ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Предупреждение внутрикотловой коррозии улучшением водно-химического режима из "Предупреждение коррозии барабанных котлов высокого давления " Система железо—вода (водяной пар) является, как известно, термодинамически нестабильной. Химики-корро-зионисты неоднократно подчеркивали старую истину , что железо — наименее пригодный материал для изготовления паровых котлов, и если оно оказывается наиболее применяемым, то только потому, что продукты коррозии, образующиеся при контакте рабочей среды с железом, способны защитить его от дальнейшего коррозионного разрушения. Можно сказать, несколько утрируя, что стальной гвоздь растворился бы в стакане чистой воды, как сахар или соль, если бы на его поверхности в результате быстрой реакции с водой [формула (2.5)] не образовалась нерастворимая защитная окисная пленка [15]. В этой связи с точки зрения химика-коррозиониста котел представляет собой искусно выполненную оболочку из тонкого слоя магнетита, опирающуюся на сталь, а задача контролирования внутрикотловой коррозии заключается в сохранении указанной пленки в процессе эксплуатации в неповрежденном состоянии. Не вызы вает сомнения, что при отсутствии защитной окисной пленки трубы поверхностей нагрева и другие котельные элементы, контактирующие с рабочей средой, были бы разрушены за немногие часы [13]. [c.126] Причины повреждения окисных пленок на внутрикотловой поверхности рассмотрены в гл. 1. Здесь укажем на некоторые из этих причин пониженные и чрезмерно высокие значения pH среды агрессивное воздействие кислорода, углекислоты, хлор-ионов, кислот, щелочей возможность диффузии ион-атомо В металла через окисную пленку с утолщением последней до такого критического размера, при котором происходит растрескивание окисного слоя, т. е. потеря им защитных свойств наличие на теплоотдающей поверхности малотеплопроводных и пористых отложений. [c.126] П0ГЛ0ЩС1ШЙ к конце трироваг1ию примесей котловой воды вплоть до расплавов солей, вызывая тем самым повреждение защитной окисной пленки и коррозионное поражение металла в-третьих, наличие пористых и малотеплопроводных отложений способствует нарушению нормального кипения, переходу на нестабильный пленочный режим и появлению значительных температурных колебаний. Это приводит к повреждению защитной пленки и развитию пароводяной и водородной коррозии даже при тепловых нагрузках ниже критического уровня (см. 2.3, 2,4). [c.127] Необходимо лакже усилить контроль за состоянием и восстановлением покрытий водоприготовительного оборудования. Плохое состояние этих покрытий нередко приводит к значительному приращению содержания железа в обрабатываемой воде по тракту ХВО. [c.128] Кроме добавка в состав питательной воды ТЭЦ входят многие потоки производственный и турбинный конденсаты конденсаты подогревателей сырой, подниточной и теплофикационной воды вода из дренажных баков и баков низких точек и др. Целесообразно хотя бы периодическое проведение баланса составляющих питательной воды по железу и другим примесям для оценки влияния отдельных потоков на качество питательной воды. Например, конденсат баков нижних точек и дренажных баков в количественном балансе питательной воды может составлять всего несколько процентов. Однако содержание железа в этих конденсатах иногда достигает нескольких миллиграмм на килограмм. Нередко всякого рода изменения в схемах дренажных, конденсатных и других трубопроводов не находят отражения в технической документации, об этих изменениях забывают, что затем затрудняет оперативный поиск источника ухудшения качества питательной воды, О важности учета многих элементов тепловой схемы свидетельствуют, в частности, такие при.меры. На одной ТЭЦ периодически нарушалось качество питательной воды по всем показателям, кроме жесткости, причем персонал не смог своевре.менно выяснить причину такого нарушения. Оказалось, что периодически из-за неисправности регулятора уровня расширитель непрерывной продувки переполнялся и котловая вода поступала в деаэраторы. В другом случае иа заполнение гидрозатвора деаэратора в качестве резерва была подведена сырая вода, что приводило к повышению жесткости питательной воды. Иногда дренажи схем парового отопления заводят только в дренажные баки, так что при опрессовке этих схем сырой водой последняя поступает в цикл питания котлов. В ряде случаев моющие растворы из схемы химической очистки попадали в питательный тракт работающих котлов в результате установки арматуры (вместо видимого разрыва) между промывочной и эксплуатационной схемами. Перечень таких и подобных нарушений, к сожалению, довольно значителен. С учетом причиняемого ущерба недооценивать их нельзя. [c.128] При расследовании причин коррозионных повреждений экранных труб одновременно на нескольких агрегатах нередко не обнаруживается либо упускается из вида предшествующее кратковременное, 10 наиболее серьезное нарушение водно-химического режима а все внимание сосредоточивается па постоянном незначительном отклоне-Н1Ш от норм качества питательной пли котловой воды. При этом не удается выработать требуемые противоаварийпые мероприятия по предотвращению подобных повреждений, в результате чего, они повторяются. Это обстоятельство необходимо учитывать прежде всего для теплоиапряженных котлов давлением 15,5 МПа, поскольку развитие водородного охрупчивания экранных труб этих котлов возможно при совсем незначительных, но опасных отложениях в результате кратковременного серьезного нарушения качества питательной воды, например, по жесткости или кремниевой кислоте (см. 2.3). [c.129] Иногда тепломеханическое оборудование (бойлеры, подогреватели, баки и т. п.) после длительного простоя в резерве или в ремонте включается в работу персоналом КТЦ без требуемой отмывки, оповещения персонала химического цеха и выполнения необходимых химических анализов. Практически это может приводить к временному ухудшению качества питательной Воды более чем па порядок и не должно допускаться. [c.131] Для оценки фактического состояния экранных труб п других поверхностей нагрева на каждой ТЭС должен быть утвержденный главным инженером график периодичности вырезки образцов труб со схемой (формулярами) мест рырезки. [c.131] Эти соединения разрушительно воздействуют на защитную пленку магнетита и усиливают коррозию металла экранных труб. [c.133] Известно также, что режим чисто фосфатной щелочности не исключает образования трещин в барабанах котлов высокого давления из сталп марок 22К и 16ГНМ и что при таком режиме многие из них были поражены трещинами не меньше, чем барабаны котлов, работающих в режиме избыточной (против нормы) свободной щелочности (см. 2.6). [c.134] Очевидно, для связывания кальциевой жесткости в котлах высокого давления фосфатирование могло бы иметь смысл там, где происходят существенные проскоки жесткости, но и на таких ТЭС целесообразен только периодический ввод фосфатов при возникновении проскоков жесткости. [c.135] В последние годы на недостатки фосфатирования как коррекционного метода внутрикотловой обработки обращалось внимание. Если ранее нормы ПТЭ ие ограничивали избыток фосфатов в продувочной воде, то затем такое ограничение было установлено в IX издании ПТЭ 100 мг/кг, в XII издании 75 мг/кг, в действующих нормах [53] —не более 30 мг/кг для мазутных котлов и не более 50 мг/кг для котлов, работающих на других видах топлива. На основании проведенных испытаний тенлонанря-женных котлов давлением 15,5 МПа Союзтехэнерго рекомендует для ряда ТЭС поддерживать еще меньшие избытки РОЗ-4 в продувочной воде (20 мг/кг). [c.135] Роль фосфатирования заключается в связывании кальция с образованием неприкипающего шлама, удаляемого периодической продувкой. Такой шлам обычно находят в нижних коллекторах экранов котлов низкого и среднего давления, но он, как правило, отсутствует в этих коллекторах на котлах дав Гением 15,5 МПа. Даже после опытной эксплуатации мазутного котла давлением 15,5 МПа Б течение 1 мес без периодической продувки в ннжннх коллекторах фосфатного шлама не оказалось. Присутствовали только окислы железа в виде порошка черного цвета. Предполагают, что в котлах давлением 15,5 МПа фосфатный шлам висит в толще котловой воды в дисперсном состоянии, адсорбирует взвешенные продукты коррозии с образованием железофосфатных частиц (мицелл), обладающих повышенным поверхностным зарядом (дзета-потенциал). В результате оказывается возможным осаждение таких частиц на внутренней поверхности наиболее теплонапряженных участков экранных труб, т. е. образование железофосфатных отложений. [c.136] Вернуться к основной статье