ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Коррозионные разрушения экранных труб и методы их предотвращения из "Водно-химический режим мощных энергоблоков ТЭС " При работе котлов высокого давления на жидком топливе на многих ТЭЦ и ГРЭС наблюдаются хрупкие разрушения труб экранных поверхностей нагрева главным образом с огневой стороны. [c.84] После микротравления труб в 50%-ном подогретом водном растворе соляной кислоты, позволившем полностью снять отложения, было обнаружено, что металл под очагами крррозии поражен различно ориентированными трещинами. Как показал металлографический анализ, трещины распространяются в глубь металла но границам зерен. По краям разрыва обнаружено некоторое обезуглероживание металла. Температура металла в очагах коррозии гораздо выше, чем вне их. Об этом свидетельствует значительное изменение его микроструктуры. [c.85] В тыльной части трубы она состоит из зерен феррита и перлита. В местах коррозионных язвин — из феррита и карбидов. Кроме того, в местах, пораженных язвенной коррозией, обнаружено повышенное содержание водорода. Так, в металле тыльной части трубы содержание водорода равно 0,62 см на 100 г металла, а в очагах коррозии— 11—25 см на 100 г металла. Значительное содержание водорода в металле с огневой стороны трубы и вызвало образование межкрнсталлит-ных трещин и хрупкие разрушения. [c.85] Развитие коррозионных процессов в котле приводит к обогащению соединениями железа не только котловой, но и питательной воды вследствие уноса их с паром. Повышенное содержание аммиака в питательной воде (до 1500—4500 мкг/кг ЦНз) способствует увеличению его концентрации в конденсате, вследствие чего наблюдается аммиачная коррозия латунных трубок ПНД. В результате содержание меди в питательной воде повышается до 20—40 мкг/кг. [c.86] Определение количества водорода в металле аварийной трубы бокового экрана на высоте второго яруса горелок ТЭЦ-2 показало, что в районе разрушения содержалось 73,66 см водорода на 100 г металла, а вдали от разрушения—1,4 см водорода на 100 г металла. [c.87] Хрупкие разрушения имели место и на ряде ГРЭС. Так, на одном энергоблоке Приднеправской ГРЭС наблюдалось несколько случаев хрупких разрушений экранных труб двухсветного и фронтового экранов. Разрывы труб начались после 700 ч эксплуатации. Исследованию подвергалась экранная труба правого фронтового экрана солевого отсека, проработавшая 9766 ч. Наружная поверхность трубы была покрыта плотным слоем окалины темно-бурого цвета, а внутренняя поверхность — слоем окалины почти черного цвета. После микротравления в 50%-ном растворе H l на виутрен-ней поверхности трубы вблизи разрыва обнаружены трещины различной протяженности и глубины. [c.87] Исследования микроструктуры металла в темной и светлой зоне участков трубы (вблизи места разрыва и вдали от него) показали, что в темных участках процентное содержание перлитной составляющей значительно меньше, чем на светлых участках. Кроме того, содержание водорода в металле стенки трубы, имеющей темные участки, примерно в 10 раз больше, чем на светлых участках. [c.87] Указанные данные свидетельствуют о том, что причинами разрушения трубы являются пароводяная коррозия и наводорожива-ние металла. Этому способствует наличие слоя окалины, под которой происходило глубокое упаривание котловой воды с одновременным значительным повышением температуры металла трубы. [c.87] Хрупкие разрущения экранных труб в основном происходят на котлах, работающих на жидком топливе, т. е. на котлах, имеющих высокие локальные тепловые нагрузки. В этих условиях усиливается образование отложений на внутренней поверхности экранных труб, что вызывает сильное повышение температуры стенок этих труб. [c.87] Появление кислых фосфатов также вызывает коррозию металла и усиливает процесс образования отложений, приводящий к повышению температуры стенки труб. Все эти процессы приводят к развитию пароводяной коррозии с последующим наводороживанием металла и хрупким разрушением. [c.87] В целях предотвращения пароводяной коррозии и хрупких разрущенпй металла в котловую воду необходимо вводить реагент, способный как сообщать воде щелочную реакцию, так и обеспечивать целостность защитной магнетитовой пленки. Это вещество должно обладать хорошей стойкостью в котловой воде, а продукты его разложения не должны быть коррозионноагрессивными. [c.88] С этой точки зрения по современным представлениям преимуществами обладает гидроокись лития, ЬЮН не вызывает образования коррозионных язвин в котельном металле при любой его концентрации вплоть до температур 316°С. [c.88] Следует иметь в виду, что литий с фосфатами образует труднорастворимый в воде Р. зРО , поэтому введение гидроокиси лития несовместимо с режимом фосфа-тировання. [c.88] Такое сложное сочетание различных конструкционных материалов затрудняло выбор рационального водно-химического режима. [c.89] На рис. 4-3 приведена схема энергоблока. Отработавший в турбине пар направляется в смешивающий конденсатор,- где охлаждается и конденсируется водой, поступающей из сухой градирни. Для восполнения потерь воды II пара в цикле энергоблока в конденсатор подается химически обессоленная во,да. Конденсат для питания котлов отбирается из напорной магистрали циркуляционного водовода и, пройдя механические сульфо-угольные фильтры, подается в тракт ПНД. [c.89] Первоначально по рекомендации поставщика и авторов градирен значение pH циркуляционной воды, а следовательно, и питательной воды котлов было рекомендовано равным 8—8,5, которое поддерживалось дозировкой в питательную воду гидразингидрата. В тракте котла гидразингидрат разлагался до аммиака, который обеспечивал значение pH циркуляционной воды градирен 8—8,5. Режим котловой воды в этот период поддерживался вводом непосредственно в барабаны котлов тринатрийфосфата. [c.90] В начальный период эксплуатации энергоблоков содержание алюминия в циркуляционной воде градирен и в питательной воде котлов составляло 60—120 мкг/кг, повышаясь до 220 мкг/кг и более при остановах и пусках энергоблоков. Высокое содержание алюминия в циркуляционной воде градирен свидетельствовало о том, что происходила интенсивная коррозия алюминиевых трубок. Наблюдения за коррозией алюминия показывают, что на поверхности оборудования появляются язвины, скорость образования которых равна примерно 0,2 мм в год. Это говорит о том, что трубки с толщиной стенок в 1 мм могут выходить из строя примерно через 5—6 лет. [c.90] В связи с этим ВТИ была установлена новая норма значения pH питательной воды котлов и циркуляционной воды градирен, равная 7—7,5, и отменена дозировка в питательную воду гидразингидрата. [c.90] Вернуться к основной статье