ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы противокоррозионной обработки котловой воды из "Коррозия и борьба с ней " Существуют разные конструкции паровых котлов, но по существу все они представляют собой емкости из малоуглеродистой или низколегированной стали, обогреваемые горячими газами. Из котла пар может поступать в перегреватель, изготовленный из более легированной стали, и нагреваться до еще более высокой температуры. Для обеспечения максимальной теплопередачи котловые трубы обычно объединяют в пучок, а греющие газы подают в межтрубное пространство или, реже, в трубы. Пар после совершения работы или другого использования попадает в трубчатый конденсатор, обычно из сплавов на основе меди. Охлаждающая вода может быть как пресная, так и загрязненная, солоноватая применяют также морскую воду. Сконденсированный пар затем возвращается в котел, и цикл повторяется. [c.282] Процессы, обусловливающие коррозию паровых котлов силовых станций, рассмотрены в обзоре Манна [191 для промышленных кипятильников аналогичный обзор, в том числе и мер борьбы с коррозией, сделан Фреем [20]. [c.282] Некоторые котлы оборудуются индикатором хрупкости, с помощью которого можно непрерывно контролировать качество химической обработки воды, выявляя потенциальную способность воды вызывать коррозионное растрескивание под напряжением (рис. 17.3) [21, 22. Для этого испытывается образец из пластически деформированной котельной стали. Образец находится в напряженном состоянии, которое создается отжимным винтом. Положением винта регулируется слабый ток горячей котловой воды к участку образца, который испытывает наибольшее растягивающее напряжение. На этом же участке вода испаряется. Считается, что котловая вода не вызывает хрупкости стали, если образцы не подвергаются растрескиванию в течение 30-, 60-и 90-дневных испытаний. Проведение таких испытаний является достаточной мерой предосторожности, так как у пластически деформированного образца склонность к растрескиванию более выражена, чем у какого-либо участка котла. Благодаря этому можно при необходимости откорректировать режим подготовки воды, не допуская разрушения котла. [c.282] Судя по количеству водорода, накапливающегося в котлах в зависимости от времени, а также по данным лабораторных измерений скорости коррозии, скорость роста оксида подчиняется параболическому закону 123], а следовательно, контролируется диффузией. Механизм этого процесса, как это описано в гл. 10, связан с миграцией ионов и электронов через слой твердых продуктов реакции. [c.283] При некоторых условиях эксплуатации котлов на стенках труб со стороны воды образуются отложения оксидов металлов и неорганических соединений. В зоне отложения происходит местный перегрев, сопровождающийся добавочным осаждением из воды растворенных веществ. В результате этого обычно возникают язвы или трубы забиваются, что приводит к еще большему местному нагреву и появлению разрушающего напряжения в трубе. Кроме того, водород, образующийся в результате коррозии железа, может проникать в сталь. Начинается обезуглероживание, которое сопровождается образованием микротрещин вдоль границ зерен и может вызвать разрыв трубы. Разрушения такого типа могут происходить без значительного уменьшения толщины стенки трубы. При отсутствии отложений на трубах котлов подобных коррозионных разрушений не наблюдается [28]. [c.284] Основная противокоррозионная обработка воды включает удаление растворенных газов, добавление щелочи и ингибиторов. [c.285] В результате в конденсаторе и линии возврата конденсата образуется горячий раствор диоксида углерода. В случае его высокой концентрации линия возврата конденсата подвергается сильной коррозии. При этом образуется растворимый РеСОз, который с конденсатом возвращается в котел. Здесь он разлагается на Fe(OH)j и СОа последний вновь может участвовать в коррозионных процессах. [c.285] Медные сплавы, из которых изготовлены конденсаторы, также подвергаются коррозии, если растворенный кислород присутствует совместно с диоксидом углерода, однако в отсутствие кислорода коррозия медных сплавов незначительна. Так как диоксид углерода не расходуется в процессе коррозии, он будет по мере поступления питательной воды накапливаться, если его время от времени не удалять (периодически заменяя часть котловой воды). [c.285] Питательную воду для котлов высокого давления обрабатывают до достижения значений pH = 9,5- 11,0, измеренных при комнатной температуре. В котлах низкого давления pH обычно повышают до 11—11,5. В некоторых котлах высокого давления вместо NaOH применяют NHg, соответственно, при более низких значениях pH = 8,5- 9,0. Благодаря, своей летучести аммиак предотвращает накопление концентрированной щелочи в узких зазорах, предупреждая, как показано ниже, усиление коррозии стали в этих местах. [c.286] Количество добавляемой щелочи в условиях работы усредненного котла было рассчитано Поттером [32] на основе статистического анализа данных по действующим котлам. При обследовании в Англии 513 котлов, эксплуатируемых без добавления щелочи в питательную воду, в 29 % из них обнаружена коррозия котловых труб. В то же время из 121 котла, работающего с добавлением щелочи, коррозии подвергалось только 5%. [c.287] ДОБАВЛЕНИЕ ИНГИБИТОРОВ. Ингибиторы можно использовать для предупреждения КРН и коррозии линии возврата конденсата. Как отмечалось выше, первый вид коррозии может быть сведен к минимуму добавлением фосфатов. Испытания с применением индикатора хрупкости [22] показали, что эффективными ингибиторами для этой цели являются таннины, в частности экстракт из коры квебрахо — дерева, растущего в Южной Америке его иногда добавляют в котловые воды для предупреждения образования накипи. Хорошие ингибирующие свойства проявляют также нитраты при введении в виде NaNOs в количествах, соответствующих 20—30 % щелочности воды по едкому натру [221. Этот вид обработки с успехом использован при подготовке питательной воды для котлов локомотивов. Его применение фактически предотвращало КРН. [c.287] Любое из этих веществ, будучи добавлено в котловую воду в достаточном количестве, нейтрализует угольную кислоту и сдвигает значения pH парового конденсата в щелочную область, уменьшая таким образом его агрессивность. [c.288] Вернуться к основной статье