Korrosion och erosion i pannan av medium och lågt tryck från ugnen. Korrosion av rörledningar och varmvattenpannor Korrosor Korrosion och skador på pannor
Korrosion av stål i ångkedjor som förekommer under verkan av vattenånga reduceras, huvudsakligen till nästa reaktion:
ZFE + 4N20 \u003d FE2O3 + 4H2
Det kan antas att pannans inre yta är en tunn film av järnmagnetoxiden. Under pannans funktion förstörs oxidfilmen kontinuerligt och bildas igen och väte skiljer sig. Eftersom ytfilmen av järnmagnetoxiden är huvudskyddet för stål, bör det bibehållas i tillståndet av den minsta permeabiliteten för vatten.
För pannor, förstärkningar, vatten och ånglinjer, övervägande enkel kol eller låglegerat stål används. Korrosionsmediet i alla fall är vatten- eller vattenånga varierande renhetsgrader.
Temperaturen vid vilken korrosionsprocessen kan strömma, sträcker sig från temperaturen på rummet där den inaktiva pannan är belägen, till kokpunkten för mättade lösningar när pannan uppträder, vilket ibland är 700 °. Lösningen kan ha en temperatur signifikant högre än den kritiska temperaturen hos rent vatten (374 °). Emellertid är höga koncentrationer av salter i pannor sällsynta.
Mekanismen genom vilken fysikaliska och kemiska orsaker kan leda till förstörelsen av filmen i ångkedjor, skiljer sig väsentligen från den studerade mekanismen vid lägre temperaturer på mindre ansvarsfull utrustning. Skillnaden ligger i det faktum att korrosionshastigheten i pannor är mycket större på grund av hög temperatur och tryck. Hög hastighet av värmeöverföring från pannans väggar till mediet når 15 avföring / cm2Sec, förbättrar också korrosion.
Pottelkorrosion
Korrosionsskivor och deras fördelning på metallytan kan variera mycket. Korrosionsbänkor bildas ibland inuti de redan befintliga skalen och är ofta anordnade så nära varandra att ytan blir extremt ojämn.Erkännande av punktkorrosion
Att ta reda på orsakerna till bildandet av korrosionsförstöring av en viss typ är ofta mycket svårt, eftersom flera orsaker kan agera samtidigt. Dessutom maskerar ett antal förändringar under kylningen av pannan från hög temperatur och under vattenhöjning, ibland de fenomen som inträffade under drift. Erfarenheten bidrar dock avsevärt att känna igen punktkorrosion i pannor. Exempelvis observerades att närvaron i korrosionssänkningen eller på ytan av den svarta magnetiska oxid tuberkulosen indikerar att den aktiva processen fortsatte i pannan. Sådana observationer används ofta vid kontroll av händelser som antagits för att skydda mot korrosion.
Den bör inte blandas av järnets oxid, som är formad i ställen av aktiv korrosion, med svart magnetisk oxid av järn, ibland närvarande i form av suspension i pannvatten. Det måste komma ihåg att varken den totala mängden fin magnetisk oxid av järn eller mängden väte som frigörs i pannan inte kan fungera som ett tillförlitligt tecken på omfattningen och storleken på ursprungets korrosion. Gyrat Zaksi-järn, som kommer in i pannan från främmande källor, till exempel från tankar för kondensat eller från rörledningspannan, kan delvis förklara närvaron i pannan som järn och väteoxid. Gyrat av järn Zaisi som kommer med näringsvatten interagerar i reaktionskedjan.
ZFE (OH) 2 \u003d Fe3O4 + 2N2O + H2.
Orsaker som påverkar utvecklingen av punktkorrosion
Utländska föroreningar och stress. Icke-metalliska inklusioner i stål, såväl som spänningar, kan skapa anodiska områden på en metallyta. Typiskt är korrosionsbänkor av olika storlekar och spridda över ytan i störning. I närvaro av spänningar följer skalets placering riktningen för den applicerade spänningen. Typiska exempel kan betjäna fina rören på platser där fenorna gav sprickor, liksom de platser att rulla av pannrör.
Upplöst syre.
Det är möjligt att den starkaste aktivatorn av punktkorrosion löses i vatten syre. Vid alla temperaturer, även i en alkalisk lösning, tjänar syre som en aktiv depolarisator. Dessutom kan syrekoncentrationselement lätt uppstå i pannor, speciellt under skalan eller föroreningar, där stagnationssegment skapas. Den vanliga åtgärden av kampen mot denna typ av korrosion är avluftning.
Upplöst kolanhydrid.
Eftersom lösningarna av kolanhydriden har en svagt sur reaktion, accelererar den korrosion i pannor. Alkaliskt pannvatten minskar aggressiviteten hos den upplösta kolanhydriden, men den fördel som härrör från detta gäller inte ytan, tvättas med ånga eller på rörledningar för kondensat. Avlägsnande av kolanhydrid tillsammans med upplöst syre genom mekanisk avluftning är en vanlig händelse.
Försök har nyligen gjorts för att tillämpa cyklohexilamin för att eliminera korrosion i ångledningar och rörledningar för kondensatvärmesystem.
Insättningar på pannans väggar.
Mycket ofta kan korrosiva skal hittas längs den yttre ytan (eller under ytan) av sådana avlagringar, såsom rullande skala, pannlampa, pannrum, korrosionsprodukter, oljefilmer. När du börjar, kommer punktkorrosionen att utvecklas vidare, om inte avlägsna korrosionsprodukter. Denna typ av lokal korrosion förbättras av katod (med avseende på pannstål) karaktären av utfällning eller uttömningen av syre under avlagringar.
Koppar i pannvatten.
Om vi \u200b\u200btar hänsyn till de stora mängderna av kopparlegeringar som används för hjälputrustning (kondensatorer, pumpar, etc.), så är det inget överraskande i de flesta fall i pannor sediment en koppar innehåller koppar. Det är vanligtvis närvarande i metallstaten, ibland i form av oxid. Mängden koppar i sediment varierar från procentandelen av procent till nästan ren koppar.
Frågan om värdet av koppar sediment i korrosionskedjan kan inte anses vara löst. Vissa hävdar att koppar endast är närvarande i den frätande processen och påverkar inte det, andra, tvärtom, tror att koppar, som är en katod i förhållande till stål, kan bidra till punktkorrosion. Ingen av dessa synpunkter bekräftas av direkta experiment.
I många fall observerades obetydlig korrosion (eller till och med dess fullständiga frånvaro), trots att inlåning i hela pannan innehöll signifikanta mängder metallisk koppar. Det finns också information som när kopparkontakt med koldioxidstål i alkaliskt pannvatten, vid förhöjda temperaturer, förstörs koppar snarare än stål. Kopparringar, krympande ändar av doftande rör, kopparnitar och skärmarna på den hjälputrustning genom vilken pannvatten passerar, nästan helt förstörda även vid relativt låga temperaturer. Med tanke på detta antas det att metallkoppar inte förbättrar korrosionen av pannstålet. Den avsatta koppar kan övervägas helt enkelt som en slutprodukt av reduktionen av oxid med väte vid dess bildning.
Tvärtom observeras mycket stark korrosionssåring av pannmetall ofta bredvid sediment, särskilt rika koppar. Dessa observationer ledde till antagandet att koppar, eftersom det är en katod i förhållande till stål, bidrar till punktkorrosion.
Pannans yta representerar sällan nakenmetalljärn. Oftast har det ett skyddande skikt som huvudsakligen består av järnoxid. Det är möjligt att sprickorna är formade i detta skikt, ytan är anoden på koppar. På sådana ställen förbättras bildandet av korrosionsbänkor. Detta kan i vissa fall förklara den accelererade korrosionen hos de platser där diskbänken bildades, liksom allvarlig punktkorrosion, observerades ibland efter rengöring av pannorna med användning av syror.
Fel vård för inaktiva pannor.
En av de vanligaste orsakerna till bildandet av korrosionsskal är bristen på korrekt vård för inaktiva pannor. En inaktiv panna måste innehålla antingen helt torr eller fylld med vatten som behandlas på ett sådant sätt att korrosion är omöjligt.
Det kvarvarande vattnet på den inre ytan av en inaktiv panna löser upp syre från luften, vilket leder till bildandet av skal, vilket i framtiden kommer att centreras kring vilka korrosionsprocessen kommer att utvecklas.
De vanliga instruktionerna för skydd av inaktiva pannor från korrosion är som följer:
1) Nedstigningen av vatten från en annan varm panna (ca 90 °); blåser pannan med luft till sin fullständiga dränering och innehåll i torrt tillstånd;
2) Fyllning av pannan med alkaliskt vatten (pH \u003d 11) innefattande ett överskott av SO3-joner "(ca 0,01%) och förvaring under vatten eller ånglucka;
3) Fyllning av pannan med en alkalisk lösning innehållande, kromsyra salter (0,02-0,03% SG4 ").
När kemiska rengöringskedjor kommer det skyddande skiktet av järnoxid att avlägsnas på många ställen. Därefter kan dessa platser inte täckas med ett nyformat fast skikt och på dem, även i frånvaro av koppar, kommer sänkor att visas. Därför rekommenderas det omedelbart efter kemisk rengöring för att återuppta lager av järnoxid genom att behandla en kokande alkalisk lösning (precis som det är gjort för att nya pannor som går in i drift).
Korrosionsekonomi
Allmänna bestämmelser om pannhus är lika tillämpliga på ekonomierna. Emellertid, economizer, uppvärmt näringsvatten och belägen framför pannan, särskilt känsligt för bildandet av korrosionsskal. Den representerar den första ytan med en hög temperatur som upplever den destruktiva effekten av syre upplöst i näringsvatten. Dessutom har vatten som passerar genom en ekonomizer som regel ett lågt pH-värde och innehåller inte kemiska moderatorer.
Kampen mot korrosion av ekonomiärer är att avluftning av vatten och tillägg av alkali- och kemiska retarders.
Ibland utförs behandlingen av pannvatten genom att passera en del av det genom en ekonomi. I det här fallet bör inlåning av slammet i ekonomin undvikas. Det är också nödvändigt att ta hänsyn till effekten av sådan återvinning av pannvatten på ångaens kvalitet.
Bearbetning av pannvatten
Vid bearbetning av pannvatten för att skydda mot korrosion är den primära uppgiften bildandet och bevarandet av skyddsfilmen på metallytor. Kombinationen av ämnen som tillsätts till vattnet beror på arbetsförhållandena, speciellt på trycket, temperaturen, termisk spänning av näringsvattnet kvalitet. För alla fall måste emellertid tre regler observeras: pannvattnet måste vara alkaliskt, bör inte innehålla upplöst syre och förorena värmesytan.Caustic Satter ger bäst skydd vid pH \u003d 11-12. I praktiken, med en komplex komposition av pannvatten, erhålles de bästa resultaten vid pH \u003d 11. För pannor som arbetar vid tryck under 17,5 kg / cm2, stöds pH vanligtvis inom, mellan 11,0 och 11,5. För högre tryck, på grund av möjligheten att förstörelsen av metallen som ett resultat av felaktig cirkulation och lokal ökning av koncentrationen av alkalilösning, är pH, vanligtvis lika med 10,5-11,0.
Kemiska reduktionsmedel används allmänt för att avlägsna resterande syre: svavelsyrasalter, järnzaisihydrat och organiska reduktionsmedel. Föreningarna med bivalent järn är mycket bra att avlägsna syre, men bildar slam, som har en oönskad effekt på värmeöverföring. Organiska reduktionsmedel, på grund av deras instabilitet vid höga temperaturer, rekommenderas vanligtvis inte för pannor som arbetar vid tryck över 35 kg / cm2. Det finns data om sönderdelning av sulfiumsalter vid förhöjda temperaturer. Användningen av dem i små koncentrationer i tryckkedjor upp till 98 kg / cm2 utövas emellertid allmänt. Många högtrycksinstallationer fungerar alls utan kemisk avluftning.
Kostnaden för specialutrustning för avluftning, trots sin otvivelaktiga fördel, är inte alltid motiverad för små installationer som arbetar med relativt låga tryck. Vid tryck under 14 kg / cm2 kan partiell avluftning i näringsvärmare medföra innehållet i upplöst syre till ungefär 0,00007%. Tillsatsen av kemiska reduktionsmedel ger goda resultat, speciellt när vatten pH är över 11 och de substanser som binder syre tillsätts till vattenförsörjningen till pannan, vilket säkerställer absorptionen av syre utanför pannan.
Korrosion i koncentrerat pannvatten
Låga koncentrationer av kaustisk soda (ca 0,01%) bidrar till bevarandet av oxidskiktet på stål i ett tillstånd som säkert ger korrosionsskydd. Lokal koncentrationsökning orsakar allvarlig korrosion.Plots av pannytan, på vilken alkalikoncentrationen når en farlig mängd, kännetecknas vanligen av överflödig, med avseende på cirkulerande vatten, värmeförsörjning. Den zon som är berikad nära metallytan kan förekomma på olika ställen i pannan. Korrosionsugor är belägna i form av remsor eller långsträckta områden, ibland släta och ibland fyllda med fast och tät magnetisk oxid.
Rör belägna horisontellt eller något snett och mottagligt för den intensiva effekten av strålning ovanifrån, utbröts inuti, längs den övre generatorn. Sådana fall observerades i höga kraftpannor och reproducerades också med speciellt uppsatta experiment.
Rör där vattencirkulationen är ojämn eller störd med en stor belastning av pannan, kan förstöras längs den lägre generatorn. Ibland uttrycks korrosion dramatiskt längs en variabel vattennivå på sidoytorna. Ofta kan du observera rikliga kluster av magnetisk oxid av järn-ibland lös, som ibland representerar täta massor.
Överhettningsstål förbättrar ofta förstörelsen. Detta kan uppstå som ett resultat av bildandet av ett parskikt vid toppen av det lutande röret. Bildandet av en ångskjorta är möjlig i vertikala rör med en förstärkt värmeförsörjning, vilket indikerar temperaturmätning i olika delar av rören under pannoperationen. Karaktäristiska data erhållna under dessa dimensioner presenteras i fig. 7. Begränsade överhettningsområden i vertikala rör som har en normal temperatur över och under "heta plats" kan vara resultatet av ett filmkokande vatten.
När det är på ytan av pannröret bildas en ångbubbla, metalltemperaturen stiger under den.
Ökning av koncentrationen av alkali i vatten bör ske på ytan av sektionen: ångbubblan är vatten - uppvärmningsytan. I fig. Det visas att även en liten ökning av temperaturen hos vattenfilmen som kommer i kontakt med metallen och med en expanderande ångbubbla leder till en koncentration av kaustik soda, mätt med procentandelar och inte av miljoner. Vattenfilmen berikad med alkali som bildades som ett resultat av utseendet hos varje ångbubbla påverkar den lilla delen av metallen och under en mycket kort tid. Emellertid kan den totala effekten av ånga på ytan av uppvärmning förstärkas genom den kontinuerliga verkan av en koncentrerad alkalilösning, trots att den totala massan av vatten endast innehåller miljonrockar av kaustik soda. Några försök har gjorts för att hitta frågan om problemet i samband med den lokala ökningen av koncentrationen av kaustik soda på uppvärmningsytorna. Så det föreslogs att lägga till neutrala salter till vatten (till exempel kloridmetaller) i en större koncentration än kaustisk nat. Det är emellertid bäst att utesluta tillsatsen av kaustik natra alls och för att säkerställa det nödvändiga pH-värdet genom att administrera hydrolyserande salter av fosforsyra. Beroendet mellan lösningens pH och koncentrationen av fosfornsalter presenteras i fig. Trots det faktum att vattnet innehållande fosfornationssaltet har ett högt pH-värde kan det parallellt vara parallellt med en signifikant ökning av koncentrationen av hydroxyljoner.
Det bör emellertid komma ihåg att uteslutandet av användningen av kaustik soda endast innebär att en faktor avlägsnas, accelererar korrosion. Om en ångskjorta är formad i rören, sedan åtminstone vatten och inte innehöll alkali, är korrosionen fortfarande möjligt, om än i mindre utsträckning än i närvaro av kaustik soda. Lösningen på problemet bör också ses genom att byta strukturen, ges samtidigt en tendens till en konstant ökning av värmeytans energispänning, som i sin tur säkert förbättrar korrosion. Om temperaturen hos det tunna skiktet av vatten, direkt vid rörets uppvärmningsyta, överstiger den genomsnittliga temperaturen hos vattnet i den oförskämda kramen, skulle vara i ett lågt värde, i ett sådant skikt kan det relativt odla koncentrationen av kaustik soda. Kurvan visar ungefär fördelarna med jämvikt i lösningen innehållande endast kaustik soda. De exakta data beror i viss utsträckning, från trycket i pannan.
Alkalisk bräcklighet av stål
Alkali-bräcklighet kan definieras som utseende av sprickor i området av nitsömmar eller på andra ställen av föreningar där den koncentrerade alkali-lösningen är möjlig och där det finns höga mekaniska spänningar.Den allvarligaste skadan förekommer nästan alltid i området med nitsömmar. Ibland leder de till pannans blast; Oftare att producera dyra reparation även relativt nya pannor. En amerikansk järnväg för året registrerade bildandet av sprickor i 40 lokomotivkedjor, vilket krävde reparationerna värda cirka 60 000 dollar. Utseendet på bräcklighet installerades också på rören på råvarorna, på länkarna, grenröret och på de trådade anslutningarna.
Den spänning som krävs för förekomsten av alkalisk bräcklighet
Övning visar en liten sannolikhet för bräcklig förstöring av konventionellt pannstål, om spänningarna inte överstiger avkastningsstyrkan. Spänningen som skapas av trycket av ånga eller jämnt fördelad belastning från sin egen vikt av strukturen kan inte leda till bildandet av sprickor. De spänningar som skapas genom rullning av arkmaterialet avsedda för tillverkning av pannor, deformation under en nitning eller någon kallbehandling som är associerad med kvarvarande deformation kan emellertid orsaka frakturbildning.
Närvaron av de undantagna spänningarna är valfri för att bilda sprickor. Ett prov av pannstål, föruppehålls med konstant böjspänning och sedan fritt, kan ge en spricka i en alkalisk lösning, vars koncentration är lika med en ökad alkalikoncentration i pannvatten.
Alkalikoncentration
Den normala alkalikoncentrationen i panntrumman kan inte orsaka sprickor, eftersom den inte överstiger 0,1% Naon och den minsta koncentrationen vid vilken alkalisk bräcklighet observeras ovan är normalt vid ca 100 gånger.
Sådana höga koncentrationer kan erhållas som ett resultat av extremt långsamt sänkning av vatten genom en nitningssöm eller något annat clearance. Detta förklarar utseendet på fasta salter utanför de flesta nitsömmar i ångpannor. Det farligaste flödet är sådant att det är svårt att detektera det lämnar fällningen av en fast substans inuti nitsömmen där det finns höga kvarvarande spänningar. Den gemensamma effekten av spänningen och den koncentrerade lösningen kan orsaka utseende av alkaliska bräcklighetsprickor.
Enhet för detektering av alkalisk bräcklighet
En speciell anordning för styrning av vattenkompositionen reproducerar förfarandet för indunstning av vatten med en ökning av alkalikoncentrationen på ett stressat stålprov under samma betingelser i vilka detta inträffar i området med nitsöm. Sprickningen av kontrollprovet indikerar att pannvattnet i denna komposition kan orsaka alkalisk bräcklighet. Följaktligen är vattenbehandling i detta fall nödvändigt, vilket eliminerar sina farliga egenskaper. Emellertid betyder sprickan av kontrollprovet inte att det redan finns sprickor i pannan eller kommer att visas. I nitsömmarna eller på andra ställen är föreningarna inte nödvändigtvis tillgängliga samtidigt och flöde (ångande) och spänning och en ökning av alkalikoncentrationer, som i kontrollprovet.
Kontrollenheten är installerad direkt på ångpannan och låter dig döma kvaliteten på pannvatten.
Testet varar 30 eller flera dagar när vattencirkulationen är konstant genom styranordningen.
Spricka erkännande av alkalisk bräcklighet
Kakor av alkalisk bräcklighet i konventionellt pannstål är olika i naturen än trötthetsprickor eller sprickor som bildas på grund av höga spänningar. Detta illustreras i fig. I9, som visar den interkristallina karaktären hos sådana sprickor som bildar ett tunt nät. Skillnaden mellan intrakristallina sprickor av alkalisk bräcklighet och intrakristallina sprickor orsakade av korrosionsmatning kan ses jämfört.
I legerade stål (till exempel nickel eller silikargonogen) som används för lokomotivkedjor är sprickor också belägna galler, men passerar inte alltid mellan kristalliter, som i fallet med vanligt pannstål.
Teori om alkalisk bräcklighet
Atomer i metallens kristallgitter, belägen vid gränserna för kristalliter, upplever en mindre symmetrisk effekt av sina grannar än atomer i resten av kornet. Därför är de lättare att lämna kristallgitteret. Man kan anses att med ett noggrant urval av en aggressiv miljö kommer det att vara möjligt att utföra sådant selektivt avlägsnande av atomer från kristalliternas gränser. Experiment visar faktiskt att i surt neutralt (med en svag elektrisk ström, skapar förhållanden, gynnsamma för korrosion) och koncentrerade alkali-lösningar, kan en interkristallin krackning erhållas. Om en lösning som orsakar allmän korrosion ändras genom tillsats av något ämne som bildar en skyddsfilm på ytan av kristalliter, fokuserar korrosion på gränserna mellan kristalliterna.
Aggressiv lösning i det aktuella fallet är en lösning av kaustik soda. Kiselsaltet kan skydda ytorna på kristalliterna utan att fungera på gränserna mellan dem. Resultatet av en gemensam skyddande och aggressiv åtgärd beror på många omständigheter: koncentration, temperatur, intensiv tillstånd av metallen och lösningen av lösningen.
Det finns också en kolloidteori om alkalisk bräcklighet och teorin om väteverkan upplöses i stål.
Sätt att bekämpa alkalisk bräcklighet
Ett sätt att bekämpa alkalisk bräcklighet är att ersätta nitkedjorna med svetsning, vilket eliminerar möjligheten att behandla läckor. Bräcklighet kan också elimineras genom användning av stål, resistent mot interkristallin korrosion eller kemisk bearbetning av pannvatten. I de nitkedjor som för närvarande används är den sista metoden den enda acceptabla.
Preliminära tester med användningen av kontrollprovet är det bästa sättet att bestämma effektiviteten av vissa skyddande tillsatser till vatten. Det verkligt salta saltet varnar sprickbildning. Nitratsalt används framgångsrikt för att skydda mot sprickbildning vid tryck upp till 52,5 kg / cm2. De koncentrerade lösningarna av ett nitrathriumsalt, kokande vid atmosfärstryck, kan orsaka korrosiva sprickor vid en mjuk stålspänning.
För närvarande används nitratetomatiska saltet i stor utsträckning i stationära pannor. Koncentrationen av ett nitratetriskt salt motsvarar 20-30% av alkalikoncentrationen.
Korrosion av steg
Korrosion på de inre ytorna av rören av ångbåtar beror främst på interaktionen mellan metallen och färjan vid hög temperatur och i mindre utsträckning - genom avgången av stammarna av pannvatten med ånga. I det senare fallet kan filmer av lösningar med en hög koncentration av kaustik soda bildas på metallväggar, direkt frätande stål eller ge deponier som slår på rörens vägg, vilket kan leda till bildandet av Duun. I de inaktiva pannorna och i fall av ångkondensation i relativt kalla steg kan punktkorrosion utvecklas under påverkan av syre och kolanhydrid.Väte som ett mått på korrosionshastighet
Temperaturen på ångan i moderna pannor närmar sig temperaturer som används vid industriell produktion av väte genom ett direkt svar mellan ångan och järnet.
På korrosionshastigheten av kol- och legerade stålrör under ånga av ånga, vid temperaturer upp till 650 °, kan man bedömas av volymen av väteutsläppt. Ibland används det för att släppa väte som ett mått på allmän korrosion.
Nyligen används tre typer av miniatyranläggningar för avlägsnande av gaser och luft i amerikanska kraftverk. De ger fullständig avlägsnande av gaser och avgasad kondensat är lämplig för bestämning av IT-salter som skyller ångan från pannan. Det ungefärliga värdet av den totala korrosionen av ångbåten under pannoperationen kan erhållas genom bestämning av skillnaden i vätekoncentrationer i ångprover som tagits före och efter att det passerar genom ångbåten.
Korrosion orsakad av föroreningar i ett par
En rik ånga, som är en del av ångstången, tar med sig små, men mätbara mängder gaser och strängar från pannvatten. De vanligaste gaserna är syre, ammoniak och koldioxid. När par passerar genom en ångkontroller, observeras en materiell förändring i koncentrationen av dessa gaser. Endast mindre korrosion av metallöverhettningen kan tillskrivas på grund av åtgärden av dessa gaser. Det har ännu inte visat sig att salter upplöstes i vatten, i torr form eller deponeras på ångbåtens element, kan bidra till korrosion. Den kaustiska soda, som är huvudkomponenten i salterna fascinerad av pannvatten, kan emellertid bidra till korrosion av ett starkt uppvärmt rör, speciellt om alkalierna pinnar till metallväggen.
Att öka renheten hos det mättade paret uppnås genom preliminär noggrant avlägsnande av gaser från näringsriskt vatten. Att reducera antalet salter som är involverade i ånga uppnås genom noggrann rengöring i den övre kollektorn med hjälp av mekaniska separatorer, tvätta ett mättat par näringsämnen eller lämplig kemisk behandling av vatten.
Bestämning av koncentrationen och naturen av gaser som är involverade i en mättad färja utförs genom användning av dessa anordningar och kemisk analys. Bestämning av koncentrationen av salter i ett mättat par framställs lämpligen genom att mäta den elektriska ledningsförmågan hos vatten eller indunstning av en stor mängd kondensat.
En förbättrad metod för mätning av elektrisk ledningsförmåga föreslås, lämpliga korrigeringar för vissa upplösta gaser ges. Kondensat i ovan nämnda miniatyrgasavlägsnande kan också användas för att mäta elektrisk ledningsförmåga.
När pannan är inaktiv är ångbåten ett kylskåp i vilket kondensat ackumuleras; I detta fall är vanlig undervattenspunktskorrosion möjlig om ångan innehöll syre eller koldioxid.
Populära artiklar
Ministeriet för energi och elektrifiering av Sovjetunionen
Huvudvetenskap och teknik Energi och elektrifiering
Metodiska instruktioner
För varning
Låg temperatur
Korrosionsytor
Värme- och gasrörkedjor
RD 34.26.105-84
Soyucehenergo
Moskva 1986.
Utvecklad av All-Union två gånger Order av Arbete Red Banner TePly Engineering Research Institute som heter efter F.E. Dzerzhinsky
Konstnärer R.A. Petrosyan, I.i. Nadyrov
Godkänd av den huvudsakliga tekniska operatören Energisystem 22.04.84
Biträdande chef för D.YA. Shamarakov
|
Metodiska riktlinjer för förebyggande av korrosion av låg temperatur av värme- och gasleveranser av pannor |
RD 34.26.105-84 |
Giltighetsperioden är inställd
från 01.07.85
fram till 01.07.2005
Dessa riktlinjer tillämpas på lågtemperaturytor av uppvärmning av ång- och varmvattenpannor (Economizers, gasindunstare, luftvärmare av olika typer etc.), liksom gaskanalen för luftvärmare (Gaskanaler, Assor, Rökare , rökrör) och inställda ytskyddsmetoder som värmer från låg temperaturkorrosion.
Metodiska instruktioner är utformade för värmekraftverk som arbetar på svavelbränslen och organisationer som designar pannanutrustning.
1. Lågtemperaturkorrosion är korrosion av svansytorna av uppvärmning, gaskanaler och skorstenar av pannor under verkan av svavelsyraångor som kondenserar från chimnealkaser.
2. Kondensation av svavelsyraånga, vars volymhalt i rökgaser vid bränning av svavelbränslen är endast några tusendelar av procenten, uppträder vid temperaturer, signifikant (med 50-100 ° C) överstigande temperaturen för kondensation av vatten ånga.
4. För att förhindra korrosion av uppvärmningsytor under drift, bör temperaturen på väggarna överstiga temperaturpunkten för rökgaserna vid alla belastningar av pannan.
För uppvärmningsytorna som kyldes med en hög värmeöverföringskoefficient (Economizers, gasindunstare, etc.), bör temperaturen hos mediet vid inloppet i dem överstiga temperaturen på daggpunkten med ca 10 ° C.
5. För ytorna att värma vattenkedjorna när de arbetar på en svavelbränsle olja, kan villkoren för fullständigt undantag av lågtemperaturkorrosion inte implementeras. För att minska det är det nödvändigt att säkerställa temperaturen på vattnet vid inloppet till pannan, lika med 105-110 ° C. Vid användning av vattenkedjor som toppar kan ett sådant läge förses med full användning av nätverksvattenvärmare. Vid användning av vattenkedjor i huvudläget kan en ökning av vattentemperaturen vid inloppet till pannan uppnås genom återvinning av varmt vatten.
I installationerna med användning av systemet för införlivande av vattenvärmekedjor i värmebäraren genom vattenvärmeväxlare säkerställs villkoren för reduktion av lågtemperaturkorrosion av uppvärmningsytorna fullt ut.
6. För luftfartygsvärmare av ångkedjor är den fullständiga eliminering av lågtemperaturkorrosion anordnad vid den beräknade väggtemperaturen hos det kallaste området som är större än daggens temperatur vid alla belastningar av pannan med 5-110 ° C (the Minsta värde avser minsta belastning).
7. Beräkning av temperaturen på den rörformiga (TVP) och regenerativ (RWP) luftvärmare utförs på rekommendationerna av den "termiska beräkningen av pannaggregaten. Regulatorisk metod "(m.: Energi, 1973).
8. Vid användning i rörformiga luftvärmare som den första (med luft) rörelsen av de bytbara kalla kuberna eller kuberna från rör med en sur beläggning (emaljerad etc.), liksom gjorda av korrosionsbeständiga material till villkoren för Komplett undantag av lågtemperaturkorrosion, följande kontrolleras för dem (med luft) metallbitar luftvärmare. I det här fallet bör valet av temperaturen hos de kalla metallbitarna som bytas, såväl som korrosionsbeständiga kuber, utesluta intensiv förorening av rör, för vilka deras minsta temperatur på väggen vid bränning av svaveloljor bör vara lägre än daggarna punkt av rökgaser med högst 30 till 40 ° C. Vid brännande fasta svavelbränslen bör rörväggen på rörväggen under användningen av varningen för intensiv förorening tas minst 80 ° C.
9. I RVP, om villkoren för fullständigt undantag av lågtemperaturkorrosion, beräknas deras heta del. Den kalla delen av RVP utförs av korrosionsbeständig (emaljerad, keramik, från låglegerat stål etc.) eller ersatt från platta metallplåtar med en tjocklek av 1,0 - 1,2 mm tillverkad av litet kolstål. Villkoren för att förebygga intensiv förpackning uppfylls kraven i fordran. I detta dokument.
10. Som en emaljerad appliceras en fyllning av metallplåt med en tjocklek av 0,6 mm. Servicelivet för det emaljerade paketet som gjorts i enlighet med TU 34-38-10336-89 är 4 år.
Porslinrör, keramiska block eller porslinskivor med utskjutningar kan användas som keramisk förpackning.
Med tanke på minskningen av förbrukningen av bränsleolja med värmekraftverk är det lämpligt att applicera för den kalla delen av RWP, ett paket med låglegerat stål 10-hittades eller 10xST, vars korrosionsbeständighet är 2-2,5 gånger högre än det för småkolstål.
11. För att skydda luftvärmare från lågtemperaturkorrosion under utgångsperioden, åtgärder som anges i "riktlinjerna för design och drift av energivärmekalorifieringar med trådfinnor" (m.: Spo UnionTehenergo, 1981).
Fräsningen av pannan på svavelbränsleoljan bör utföras med ett föraktiverat luftvärmesystem. Lufttemperaturen framför luftvärmaren i den ursprungliga perioden av extrakten bör vanligtvis vara 90 ° C.
11a. För att skydda luftvärmare från lågtemperatur ("parkering") korrosion på en stoppad panna, vars nivå är ungefär dubbelt så mycket på korrosionshastigheten under drift, innan den stoppar pannan, ska den rengöra luftvärmaren från utomhus sediment. I det här fallet, innan du stoppar pannan, rekommenderas lufttemperaturen vid inloppet i luftvärmaren att bibehålla vid nivån av dess värde vid pannans nominella belastning.
Rengöringen av TVP utförs av en fraktion med densiteten av dess tillförsel på minst 0,4 kg / pp (punkt i detta dokument).
För fasta bränslen, med beaktande av den betydande risken för korrosionen av asporerna, bör temperaturen hos de utgående gaserna väljas ovanför den daggpunkten för rökgaserna vid 15-20 ° C.
För svavelolja bör temperaturen hos de utgående gaserna överstiga temperaturen på daggpunkten vid pannans nominella belastning med ca 10 ° C.
Beroende på svavelhalten i bränsleoljan bör det beräknade värdet av de utgående gaserna tas vid den märkta lasten på pannan, som anges nedan:
Temperaturen för de utgående gaserna, ºс ...... 140 150 160 165
Vid bränning av svavelbränsle med extremt liten överskottsluft (α ≤ 1,02) kan temperaturen hos de utgående gaserna accepteras lägre med hänsyn till resultaten av daggpunktsmätningarna. I genomsnitt reducerar övergången från liten överskottsluft till den maximala låga daggens temperatur med 15 till 20 ° C.
Villkoren för att säkerställa pålitlig drift av skorstenen och förebyggandet av fukt som faller på väggen påverkar inte bara temperaturen hos de utgående gaserna, utan också deras förbrukning. Rörets arbete med lastlägen är betydligt lägre än projektet ökar sannolikheten för lågtemperaturkorrosion.
Vid brännande naturgas rekommenderas temperaturen hos de utgående gaserna att ha inte lägre än 80 ° C.
13. Med en minskning av belastningen av pannan i intervallet 100-50% bör den nominella bör sträva efter att stabilisera temperaturen hos de utgående gaserna, vilket inte tillåter sin nedgång till mer än 10 ° C från den nominella.
Det mest ekonomiska sättet att stabilisera temperaturen hos de utgående gaserna är att öka temperaturen för förvärmning av luft i bärarna när belastningen minskar.
De minsta tillåtna värdena för temperaturförvärmningstemperaturerna före RVP accepteras i enlighet med klausul 4.3.28 "Regler för teknisk drift av elstationer och nätverk" (m.: Energoatomizdat, 1989).
I de fall där den optimala temperaturen hos de utgående gaserna inte kan tillhandahållas på grund av den otillräckliga ytan av RVP-uppvärmningen, bör värdena för förvärmningstemperaturerna tas, vid vilka temperaturen hos de utgående gaserna inte överstiger värdena visas i dessa metodiska instruktioner.
16. På grund av bristen på tillförlitliga syrliga beläggningar för att skydda mot lågtemperaturkorrosion av metallgaskanaler kan deras tillförlitliga operation uppnås genom noggrann isolering, vilket säkerställer temperaturskillnaden mellan rökgaserna och väggen på högst 5 ° C.
För närvarande är isoleringsmaterial och konstruktioner inte tillräckligt tillförlitliga vid långsiktig verksamhet, därför är det nödvändigt att genomföra periodisk, minst en gång om året, kontrollera över deras tillstånd och, om nödvändigt, genomföra reparations- och restaureringsarbete.
17. När den används i en experimentell ordning för att skydda gaskanalerna från korrosion av låg temperatur av olika beläggningar, bör man komma ihåg att den senare måste ge värmebeständighet och gasinnehåll vid temperaturer som överstiger temperaturen hos de utgående gaserna minst 10 ° C, motståndskraft mot svavelsyrakoncentration 50 - 80% i temperaturområdet, 60-150 ° C och möjligheten att reparera och återhämta sig.
18. För lågtemperaturytor, strukturella element av RVP- och panngasförsörjning, är det lämpligt att använda låglegerade stål av 10HNDP och 10xD, som är 2 - 2,5 gånger i korrosionsbeständighet.
Det absoluta korrosionsbeständigheten är endast mycket bristfälligt och dyrt höglegerat stål (till exempel EI943-stål, innehållande upp till 25% krom och upp till 30% nickel).
Ansökan
1. Teoretiskt kan temperaturen hos rökgasduggpunkten med ett förutbestämt innehåll av svavelsyra och vatten bestämmas som en kokpunkt av en lösning av svavelsyra med en sådan koncentration, vid vilken det finns samma innehåll av vattenånga och svavelsyra.
Den uppmätta temperaturpunkten för daggpunkten beroende på mätmetodiken kan inte sammanfogas med teoretisk. I dessa rekommendationer för temperaturen på daggpunkten för rökgaser f Ytemperaturen hos en standardglasgivare med ifrån varandra på ett avstånd av 7 mm tas en från de andra platinaelektroderna med en längd av 7 mm, vid vilken resistansen hos daggfilmen mellan elektroderna i steady state är 107 ohm. I elektrodernas mätkrets används en växelström med låg spänning (6-12 v).
2. Vid bränning av svavelbränsleoljor med överskott av luft 3 - 5% temperaturpunkten för dagggaser beror på svavelhalten i bränsle Sp. (Fikon.).
Vid bränning av svavelbränsleoljor med extremt lågt luftöverskott (α ≤ 1,02), bör temperaturen på rökgaser duggas enligt resultaten av speciella mätningar. Villkoren för överföring av pannor i läget med a \u003c1,02 anges i "riktlinjerna för överföring av pannor som arbetar på svavelbränslen, i förbränningsläge med extremt små överskott av luftar" (m.: Spo Soyucecenergo, 1980).
3. När du bränner svavelfasta bränslen i den dammformade tillståndstemperaturen för daggpunkten för rökgaser tP. Det kan beräknas enligt svavel- och askinnehållet i bränslet Srp, Arpr och kondensationstemperatur av vattenånga ton enligt formeln
var aun. - Andel av ASH-ansvar (vanligtvis mottaget 0,85).
Fikon. 1. Beroendet av temperaturen på daggpunkten för rökgaser från svavelhalten i förbränningsbränsleoljan
Värdet av den första termen med denna formel aun. \u003d 0,85 kan bestämmas i fig. .
Fikon. 2. Skillnaden i temperaturpunkter för dagggaser och kondensation av vattenånga i dem beroende på svavelinnehållet ( Srp) och aska ( Arpr) I bränslet
4. Vid bränning av gasformiga svavelbränslen kan daggpunkten för rökgaser bestämmas i fig. Under förutsättning att svavelhalten i gasen beräknas som ovan, är det i en viktprocent med 4186,8 kJ / kg (1000 kcal / kg) värmeförbränning av gas.
För gasbränsle kan storleken på svavelhalten i viktprocent bestämmas med formeln
var m. - antalet svavelatomer i svavelkomponentmolekylen;
q. - Bulkprocent av svavel (svavelkomponent);
Qn - Värmförbränning av gas i KJ / m3 (kcal / nm3);
FRÅN - koefficient lika med 4 187, om Qn Uttryckt i KJ / M3 och 1,0, om i KCAL / M3.
5. Korrosionshastigheten för den ersatta metallförpackningen av luftvärmare under förbränning av bränsleoljan beror på metallens temperatur och graden av korrosionsaktivitet hos rökgaser.
Vid bränning av svavelbränsle med ett överskott av luft 3 - 5% och blanda korrosionsytan (från två sidor i mm / år), kan RVP-förpackningen beräknas enligt tabell. .
bord 1
|
Korrosionshastighet (mm / år) vid väggtemperaturen, ºс |
||||||||
|
0,5 mer än 2 0,20 |
||||||||
|
St.11 till 0,4 inkl. |
||||||||
|
St. 41 till 1,0 inkl. |
||||||||
6. För kol med högt innehåll av kalciumoxid är daggpunktstemperaturen lägre än de som beräknas enligt krav på dessa metodiska instruktioner. För sådana bränslen rekommenderas det att använda resultaten av direkta mätningar.
Identifiering av korrosionstyper är svårt, och därför finns det inga fel vid bestämning av tekniskt och ekonomiskt optimala åtgärder för att motverka korrosion. De viktigaste åtgärderna vidtas i enlighet med regleringsdokumenten, som fastställer gränserna för de viktigaste korrosionsinitiatorerna.
GOST 20995-75 "Kedjor Steampody med tryck upp till 3,9 MPa. Indikatorer för näringsämnen och ångkvalitetsfrekvenser i näringsämnen: Genomskinlighet, det vill säga mängden upphängda föroreningar; Den övergripande styvheten, innehållet av järn- och kopparföreningar - förhindrande av skalbildning och järn- och kopparoxidiska sediment; PH är förebyggande av alkalisk och syrakorrosion och också skumning i pannrumman; syrehalt - förebyggande av syrekorrosion; Innehållet av nitrit är att förhindra nitritkorrosion; Innehållet av petroleumprodukter är att förhindra skumning i pannrumman.
Värdena för normerna bestäms av GOS, beroende på trycket i pannan (följaktligen, på temperaturen på vattnet), från kraften hos det lokala värmeflödet och vattenbehandlingstekniken.
När man studerar orsakerna till korrosion, är det först och främst nödvändigt att inspektera (där det är tillgängligt) av metallförstöringsställena, analysen av arbetsförhållandena hos pannan i förstöraren, analysen av kvaliteten på näringsrikt vatten , ånga och insättningar, analys av pannans designfunktioner.
Med extern inspektion kan följande korrosionstyper misstänkas.
Syrekorrosion
: Ingångssektioner av rör av stålekonomiärer; Näringsämnen rörledningar vid ett möte med otillräckligt inneslutna (över normala) vatten - "genombrott" av syre med dålig avluftning; Native vattenvärmare; Alla våta sektioner av pannan under stoppet och misslyckande med att förhindra luftflöde till pannan, särskilt i trängsel, under dränering av vatten, varifrån det är svårt att avlägsna kondensatet av ångan eller helt hällvatten, till exempel vertikala rör av ångbåtar. Under driftstoppet förstärks korrosion (lokaliserad) i närvaro av alkali (mindre än 100 mg / l).
Syrekorrosion sällan (med en syrehalt i vatten, en signifikant överskridande hastighet, - 0,3 mg / l) manifesterar sig i ångande anordningar av panntrummor och på trummans vägg vid gränsen på vattennivån; i sänkta rör. Vid lyftrör kan korrosion inte uppenbaras på grund av den deaeaeeriska verkan av ångbubblor.
Typ och karaktär av skador. Såret av olika djup och diametrar, ofta täckta med tubercles vars övre skorpa är rödaktiga järnoxider (förmodligen hematitfe 2 o 3). Certifikat av aktiv korrosion: Under skörskorpan - en svart flytande fällning, förmodligen magnetit (Fe3O4) i en blandning med sulfater och klorider. När korrosionen är knullad under skorpan är tomheten, och botten av såren täckt med skrikande och slam.
Med vatten pH\u003e 8,5 - sår är sällsynta, men större och djupt, med pH< 8,5 - встречаются чаще, но меньших размеров. Только вскрытие бугорков помогает интерпретировать бугорки не как поверхностные отложения, а как следствие коррозии.
Med vattenhastighet kan mer än 2 m / s tubercles ta en avlång form i riktning mot strålrörelsen.
. Magnetiska skorskor är tillräckligt täta och kan fungera som ett pålitligt hinder för syrepenetration inuti tuberklarna. Men de förstörs ofta som ett resultat av korrosionsmatning, när temperaturen hos vattnet och metallen cykliskt förändras: frekventa stopp och pannländer, pulserande den flyktiga blandningen, bunt av en ångblandning i separata rör av ånga och vatten, som följer vardera Övrig.
Korrosion förbättras med ökande temperatur (upp till 350 ° C) och en ökning av innehållet av klorider i pannvatten. Ibland förbättrar korrosion produkterna av det termiska förfallna av några organiska ämnen i matarvattnet.
Fikon. 1. Utseende av syrekorrosion
Alkalisk (i en smalare mening - interkristallin) korrosion
Metallkorrosionsskada. Rör i värmeflödeszonerna (brännareområdet och mitt emot den långsträckta facklan) - 300-400 kW / m 2 och där metallens temperatur är 5-10 ° C över kokpunkten för vatten vid ett givet tryck; lutande och horisontella rör där svag vattencirkulation; platser under feta sediment; zoner nära de fodrade ringarna och i svetsarna själva, till exempel i svetsplatser av inre par av ångande anordningar; Platser nära nitar.
Typ och karaktär av skador. Hemisfäriska eller elliptiska urtag fyllda med korrosionsprodukter innefattar ofta briljanta magnetitkristaller (Fe3O4). De flesta av urtagen är täckta med fast skorpa. På sidan av rören som adresseras till ugnen kan urtagningarna anslutas, bildar ett så kallat korrosionsspår med en bredd på 20-40 mm och upp till 2-3 m lång.
Om skorpan inte är tillräckligt stabil och tät, kan korrosion leda - under betingelserna för mekanisk spänning - till utseendet av sprickor i metallen, speciellt om sprickorna: nitar, rullande föreningar, svetsplatser för ångande anordningar.
Orsaker till korrosionsskada. Vid höga temperaturer - mer än 200 ° C - och en stor koncentration av kaustik soda (Naon) - 10% eller mer - skyddsfilm (skorpa) på metall kollapsar:
4NONE + F3O4 \u003d 2NFEO 2 + Na2 FeO2 + 2N2O (1)
Den mellanliggande produkten Nafeo 2 utsätts för hydrolys:
4NFEO 2 + 2N 2 O \u003d 4NONE + 2FE 2O3 + 2N 2 (2)
Det vill säga i denna reaktion (2) återställs kaustik soda, i reaktioner (1), (2) förbrukas inte och fungerar som en katalysator.
När magnetiten avlägsnas, kan den kaustiska natter och vatten reagera med järn direkt med frisättning av atomväte:
2NONE + FE \u003d Na2 FeO 2 + 2N (3)
4N2O + 3FE \u003d Fe3O4 + 8H (4)
Det frigjorda väteet är kapabelt att diffundera inuti metallen och för att bilda metankarbid (CH4):
4N + F3C \u003d CH4 + 3F (5)
Det är också möjligt att kombinera atomväte till molekylär (H + H \u003d H2).
Metan och molekylärt väte kan inte penetrera insidan av metallen, de ackumuleras vid korngränserna och i närvaro av sprickor expandera och fördjupa dem. Dessutom förhindrar dessa gaser bildandet och tätningen av skyddsfilmer.
Den koncentrerade lösningen av kaustik soda är formad i lediga djupa avdunstning av pannvattnet: täta skala av satsningar av salter (vy av underdanig korrosion); Krisen av bubbelkokande, när en stadig ångfilm bildas över metallen - där metall är nästan inte skadad, men vid kanterna av filmen där aktiv avdunstning pågår är den kaustiska natralen koncentrerad; Närvaron av slitsar, där avdunstning är avgörande från avdunstning genom volymen av vatten: den kaustiska natterna avdunstar sämre än vatten, inte suddas och ackumuleras. Verkande för metall bildar kaustik soda kornen på gränserna, riktade in i metallen (typ av interkristallin korrosion - slit).
Intercristallin korrosion under påverkan av alkaliskt pannvatten koncentreras oftast i pannrumman.
Fikon. 3. Intercristallin Corrosion: A - Metallmikrostruktur till korrosion, B - mikrostruktur vid korrosionssteget, bildandet av sprickor på kanten av metallkorn
En sådan korrosionseffekt på metall är endast möjlig med samtidig närvaro av tre faktorer:
- lokala dragkraftmekaniska spänningar, nära eller något högre än utbytesstyrkan, dvs 2,5 mm / mm 2;
- den lösa artikuleringen av trumminformationen (angivna ovan), där en djupt avdunstning av pannvattnet kan uppstå och där den ackumulerade kaustiska NATRO löser den skyddsfilm av järnoxider (NaO-koncentration av mer än 10%, är vattentemperaturen över 200 ° C och - särskilt närmare 300 ° C). Om pannan drivs med ett tryck mindre än ett pass (till exempel 0,6-0,7 MPa istället för 1,4 MPa), minskar sannolikheten för denna typ av korrosion;
- en ogynnsam kombination av ämnen i pannvatten, där det inte finns några nödvändiga skyddskoncentrationer av hämmare av denna typ av korrosion. Natriumsalter kan fungera som inhibitorer: sulfater, karbonater, fosfater, nitrater, sulfitecellulosaxlar.
Fikon. 4. Utseende av interkristallin korrosion
Korrosionsprickor utvecklas inte om attityden observeras:
(Na2S04 + Na2CO3 + Na3PO4 + NANO3) / (NaOH) ≥ 5, 3 (6)
där Na2S04, Na2CO3, Na3PO4, NaO3, NaOH är innehållet av natriumsulfat, natrium av karbonat, natriumfosfat, nitratnatrium och natriumhydroxid, mg / kg.
I de för närvarande tillverkade pannorna är åtminstone ett av dessa förhållanden för förekomsten av korrosion frånvarande.
Närvaron av kiselföreningar i pannvatten kan också öka intrakristallin korrosion.
NaCl under dessa betingelser är inte en korrosionsinhibitor. Det visades ovan: Klorjoner (Cl -) - korrosionsacceleratorer, på grund av hög rörlighet och små storlekar, tränger de lätt genom skyddande oxidfilmer och är försedda med järnbrunnlösliga salter (FEESL 2, FESL 3) istället för låglöslig järnoxider.
I vattenkedjor kontrollerar traditionellt värdena för den allmänna mineraliseringen och inte innehållet i enskilda salter. Förmodligen infördes normaliseringen vid det angivna förhållandet (6), men med värdet av den relativa alkaliniteten hos pannvatten:
UK KV \u003d U OV OV \u003d U S 40 100 / s ≤ 20, (7)
där U kvd är den relativa alkaliniteten hos pannvatten,%; Р ров - relativ alkalinitet av behandlat (tillsatt) vatten,%; Ov - den totala alkaliniteten hos det behandlade (additiv) vatten, mmol / l; S OS - Mineralisering av det behandlade (tillsatta) vattnet (inklusive - kloridhalten), mg / l.
Den behandlade alkaliniteten hos det behandlade (tillsatta) vattnet kan tas lika med mmol / l:
- efter natriumkatering - den totala alkaliciteten hos det ursprungliga vattnet;
- efter väte-natrium-katjon av parallell - (0,3-0,4), eller sekventiell med den "hungriga" regenerering av vätekationiskt filter - (0,5-0,7);
- efter natrium-katjon med försurning och natriumklor-jonics - (0,5-1,0);
- efter ammoniumnatriumkation - (0,5-0,7);
- efter lime vid 30-40 ° C - (0,35-1,0);
- efter koagulering - (U om en EST-D), där du är CH - den totala alkaliciteten hos det ursprungliga vattnet, mmol / l; D K - dosen av koaguleringsmedel, mmol / l;
- efter samverkan vid 30-40 ° C - (1,0-1,5) och vid 60-70 ° C - (1,0-1,2).
Värdena för den relativa alkaliniteten hos pannvatten enligt Rostechnadzor-standarder accepteras,%, inte mer än:
- för pannor med nitardrummar - 20;
- för pannor med svetsade trummor och vValterade rör - 50;
- för pannor med svetsade trummor och skräddarsydda rör - vilket värde som helst, inte ransat.
Fikon. 4. Resultatet av interkristallin korrosion
Enligt Rostekhnadzor Ros, ett av kriterierna för kedjans säkra arbete. Det är mer korrekt att kontrollera kriteriet om potentiell alkalisk aggressivitet av pannvatten, som inte tar hänsyn till innehållet i klorjonen:
K sh \u003d (SV - [SL -]) / 40 U S, (8)
där KCH är kriteriet för potentiell alkalisk aggressivitet av pannvatten; SV - Mineralisering av behandlat (tillsatt) vatten (inklusive kloridhalt), mg / l; Cl - - innehållet av klorider i det behandlade (tillsatta) vattnet, mg / l; UV - den totala alkaliniteten hos det behandlade (additiv) vatten, mmol / l.
Värdet av KI kan tas:
- för pannor med nitar trummor med ett tryck på mer än 0,8 MPa ≥ 5;
- för pannor med svetsade trummor och vValtade rör med ett tryck på mer än 1,4 MPa ≥ 2;
- för pannor med svetsade trummor och träsvetsade rör, såväl som för pannor med svetsade trummor och vvalta rör med tryck upp till 1,4 MPa och pannor med nitar trummor upp till 0,8 MPa - inte att normalisera.
Podllamkorrosion
Under denna titel kombineras flera olika korrosionstyper (alkaliska, syre, etc.). Ackumuleringen i olika zoner av pannan lösa och porösa sediment, slammet orsakar metallkorrosionen under slammet. Huvudskälet: Föroreningar av näringsvatten med järnoxider.
Nitritkorrosion
. Skärm och panna panna på sidan mot ugnen.
Typ och karaktär av skador. Sällsynta, skarpt begränsade stora sår.
. Om det finns nitritjoner (NO-2) i näringsämnet, mer än 20 μg / l, vattentemperatur på mer än 200 ° C, tjänar nitrit som katod depolarisatorer av elektrokemisk korrosion, återställs till NNO 2, NO, N2 (se ovan).
Vagnkorrosion
Metallkorrosionsskada. Utmatningsdel av ångbåtar spolar, överhettade ångestöm, horisontella och något narcone-ångproducerande rör i områden med dålig vattencirkulation, ibland längs de övre genererade helgspolarna med kokande vattenekonomiärer.
Typ och karaktär av skador. Raiderna av täta järnoxider (Fe3O4), ordentligt kopplat till metallen. Med fluktuationer i temperaturen är införandet av placken (skorpor) trasig, flingorna faller av. Uniform tunna metall med avdrag, longitudinella sprickor, raster.
Det kan identifieras som underdanig korrosion: i form av djupa sår med fuzzy-nedbrutna kanter, ofta nära de utskjutande rören i svetsarna, där slammet ackumuleras.
Orsaker till korrosionsskada:
- tvättmedel - ånga i ångstång, ångrör, ånga "kuddar" under skiktet av slam;
- metalltemperatur (stål 20) mer än 450 ° C, värmeflöde till metallsektion - 450 kW / m 2;
- glasfiberstörande: Håller brännare, ökad förorening av rör inuti och utvändig, instabil (vibrerande) brinnande, förlängning av facklan mot rören av skärmar.
Som ett resultat: den omedelbara kemiska interaktionen av järn med vattenånga (se ovan).
Mikrobiologisk korrosion
Förorsakad av aeroba och anaeroba bakterier, uppträder vid temperaturer på 20-80 ° C.
Metallskador plats. Rör och kapacitet till pannan med vatten av den angivna temperaturen.
Typ och karaktär av skador. Bigrucks av olika storlekar: en diameter från några millimeter till flera centimeter, sällan - flera tiotals centimeter. Tuberklarna är täckta med täta järnoxider - produkt av vital aktivitet av aeroba bakterier. Inuti - Pulver och svart suspension (järnsulfid FES) - produkten av sulfatbyggande anaeroba bakterier, under svart utbildningssår.
Orsaker till skada. I naturligt vatten är järnsulfater, syre och olika bakterier alltid närvarande.
Jamming i närvaro av syre bildar en film av järnoxider, reduceras de anaeroba bakterierna under den till sulfid till järnsulfid (FE) och vätesulfid (H2S). I sin tur ger vätesulfiden bildandet av svavel (mycket instabila) och svavelsyror och metallen korroderar.
Vid korrosionen av pannan har denna art en indirekt effekt: flödet av vatten med en hastighet av 2-3 m / s bryter av tuberklarna, tar innehållet till pannan, vilket ökar ackumuleringen av slammet.
I sällsynta fall är det möjligt att strömma i denna korrosion i själva bolen, om det under ett långt stopp av pannan i reserven är fylld med vatten med en temperatur av 50-60 ° C, och temperaturen bibehålls vid bekostnad av slumpmässiga ångbrytningar från intilliggande pannor.
"Chelat" korrosion
Korrosionsskador. Utrustningen där paren är separerade från vattnet: pannrummen, ångande anordningar i trumman och utanför den, är också sällan i näringsämnets rörledningar och ekonomi.
Typ och karaktär av skador. Metallens yta är jämn, men om mediet rör sig vid hög hastighet, är korrosionsytan icke-utplacerad, har hästskoformade urtagningar och "svansar" orienterade i rörelseriktningen. Ytan är täckt med en tunn matt eller svart glänsande film. Det finns inga uppenbara sediment, inga korrosionsprodukter, eftersom "chelat" (speciellt injicerat i pannan organiska föreningar av polyaminer) redan har reagerat.
I närvaro av syre händer det sällan i en normalt arbetskedja, en korrosionsyta är "kokad": grovhet, metallöarna.
Orsaker till korrosionsskada. Helatas mekanism beskrivs tidigare ("industri- och värmepannor och mini-chP", 1 (6) 2011, s. 40).
Korrosionen "chelat" uppstår i överdosen av "chelat", men också vid en normal dos är det möjligt, eftersom "chelatet" är koncentrerat i områden där det finns en intensiv indunstning av vatten: bubbla kokas ersätts med en film. I ångande anordningar finns det fall av särskilt destruktiva effekter av "chelat" -korrosion på grund av stora turbulenta vattenhastigheter och en ångblandning.
All beskriven korrosionsskador kan ha en syneergetisk effekt, så att den totala skadorna från den gemensamma åtgärden av olika korrosionsfaktorer kan överstiga mängden skada från vissa korrosionstyper.
Som regel förbättrar effekten av korrosionsmedel det instabila värmemodet hos pannan, vilket orsakar korrosionsmatning och excites värmesaltlösning: antalet startar från ett kallt tillstånd är mer än 100, det totala antalet lanseringar är mer än 200. Eftersom dessa typer av metallförstöring sällan manifesteras, är sprickor, brytning av rören identiska med metallskador från olika typer av korrosion.
Vanligtvis krävs ytterligare metallografiska studier för att identifiera orsaken till metallförstörelse: radiografi, ultraljud, färg och magneto-pulverfeldetektering.
Olika forskare föreslog program för diagnos av typer av korrosionsskada av pannstål. WTI-programmet (A.F. BOGACHEV med anställda) är främst för högtrycks energinpannor, och utvecklingen av Enerkoermet-unionen är främst för låg- och medelstora energikpannor och avfallshanteringskedjor.
Systemet av järn - vatten ånga är termodynamiskt instabilt. Samspelet mellan dessa ämnen kan fortsätta med bildandet av magnetit Fe3O4 eller Vystit FeO:
|
| |
;Analysen av reaktioner (2,1) - (2,3) indikerar en märklig sönderdelning av vattenånga när man interagerar med en metall med bildandet av molekylärt väte, vilket inte är en följd av den faktiska termiska dissociationen av vattenånga. Från ekvationer (2,1) - (2,3) följer det att under korrosion av stål i ett överhettat par i frånvaro av syre på ytan kan endast Fe 3O4 eller FeO bildas.
Om det finns ett syre i ett överhettat par (till exempel i neutrala vattenhaltiga lägen, med dosering av syre i kondensat), är bildandet av hematitfe203 möjlig på grund av mjölkningsmilnetiten.
Det antas att korrosion i ett par, som börjar vid en temperatur av 570 ° C, är en kemikalie. För närvarande reduceras den begränsande överhettningstemperaturen för alla pannor till 545 ° C, och därför uppträder elektrokemisk korrosion i ångarna. Utloppsdelarna av de primära ångbåtarna utförs från det korrosionsbeständiga austenitiska rostfria stålet, utloppssektionerna av mellanliggande föreställningar som har samma ändliga överhettningstemperatur (545 ° C), från pearlitstål. Därför manifesterar korrosion av mellanliggande föreställningar vanligtvis i en stark utsträckning.
Som ett resultat av effekterna av ånga på stål på sin ursprungligen ren yta gradvis ett så kallat tupotaktiskt skikt bildas, tätt bindemedel med själva metallen och skyddar det sig från korrosion. Med tiden växer det andra så kallade epitaktiska skiktet på detta lager. Båda dessa skikt för temperaturnivån för ånga till 545 ° C är magnetit, men strukturen är inte densamma - det roterande skiktet är grovkornigt och skyddar inte mot korrosion.
Hjulnedbrytningsgrad
mGN. 2 /(centimeter 2 h)
Fikon. 2.1. Beroendet av expansionshastigheten för den överhettade ångan
från väggens temperatur
Påverkan Korrosionen av överhettningsytor lyckas inte påverka vattenläget. Därför är den huvudsakliga uppgiften för det vattenkemiska läget för den faktiskt ångbåten i systematisk observation av tillståndet hos ångarna för att förhindra förstöring av det topotaktiska skiktet. Detta kan uppstå på grund av att man faller i porationer och nederbörd av individuella föroreningar, särskilt salter, vilket exempelvis är möjligt till följd av en kraftig ökning av nivån på högtryckskedjor. I samband med dessa sediment av salter i en ångbåt kan leda både en ökning av väggens temperatur och för förstöring av den skyddande oxid-topotaktiska filmen, som kan bedömas genom den kraftiga ökningen av ångavbrytningshastigheten (fig 2,1) .
3,3. Korrosion av vägen för matningsvatten och kondensatledningar
En betydande del av korrosionsskadorna på utrustningen av värmekraftverk redovisas av näringsämnets väg, där metallen är under de svåraste förhållandena, vars orsak är den korrosiva aggressiviteten hos kemiskt behandlat vatten, kondensat, destillat och blandningar av dem. På ångturbinkraftverk är huvudkällan för matningsvattenförorening med kopparföreningar ammoniakkorrosion av turbinkondensatorer och lågtrycksregenerativa värmare, vars rörsystem är tillverkat av mässing.
Banan för näringsvatten hos en ångturbinkraftverk kan delas upp i två huvudområden: till termisk avluftare och efter det, och villkoren för flödet i dessa korrosion är kraftigt olika. Elementen i den första sektionen av matarvattenbanan, som är belägen till avluftaren, inkluderar rörledningar, tankar, kondensatpumpar, kondensatrör och annan utrustning. Ett karakteristiskt särdrag hos korrosion av denna del av näringskanalen är avsaknaden av möjligheten att anstränga aggressiva medel, det vill säga koalsyra och syre som finns i vatten. På grund av det kontinuerliga kvitto och rörelse av nya delar av vatten genom kanterna, finns det en konstant fyllning. Kontinuerlig avlägsnande av en del av järnreaktionsprodukterna med vatten och tillströmningen av färska delar av aggressiva medel skapar gynnsamma förhållanden för det intensiva flödet av korrosionsprocesser.
Källan för syreutseende i kondensaturbinerna är lufttillbehör i svansdelen av turbinerna och i kondensatpumparna. Uppvärmt vatten innehållande 2 och CO 2 i ytvärmare belägna på den första delen av näringsvägen, upp till 60-80 ° C och över leder till allvarlig korrosionsskada på mässingsrör. Den senare blir bräckliga, och ofta mässing efter flera månader av arbetet förvärvar den svampiga strukturen som ett resultat av en uttalad valkorrosion.
Element av den andra delen av vägen för näringsvatten - från avluftaren till ånggeneratorn - omfatta näringspumpar och motorvägar, regenerativa värmare och ekonomier. Vattentemperaturen i detta område som ett resultat av sekventiell uppvärmning av vatten i regenerativa värmare och vattenekonomiärer närmar sig temperaturen hos pannvattnet. Orsaken till korrosion av utrustning som tillhör denna del av banan är främst påverkan på metallen upplöst i näringsvatten med fri koldioxid, vars källa är det tillsatta kemiskt behandlade vattnet. Med en förhöjd koncentration av vätejoner (pH< 7,0), обусловленной наличием растворенной углекислоты и значительным подогревом воды, процесс коррозии на этом участке питательного тракта развивается преимущественно с выделением водорода. Коррозия имеет сравнительно равномерный характер.
I närvaro av utrustning gjorda av mässing (lågtrycksvärmare, kondensatorer) strömmar anrikningen av vatten med kopparföreningar med ett parokondensatkanaler i närvaro av syre och fri ammoniak. En ökning av lösligheten av hydratiserad kopparoxid uppträder på grund av bildandet av koppar-ammoniakkomplex, exempelvis Cu (NH3) 4 (OH) 2. Dessa korrosionsprodukter av mässingsrören med lågtrycksvärmare börjar sönderdelas i de delar av banan för de regenerativa värmare av högt tryck (stycken. D.) för att bilda mindre lösliga kopparoxider, delvis utfällda på ytan av rören. D. Medicinska insättningar på rör P. d. Bidra till deras korrosion under drift och långvarig parkeringsutrustning utan bevarande.
Med en otillräckligt djupt termisk avluftning av näringsrikt vatten observeras ulcerös korrosion huvudsakligen vid ingångssektionerna av ekonomierna, där syre frisätts på grund av en märkbar ökning av näringsämnets temperatur, såväl som i trängselektionerna av näringsvägen .
Den värmefantliga utrustningen av ångkonsumenter och rörledningar, som returnerar produktionskondensatet på kraftvärme, är korrosion under verkan av syre och kolksyra som finns i den. Utseendet av syre förklaras av kondensatkontakten med luft i öppna tankar (med ett öppet kondensatuppsamlingsschema) och delkoaletter genom löshet i utrustningen.
De viktigaste aktiviteterna för att förhindra korrosion av utrustning som ligger på den första delen av vägen för näringsrikt vatten (från vattenberedande installation till termisk avluftare) är:
1) Användning av skyddande antikorrosiva beläggningsytor av vattenförberedande utrustning och en tankodling, som tvättas med lösningar av sura reagens eller frätande aggressiva vatten med användning av gummi, epoxihartser, perklorvinbaserade lacker, flytande nairita och silikon;
2) Användning av syrafasta rör och förstärkningar av polymermaterial (polyeten, polyisobutylen, polypropen, etc.) eller stålrör och fittings, fodrad med skyddande beläggningar, applicerade genom sprayningsmetod för gasflam;
3) Användning av rör av värmeväxlingsapparater från korrosionsbeständiga metaller (röd koppar, rostfritt stål);
4) avlägsnande av fri koldioxid från det tillsatta kemiskt behandlade vattnet;
5) Den konstanta utsignalen från icke kondenserbara gaser (syre och koalsyra) från ångkammarna i de regenerativa värmare av lågtryck, kylare och nätverksvattenvärmare och den snabba avlägsnandet av kondensatet som bildas i dem;
6) noggrann tätning av kondensatpumpar, förstärkning och flänsföreningar med näringsledningar under vakuum;
7) säkerställa tillräcklig täthet av turbinkondensatorer från kylvatten och luft och kontroll över luftdräkter med hjälp av registrering av syrsystem;
8) Kondensatorutrustning med speciella avgasningsanordningar för att avlägsna syre från kondensat.
För att framgångsrikt bekämpa korrosionen av utrustning och rörledningar belägna på den andra delen av vägen för näringsrikt vatten (från termiska avluftningsmedel till ånggeneratorer) tillämpas följande aktiviteter:
1) Utrustning för TPP-termiska avluftare utfärdade med eventuella driftslägen avluftat vatten med kvarvarande syrehalt och koldioxid som inte överstiger tillåtna normer.
2) Den maximala effekten av icke kondenserbara gaser från ångkammarna i de regenerativa värmare av högt tryck;
3) Användning av korrosionsbeständiga metaller för framställning av matarpumpar i kontakt med vatten;
4) Anti-korrosionsskydd av näringsämnen och dräneringstankar genom att applicera icke-metalliska beläggningar, resistenta vid temperaturer upp till 80-100 ° C, t ex asbobovinyl (lackblandningar av etinol med asbest) eller färgmaterial baserade på epoxihartser;
5) Valet av korrosionsbeständiga strukturella metaller som är lämpliga för framställning av högtrycksregenerativa värmare;
6) Konstant behandling av näringsvatten genom alkaliska reagens för att bibehålla ett givet optimalt pH-värde av näringsämnet vid vilket koldioxidkorrosion undertrycks och en tillräcklig styrka hos den skyddande filmen säkerställs;
7) Konstant behandling av näringsvattenhydrazin för bindning av kvarvarande syre efter termiska avluftare och skapar en inhiberande effekt av att bromsa övergången av järnanslutningar från ytan av utrustningen till näringsvatten;
8) Tätning av näringsrika vattentankar genom att organisera det så kallade stängda systemet för att förhindra näringsriskt vatten från att komma in i ekonomierna av ånggeneratorer.
9) Genomförande av det tillförlitliga bevarandet av utrustning av vägen för näringsvatten under dess driftstopp i reserven.
En effektiv metod för att minska koncentrationen av korrosionsprodukter i kondensat, som returneras till CEP-konsumenter med konsumenter, är introduktionen av turbiner för att välja konsumenter, filmbildande aminer - oktadecylamin eller dess substitut. Vid koncentrationen av dessa ämnen i ett par, lika med 2-3 mg / dm 3 , du kan minska innehållet i järnoxider i produktionskondensatet 10-15 gånger. Doseringen av den vattenhaltiga emulsionen av polyaminer med användning av en pumpdispenser beror inte på koncentrationen i kondensatet av koalinsyra, eftersom de inte är associerade med neutraliserande egenskaper, men är baserad på förmågan hos dessa aminer att bilda på ytan av stål, mässing och andra metaller olösliga och osatsade filmer med vatten.
Lågtemperaturkorrosion utsätts för ytuppvärmning av rörformiga och regenerativa luftvärmare, lågtemperaturekonomiärer, såväl som metallgaskanaler och skorstenar vid metalltemperaturer under rökgasduggpunkten. Källan av lågtemperaturkorrosion är så 3 sulfurid, som bildar ett sömssyrapar i rökgaser, som kondenseras vid temperaturer av daggpunkten för rökgaser. Flera tusentals andel av SO3 i gaser är tillräckliga för att orsaka metallkorrosion med en hastighet som är större än 1 mm / år. Lågtemperaturkorrosion saktar ner när man organiserar en folieprocess med små överskott av luft, såväl som vid användning av tillsatser till bränsle och ökning av metallens korrosionsbeständighet.
Högtemperaturkorrosion utsätts för takviteter av trumman och direktflödespannor vid brännande fasta bränslen, ångbåtar och deras bilagor, såväl som skärmarna på den nedre strålningsdelen av de superkritiska tryckkedjorna vid kammning av svavelbränsleolja.
Korrosion av rörens inre yta är en följd av interaktionen med metallen av syrgas och koldioxidgas) eller salter (klorider och sulfater) som finns i pannvatten. I moderna pannor av superkritiskt tryck av ånga är innehållet av gaser och korrosionaktiva salter som ett resultat av djup avsaltande av näringsrikt vatten och termisk avluftning liten och den främsta orsaken till korrosion är interaktionen av metall med vatten och ånga. Korrosion av rörens inre yta manifesterar sig i bildandet av Ospin, Yazvin, skal och sprickor; Den yttre ytan av skadade rör kan inte skilja sig från frisk.
Skada som ett resultat av inre korrosion av rör innefattar också:
Syreparkeringskorrosion som påverkar några sektioner av rörens inre yta. De mest intensivt drabbade områden som omfattas av vattenlösliga sediment (rörstammar och övergångszonen i vidarebefordran);
underdanig alkalisk korrosion av kokning och skärmrör, som förekommer under verkan av koncentrerad alkali på grund av indunstning av vatten under skiktet av slam;
Korrosionsmatning manifesterad i form av sprickor i kokning och skärmrör som ett resultat av den samtidiga effekten av korrosionsmediet och variabla termiska spänningar.
Okalo bildas på rör på grund av överhettning av dem till temperaturer som väsentligt överstiger den beräknade. På grund av ökningen av uppstärkarens produktivitet var det ökande fall av misslyckande av rörledningsrör på grund av otillräckligt lånebeständighet mot bränslegaserna. Intensiv skala observeras oftast vid kammande bränsleolja.
Att ha på sig rörväggar uppstår som ett resultat av en ajäserande verkan av kol och skiffer damm och ask, liksom ånga som kommer ut ur skadade intilliggande rör eller sniffande fordon. Ibland är orsaken till slitage och stagnation av rörväggarna den fraktra som används för att rengöra uppvärmningsytorna. Platser och grad av slitage av rör bestäms genom yttre inspektion och mätning av deras diameter. Rörväggenens faktiska tjocklek mäts med ultraljudstjocklekmätare.
Varning av skärm- och kokpipor, såväl som individuella rör och delar av väggpaneler av strålningsdelen av direktflödespannorna uppstår när installationen av rör med ojämnt spänning, klippan av fästning av rör, vatten lunch och på grund av brist av frihet för sina termiska förskjutningar. Ändra spolarna och skirmarna för ångbåten sker, främst på grund av förbränning av suspensioner och fästelement, överdriven och ojämn spänning tillåts vid installation eller ersättning av enskilda element. Ändra spolen hos vatten Economizer beror på den modiga och förskjutningen av stöd och suspension.
Fistulor, foiling, sprickor och raster kan också framstå som ett resultat: insättningar i rören av skalor, korrosionsprodukter, teknisk skala, svetsgraf och andra främmande föremål som saktar cirkulationen av vatten och bidrar till överhettningen av rören; stillastående fraktion; Brandens inkonsekvenser blev parametrar av ånga och gasens temperatur; yttre mekaniska skador; Kränkningar av driftslägen.
Varför kan du inte ge ikoner
Är det möjligt att ge ikoner som en gåva: tecken, kyrkans uppfattning
För ett år sedan lämnade sin man, och nu vet jag inte vad jag ska göra