul combinat al condensului și al tensiunilor de tracțiune asupra metalului a cauzat fisurarea coroziunii acestuia. În timpul funcționării, în locurile de gropi de coroziune și fisuri de mică adâncime, ca urmare a acțiunii agresive a tensiunilor medii și variabile din metal, se pot dezvolta fisuri de oboseală-coroziune, ceea ce, aparent, s-a întâmplat în acest caz.

Pentru a preveni acumularea condensului, s-a făcut o circulație inversă a aburului în ieșire. Pentru a face acest lucru, conducta de evacuare direct înaintea supapei de siguranță principală a fost conectată printr-o linie de încălzire (țevi cu un diametru de 10 mm) la camera intermediară a supraîncălzitorului, prin care este furnizat abur la o temperatură de 430 ° C. o mică cădere de presiune în exces (până la 4 kgf/cm2), se asigură un flux continuu de abur și se menține temperatura mediului la ieșire la cel puțin 400°C.

Pentru a preveni deteriorarea orificiilor de evacuare a supapelor de siguranță principale ale cazanelor PK-YuSh-2 și similare, se recomandă:

Verificați cu ultrasunete semiperimetrele inferioare ale conductelor de ramificație la punctele de sudare la teuri;

Verificați dacă sunt respectate pantele necesare și, dacă este necesar, reglați sistemele de fixare a conductelor de abur la supapele de siguranță principale, ținând cont de starea reală a conductelor de abur (greutatea izolației, greutatea reală a conductelor, reconstrucții anterioare);

Faceți circulație inversă a aburului în ieșiri către supapele principale de siguranță; proiectarea și diametrul interior al conductei de abur de încălzire în fiecare caz individual trebuie convenite cu producătorul echipamentului;

Izolați cu grijă toate punctele moarte ale supapelor de siguranță.

(Din informarea expresă a SCNTI ORGRES - 1975)

Galustov V.S. Pulverizatoare cu flux direct în ingineria energiei termice (Document)

Filonov A.G. Regimuri apă-chimice ale centralelor termice (Document)

Procese fizico-chimice în tehnosferă. Colectare de sarcini (Document)

Orlov D.S. Chimia solului (document)

n1.doc

3.4. Coroziunea elementelor generatoarelor de abur
3.4.1. Coroziunea conductei de aburșitamburi generator de abur
în timpul funcționării lor
Deteriorarea prin coroziune a metalelor generatoarelor de abur este cauzată de acțiunea unuia sau mai multor factori: stres termic excesiv al suprafeței de încălzire, circulație lentă a apei, stagnare a aburului, metal solicitat, depunerea de impurități și alți factori care împiedică spălarea și răcirea normală. a suprafetei de incalzire.

În absența acestor factori, o peliculă normală de magnetită se formează cu ușurință și se reține în apă cu o reacție neutră sau moderat alcalină a unui mediu care nu conține oxigen dizolvat. Pe de altă parte, în prezența O2, secțiunile de intrare ale economizoarelor de apă, butoaiele și conductele de scurgere ale circuitelor de circulație pot fi expuse la coroziune cu oxigen. Vitezele scăzute de mișcare a apei (în economizoarele de apă) au un efect deosebit de negativ, deoarece în acest caz bulele de aer eliberat persistă în locurile de rugozitate ale suprafeței interioare a țevilor și provoacă coroziune locală intensă cu oxigen. oțelul într-un mediu apos la temperaturi ridicate include două etape: electrochimic inițial și chimic final. Conform acestui mecanism de coroziune, ionii feroși difuzează prin pelicula de oxid la suprafața contactului său cu apa, reacționează cu hidroxil sau apa pentru a forma oxid de fer hidrat, care apoi se descompune în magnetit și hidrogen conform reacției:

(2.4)

Electronii care trec împreună cu ionii de fier prin pelicula de oxid sunt asimilați de ionii de hidrogen cu eliberarea de H 2 . În timp, grosimea peliculei de oxid crește, iar difuzia prin acesta devine mai dificilă. Ca urmare, viteza de coroziune scade cu timpul.

coroziunea nitriților.În prezența nitritului de sodiu în apa de alimentare, se observă coroziunea metalului generator de abur, care are un aspect foarte asemănătoare cu coroziunea cu oxigen. Cu toate acestea, spre deosebire de acesta, coroziunea cu nitriți nu afectează secțiunile de intrare ale conductelor de coborâre, ci suprafața interioară a țevilor de ridicare tensionate la căldură și provoacă formarea de gropi mai adânci de până la 15-20 mm în diametru. Nitritul accelerează procesul catodic și, prin urmare, coroziunea metalului generatorului de abur. Cursul procesului în timpul coroziunii nitriților poate fi descris prin următoarea reacție:

(2.5)

Coroziunea galvanică a metalului generatorului de abur. Sursa de coroziune galvanică a țevilor generatoare de abur poate fi cuprul care intră în generatoarele de abur atunci când apa de alimentare care conține o cantitate crescută de amoniac, oxigen și dioxid de carbon liber acționează agresiv asupra țevilor de alamă și cupru ale încălzitoarelor regenerative. Trebuie remarcat faptul că numai cuprul metalic depus pe pereții generatorului de abur poate provoca coroziune galvanică. La menținerea valorii pH-ului apei de alimentare peste 7,6, cuprul pătrunde în generatoarele de abur sub formă de oxizi sau compuși complecși care nu au proprietăți corozive și se depun pe suprafețele de încălzire sub formă de nămol. Ionii de cupru prezenți în apa de alimentare cu o valoare scăzută a pH-ului, căzând mai departe în generatorul de abur, în condiții alcaline, se depun și sub formă de oxizi de cupru asemănător nămolului. Cu toate acestea, sub acțiunea hidrogenului eliberat în generatoarele de abur sau a unui exces de sulfit de sodiu, oxizii de cupru pot fi complet reducăți la cupru metalic, care, depus pe suprafețele de încălzire, duce la coroziunea electrochimică a metalului cazanului.

Coroziune sub nămol (cochilie).. Coroziunea sub nămol are loc în zonele stagnante ale circuitului de circulație al generatorului de abur sub un strat de nămol, care constă din produse metalice de coroziune și tratarea cu fosfat al apei cazanului. Dacă aceste depozite sunt concentrate în zone încălzite, atunci sub ele are loc o evaporare intensivă, ceea ce crește salinitatea și alcalinitatea apei din cazan la valori periculoase.

Coroziunea în suspensie se răspândește sub formă de gropi mari de până la 50–60 mm în diametru pe partea interioară a conductelor de abur îndreptată spre pistolul cuptorului. În interiorul gropilor se observă o scădere relativ uniformă a grosimii peretelui conductei, ducând adesea la formarea de fistule. Pe ulcere se găsește un strat dens de oxizi de fier sub formă de cochilii. Distrugerea descrisă a metalului a primit denumirea de coroziune „cochilie” în literatură. Coroziunea sub-nămol cauzată de oxizii de fier feric și de cupru bivalent este un exemplu de distrugere combinată a metalelor; prima etapă a acestui proces este pur electrochimică, iar a doua este chimică, datorită acțiunii apei și vaporilor de apă asupra secțiunilor supraîncălzite ale metalului de sub stratul de nămol. Cel mai instrument eficient Lupta împotriva coroziunii „cochilii” a generatoarelor de abur este de a preveni apariția coroziunii tractului de alimentare cu apă și îndepărtarea oxizilor de fier și cupru din acesta cu apă de alimentare.

coroziunea alcalină. Se știe că stratificarea amestecului de abur-apă, care are loc în țevi de formare a aburului orizontale sau ușor înclinate, este însoțită de formarea de pungi de abur, supraîncălzirea metalului și evaporarea profundă a peliculei de apă din cazan. Filmul foarte concentrat format în timpul evaporării apei din cazan conține o cantitate semnificativă de alcali în soluție. Soda caustică, care este prezentă în concentrații scăzute în apa cazanului, protejează metalul de coroziune, dar devine un factor de coroziune foarte periculos dacă se creează condiții pe orice parte a suprafeței generatorului de abur pentru evaporarea profundă a apei cazanului odată cu formarea. a unei concentrații crescute de NaOH.

Concentrația de sodă caustică în pelicula evaporată a apei cazanului depinde de:

A) asupra gradului de supraîncălzire a peretelui conductei generatoare de abur comparativ cu punctul de fierbere la o presiune dată în generatorul de abur, adică. valorile?t s ;

B) raporturile dintre concentrația de sodă caustică și sărurile de sodiu conținute în apa circulantă, care au capacitatea de a crește foarte mult punctul de fierbere al apei la o anumită presiune.

Dacă concentrația de cloruri din apa cazanului depășește semnificativ concentrația de NaOH într-un raport echivalent, atunci înainte ca acesta din urmă să atingă valori periculoase în filmul de evaporare, conținutul de cloruri din acesta crește atât de mult încât punctul de fierbere al soluției depășește temperatura peretelui conductei supraîncălzite și se oprește evaporarea în continuare a apei. Dacă apa cazanului conține predominant sodă caustică, atunci la valoare
?t s = 30 °C atinge 35%. Între timp, s-a stabilit experimental că deja 5-10% soluții de hidroxid de sodiu la o temperatură a apei din cazan peste 200 ° C sunt capabile să corodeze intens metalul din zonele încălzite și sudurile cu formarea de oxid feros magnetic liber și eliberarea simultană. de hidrogen. Coroziunea alcalină are un caracter selectiv, deplasându-se adânc în metal în principal de-a lungul granulelor de perlită și formând o rețea de fisuri intergranulare. O soluție concentrată de sodă caustică este, de asemenea, capabilă să dizolve stratul protector de oxizi de fier la temperaturi ridicate cu formarea de ferită de sodiu NaFeO 2, care este hidrolizată pentru a forma alcalii:

	(2.6)
	(2.7)

Datorită faptului că alcalii nu se consumă în acest proces circular, se creează posibilitatea unui proces continuu de coroziune. Cu cât temperatura apei din cazan este mai mare și concentrația de sodă caustică, cu atât procesul de coroziune alcalină este mai intens. S-a stabilit că soluțiile concentrate de sodă caustică nu numai că distrug filmul protector de magnetit, ci și inhibă recuperarea acestuia după deteriorare.

Sursa de coroziune alcalină a generatoarelor de abur poate fi, de asemenea, depozitele de nămol, care contribuie la evaporarea profundă a apei din cazan cu formarea unei soluții alcaline corozive foarte concentrate. O scădere a proporției relative de alcali în conținutul total de sare al apei cazanului și crearea unui conținut predominant în cea din urmă de săruri precum clorurile pot slăbi dramatic coroziunea alcalină a metalului cazanului. Eliminarea coroziunii alcaline se realizeaza si prin asigurarea curateniei suprafetei de incalzire si a circulatiei intensive in toate partile generatorului de abur, ceea ce previne evaporarea in profunzime a apei.

coroziunea intergranulară. Coroziunea intergranulară apare ca urmare a interacțiunii metalului cazanului cu apa alcalină din cazan. O trăsătură caracteristică a fisurilor intergranulare este că ele apar în locurile de cea mai mare presiune din metal. Tensiunile mecanice sunt alcătuite din tensiuni interne care apar în timpul fabricării și instalării generatoarelor de abur de tip tambur, precum și din tensiuni suplimentare care apar în timpul funcționării. Formarea fisurilor inelare intergranulare pe conducte este facilitată de solicitări mecanice statice suplimentare. Acestea apar în circuitele de conducte și în tamburele generatorului de abur cu compensare insuficientă pentru alungirea termică, precum și din cauza încălzirii sau răcirii neuniforme a secțiunilor individuale ale corpului tamburului sau colectorului.

Coroziunea intergranulară are loc cu o oarecare accelerare: în perioada inițială, distrugerea metalului are loc foarte lent și fără deformare, iar apoi, în timp, viteza sa crește brusc și poate lua proporții catastrofale. Coroziunea intergranulară a metalului cazanului trebuie considerată în primul rând ca un caz special de coroziune electrochimică care are loc de-a lungul granițelor metalului solicitat în contact cu concentratul alcalin al apei cazanului. Apariția celulelor microgalvanice corozive este cauzată de diferența de potențial dintre corpurile cristalitelor, care acționează ca catozi. Rolul anozilor este jucat de prăbușirea fețelor de cereale, al căror potențial, datorită stres mecanic metalul în acest loc este mult redus.

Alături de procesele electrochimice, un rol semnificativ în dezvoltarea coroziunii intergranulare îl joacă hidrogenul atomic, produsul de descărcare.
Ioni H + pe catodul elementelor corozive; difuzand usor in grosimea otelului, distruge carburile si creeaza tensiuni interne mari in metalul cazanului datorita aparitiei metanului in acesta, ceea ce duce la formarea de fisuri fine intergranulare (cracare cu hidrogen). În plus, în timpul reacției hidrogenului cu incluziunile de oțel, se formează diverși produși gazoși, care, la rândul lor, provoacă forțe suplimentare de rupere și contribuie la slăbirea structurii, adâncirea, expansiunea și ramificarea fisurilor.

Principala modalitate de a preveni coroziunea cu hidrogen a metalului cazanului este eliminarea oricăror procese de coroziune care duc la formarea hidrogenului atomic. Acest lucru se realizează prin reducerea sedimentelor din generatorul de abur de oxizi de fier și cupru, curățarea chimică a cazanelor, îmbunătățirea circulației apei și reducerea încărcăturii locale crescute de căldură pe suprafața de încălzire.

S-a stabilit că coroziunea intergranulară a metalului cazanului în îmbinările elementelor generatoare de abur are loc numai cu prezența simultană a tensiunilor locale de tracțiune apropiate sau depășind limita de curgere și cu concentrația de NaOH în apa cazanului, care se acumulează în scurgeri în îmbinările elementelor cazanului, depășind 5–6%. Pentru dezvoltarea distrugerii intergranulare a metalului cazanului, nu valoarea absolută a alcalinității este esențială, ci ponderea sodei caustice în compoziția totală de sare a apei cazanului. S-a stabilit experimental că dacă această proporție, adică concentrația relativă de sodă caustică în apa cazanului, este mai mică de 10-15% din totalul substanțelor minerale solubile, atunci o astfel de apă, de regulă, nu este agresivă.

Coroziunea cu abur.În locurile cu circulație defectuoasă, unde aburul stagnează și nu este descărcat imediat în tambur, pereții țevilor de sub sacii de abur sunt supuși unei supraîncălziri locale puternice. Acest lucru duce la coroziunea chimică a metalului țevilor generatoare de abur supraîncălzite la 450 °C și mai mult sub acțiunea aburului puternic supraîncălzit. Procesul de coroziune a oțelului carbon în vapori de apă foarte supraîncălziți (la o temperatură de 450 - 470 ° C) se reduce la formarea de Fe 3 O 4 și hidrogen gazos:

(2.8.)

De aici rezultă că criteriul pentru intensitatea coroziunii abur-apă a metalului cazanului este o creștere a conținutului de hidrogen liber în aburul saturat. Coroziunea abur-apă a țevilor care formează abur este observată, de regulă, în zonele cu fluctuații bruște ale temperaturii peretelui, unde au loc schimbări de căldură, provocând distrugerea peliculei de oxid de protecție. Acest lucru creează posibilitatea contactului direct al metalului conductei supraîncălzite cu apa sau vaporii de apă și interacțiunea chimică între ele.

Oboseala de coroziune.În tamburele generatoarelor de abur și conductele cazanului, dacă metalul este expus la tensiuni termice concomitent cu un mediu coroziv, care sunt variabile ca semn și mărime, apar fisuri de oboseală de coroziune care pătrund adânc în oțel, care pot fi transcristaline, intergranulare sau amestecat. De regulă, fisurarea metalului cazanului este precedată de distrugerea peliculei de oxid de protecție, ceea ce duce la neomogenitate electrochimică semnificativă și, ca urmare, la dezvoltarea coroziunii locale.

În tamburele generatoarelor de abur, fisurile de oboseală de coroziune apar în timpul încălzirii și răcirii alternante a metalului în zone mici la joncțiunile conductelor (apă de alimentare, suflare periodică, intrare a soluției de fosfat) și coloane indicatoare de apă cu corpul tamburului. În toate aceste conexiuni, metalul tamburului este răcit dacă temperatura apei de alimentare care curge prin conductă este mai mică decât temperatura de saturație la presiunea din generatorul de abur. Răcirea locală a pereților tamburului cu încălzirea lor ulterioară cu apă fierbinte din cazan (în momentele de întrerupere a curentului electric) este întotdeauna asociată cu apariția unor tensiuni interne mari în metal.

Fisurarea prin coroziune a oțelului este puternic îmbunătățită în condiții de umezire și uscare alternativă a suprafeței, precum și în cazurile în care mișcarea amestecului de abur și apă prin conductă are un caracter pulsatoriu, adică viteza amestecului de abur și apă. și conținutul său de vapori se schimbă adesea și brusc, precum și cu un fel de amestec de stratificare abur-apă în „dopuri” separate de abur și apă, succesiv unul după altul.

3.4.2. Coroziunea supraîncălzitorului
Viteza de coroziune abur-apă este determinată în principal de temperatura aburului și de compoziția metalului în contact cu acesta. Valorile transferului de căldură și fluctuațiile de temperatură în timpul funcționării supraîncălzitorului, în urma cărora poate fi observată distrugerea filmelor de oxid de protecție, sunt, de asemenea, de o importanță semnificativă în dezvoltarea acestuia. Într-un mediu cu abur supraîncălzit, cu o temperatură peste
575 °C FeO (Wustite) se formează pe suprafața oțelului ca urmare a coroziunii apă-abur:

S-a stabilit că țevile din oțel obișnuit cu conținut scăzut de carbon, fiind expuse mult timp la abur foarte supraîncălzit, sunt distruse uniform odată cu degenerarea simultană a structurii metalice și formarea unui strat dens de scară. În generatoarele de abur cu presiuni ultraînalte și supercritice la o temperatură de supraîncălzire a aburului de 550 °C și mai mult, elementele cele mai solicitate termic ale supraîncălzitorului (secțiunile de evacuare) sunt de obicei realizate din austenitic rezistent la căldură. otel inoxidabil(crom-nichel, crom-molibden etc.). Aceste oțeluri, sub acțiunea combinată a tensiunilor de tracțiune și a unui mediu corosiv, sunt predispuse la fisurare. Cele mai multe deteriorări operaționale ale supraîncălzitoarelor, caracterizate prin fisurarea prin coroziune a elementelor din oțeluri austenitice, se datorează prezenței clorurilor și sodei caustice în abur. Lupta împotriva fisurării prin coroziune a pieselor din oțeluri austenitice se realizează în principal prin menținerea unui regim de apă sigură a generatoarelor de abur.
3.4.3. Coroziunea de parcare a generatoarelor de abur
În timpul opririi generatoarelor de abur sau a altor echipamente alimentate cu abur în regim de așteptare la rece sau la cald sau în timpul reparațiilor, așa-numita coroziune de parcare se dezvoltă pe suprafața metalică sub acțiunea oxigenului atmosferic sau a umidității. Din acest motiv, perioadele de nefuncționare a instalațiilor fără măsuri adecvate de protecție împotriva coroziunii duc adesea la daune grave, în special la generatoarele de abur. Supraîncălzitoarele de abur și țevile generatoare de abur din zonele de tranziție ale generatoarelor de abur cu trecere o dată suferă foarte mult din cauza coroziunii de parcare. Una dintre cauzele coroziunii de parcare a suprafeței interioare a generatoarelor de abur este umplerea acestora cu apă saturată cu oxigen în timpul nefuncționării. În acest caz, metalul de la interfața apă-aer este deosebit de predispus la coroziune. Dacă generatorul de abur lăsat pentru reparație este complet golit, atunci o peliculă de umiditate rămâne întotdeauna pe suprafața sa interioară cu acces simultan de oxigen, care, difuzând ușor prin această peliculă, provoacă coroziune electrochimică activă a metalului. O peliculă subțire de umiditate rămâne destul de mult timp, deoarece atmosfera din interiorul generatorului de abur este saturată cu vapori de apă, mai ales dacă aburul intră în el prin scurgeri în fitingurile generatoarelor de abur care funcționează în paralel. Dacă clorurile sunt prezente în apa care umple generatorul de abur de rezervă, atunci aceasta duce la o creștere a vitezei de coroziune uniformă a metalului și dacă acesta conține o cantitate mică de alcali (mai puțin de 100 mg / dm 3 NaOH) și oxigen , aceasta contribuie la dezvoltarea coroziunii prin pitting.

Dezvoltarea coroziunii de parcare este facilitată și de nămolul care se acumulează în generatorul de abur, care de obicei reține umiditatea. Din acest motiv, învelișurile de coroziune semnificative se găsesc adesea în tamburi de-a lungul generatricei inferioare la capetele acestora, adică în zonele cu cea mai mare acumulare de nămol. Deosebit de susceptibile la coroziune sunt zonele suprafeței interioare a generatoarelor de abur care sunt acoperite cu depozite de sare solubilă în apă, cum ar fi serpentinele de supraîncălzire și zona de tranziție în generatoarele de abur cu trecere o dată. În timpul opririi generatoarelor de abur, aceste depozite absorb umiditatea atmosferică și se răspândesc cu formarea unei soluții foarte concentrate de săruri de sodiu pe suprafața metalului, care are o conductivitate electrică ridicată. Cu acces liber al aerului, procesul de coroziune sub depozitele de sare decurge foarte intens. Este foarte semnificativ faptul că coroziunea de parcare îmbunătățește procesul de coroziune a metalului cazanului în timpul funcționării generatorului de abur. Această împrejurare ar trebui considerată principalul pericol de coroziune în parcare. Rugina formată, constând din oxizi de fier cu valență mare Fe(OH) 3 , în timpul funcționării generatorului de abur joacă rolul de depolarizator al cuplurilor micro- și macrogalvanice corozive, ceea ce duce la o intensificare a coroziunii metalelor în timpul funcționării unitatea. În cele din urmă, acumularea de rugină pe suprafața metalului cazanului duce la coroziune sub șlam. În plus, în timpul opririi ulterioare a unității, rugina redusă capătă din nou capacitatea de a provoca coroziune datorită absorbției sale de oxigen din aer. Aceste procese se repetă ciclic cu alternarea timpilor de nefuncționare și funcționarea generatoarelor de abur.

Mijloacele de protejare a generatoarelor de abur de coroziunea parcării în perioadele de nefuncționare a acestora în rezervă și în reparație sunt diverse metode conservare.
3.5. Coroziune turbine cu abur
Metalul căii de curgere a turbinelor poate suferi coroziune în zona de condensare a aburului în timpul funcționării, mai ales dacă conține acid carbonic, fisurare din cauza prezenței agenților corozivi în abur și coroziune de parcare atunci când turbinele sunt în standby sau în reparații . Partea de curgere a turbinei este supusă în special coroziunii de parcare în prezența depozitelor de sare în ea. Soluția de sare formată în timpul opririi turbinei accelerează dezvoltarea coroziunii. Aceasta implică necesitatea curățării temeinice a depunerilor din aparatul cu palete al turbinei înainte ca aceasta să rămână în gol pentru o perioadă lungă de timp.

Coroziunea în timpul perioadelor de inactivitate este de obicei relativ uniformă, cu Condiții nefavorabile se manifestă sub formă de numeroase gropi distribuite uniform pe suprafaţa metalului. Locul curgerii sale sunt acele trepte în care se condensează umiditatea, care acționează agresiv asupra părților de oțel ale căii de curgere a turbinei.

Sursa de umiditate este în primul rând condensarea aburului care umple turbina după ce aceasta se oprește. Condensul rămâne parțial pe palete și diafragme, se scurge parțial și se acumulează în carcasa turbinei, deoarece nu este evacuat prin scurgeri. Cantitatea de umiditate din interiorul turbinei poate crește din cauza scurgerilor de abur din conductele de extracție și contrapresiune. Părțile interne ale turbinei sunt întotdeauna mai reci decât aerul care intră în turbină. Umiditatea relativă a aerului din camera mașinilor este foarte mare, așa că o ușoară răcire a aerului este suficientă pentru a seta punctul de rouă și a elibera umiditatea pe piesele metalice.

Pentru a elimina coroziunea de parcare a turbinelor cu abur, este necesar să se excludă posibilitatea pătrunderii aburului în turbine în timp ce acestea sunt în rezervă, atât din partea conductei de abur supraîncălzite, cât și din partea magistralei de selecție, a conductelor de drenaj etc. menține uscată suprafața palelor, discurilor și rotorului În această formă, suflarea periodică a cavității interne a turbinei de rezervă este utilizată cu un curent de aer cald (t = 80 h 100 ° C) furnizat de un mic ventilator auxiliar printr-un încălzitor (electric sau cu abur).
3.6. Coroziunea condensatorului turbinei
În condițiile de funcționare ale centralelor electrice cu abur, există adesea cazuri de deteriorare prin coroziune a tuburilor din alamă condensatoare atât din interior, spălate cu apă de răcire, cât și din exterior. Corodează intens suprafețele interioare ale tuburilor condensatorului, răcite cu ape de lac sărate, foarte mineralizate, care conțin o cantitate mare de cloruri, sau ape circulante reciclate cu mineralizare ridicată și contaminate cu particule în suspensie.

O trăsătură caracteristică a alamei ca material structural este tendința sa la coroziune sub acțiunea combinată a solicitărilor mecanice crescute și a unui mediu care are proprietăți agresive chiar moderate. Deteriorările cauzate de coroziune au loc la condensatoarele cu tuburi din alamă sub formă de dezincificare generală, dezincificare a ștecherului, fisurare prin coroziune sub tensiune, coroziune prin impact și oboseală prin coroziune. Cursul formelor remarcate de coroziune a alamei este afectat decisiv de compoziția aliajului, de tehnologia de fabricație a tuburilor de condensare și de natura mediului care este contactat. Din cauza dezincificării, distrugerea suprafeței țevilor de alamă poate fi de natură stratificată continuă sau aparține așa-numitului tip de plută, care este cel mai periculos. Dezincificarea plutei este caracterizată prin gropi care pătrund adânc în metal și sunt umplute cu cupru liber. Prezența orificiilor de trecere face necesară înlocuirea conductei pentru a evita aspirarea apei brute de răcire în condens.

Studiile efectuate, precum și observațiile pe termen lung ale stării suprafeței tuburilor condensatoare din condensatoarele de funcționare, au arătat că introducerea suplimentară a unor cantități mici de arsen în alamă reduce semnificativ tendința alamei la dezincificare. Complicată ca compoziție, alama, aliată suplimentar cu staniu sau aluminiu, au și rezistență sporită la coroziune datorită capacității acestor aliaje de a reface rapid peliculele de protecție atunci când sunt distruse mecanic. Datorită utilizării metalelor care ocupă locuri diferite în seria potențială și sunt conectate electric, în condensator apar macroelemente. Prezența unui câmp de temperatură variabilă creează posibilitatea dezvoltării CEM corozive de origine termoelectrică. Curenții paraziți care apar la împământarea în apropierea DC pot provoca, de asemenea, coroziune severă a condensatoarelor.

Deteriorarea coroziunii tuburilor condensatorului din cauza aburului de condensare este cel mai adesea asociată cu prezența amoniacului în acesta. Acesta din urmă, fiind un bun agent de complexare în raport cu ionii de cupru și zinc, creează condiții favorabile pentru dezincificarea alamei. În plus, amoniacul provoacă fisurarea prin coroziune a tuburilor de condensare din alamă în prezența unor tensiuni de tracțiune interne sau externe în aliaj, care măresc treptat fisurile pe măsură ce procesul de coroziune progresează. S-a stabilit că, în absența oxigenului și a altor agenți oxidanți, soluțiile de amoniac nu pot acționa agresiv asupra cuprului și aliajelor sale; prin urmare, nu vă puteți teme de coroziunea cu amoniac a țevilor de alamă la o concentrație de amoniac în condens de până la 10 mg / dm 3 și absența oxigenului. Chiar și în prezența unei cantități mici de oxigen, amoniacul distruge alama și alte aliaje de cupru la o concentrație de 2-3 mg / dm 3 .

Coroziunea pe partea aburului poate fi în primul rând tevi de alama răcitoare cu abur, ejectoare și camere de aspirare a aerului ale condensatoarelor cu turbină, în care se creează condiții care favorizează pătrunderea aerului și apariția unor concentrații locale crescute de amoniac în aburul parțial condensat.

Pentru a preveni coroziunea tuburilor condensatorului pe partea de apă, este necesar, în fiecare caz specific, atunci când alegeți un metal sau aliaje potrivite pentru fabricarea acestor tuburi, să țineți cont de rezistența lor la coroziune pentru o anumită compoziție a apei de răcire. O atenție deosebită trebuie acordată alegerii materialelor rezistente la coroziune pentru fabricarea tuburilor de condensare în cazurile în care condensatoarele sunt răcite prin curgere de apă foarte mineralizată, precum și în condițiile de refacere a pierderilor de apă de răcire în sistemele de alimentare cu apă circulantă. a centralelor termice, ape dulci cu mineralizare sporită sau contaminate cu deșeuri industriale și menajere corozive.
3.7. Coroziunea echipamentelor de alcătuire și a căii de rețea
3.7.1. Coroziunea conductelor și a cazanelor de apă caldă
Un număr de centrale electrice folosesc râul și apă de la robinet cu pH scăzut și duritate scăzută. Prelucrarea suplimentară a apei de râu la o instalație de apă duce de obicei la o scădere a pH-ului, o scădere a alcalinității și o creștere a conținutului de dioxid de carbon corosiv. Apariția dioxidului de carbon agresiv este posibilă și în schemele de acidificare utilizate pentru sistemele mari de alimentare cu căldură cu admisie directă de apă caldă (2000–3000 t/h). Dedurizarea apei conform schemei de cationizare Na creste agresivitatea acesteia datorita indepartarii inhibitorilor naturali de coroziune - sarurile de duritate.

Cu o dezaerare a apei prost stabilită și posibile creșteri ale concentrațiilor de oxigen și dioxid de carbon, din cauza lipsei unor măsuri suplimentare de protecție în sistemele de alimentare cu căldură, conductele, schimbătoarele de căldură, rezervoarele de stocare și alte echipamente sunt supuse coroziunii interne.

Se știe că o creștere a temperaturii contribuie la dezvoltarea proceselor de coroziune care apar atât cu absorbția oxigenului, cât și cu eliberarea hidrogenului. Cu o creștere a temperaturii peste 40 ° C, formele de coroziune ale oxigenului și dioxidului de carbon cresc brusc.

un fel deosebit coroziunea sub-nămolului are loc în condițiile unui conținut scăzut de oxigen rezidual (când sunt îndeplinite standardele PTE) și când cantitatea de oxizi de fier este mai mare de 400 μg / dm 3 (în termeni de Fe). Acest tip de coroziune, cunoscut anterior în practica exploatării cazanelor cu abur, a fost găsit în condiții de încălzire relativ slabă și absența sarcinilor termice. În acest caz, produsele de coroziune în vrac, constând în principal din oxizi de fier trivalent hidratați, sunt depolarizatori activi ai procesului catodic.

În timpul funcționării echipamentului de încălzire, se observă adesea coroziunea în crăpături, adică distrugerea selectivă și intensă prin coroziune a metalului din fisura (decalaj). O caracteristică a proceselor care au loc în goluri înguste este concentrația redusă de oxigen în comparație cu concentrația din soluția în vrac și îndepărtarea lentă a produselor de reacție de coroziune. Ca urmare a acumulării acestora din urmă și a hidrolizei lor, este posibilă o scădere a pH-ului soluției în gol.

Cu reumplerea constantă a unei rețele de căldură cu admisie deschisă de apă cu apă dezaerată, posibilitatea formării de găuri traversante în conducte este complet exclusă numai în condiții hidraulice normale, atunci când presiunea în exces peste presiunea atmosferică este menținută în mod constant în toate punctele de alimentare cu căldură. sistem.

Cauzele coroziunii prin pitting a țevilor cazanelor de apă caldă și a altor echipamente sunt următoarele: dezaerarea de proastă calitate a apei de completare; valoare scăzută a pH-ului datorită prezenței dioxidului de carbon agresiv (până la 10–15 mg / dm 3); acumularea de oxigen produse de coroziune ai fierului (Fe 2 O 3) pe suprafețele de transfer de căldură. Conținutul crescut de oxizi de fier în apa din rețea contribuie la derivarea suprafețelor de încălzire ale cazanului cu depuneri de oxizi de fier.

O serie de cercetători recunosc un rol important în apariția coroziunii sub-nămol a procesului de ruginire a conductelor cazanelor de încălzire a apei în timpul nefuncționării acestora, atunci când nu sunt luate măsurile adecvate pentru a preveni coroziunea parcării. Centrele de coroziune care apar sub influența aerului atmosferic pe suprafețele umede ale cazanelor continuă să funcționeze în timpul funcționării cazanelor.
3.7.2. Coroziunea tuburilor schimbătoarelor de căldură
Comportamentul la coroziune al aliajelor de cupru depinde în mod semnificativ de temperatură și este determinat de prezența oxigenului în apă.

În tabel. 3.1 arată ratele de tranziție a produselor de coroziune ale aliajelor de cupru-nichel și alama în apă la nivel ridicat (200 μg / dm 3) și scăzut
(3 μg / dm 3) conținut de oxigen. Această viteză este aproximativ proporțională cu rata de coroziune corespunzătoare. Crește semnificativ odată cu creșterea concentrației de oxigen și a salinității apei.

În schemele de acidificare, apa de după calciner conține adesea până la 5 mg/dm
Tabelul 3.1

Viteza de tranziție a produselor de coroziune în apă de la suprafață
Aliaje cupru-nichel și alamă în mediu neutru, 10 -4 g / (m 2 h)

Material	Conținutul de O2, mcg/dm3	Temperatura, °C
Material	Conținutul de O2, mcg/dm3	38	66	93	121	149
MN 70-30 MN 90-10 LO-70-1	3	-	3,8	4,3	3,2	4,5

Depunerile dure și moi formate pe suprafață au un efect semnificativ asupra deteriorarii coroziunii tuburilor. Natura acestor depozite este importantă. Dacă depozitele sunt capabile să filtreze apa și, în același timp, pot reține produse de coroziune care conțin cupru pe suprafața tuburilor, procesul local de distrugere a tuburilor este îmbunătățit. Depozitele cu structură poroasă (depuneri solide de calcar, organice) au un efect deosebit de nefavorabil asupra cursului proceselor de coroziune. Odată cu creșterea pH-ului apei, permeabilitatea filmelor de carbonat crește, iar odată cu creșterea durității sale, aceasta scade brusc. Acest lucru explică faptul că în schemele cu regenerarea înfometată a filtrelor, procesele de coroziune se desfășoară mai puțin intens decât în schemele de cationare Na. Durata de viață a tuburilor este, de asemenea, scurtată de contaminarea suprafeței lor cu produse de coroziune și alte depuneri, ducând la formarea de ulcere sub depozite. Odată cu îndepărtarea în timp util a contaminanților, coroziunea locală a tuburilor poate fi redusă semnificativ. O defecțiune accelerată a încălzitoarelor cu tuburi de alamă se observă cu o salinitate crescută a apei - mai mult de 300 mg / dm 3 și concentrația de clorură - mai mult de 20 mg / dm 3.

Durata medie de viață a tuburilor schimbătoare de căldură (3–4 ani) poate fi mărită dacă sunt fabricate din materiale rezistente la coroziune. Tuburile din oțel inoxidabil 1Kh18N9T instalate în circuitul de completare la o serie de centrale termice cu apă slab mineralizată funcționează de mai bine de 7 ani fără semne de deteriorare. Cu toate acestea, în prezent este dificil să se bazeze pe utilizarea pe scară largă a oțelurilor inoxidabile din cauza deficitului ridicat al acestora. De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că aceste oțeluri sunt susceptibile la coroziune prin pitting la temperaturi ridicate, salinitate, concentrații de clorură și depuneri de murdărie.

Când conținutul de sare al apei de umplere și al rețelei este peste 200 mg / dm 3 și ionii de clorură peste 10 mg / dm 3, este necesar să se limiteze utilizarea alamei L-68, în special în calea de completare către dezaerator, indiferent de schema de tratare a apei. Când se utilizează apă de completare dedurizată care conține cantități semnificative de dioxid de carbon agresiv (peste 1 mg / dm 3), viteza de curgere în dispozitivele cu sistem de conducte din alamă trebuie să depășească 1,2 m / s.

Aliajul MNZh-5-1 trebuie utilizat atunci când temperatura apei de completare a sistemului de încălzire este peste 60 °C.
Tabelul 3.2

Tuburi metalice ale schimbatoarelor de caldura in functie

Din schema de tratare a apei de completare a sistemului de încălzire

Schema de tratare a apei de completare	Tuburi metalice ale schimbătoarelor de căldură în calea către dezaerator	Tuburi metalice ale schimbătoarelor de căldură de rețea
Calarea	L-68, LA-77-2	L-68
Na-cationizare	LA-77-2, MNZH-5-1	L-68
H-cationizare cu regenerare filtru de foame	LA-77-2, MNZH-5-1	L-68
Acidificarea	LA-77-2, MNZH-5-1	L-68
Apă moale fără tratament 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. Evaluarea stării de coroziune a existentesisteme

Fierbintealimentare cu apă și cauzecoroziune
Sistemele de alimentare cu apă caldă în comparație cu alte structuri inginerești (încălzire, alimentare cu apă rece și sisteme de canalizare) sunt cele mai puțin fiabile și durabile. Dacă durata de viață stabilită și efectivă a clădirilor este estimată la 50–100 de ani, iar pentru încălzire, alimentare cu apă rece și sisteme de canalizare la 20–25 de ani, atunci pentru sistemele de alimentare cu apă caldă cu o schemă închisă de alimentare cu căldură și comunicații din neacoperit țevi de oțel, durata de viață reală nu depășește 10 ani, iar în unele cazuri 2-3 ani.

Conductele de apă caldă fără acoperiri de protecție sunt supuse coroziunii interne și contaminării semnificative cu produsele sale. Aceasta duce la o scădere a debitului de comunicații, o creștere a pierderilor hidraulice și perturbări în furnizarea de apă caldă, în special pe etaje superioare clădiri cu presiune insuficientă a alimentării cu apă a orașului. În sistemele mari de alimentare cu apă caldă de la punctele centrale de încălzire, creșterea excesivă a conductelor cu produse de coroziune încalcă reglementarea sistemelor ramificate și duce la întreruperi în furnizarea de apă caldă. Din cauza coroziunii intense, în special a rețelelor externe de apă caldă de la încălzire centrală, volumul reparațiilor curente și majore este în creștere. Acestea din urmă sunt asociate cu reamenajări frecvente ale comunicațiilor interne (în case) și externe, întreruperea îmbunătățirii zonelor urbane din blocuri, întreruperea pe termen lung a alimentării cu apă caldă a unui număr mare de consumatori în cazul defecțiunii secțiunilor de cap ale conducte de alimentare cu apă caldă.

Deteriorarea coroziunii la conductele de apă caldă de la stația centrală de încălzire, dacă acestea sunt așezate împreună cu rețelele de distribuție de încălzire, duce la inundarea acestora din urmă. apa fierbinte si coroziunea lor externa intensa. În același timp, există mari dificultăți în detectarea locurilor de accident, este necesar să se efectueze o cantitate mare de terasamenteși înrăutăți îmbunătățirea zonelor rezidențiale.

Cu diferențe nesemnificative în investițiile de capital pentru construcția sistemelor de alimentare cu apă caldă și rece și de încălzire, costurile de operare asociate cu relocarea frecventă și repararea comunicațiilor de alimentare cu apă caldă sunt disproporționat mai mari.

Coroziunea sistemelor de apă caldă și protecția împotriva acesteia sunt în special importanţăîn legătură cu domeniul construcției de locuințe în Rusia. Tendința de mărire a capacităților instalațiilor individuale duce la o ramificare a rețelei de conducte de alimentare cu apă caldă, care, de regulă, sunt realizate din țevi obișnuite de oțel fără acoperiri de protecție. Lipsa tot mai mare de apă de calitate potabilă determină utilizarea de noi surse de apă cu activitate corozivă ridicată.

Unul dintre principalele motive care afectează starea sistemelor de alimentare cu apă caldă este corozivitatea ridicată a apei încălzite de la robinet. Conform studiilor VTI, corozivitatea apei, indiferent de sursa de alimentare cu apă (de suprafață sau subterană), este caracterizată de trei indicatori principali: indicele de saturație de echilibru al apei cu carbonat de calciu, conținutul de oxigen dizolvat și concentrația totală. de cloruri si sulfati. Anterior, în literatura casnică, nu era dată clasificarea apei de la robinet încălzite în funcție de corozivitate, în funcție de indicatorii sursei de apă.

În absența condițiilor pentru formarea de pelicule protectoare de carbonat pe metal (j
Datele observaționale privind sistemele de apă caldă existente indică o influență semnificativă a celor din apă de la robinet cloruri și sulfați la coroziunea conductelor. Astfel, chiar și apele cu indice de saturație pozitiv, dar care conțin cloruri și sulfați în concentrații de peste 50 mg/dm3, sunt corozive, ceea ce se datorează discontinuității peliculelor carbonatice și scăderii efectului lor protector sub influența clorurilor și sulfaților. Când peliculele protectoare sunt distruse, clorurile și sulfații prezenți în apă cresc coroziunea oțelului sub acțiunea oxigenului.

Pe baza scalei de coroziune adoptate în industria de energie termică și a datelor experimentale ale VTI, în funcție de rata de coroziune a țevilor de oțel în apa potabilă încălzită, se propune o clasificare condiționată a coroziunii apei de la robinet la o temperatură de proiectare de 60 ° C (Tabel 3.3).

Orez. 3.2. Dependența indicelui de adâncime P al coroziunii țevilor de oțel în apa de la robinet încălzită (60 °C) de indicele de saturație calculat J:

1, 2, 3 - sursă de suprafață
; 4 - sursă subterană
; 5 - sursa de suprafata

Pe fig. 3.2. Sunt date date experimentale privind viteza de coroziune în probe de țevi de oțel cu apă de la robinet de calitate diferită. Graficul urmărește un anumit model de scădere a indicelui de coroziune profundă (permeabilitatea profundă) cu o modificare a indicelui de saturație a apei calculat (cu conținut de clorură și sulfat de până la 50 mg / dm 3). Cu valori negative ale indicelui de saturație, permeabilitatea profundă corespunde coroziunii de urgență și severă (punctele 1 și 2) ; pentru apa de râu cu un indice de saturație pozitiv (punctul 3) de coroziune acceptabilă, iar pentru apa arteziană (punctul 4) - coroziune slabă. Se atrage atenția asupra faptului că pentru apa arteziană și de râu cu un indice de saturație pozitiv și un conținut de cloruri și sulfați mai mic de 50 mg/dm3, diferențele în permeabilitatea profundă a coroziunii sunt relativ mici. Aceasta înseamnă că în apele predispuse la formarea unei pelicule de oxid-carbonat pe pereții țevii (j > 0), prezența oxigenului dizolvat (cu conținut ridicat în apele de suprafață și nesemnificativ în apele subterane) nu afectează semnificativ modificarea coroziunii profunde. permeabilitate. În același timp, datele de testare (punctul 5) indică o creștere semnificativă a intensității coroziunii oțelului în apă cu o concentrație mare de cloruri și sulfați (aproximativ 200 mg / dm 3 în total), în ciuda unui indice de saturație pozitiv (j = 0,5). Permeabilitatea la coroziune în acest caz corespunde permeabilității în apă, care are un indice de saturație j = – 0,4. În conformitate cu clasificarea apelor în funcție de corozivitate, apa cu un indice de saturație pozitiv și un conținut ridicat de cloruri și sulfați este clasificată drept corozivă.
Tabelul 3.3

Clasificarea apei după corozivitate

J la 60 °C	Concentrația în apă rece, mg/dm 3		Caracteristica de coroziune a apei încălzite (la 60 °C)
J la 60 °C	dizolvat oxigen O2	cloruri și sulfați (total)	Caracteristica de coroziune a apei încălzite (la 60 °C)
	Orice	Orice	foarte coroziv
	Orice	>50	foarte coroziv
	Orice		Coroziv
	Orice	>50	usor corozive
	>5		usor corozive
			necoroziv

Clasificarea elaborată de VTI (Tabelul 3.3) reflectă destul de pe deplin impactul calității apei asupra proprietăților sale corozive, ceea ce este confirmat de datele privind starea coroziva reală a sistemelor de alimentare cu apă caldă.

O analiză a principalelor indicatori ai apei de la robinet într-un număr de orașe ne permite să atribuim cea mai mare parte a apelor tipului de mare coroziv și coroziv și doar o mică parte tipului de apă ușor corozivă și necorozivă. O mare parte a izvoarelor se caracterizează printr-o concentrație crescută de cloruri și sulfați (mai mult de 50 mg/dm 3 ), și există exemple când aceste concentrații în total ajung la 400–450 mg/dm 3 . Un conținut atât de semnificativ de cloruri și sulfați în apa de la robinet determină corozivitate ridicată a acestora.

La evaluarea corozivității apelor de suprafață este necesar să se țină cont de variabilitatea compoziției acestora pe parcursul anului. Pentru o evaluare mai fiabilă, ar trebui să se utilizeze datele nu ale unei singure, ci eventual unui număr mare de analize de apă efectuate în diferite anotimpuri în ultimii unul sau doi ani.

Pentru sursele arteziene, indicatorii de calitate a apei sunt de obicei foarte stabili pe tot parcursul anului. De regulă, apele subterane se caracterizează printr-o mineralizare crescută, un indice de saturație pozitiv pentru carbonat de calciu și un conținut total ridicat de cloruri și sulfați. Acesta din urmă duce la faptul că sistemele de apă caldă din unele orașe care primesc apă din fântâni arteziene sunt, de asemenea, supuse unei coroziuni severe.

Când există mai multe surse într-un oraș bând apă, intensitatea și caracterul de masă al daunelor de coroziune ale sistemelor de alimentare cu apă caldă pot fi diferite. Deci, în Kiev există trei surse de alimentare cu apă:
R. Nipru, r. Desna si fantani arteziene. Sistemele de alimentare cu apă caldă din cartierele orașului alimentate cu apă corozivă Nipru sunt cele mai susceptibile la coroziune, într-o măsură mai mică - sisteme care funcționează cu apă Desnyanskaya ușor corozivă și într-o măsură și mai mică - pe apă arteziană. Prezența cartierelor în oraș cu diferite caracteristici de coroziune ale apei de la robinet face foarte dificilă organizarea măsurilor anticorozive atât în faza de proiectare, cât și în condițiile de funcționare a sistemelor de alimentare cu apă caldă.

Pentru a evalua starea de coroziune a sistemelor de alimentare cu apă caldă, acestea au fost chestionate în mai multe orașe. Studiile experimentale ale vitezei de coroziune a conductelor folosind probe tubulare și plăci au fost efectuate în zonele de construcție de locuințe noi din orașele Moscova, Sankt Petersburg etc. Rezultatele sondajului au arătat că starea conductelor este direct dependentă de corozivitatea apei de la robinet.

O influență semnificativă asupra mărimii daunelor provocate de coroziune în sistemul de alimentare cu apă caldă este exercitată de centralizarea ridicată a instalațiilor de încălzire a apei la punctele centrale de încălzire sau stațiile de distribuție a căldurii (TPS). Inițial, construcția pe scară largă a centralelor termice în Rusia s-a datorat mai multor motive: lipsa subsolurilor în clădirile rezidențiale noi, potrivite pentru găzduirea echipamentelor de alimentare cu apă caldă; inadmisibilitatea instalării pompelor de circulație convenționale (nu silențioase) în punctele de încălzire individuale; reducerea preconizată a personalului de întreținere ca urmare a înlocuirii încălzitoarelor relativ mici instalate în punctele de încălzire individuale cu altele mari; necesitatea creșterii nivelului de funcționare a centralelor termice prin automatizarea acestora și îmbunătățirea întreținerii; posibilitatea realizarii unor instalatii mari de tratare anticoroziune a apei pentru sistemele de alimentare cu apa calda.

Cu toate acestea, după cum a arătat experiența de operare a centralelor termice și a sistemelor de alimentare cu apă caldă de la acestea, numărul personalului de întreținere nu a scăzut din cauza necesității de a efectua o cantitate mare de muncă în timpul reparațiilor curente și majore ale sistemelor de alimentare cu apă caldă. . Tratarea anticorozivă centralizată a apei la centralele termice nu a devenit larg răspândită din cauza complexității instalațiilor, a costurilor inițiale și de exploatare ridicate și a lipsei echipamentelor standard (dezaerare în vid).

În condițiile în care țevile de oțel fără învelișuri de protecție sunt utilizate predominant pentru sistemele de alimentare cu apă caldă, cu activitate corozivă mare a apei de la robinet și absența tratamentului anticoroziv al apei la centrala termică, construcția ulterioară a centralei termice pare a fi în sine. nepotrivit. Construcția în ultimii ani de noi serii de case cu subsol și producția de pompe centrifuge silentioase va facilita trecerea în multe cazuri la proiectarea punctelor individuale de încălzire (ITP) și va crește fiabilitatea alimentării cu apă caldă.

3.8. Conservarea echipamentelor termice

si retele de incalzire

3.8.1. Poziția generală

Conservarea echipamentului este protecția împotriva așa-numitei coroziuni de parcare.

Conservarea cazanelor și a instalațiilor de turbine pentru prevenirea coroziunii metalului suprafețelor interioare se realizează în timpul opririlor de rutină și dezafectării pe o perioadă determinată și nedeterminată: dezafectare - pentru curent, mediu, revizie; opriri de urgenta, pentru rezerva sau reparatie pe termen lung, pentru reconstructie pe o perioada mai mare de 6 luni.

Bazat instrucțiuni de producție la fiecare centrală electrică, cazană trebuie elaborată și aprobată o soluție tehnică pentru organizarea conservării echipamentelor specifice, determinarea modalităților de conservare pentru diferite tipuri de opriri și a duratei de oprire a schemei tehnologice și a echipamentelor auxiliare.

Atunci când se elaborează o schemă tehnologică de conservare, este recomandabil să se utilizeze cât mai mult posibil instalații standard pentru tratarea corectă a apei de alimentare și cazan, instalații pentru curățarea chimică a echipamentelor și instalațiile de rezervoare ale unei centrale electrice.

Schema tehnologică de conservare ar trebui să fie cât mai staționară posibil, deconectată în mod fiabil de secțiunile de lucru ale schemei termice.

Este necesar să se prevadă neutralizarea sau neutralizarea apelor uzate, precum și posibilitatea reutilizarii soluțiilor de conservare.

În conformitate cu hotărârea tehnică adoptată, se întocmește și se aprobă o instrucțiune de conservare a echipamentelor cu instrucțiuni privind operațiunile pregătitoare, tehnologia de conservare și deconservare, precum și măsuri de siguranță în timpul conservării.

La pregătirea și efectuarea lucrărilor de conservare și re-conservare, este necesar să se respecte cerințele Regulilor de siguranță pentru funcționarea echipamentelor termomecanice ale centralelor electrice și rețelelor de încălzire. De asemenea, dacă este necesar, ar trebui luate măsuri suplimentare siguranța legată de proprietățile substanțelor chimice utilizate.

Neutralizarea și purificarea soluțiilor de conservare uzate ale reactivilor chimici trebuie efectuate în conformitate cu documentele directivei.
3.8.2. Metode de conservare a cazanelor cu tambur
1. Oprire „uscat” a cazanului.

Oprirea uscată este utilizată pentru cazane de orice presiune în absența îmbinărilor de rulare ale țevilor cu un tambur în ele.

Oprirea uscată se efectuează în timpul unei opriri planificate pentru rezervă sau reparație timp de până la 30 de zile, precum și în timpul unei opriri de urgență.

Tehnica de oprire uscată este următoarea.

După ce cazanul este oprit în procesul de răcire sau răcire naturală, drenajul începe la o presiune de 0,8 - 1,0 MPa. Supraîncălzitorul intermediar este devaporat pe condensator. După golire, închideți toate supapele și supapele circuitului abur-apă al cazanului.

Drenarea cazanului la o presiune de 0,8 - 1,0 MPa permite, după golirea acestuia, menținerea temperaturii metalului din cazan peste temperatura de saturație la presiune atmosferică datorită căldurii acumulate de metal, căptușeală și izolație. În acest caz, suprafețele interioare ale tamburului, colectoarelor și țevilor sunt uscate.

2. Menținerea presiunii în exces în cazan.

Menținerea unei presiuni peste presiunea atmosferică în cazan împiedică intrarea oxigenului și a aerului în acesta. Excesul de presiune este menținut atunci când apa dezaerată curge prin cazan. Conservarea cu menținerea presiunii în exces este utilizată pentru cazane de toate tipurile și presiuni. Această metodă se efectuează atunci când centrala este luată în rezervă sau reparație, care nu are legătură cu lucrările pe suprafețele de încălzire, pe o perioadă de până la 10 zile. La cazanele cu îmbinări de rulare ale țevilor cu tambur, presiunea excesivă este permisă până la 30 de zile.

3. Pe lângă metodele de conservare de mai sus, la cazanele cu tambur se folosesc următoarele:

Tratarea cu hidrazină a suprafețelor de încălzire la parametrii de funcționare ai cazanului;

Tratament cu hidrazina la parametrii de abur redusi;

„Gătirea” cu hidrazină a suprafețelor de încălzire a cazanelor;

Tratarea Trilon a suprafetelor de incalzire a cazanelor;

Fosfat-amoniac „fierbe”;

Umplerea suprafețelor de încălzire ale cazanului cu soluții alcaline de protecție;

Umplerea suprafețelor de încălzire ale cazanului cu azot;

Conservarea cazanului cu un inhibitor de contact.

3.8.3. Metode de conservare a cazanelor cu trecere unică
1. Oprire „uscat” a cazanului.

Oprirea uscată este utilizată pe toate cazanele cu trecere o dată, indiferent de chimia apei adoptată. Se efectuează în timpul oricăror opriri planificate și de urgență timp de până la 30 de zile. Aburul din cazan este parțial eliberat în condensator, astfel încât în 20-30 de minute presiunea din cazan scade la
30–40 kgf/cm2 (3–4 MPa). Deschideți galeriile de admisie și scurgerile economizorului de apă. Când presiunea scade la zero, cazanul este evaporat în condensator. Vidul este menținut timp de cel puțin 15 minute.

2. Tratarea cu hidrazina si oxigen a suprafetelor de incalzire la parametrii de functionare ai cazanului.

Tratamentul cu hidrazină și oxigen se realizează în combinație cu o oprire uscată. Procedura de efectuare a tratamentului cu hidrazină a unui cazan cu trecere o dată este aceeași cu cea a unui cazan cu tambur.

3. Umplerea suprafețelor de încălzire ale cazanului cu azot.

Umplerea cazanului cu azot se efectuează la suprapresiune pe suprafețele de încălzire. Conservarea cu azot se foloseste la cazane de orice presiune la centralele care au azot din instalatiile proprii!

4. Conservarea cazanului cu un inhibitor de contact.

Conservarea cazanului cu inhibitor de contact se foloseste pentru toate tipurile de cazane, indiferent de chimia apei utilizate, si se realizeaza atunci cand centrala este luata in rezerva sau reparata pe o perioada de la 1 luna pana la 2 ani.
3.8.4. Modalitati de conservare a cazanelor de apa calda
1. Conservare cu soluție de hidroxid de calciu.

Pelicula de protecție rămâne timp de 2-3 luni după ce cazanul a fost golit de soluție după 3-4 sau mai multe săptămâni de contact. Hidroxidul de calciu se foloseste pentru conservarea cazanelor de apa calda de orice tip la centrale electrice, cazane cu statii de tratare a apei cu economie de var. Metoda se bazează pe abilitățile inhibitoare foarte eficiente ale soluției de hidroxid de calciu Ca(OH)2. Concentrația de protecție a hidroxidului de calciu este de 0,7 g/DM3 sau mai mult. La contactul cu metalul, rezistența acestuia folie protectoare format în 3-4 săptămâni.

2. Conservare cu soluție de silicat de sodiu.

Silicatul de sodiu se foloseste pentru conservarea cazanelor de apa calda de orice fel atunci cand centrala este luata in rezerva pana la 6 luni sau cand centrala este scoasa la reparatii pana la 2 luni.

Silicatul de sodiu (sticlă de sodiu lichid) formează o peliculă protectoare puternică pe suprafața metalului sub forma unui compus Fe 3 O 4 FeSiO 3. Acest film protejează metalul de efectele agenților corozivi (CO 2 și O 2). La implementarea acestei metode, cazanul este complet umplut cu o soluție de silicat de sodiu cu o concentrație de SiO2 în soluția de conservant de cel puțin 1,5 g/DM3.

Formarea unei pelicule de protecție are loc atunci când soluția de conservare este ținută în cazan timp de câteva zile sau soluția circulă prin cazan timp de câteva ore.
3.8.5. Metode de conservare a instalațiilor de turbine
Conservare cu aer încălzit. Purtarea instalației de turbine cu aer cald previne intrarea aerului umed în cavitățile interne și apariția proceselor de coroziune. Mai ales periculoasă este pătrunderea umidității pe suprafața părții de curgere a turbinei în prezența depunerilor de compuși de sodiu pe acestea. Conservarea unei instalații cu turbine cu aer încălzit se realizează atunci când aceasta este pusă în rezervă pentru o perioadă de 7 zile sau mai mult.

Conservare cu azot. La umplerea cu azot a cavităților interne ale turbinei și menținerea ulterior a unei mici presiuni în exces, este împiedicată pătrunderea aerului umed. Alimentarea cu azot a turbinei este pornită după oprirea turbinei și uscarea în vid a supraîncălzitorului intermediar este finalizată. Conservarea cu azot poate fi aplicată și în spațiile de abur ale cazanelor și încălzitoarelor.

Conservarea coroziunii cu inhibitori volatili. Inhibitorii de coroziune volatili de tip IFKhAN protejează oțelul, cuprul, alama prin adsorbția pe suprafața metalică. Acest strat de adsorbție reduce semnificativ rata reacțiilor electrochimice care provoacă procesul de coroziune.

Pentru a păstra instalația de turbină, aerul saturat cu inhibitor este aspirat prin turbină. Aerul este saturat cu un inhibitor atunci când vine în contact cu silicagel impregnat cu un inhibitor, așa-numitul linasil. Linasil este impregnat în fabrică. Pentru a absorbi excesul de inhibitor la ieșirea din turbină, aerul trece prin silicagel pur. Pentru conservarea unui volum de 1 m 3 sunt necesare cel puţin 300 g de linasil, concentraţia protectoare a inhibitorului în aer este de 0,015 g/dm 3 .
3.8.6. Conservarea rețelelor de încălzire
În timpul tratării cu silicați a apei de completare, se formează o peliculă de protecție împotriva efectelor CO 2 și O 2 . În acest caz, cu analiza directă a apei fierbinți, conținutul de silicat din apa de completare nu trebuie să fie mai mare de 50 mg / dm 3 în ceea ce privește SiO 2.

La tratarea cu silicat a apei de completare, concentrația maximă de calciu trebuie determinată luând în considerare concentrația totală nu numai a sulfaților (pentru a preveni precipitarea CaSO 4 ), ci și a acidului silicic (pentru a preveni precipitarea CaSiO 3 ) pentru o perioadă de timp. dată fiind temperatura de încălzire a apei de încălzire, luând în considerare conductele cazanului 40 ° C ( PTE 4.8.39).

Cu un sistem de alimentare cu căldură închis, concentrația de lucru a SiO 2 în soluția de conservare poate fi de 1,5 - 2 g / dm 3.

Dacă nu păstrați cu o soluție de silicat de sodiu, atunci rețelele de încălzire în perioada de vara trebuie să fie întotdeauna umplut cu apă de rețea care îndeplinește cerințele PTE 4.8.40.

3.8.7. Scurte caracteristici ale substanțelor chimice utilizate
pentru conservare și precauții atunci când se lucrează cu acestea
O soluție apoasă de hidrat de hidrazină N 2 H 4 ·N 2 O

O soluție de hidrat de hidrazină este un lichid incolor care absoarbe cu ușurință apa, dioxidul de carbon și oxigenul din aer. Hidrazină hidrat este un agent reducător puternic. Toxicitatea (clasa de pericol) a hidrazinei - 1.

Soluțiile apoase de hidrazină cu o concentrație de până la 30% nu sunt inflamabile - pot fi transportate și depozitate în vase din oțel carbon.

Când se lucrează cu soluții de hidrat de hidrazină, este necesar să se excludă pătrunderea substanțelor poroase și a compușilor organici în ele.

Furtunurile trebuie conectate la locurile de preparare și depozitare a soluțiilor de hidrazină pentru a spăla soluția vărsată din echipament cu apă. Pentru neutralizare și neutralizare, trebuie preparat înălbitor.

Soluția de hidrazină care a căzut pe podea trebuie acoperită cu înălbitor și spălată cu multă apă.

Soluțiile apoase de hidrazină pot provoca dermatită pielii și irita tractul respirator și ochii. Compușii de hidrazină care intră în organism provoacă modificări în ficat și sânge.

Când lucrați cu soluții de hidrazină, este necesar să folosiți ochelari personali, mănuși de cauciuc, un șorț de cauciuc, o mască de gaz KD.

Picăturile de soluție de hidrazină care vin în contact cu pielea și ochii trebuie spălate cu multă apă.
Soluție apoasă de amoniacNH 4 (Oh)

O soluție apoasă de amoniac (apa cu amoniac) este un lichid incolor cu un miros specific ascuțit. La temperatura camerei și mai ales la încălzire, amoniacul este eliberat din abundență. Toxicitatea (clasa de pericol) a amoniacului - 4. Concentrația maximă admisă de amoniac în aer - 0,02 mg / dm 3. Soluția de amoniac este alcalină. Când lucrați cu amoniac, trebuie respectate următoarele măsuri de siguranță:

- soluția de amoniac trebuie depozitată într-un rezervor cu capac etanș;

– soluția de amoniac vărsată trebuie spălată cu multă apă;

– dacă este necesară repararea echipamentului folosit pentru prepararea și dozarea amoniacului, acesta trebuie clătit bine cu apă;

- Soluția apoasă și vaporii de amoniac provoacă iritații ale ochilor, căilor respiratorii, greață și dureri de cap. Mai ales periculoasă este pătrunderea amoniacului în ochi;

– atunci când lucrați cu soluție de amoniac este necesar să folosiți ochelari de protecție;

– Amoniacul care a intrat în contact cu pielea și ochii trebuie spălat cu multă apă.

Trilon B
Marfa Trilon B este o substanță pudră de culoare albă.

Soluția Trilon este stabilă, nu se descompune în timpul fierberii prelungite. Solubilitatea Trilonului B la o temperatură de 20–40 °C este de 108–137 g/dm 3 . Valoarea pH-ului acestor soluții este de aproximativ 5,5.

Marfa Trilon B este furnizată în pungi de hârtie cu căptușeală din polietilenă. Reactivul trebuie depozitat într-un loc închis și uscat.

Trilon B nu are un efect fiziologic vizibil asupra corpului uman.

Când lucrați cu mărfuri Trilon, este necesar să folosiți un respirator, mănuși și ochelari de protecție.
Fosfat trisodicN / A 3 PO 4 12N 2 O
Fosfatul trisodic este o substanță cristalină albă, foarte solubilă în apă.

Într-o formă cristalină, nu are un efect specific asupra organismului.

În stare de praf, pătrunderea în tractul respirator sau în ochi irită mucoasele.

Soluțiile fierbinți de fosfat sunt periculoase dacă sunt stropite în ochi.

Atunci când se efectuează lucrări însoțite de praf, este necesar să se folosească un respirator și ochelari de protecție. Folosiți ochelari de protecție atunci când lucrați cu soluție fierbinte de fosfat.

În caz de contact cu pielea sau ochii, clătiți cu multă apă.
Hidroxid de sodiuNaOH
Soda caustică este o substanță albă, solidă, foarte higroscopică, foarte solubilă în apă (la o temperatură de 20 ° C, solubilitatea este de 1070 g / dm 3).

Soluția de sodă caustică este un lichid incolor mai greu decât apa. Punctul de îngheț al unei soluții de 6% este minus 5 °C, o soluție de 41,8% este 0 °C.

Soda caustică în formă solidă cristalină este transportată și depozitată în bidoane de oțel, iar alcalii lichide în recipiente din oțel.

Soda caustică (cristalină sau lichidă) care a căzut pe podea trebuie spălată cu apă.

Dacă este necesară repararea echipamentului utilizat pentru prepararea și dozarea alcalinelor, acesta trebuie spălat cu apă.

Soda caustică solidă și soluțiile sale provoacă arsuri grave, mai ales dacă intră în contact cu ochii.

Când lucrați cu sodă caustică, este necesar să furnizați o trusă de prim ajutor care să conțină vată, o soluție de acid acetic 3% și o soluție de 2%. acid boric.

Echipament individual de protecție atunci când se lucrează cu sodă caustică - costum de bumbac, ochelari de protecție, șorț cauciucat, cizme de cauciuc, mănuși de cauciuc.

Dacă alcalii intră pe piele, acesta trebuie îndepărtat cu vată, clătiți zona afectată cu acid acetic. Dacă alcalii intră în ochi este necesar să le spălați cu un jet de apă, apoi cu o soluție de acid boric și să contactați postul de prim ajutor.
Silicat de sodiu (sticlă lichidă de sodiu)
Sticla lichidă comercială este o soluție groasă de galben sau culoarea gri, conținutul de SiO2 în acesta este de 31 - 33%.

Silicatul de sodiu vine în butoaie sau rezervoare de oțel. Sticla lichidă trebuie păstrată la uscat spatii inchise la o temperatură nu mai mică de plus 5 °C.

Silicatul de sodiu este un produs alcalin, se dizolvă bine în apă la o temperatură de 20 - 40 °C.

În caz de contact cu pielea sticla lichida trebuie spălat cu apă.
Hidroxid de calciu (mortar de var) Ca(OH) 2
Mortarul de var este un lichid limpede, incolor si inodor, netoxic si usor alcalin.

O soluție de hidroxid de calciu se obține prin decantarea laptelui de var. Solubilitatea hidroxidului de calciu este scăzută - nu mai mult de 1,4 g / dm 3 la 25 ° C.

Când lucrezi cu mortar de var oameni cu piele sensibila se recomanda lucrul cu manusi de cauciuc.

Dacă soluția ajunge pe piele sau în ochi, clătiți-o cu apă.
inhibitor de contact
Inhibitorul M-1 este o sare a ciclohexilaminei (TU 113-03-13-10-86) și a acizilor grași sintetici din fracția C 10-13 (GOST 23279-78). În forma sa comercială, este o substanță pastoasă sau solidă de la galben închis la maro. Punctul de topire al inhibitorului este peste 30 °C, fracția de masă a ciclohexilaminei este de 31–34%, pH-ul unei soluții de alcool-apă cu o fracțiune de masă a substanței principale de 1% este de 7,5–8,5; densitatea unei soluții apoase 3% la o temperatură de 20 ° C este de 0,995 - 0,996 g / dm 3.

Inhibitorul M-1 este furnizat în butoaie de oțel, baloane metalice, butoaie de oțel. Fiecare pachet trebuie să fie marcat cu următoarele date: numele producătorului, numele inhibitorului, numărul lotului, data fabricării, greutatea netă, greutatea brută.

Inhibitorul comercial se referă la substanțele combustibile și trebuie depozitat într-un depozit în conformitate cu regulile de depozitare a substanțelor combustibile. Soluția apoasă a inhibitorului nu este inflamabilă.

Soluția de inhibitor care a căzut pe podea trebuie spălată cu multă apă.

Dacă este necesară repararea echipamentului folosit pentru depozitarea și prepararea soluției de inhibitor, aceasta trebuie clătită bine cu apă.

Inhibitorul M-1 aparține clasei a treia (substanțe moderat periculoase). MPC în aer zonă de muncă pentru inhibitor nu trebuie să depăşească 10 mg/dm 3 .

Inhibitorul este stabil din punct de vedere chimic, nu formează compuși toxici în aer și canalizareîn prezenţa altor substanţe sau factori ai sferei de producţie.

Persoanele implicate în lucrul cu un inhibitor trebuie să aibă un costum sau halat de bumbac, mănuși și un accesoriu pentru cap.

Spălați-vă mâinile după manipularea inhibitorului. apa calda cu săpun.
Inhibitori volatili
Inhibitor volatil de coroziune atmosferică IFKHAN-1(1-dietilamino-2 metilbutanonă-3) este un lichid limpede gălbui cu un miros specific ascuțit.

Inhibitorul lichid al IFKhAN-1, în funcție de gradul de expunere, aparține substanțelor foarte periculoase. MPC a vaporilor inhibitori în aerul zonei de lucru nu trebuie să depășească 0,1 mg/dm 3 . Inhibitorul IFKhAN-1 în doze mari provoacă excitarea sistemului nervos central, efect iritant asupra membranelor mucoase ale ochilor, tractului respirator superior. Expunerea prelungită a inhibitorului la pielea neprotejată poate provoca dermatită.

Inhibitorul IFKhAN-1 este stabil din punct de vedere chimic și nu formează compuși toxici în aer și în apele uzate în prezența altor substanțe.

Inhibitorul lichid IFKhAN-1 se referă la lichide inflamabile. Temperatura de aprindere a inhibitorului lichid este de 47°C, temperatura de autoaprindere este de 315°C. In caz de incendiu se folosesc urmatorii agenti de stingere a incendiului: covoras din fetru, stingatoare cu spuma, stingatoare OS.

Curățarea spațiilor trebuie efectuată într-un mod umed.

Când se lucrează cu un inhibitor IFKhAN-1, este necesar să se utilizeze agenți protectie personala- un costum din țesătură de bumbac (robă), mănuși de cauciuc.

Inhibitor IFKHAN-100, care este și un derivat al aminelor, este mai puțin toxic. Nivel de expunere relativ sigur - 10 mg / dm 3; temperatura de aprindere 114 °C, autoaprindere 241 °C.

Măsurile de siguranță atunci când lucrați cu inhibitorul IFKhAN-100 sunt aceleași ca și atunci când lucrați cu inhibitorul IFKhAN-1.

Este interzisă efectuarea lucrărilor în interiorul echipamentului până când acesta nu este conservat.

La concentrații mari de inhibitor în aer sau dacă este necesar să se lucreze în interiorul echipamentului după ce acesta a fost conservat, o mască de gaz marca A cu o cutie de filtru marca A (GOST 12.4.121-83 și
GOST 12.4.122-83). Echipamentul trebuie ventilat în prealabil. Lucrările în interiorul echipamentului după deconservare trebuie efectuate de o echipă de două persoane.

După terminarea lucrului cu inhibitorul, spălați-vă mâinile cu apă și săpun.

În cazul contactului cu inhibitorul lichid pe piele, clătiți-l cu apă și săpun, în caz de contact cu ochii, clătiți-i cu un jet din abundență de apă.
întrebări de testare

Tipuri de procese de coroziune.
Descrieți coroziunea chimică și electrochimică.
Influența factorilor externi și interni asupra coroziunii metalelor.
Coroziunea căii de alimentare condens a centralelor și rețelelor de încălzire.
Coroziunea turbinelor cu abur.
Coroziunea echipamentelor de alcătuire și a căilor de rețea ale rețelei de încălzire.
Principalele metode de tratare a apei pentru reducerea intensității coroziunii sistemului de încălzire.
Scopul conservării echipamentelor de energie termică.
Enumerați metodele de conservare.

a) cazane cu abur;

B) cazane de apă caldă;

B) centrale cu turbine;

D) rețele de încălzire.

10. Oferiți o scurtă descriere a substanțelor chimice utilizate.

O serie de centrale electrice folosesc ape de râu și de robinet cu pH scăzut și duritate scăzută pentru alimentarea rețelelor de încălzire. Prelucrarea suplimentară a apei de râu la o instalație de apă duce de obicei la o scădere a pH-ului, o scădere a alcalinității și o creștere a conținutului de dioxid de carbon corosiv. Apariția dioxidului de carbon agresiv este posibilă și în schemele de acidificare utilizate pentru sistemele mari de alimentare cu căldură cu admisie directă de apă caldă (2000–3000 t/h). Dedurizarea apei conform schemei de cationizare Na crește agresivitatea acesteia datorită eliminării inhibitorilor naturali de coroziune - sărurile de duritate.

Un tip special de coroziune sub nămol apare în condițiile unui conținut scăzut de oxigen rezidual (când sunt îndeplinite standardele PTE) și când cantitatea de oxizi de fier este mai mare de 400 µg/dm 3 (în termeni de Fe). Acest tip de coroziune, cunoscut anterior în practica exploatării cazanelor cu abur, a fost găsit în condiții de încălzire relativ slabă și absența sarcinilor termice. În acest caz, produsele de coroziune în vrac, constând în principal din oxizi de fier trivalent hidratați, sunt depolarizatori activi ai procesului catodic.

Coroziunea în cazanele de apă caldă, sistemele de încălzire, sistemele de încălzire este mult mai frecventă decât în sistemele de condens cu abur. În cele mai multe cazuri, această situație se explică prin faptul că se acordă mai puțină atenție la proiectarea unui sistem de încălzire a apei, deși factorii pentru formarea și dezvoltarea ulterioară a coroziunii în cazane rămân exact aceleași ca pentru cazanele cu abur și toate celelalte echipamente. . Oxigenul dizolvat, care nu este îndepărtat prin dezaerare, săruri de duritate, dioxid de carbon, intrarea în cazanele de apă caldă cu apă de alimentare, provoacă diverse tipuri de coroziune - alcalină (intercristalină), oxigen, chelat, nămol. Trebuie spus că coroziunea chelaților în majoritatea cazurilor se formează în prezența anumitor reactivi chimici, așa-numiții „complexoni”.

Pentru a preveni coroziunea în cazane de apa calda si dezvoltarea ei ulterioara, este necesar sa luam cu seriozitate si responsabilitate prepararea caracteristicilor apei destinate fardurii. Este necesar să se asigure legarea dioxidului de carbon liber, oxigen, pentru a aduce valoarea pH-ului la un nivel acceptabil, să se ia măsuri pentru a proteja elementele din aluminiu, bronz și cupru ale echipamentelor de încălzire și cazanelor, conductelor și echipamentelor de încălzire împotriva coroziunii.

Recent, substanțe chimice speciale au fost utilizate pentru rețele de încălzire corecționale de înaltă calitate, cazane de apă caldă și alte echipamente.

Apa este în același timp un solvent universal și un lichid de răcire ieftin, este benefic să o folosești în sistemele de încălzire. Dar o pregătire insuficientă poate duce la se întoarce, dintre care unul este coroziunea cazanului. Riscurile posibile sunt asociate în primul rând cu prezența unei cantități mari de impurități nedorite în acesta. Este posibil să preveniți formarea și dezvoltarea coroziunii, dar numai dacă înțelegeți clar cauzele apariției acesteia și, de asemenea, sunteți familiarizat cu tehnologiile moderne.

Pentru cazanele de apă caldă, totuși, ca și pentru orice sistem de încălzire care utilizează apa ca lichid de răcire, sunt caracteristice trei tipuri de probleme datorită prezenței următoarelor impurități:

insolubil mecanic;
care formează precipitat dizolvat;
corozive.

Fiecare dintre aceste tipuri de impurități poate cauza coroziunea și defecțiunea unui cazan de apă caldă sau a altor echipamente. In plus, ele contribuie la scaderea randamentului si productivitatii cazanului.

Și dacă pentru o lungă perioadă de timp utilizați apă care nu a suferit o pregătire specială în sistemele de încălzire, atunci aceasta poate duce la consecințe grave - defectarea pompelor de circulație, reducerea diametrului alimentării cu apă și deteriorarea ulterioară, defecțiunea supapelor de control și de închidere. . Cele mai simple impurități mecanice - argilă, nisip, murdărie obișnuită - sunt prezente aproape peste tot, atât în apa de la robinet, cât și în sursele arteziene. De asemenea, în lichidele de răcire în cantități mari există produse de coroziune ai suprafețelor de transfer de căldură, conductelor și altor elemente metalice ale sistemului care sunt în contact constant cu apa. Inutil să spunem că prezența lor în timp provoacă defecțiuni foarte grave în funcționarea cazanelor de apă caldă și a tuturor echipamentelor de căldură și energie electrică, care sunt asociate în principal cu coroziunea cazanelor, formarea depunerilor de calcar, antrenarea sării și spumarea apei cazanului.

Cel mai frecvent motiv pentru care coroziunea cazanului, acestea sunt depozite de carbonat care apar la utilizarea apei cu duritate crescută, a cărei îndepărtare este posibilă prin. Trebuie remarcat faptul că, ca urmare a prezenței sărurilor de duritate, se formează scara chiar și în echipamentele de încălzire la temperatură joasă. Dar aceasta nu este singura cauză a coroziunii. De exemplu, după încălzirea apei la o temperatură mai mare de 130 de grade, solubilitatea sulfatului de calciu este redusă semnificativ, rezultând un strat dens. În acest caz, dezvoltarea coroziunii suprafețelor metalice ale cazanelor de apă caldă este inevitabilă.

Situl marin Rusia nu 05 octombrie 2016 Creat: 05 octombrie 2016 Actualizat: 05 octombrie 2016 Vizualizari: 5363

Tipuri de coroziune. În timpul funcționării, elementele cazanului de abur sunt expuse la medii agresive - apă, abur și gaze de ardere. Distingeți coroziunea chimică și cea electrochimică.

Coroziunea chimică, cauzata de abur sau apa, distruge metalul uniform pe toata suprafata. Rata unei astfel de coroziuni în cazanele marine moderne este scăzută. Mai periculoasă este coroziunea chimică locală cauzată de compușii chimici agresivi conținuti în depozitele de cenușă (sulf, oxizi de vanadiu etc.).

Cel mai comun și periculos este coroziunea electrochimică, care curge în soluții apoase de electroliți atunci când apare un curent electric, cauzat de o diferență de potențial între secțiunile individuale ale metalului, care diferă în eterogenitatea chimică, temperatură sau calitatea prelucrării.
Rolul electrolitului este îndeplinit de apă (cu coroziune internă) sau vapori de apă condensați în depozite (cu coroziune externă).

Apariția unor astfel de perechi microgalvanice pe suprafața țevilor duce la faptul că atomii de ioni ai metalului trec în apă sub formă de ioni încărcați pozitiv, iar suprafața țevii din acest loc capătă o sarcină negativă. Dacă diferența dintre potențialele unor astfel de perechi microgalvanice este nesemnificativă, atunci la interfața metal-apă se creează treptat un strat electric dublu, ceea ce încetinește cursul ulterioar al procesului.

Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor, potențialele secțiunilor individuale sunt diferite, ceea ce determină apariția unui EMF direcționat de la un potențial mai mare (anod) la unul mai mic (catod).

În acest caz, ionii metalici-atomi trec de la anod în apă, iar electronii în exces se acumulează pe catod. Ca urmare, EMF și, în consecință, intensitatea procesului de distrugere a metalului sunt reduse brusc.

Acest fenomen se numește polarizare. Dacă potențialul anodului scade ca urmare a formării unei pelicule de oxid de protecție sau a creșterii concentrației de ioni metalici în regiunea anodului, iar potențialul catodic rămâne practic neschimbat, atunci polarizarea se numește anodică.

Cu polarizarea catodă în soluție în apropierea catodului, concentrația de ioni și molecule capabile să elimine electronii în exces de pe suprafața metalului scade brusc. De aici rezultă că punctul principal în lupta împotriva coroziunii electrochimice este crearea unor astfel de condiții când se vor menține ambele tipuri de polarizare.
Este practic imposibil de realizat acest lucru, deoarece apa cazanului conține întotdeauna depolarizatori - substanțe care provoacă perturbarea proceselor de polarizare.

Depolarizatorii includ molecule de O2 și CO2, ioni de H+, Cl- și SO-4, precum și oxizi de fier și cupru. Dizolvate în apă, CO 2 , Cl - și SO - 4 inhibă formarea unui film dens de oxid protector pe anod și contribuie astfel la desfășurarea intensivă a proceselor anodice. Ionii de hidrogen H + reduc sarcina negativă a catodului.

Influența oxigenului asupra vitezei de coroziune a început să se manifeste în două direcții opuse. Pe de o parte, oxigenul crește viteza procesului de coroziune, deoarece este un depolarizator puternic al secțiunilor catodice, pe de altă parte, are un efect de pasivizare a suprafeței.
De obicei, piesele cazanului din oțel au o peliculă inițială de oxid suficient de puternică care protejează materialul de expunerea la oxigen până când este distrus de factori chimici sau mecanici.

Viteza reacțiilor eterogene (inclusiv coroziunea) este reglată de intensitatea următoarelor procese: alimentarea cu reactivi (în primul rând depolarizatori) la suprafața materialului; distrugerea peliculei de oxid protector; îndepărtarea produselor de reacție de la locul apariției lor.

Intensitatea acestor procese este determinată în mare măsură de factori hidrodinamici, mecanici și termici. Prin urmare, măsurile de reducere a concentrației de substanțe chimice agresive la o intensitate ridicată a celorlalte două procese, după cum arată experiența de funcționare a cazanelor, sunt de obicei ineficiente.

Rezultă că soluția la problema prevenirii deteriorarii coroziunii ar trebui să fie complexă, atunci când sunt luați în considerare toți factorii care influențează cauzele inițiale ale distrugerii materialelor.

Coroziunea electrochimică

În funcție de locul curgerii și de substanțele implicate în reacții, se disting următoarele tipuri de coroziune electrochimică:

oxigen (și varietatea sa - parcare),
sub-nămol (numit uneori „cochilie”),
intergranular (fragilitatea alcalină a oțelurilor pentru cazane),
slot și
sulfuros.

Coroziunea cu oxigen observate în economizoare, fitinguri, conducte de alimentare și de scurgere, colectoare de abur-apă și dispozitive intracolector (scuturi, conducte, desurîncălzitoare etc.). Serpentinele circuitului secundar al cazanelor cu dublu circuit, care utilizează cazane și încălzitoare de aer cu abur sunt deosebit de susceptibile la coroziunea cu oxigen. Coroziunea oxigenului are loc în timpul funcționării cazanelor și depinde de concentrația de oxigen dizolvat în apa cazanului.

Viteza de coroziune a oxigenului în cazanele principale este scăzută, ceea ce se datorează funcționării eficiente a dezaeratoarelor și regimului de apă fosfat-nitrat. În cazanele auxiliare cu tuburi de apă, ajunge adesea la 0,5 - 1 mm / an, deși în medie se află în intervalul 0,05 - 0,2 mm / an. Natura deteriorării oțelurilor cazanelor este gropi mici.

Un tip mai periculos de coroziune cu oxigen este coroziunea de parcare care curge în perioada de inactivitate a cazanului. Datorită specificului de funcționare, toate cazanele de nave (în special cazanele auxiliare) sunt supuse unei coroziuni intense de parcare. De regulă, coroziunea de parcare nu duce la defecțiuni ale cazanului, cu toate acestea, metalul corodat în timpul opririlor, ceteris paribus, este distrus mai intens în timpul funcționării cazanului.

Principala cauză a coroziunii de parcare este pătrunderea oxigenului în apă dacă cazanul este plin sau în pelicula de umiditate de pe suprafața metalică dacă cazanul este uscat. Un rol important îl au clorurile și NaOH conținute în apă, precum și depozitele de sare solubilă în apă.

Dacă clorurile sunt prezente în apă, coroziunea uniformă a metalului este intensificată, iar dacă aceasta conține o cantitate mică de alcalii (mai puțin de 100 mg/l), atunci coroziunea este localizată. Pentru a evita coroziunea parcării la o temperatură de 20 - 25 °C, apa trebuie să conțină până la 200 mg/l NaOH.

Semne externe de coroziune cu participarea oxigenului: mici ulcere locale (Fig. 1, a), umplute cu produse de coroziune maro, care formează tuberculi deasupra ulcerelor.

Îndepărtarea oxigenului din apa de alimentare este una dintre măsurile importante pentru reducerea coroziunii cu oxigen. Din 1986, conținutul de oxigen din apa de alimentare pentru cazane maritime auxiliare și deșeuri a fost limitat la 0,1 mg/l.

Cu toate acestea, chiar și cu un astfel de conținut de oxigen al apei de alimentare, se observă deteriorarea prin coroziune a elementelor cazanului în funcționare, ceea ce indică influența predominantă a proceselor de distrugere a peliculei de oxid și scurgerea produselor de reacție din locurile de coroziune. Cel mai ilustrativ exemplu care ilustrează efectul acestor procese asupra deteriorarii coroziunii este distrugerea serpentinelor cazanelor de utilizare cu circulație forțată.

Orez. 1. Deteriorări din cauza coroziunii cu oxigen

Daune cauzate de coroziuneîn cazul coroziunii cu oxigen, acestea sunt de obicei strict localizate: pe suprafața interioară a secțiunilor de admisie (vezi Fig. 1, a), în zona coturilor (Fig. 1, b), pe secțiunile de evacuare și în cotul bateriei (vezi Fig. 1, c), precum și în colectoarele de abur-apă ale cazanelor de utilizare (vezi Fig. 1, d). În aceste zone (2 - zona cavitației din apropierea peretelui) caracteristicile hidrodinamice ale fluxului creează condiții pentru distrugerea filmului de oxid și spălarea intensivă a produselor de coroziune.
Într-adevăr, orice deformare a fluxului de apă și a amestecului de abur-apă este însoțită de aspectul cavitația în straturile din apropierea peretelui fluxul de expansiune 2, unde bulele de vapori formate și care se prăbușesc imediat provoacă distrugerea peliculei de oxid datorită energiei microșocurilor hidraulice.
Acest lucru este facilitat și de tensiunile alternante în peliculă, cauzate de vibrația bobinelor și de fluctuațiile de temperatură și presiune. Turbulența crescută a fluxului local în aceste zone determină spălarea activă a produselor de coroziune.

Pe secțiunile de ieșire directă ale bobinelor, pelicula de oxid este distrusă din cauza impactului asupra suprafeței picăturilor de apă în timpul pulsațiilor turbulente ale fluxului amestecului de abur și apă, al cărui mod de mișcare dispersat-anular trece aici într-unul dispersat la o viteză de curgere de până la 20-25 m/s.
În aceste condiții, chiar și un conținut scăzut de oxigen (~ 0,1 mg/l) determină distrugerea intensă a metalului, ceea ce duce la apariția de fistule în secțiunile de admisie ale serpentinelor cazanelor de căldură reziduală de tip La Mont după 2- 4 ani de funcționare, iar în alte zone - după 6-12 ani.

Orez. Fig. 2. Deteriorări de coroziune la bobinele economizorului cazanelor de utilizare KUP1500R ale navei cu motor „Indira Gandhi”.

Ca o ilustrare a celor de mai sus, să luăm în considerare cauzele deteriorării bobinelor economizorului a două cazane de căldură reziduală de tip KUP1500R instalate pe suportul brichetei Indira Gandhi (tip Alexey Kosygin), care a intrat în funcțiune în octombrie 1985. Deja în Februarie 1987 din cauza deteriorării economizoarele ambelor cazane au fost înlocuite. După 3 ani, la aceste economizoare apar și deteriorarea bobinelor, situate în zone de până la 1-1,5 m de galeria de admisie. Natura deteriorării indică (Fig. 2, a, b) coroziune tipică cu oxigen, urmată de cedarea la oboseală (fisuri transversale).

Cu toate acestea, natura oboselii în anumite zone este diferită. Apariția unei fisuri (și mai devreme, crăparea peliculei de oxid) în zona sudurii (vezi Fig. 2, a) este o consecință a tensiunilor alternative cauzate de vibrația fasciculului de tuburi și caracteristica de proiectare unitate de conectare a bobinelor cu un colector (capătul unei bobine cu un diametru de 22x2 este sudat la un fiting curbat cu un diametru de 22x3).
Distrugerea peliculei de oxid și formarea fisurilor de oboseală pe suprafața interioară a secțiunilor drepte ale bobinelor, îndepărtate de intrare cu 700-1000 mm (vezi Fig. 2, b), se datorează tensiunilor termice alternative care apar in timpul punerii in functiune a cazanului, cand a servit suprafata fierbinte apă rece. În acest caz, acțiunea tensiunilor termice este sporită de faptul că aripioarele bobinelor îngreunează extinderea liberă a țevii de metal, creând tensiuni suplimentare în metal.

Coroziunea în suspensie se observă de obicei la cazanele principale cu tuburi de apă pe suprafețele interioare ale ecranului și țevile de abur ale fasciculelor de intrare îndreptate spre torță. Natura coroziunii sub nămol este gropi ovale cu o dimensiune de-a lungul axei majore (paralele cu axa conductei) de până la 30-100 mm.
Există un strat dens de oxizi sub formă de „cochilii” 3 pe ulcere (Fig. 3). Coroziunea sub nămol are loc în prezența depolarizatorilor solizi - oxizi de fier și cupru 2, care se depun pe cea mai caldă- tronsoane de conducte solicitate în locurile centrelor active de coroziune care apar în timpul distrugerii peliculelor de oxid .
Deasupra se formează un strat liber de calcar și produse de coroziune.
Pentru cazanele auxiliare, acest tip de coroziune nu este tipic, dar sub sarcini termice mari și moduri adecvate de tratare a apei, apariția coroziunii sub nămol în aceste cazane nu este exclusă.