Melegvíz bojlerek és hőcserélő berendezések korróziója. A gőzkazán korróziója A melegvíz-kazánok elektrokémiai korróziójának okai
Bevezetés
A korrózió (a latin corrosio - korrózió) a fémek spontán pusztulása a fémekkel való kémiai vagy fizikai-kémiai kölcsönhatás eredményeként. környezet... Általában ez bármilyen anyag megsemmisítése - legyen az fém vagy kerámia, fa vagy polimer. A korrózió oka a szerkezeti anyagok termodinamikai instabilitása a velük érintkező anyagok hatásaival szemben. Példa erre a vas oxigénkorróziója vízben:
4Fe + 2Н 2О + ЗО 2 = 2 (Fe 2 O 3 Н 2 О)
V Mindennapi élet a vasötvözetek (acélok) esetében gyakran használják a "rozsdásodás" kifejezést. Kevésbé ismertek a polimer korróziós esetei. Ezekre vonatkozóan létezik az „öregedés” fogalma, hasonlóan a fémekre vonatkozó „korrózió” kifejezéshez. Például a gumi elöregedése a légköri oxigénnel való kölcsönhatás következtében vagy egyes műanyagok tönkremenetele a légköri csapadék hatására, valamint a biológiai korrózió. A korrózió sebessége, mint minden kémiai reakció, nagymértékben függ a hőmérséklettől. A 100 fokos hőmérséklet-emelkedés több nagyságrenddel növelheti a korróziós sebességet.
A korróziós folyamatok eltérőek széles körben elterjedt valamint a különféle körülmények és környezetek, amelyekben előfordul. Ezért nincs egységes és átfogó osztályozás a korrózió előfordulásának. A fő osztályozás a folyamat mechanizmusa szerint történik. Két típusa van: kémiai korrózió és elektrokémiai korrózió. Ebben az esszében a kémiai korróziót részletesen megvizsgáljuk a kis és nagy kapacitású hajókazántelepek példáján.
A korróziós folyamatokat a széles elterjedés és a különféle körülmények és környezetek jellemzik, amelyekben előfordul. Ezért nincs egységes és átfogó osztályozás a korrózió előfordulásának.
Az agresszív közeg típusától függően, amelyben a megsemmisítési folyamat végbemegy, a korrózió a következő típusú lehet:
1) -Gázkorrózió
2) - Korrózió nem elektrolitokban
3) -Légköri korrózió
4) - Korrózió az elektrolitokban
5) -Föld alatti korrózió
6) -Biokorrózió
7) -Kóbor áram okozta korrózió.
A korróziós folyamat körülményei szerint a következő típusok különböznek:
1) -Érintkezési korrózió
2) - Részkorrózió
3) - Korrózió a nem teljes bemerítésnél
4) - Korrózió teljes bemerítéskor
5) -Korrózió váltakozó merítéssel
6) - Súrlódásos korrózió
7) - Korrózió feszültség alatt.
A pusztítás jellege szerint:
A teljes felületet lefedő folyamatos korrózió:
1) -egyenruha;
2) - egyenetlen;
3) -szelektív.
Helyi (helyi) korrózió, amely bizonyos területekre kiterjed:
1) -foltok;
2) - fekélyes;
3) -pont (vagy pontozás);
4) -át;
5) -interkristályos.
1. Kémiai korrózió
Képzeljünk el egy fémet a hengerelt fém előállítása közben egy kohászati üzemben: vörösen izzó tömeg mozog egy hengermű állványain. Minden irányban tüzes permet szóródik belőle. A fémfelületről letörődnek a vízkő részecskék - a kémiai korrózió terméke, amely a fém és a légköri oxigén kölcsönhatásából származik. A fémnek az oxidálószer és az oxidált fém részecskéinek közvetlen kölcsönhatása miatti spontán megsemmisülését kémiai korróziónak nevezzük.
A kémiai korrózió egy fémfelület kölcsönhatása (korrozív) közeggel, amely nem jár együtt elektrokémiai folyamatok fellépésével a fázishatáron. Ebben a kölcsönhatásban a fém oxidációja és a korrozív közeg oxidáló komponensének redukciója egy lépésben megy végbe. Például vízkő képződése a vasalapú anyagok magas hőmérsékleten és oxigénnel való kölcsönhatása során:
4Fe + 3O 2 → 2Fe 2 O 3
Az elektrokémiai korrózióban a fématomok ionizációja és a korrozív közeg oxidáló komponensének redukciója több mozzanatban megy végbe, és ezek sebessége a fém elektródpotenciáljától függ (például acél rozsdásodása tengervízben).
A kémiai korrózióban a fém oxidációja és a korrozív közeg oxidáló komponensének redukciója egyszerre megy végbe. Ilyen korrózió akkor figyelhető meg, ha száraz gázok (levegő, üzemanyag égéstermékei) és folyékony nem elektrolitok (olaj, benzin stb.) hatnak a fémekre, és heterogén kémiai reakció.
A kémiai korrózió folyamata a következő. A külső környezet oxidáló komponense, amely elvonja a vegyértékelektronokat a fémtől, egyidejűleg belép kémiai vegyület, filmet képez a fém felületén (korróziós termék). A film további képződése az agresszív közeg filmjén keresztül a fémhez és a fématomokhoz a külső közeg felé irányuló kölcsönös kétoldalú diffúzió és ezek kölcsönhatása miatt következik be. Ebben az esetben, ha a kialakult film védő tulajdonságokkal rendelkezik, azaz megakadályozza az atomok diffúzióját, akkor a korrózió időben önkésleltetéssel megy végbe. Ilyen film képződik rézre 100 ° C-os melegítési hőmérsékleten, nikkelre 650 ° C-on és vasra 400 ° C-on. Az acéltermékek 600 ° C feletti melegítése laza filmréteg kialakulásához vezet a felületükön. A hőmérséklet emelkedésével az oxidációs folyamat felgyorsul.
A kémiai korrózió leggyakoribb típusa a fémek korróziója gázokban magas hőmérsékleten - gázkorrózió. Ilyen korrózió például a kemence szerelvényeinek, motoralkatrészeinek oxidációja belső égés, rostély, részletek petróleumlámpákés oxidáció a fémek magas hőmérsékletű feldolgozása során (kovácsolás, hengerlés, sajtolás). A fémtermékek felületén egyéb korróziós termékek képződése is lehetséges. Például a kénvegyületek vason történő hatására kénvegyületek képződnek, az ezüstön jódgőzök hatására - ezüst-jodid stb. A fémek felületén azonban leggyakrabban oxidvegyületréteg képződik.
A hőmérséklet nagyban befolyásolja a kémiai korrózió sebességét. Ahogy a hőmérséklet emelkedik, a sebesség gázkorrózió növeli. A gázközeg összetétele specifikus hatással van a korróziós sebességre. különféle fémek... Tehát a nikkel stabil az oxigénben, szén-dioxid de savanyú gáz atmoszférában erősen korrodálódik. A réz oxigénben korrodálódik, de ellenáll a kén-dioxidnak. A króm mindhárom gázban korrózióálló.
A gázkorrózió elleni védelem érdekében krómmal, alumíniummal és szilíciummal hőálló ötvözetet alkalmaznak, védőatmoszférát, ill. védőbevonatok alumínium, króm, szilícium és hőálló zománcok.
2. Kémiai korrózió a hajók gőzkazánjaiban.
A korrózió típusai. Működés közben a gőzkazán elemei agresszív közegnek vannak kitéve - víz, gőz és füstgázok. Különbséget kell tenni kémiai és elektrokémiai korrózió között.
alatt működő gépek alkatrészei és szerelvényei magas hőmérsékletek, - dugattyús és turbinás motorok, rakétamotorok stb. A legtöbb fém kémiai affinitása az oxigénhez magas hőmérsékleten szinte korlátlan, mivel műszakilag minden oxid fontos fémek képes feloldódni fémekben és elhagyni az egyensúlyi rendszert:
2Me (t) + O 2 (g) 2MeO (t); MeO (t) [MeO] (rr)Ilyen körülmények között az oxidáció mindig lehetséges, de az oxid feloldódásával együtt egy oxidréteg jelenik meg a fém felületén, amely gátolhatja az oxidációs folyamatot.
A fémoxidáció sebessége magától a kémiai reakció sebességétől és az oxidálószer filmen keresztüli diffúziójának sebességétől függ, ezért minél nagyobb a film védőhatása, annál jobb a folytonossága és annál kisebb a diffúziós kapacitása. A fémfelületen képződött film folytonosságát a képződött oxid vagy más vegyület térfogatának az oxid képzéséhez felhasznált fém térfogatához viszonyított arányával lehet megbecsülni (Pilling-Badwards faktor). A (Pilling - Badwards tényező) együttható a különböző fémeknél különböző jelentések... Fémek a<1, не могут создавать сплошные оксидные слои, и через несплошности в слое (трещины) кислород свободно проникает к поверхности металла.
Folyamatos és stabil oxidrétegek képződnek a = 1,2-1,6, de nagy a értékeknél a fóliák nem folytonosak, a keletkező belső feszültségek hatására könnyen leválnak a fémfelületről (vaskő).
A Pilling - Badwards faktor nagyon közelítő becslést ad, mivel az oxidrétegek összetétele a homogenitási régió széles szélességi körével rendelkezik, ami az oxidsűrűségben is tükröződik. Így például a krómhoz a = 2,02 (tiszta fázisban), de a rajta kialakuló oxidfilm nagyon ellenáll a környezet hatásának. A fémfelületen lévő oxidréteg vastagsága idővel változik.
A gőz vagy víz által okozott kémiai korrózió egyenletesen roncsolja a fémet a teljes felületen. Az ilyen korrózió aránya a modern tengeri kazánokban alacsony. Veszélyesebb a helyi kémiai korrózió, amelyet a hamulerakódásokban található agresszív kémiai vegyületek (kén, vanádium-oxidok stb.) okoznak.
Az elektrokémiai korrózió, ahogy a neve is mutatja, nemcsak a kémiai folyamatokhoz kötődik, hanem az elektronok mozgásához is kölcsönható közegekben, pl. elektromos áram megjelenésével. Ezek a folyamatok a fém elektrolitoldatokkal való kölcsönhatása során lépnek fel, ami egy gőzkazánban megy végbe, amelyben kazánvíz kering, ami sók és lúgok ionokra bomlott oldata. Elektrokémiai korrózió akkor is fellép, ha a fém (normál hőmérsékleten) levegővel érintkezik, amely mindig vízgőzt tartalmaz, amely a fém felületén vékony nedvességréteg formájában kondenzálódik, feltételeket teremtve az elektrokémiai korrózió kialakulásához.
Tengeri helyszín Oroszország no 2016. október 05. Létrehozva: 2016. október 05. Frissítve: 2016. október 05. Találatok: 5363A korrózió típusai. Működés közben a gőzkazán elemei agresszív közegnek vannak kitéve - víz, gőz és füstgázok. Különbséget kell tenni kémiai és elektrokémiai korrózió között.
Kémiai korrózió gőz vagy víz okozta, egyenletesen bontja le a fémet a teljes felületen. Az ilyen korrózió aránya a modern tengeri kazánokban alacsony. Veszélyesebb a helyi kémiai korrózió, amelyet a hamulerakódásokban található agresszív kémiai vegyületek (kén, vanádium-oxidok stb.) okoznak.
A leggyakoribb és legveszélyesebb az elektrokémiai korrózió elektrolitok vizes oldatában áramlik, amikor elektromos áram lép fel, amelyet a fém egyes szakaszai közötti potenciálkülönbség okoz, amelyek kémiai heterogenitásukban, hőmérsékletükben vagy a feldolgozás minőségében különböznek egymástól.
Az elektrolit szerepét a víz (belső korrózióval) vagy a lerakódásokban kondenzált vízgőz (külső korrózióval) tölti be.
Az ilyen mikrogalvanikus párok megjelenése a csövek felületén azt a tényt eredményezi, hogy a fémion-atomok pozitív töltésű ionok formájában kerülnek a vízbe, és a cső felülete ezen a ponton negatív töltést kap. Ha az ilyen mikrogalvanikus párok potenciálkülönbsége elenyésző, akkor a fém-víz határfelületen fokozatosan kettős elektromos réteg jön létre, amely lassítja a folyamat további lefolyását.
A legtöbb esetben azonban az egyes szakaszok potenciáljai eltérőek, ami egy magasabb potenciálról (anód) egy kisebbre (katódra) irányított EMF kialakulását okozza.
Ebben az esetben a fémion-atomok az anódról a vízbe jutnak, és a felesleges elektronok felhalmozódnak a katódon. Ennek eredményeként az EMF és ennek következtében a fémroncsolási folyamat intenzitása meredeken csökken.
Ezt a jelenséget polarizációnak nevezik. Ha az anódpotenciál csökken a védő oxidfilm képződése vagy a fémionok koncentrációjának növekedése következtében az anódtartományban, és a katódpotenciál gyakorlatilag nem változik, akkor a polarizációt anódos polarizációnak nevezzük.
Az oldatban a katódnál katódos polarizáció esetén a fémfelületről a felesleges elektronokat eltávolítani képes ionok és molekulák koncentrációja meredeken csökken. Ebből következik, hogy az elektrokémiai korrózió elleni küzdelem fő pontja olyan feltételek megteremtése, amikor mindkét típusú polarizáció megmarad.
Ezt gyakorlatilag lehetetlen elérni, mivel a kazánvízben mindig vannak depolarizátorok - olyan anyagok, amelyek a polarizációs folyamatok megsértését okozzák.
A depolarizátorok közé tartoznak az O 2 és CO 2 molekulák, a H +, Cl - és SO - 4 ionok, valamint vas- és réz-oxidok. A vízben oldott CO 2, Cl - és SO - 4 gátolja a sűrű védő oxidréteg kialakulását az anódon, és ezáltal hozzájárul az anódos folyamatok intenzív lefolyásához. A H + hidrogénionok csökkentik a katód negatív töltését.
Az oxigén korróziós sebességre gyakorolt hatása két ellentétes irányban kezdett megnyilvánulni. Az oxigén egyrészt növeli a korróziós folyamat sebességét, mivel erősen depolarizálja a katódterületeket, másrészt passziváló hatással van a felületre.
Jellemzően az acélból készült kazánrészek kellően erős kezdeti oxidréteggel rendelkeznek, amely megvédi az anyagot az oxigénnek való kitettségtől mindaddig, amíg azt kémiai vagy mechanikai tényezők el nem pusztítják.
A heterogén reakciók (beleértve a korróziót is) sebességét a következő folyamatok intenzitása szabályozza: reagensek (elsősorban depolarizátorok) betáplálása az anyag felületére; a védő oxidfilm megsemmisülése; a reakciótermékek eltávolítása a keletkezés helyéről.
E folyamatok intenzitását nagymértékben meghatározzák a hidrodinamikai, mechanikai és termikus tényezők. Ezért az agresszív kémiai reagensek koncentrációjának csökkentését célzó intézkedések a másik két folyamat nagy intenzitásával, amint azt a kazánok működési tapasztalatai mutatják, általában hatástalanok.
Ebből következik, hogy a korróziós károk megelőzésének problémájának megoldásának összetettnek kell lennie, figyelembe véve az anyagok pusztulásának kezdeti okait befolyásoló összes tényezőt.
Elektrokémiai korrózió
Az áramlás helyétől és a reakciókban részt vevő anyagoktól függően az elektrokémiai korrózió következő típusait különböztetjük meg:
- oxigén (és változata - parkoló),
- résziszap (néha "héjnak" nevezik),
- szemcsék közötti (kazánacélok lúgos ridegsége),
- hasított és
- kénes.
Oxigén korrózió gazdaságosítókban, szerelvényekben, betápláló- és ejtőcsövekben, gőz-vízgyűjtőkben és kollektoron belüli berendezésekben (pajzsok, csövek, páramentesítők stb.) figyelhető meg. A kétkörös kazánok, a hasznosító kazánok és a gőzlégmelegítők szekunder körének tekercsei különösen érzékenyek az oxigénkorrózióra. Az oxigénkorrózió a kazánok működése során lép fel, és a kazánvízben oldott oxigén koncentrációjától függ.
A főkazánokban alacsony az oxigénkorrózió mértéke, ami a légtelenítők hatékony működésének és a foszfát-nitrát vízrendszernek köszönhető. A segédvízcsöves kazánoknál gyakran eléri a 0,5-1 mm/év értéket, bár átlagosan a 0,05-0,2 mm/év tartományba esik. A kazánacélok károsodásának jellege kis fekélyek.
Az oxigénkorrózió veszélyesebb típusa parkolási korrózióáramlik a kazán inaktivitási ideje alatt. A munka sajátosságaiból adódóan minden hajókazán (és különösen a segédberendezések) intenzív parkolási korróziónak van kitéve. Az állókorrózió általában nem vezet kazán meghibásodásához, azonban a leállások során korrodált fémek, egyéb körülmények fennállása esetén, intenzívebben tönkremennek a kazán működése során.
A parkolási korrózió fő oka az oxigén bejutása a vízbe, ha a kazán megtelt, vagy a fémfelületen lévő nedvességrétegbe, ha a kazán leürül. Ebben fontos szerepet játszanak a vízben található kloridok és NaOH, valamint a vízoldható sólerakódások.
Kloridok jelenlétében a vízben a fém egyenletes korróziója felerősödik, és ha kis mennyiségű lúgot tartalmaz (kevesebb, mint 100 mg / l), akkor a korrózió lokalizált. A parkolási korrózió elkerülése érdekében 20-25 °C hőmérsékleten a víznek legfeljebb 200 mg/l NaOH-t kell tartalmaznia.
Az oxigén részvételével járó korrózió külső jelei: helyi kis fekélyek (1. ábra, a), barna korróziós termékekkel telve, amelyek a fekélyek felett gumókat képeznek.
Az oxigén eltávolítása a tápvízből az egyik fontos intézkedés az oxigénkorrózió csökkentésére. 1986 óta a tengeri segéd- és visszanyerő kazánok tápvízének oxigéntartalmát 0,1 mg/l-re korlátozták.
Azonban még a betáplált víz ilyen oxigéntartalma mellett is megfigyelhető a kazánelemek korróziós károsodása működés közben, ami az oxidfilm roncsolódási folyamatainak és a reakciótermékek korróziós központokból történő kimosódásának domináns hatását jelzi. . Ezeknek a folyamatoknak a korróziós károkra gyakorolt hatását szemlélteti legszemléletesebb példa a kényszerkeringetésű regeneráló kazánok tekercseinek megsemmisülése.
Rizs. 1. Oxigénkorrózió okozta károsodás
Korróziós károk oxigénkorrózió során általában szigorúan lokalizálódnak: a bemeneti szakaszok belső felületén (lásd 1. ábra, a), a kanyarokban (1. ábra, b), a kimeneti szakaszokon és a kanyarban a tekercsben (lásd 1. ábra, c), valamint a hasznosító kazánok gőz-víz gyűjtőiben (lásd 1. ábra, d). Ezeken a területeken (2 - a falközeli kavitáció területe) az áramlás hidrodinamikai jellemzői megteremtik az oxidfilm elpusztulásának és a korróziós termékek intenzív kimosódásának feltételeit.
Valójában a víz és a gőz-víz keverék áramlásának bármilyen deformációja a megjelenéssel jár kavitáció a falrétegekben táguló áram 2, ahol a kialakuló és azonnal összeeső gőzbuborékok a hidraulikus mikrosokkok energiája következtében az oxidfilm tönkremenetelét okozzák.
Ezt elősegítik a tekercsek vibrációja, valamint a hőmérséklet- és nyomásingadozások okozta váltakozó feszültségek is. Az áramlás megnövekedett helyi turbulizációja ezeken a területeken a korróziós termékek aktív kimosódását okozza.
A tekercsek egyenes kilépő szakaszain a gőz-víz elegy áramlásának turbulens pulzációi során a vízcseppek felületére ható behatások következtében az oxidfilm megsemmisül, amelynek diszpergált-gyűrűs mozgásmódja itt áramlásnál diszpergálttá alakul. sebesség akár 20-25 m/s.
Ilyen körülmények között már az alacsony oxigéntartalom (~ 0,1 mg/l) is intenzív fémpusztulást okoz, ami sipolyok megjelenéséhez vezet a La Mont típusú hővisszanyerő kazán tekercseinek bemeneti szakaszaiban 2-4 év elteltével. működését, a többi szakaszon pedig 6-12 év után.
Rizs. 2. Az "Indira Gandhi" motorhajó KUP1500R hasznosítású kazánjainak economizer tekercseinek korróziós károsodása.
A fentiek szemléltetésére vegyük szemügyre az 1985 októberében üzembe helyezett két KUP1500R hulladékhő-kazán gazdaságos hőcserélőjének károsodásának okait az Indira Gandhi öngyújtó hordozóra ( Aleksey Kosygin típusú) . 1987-ben sérülés miatt mindkét kazán gazdaságosítóját kicseréltük. 3 év elteltével ezekben a gazdaságosítókban a tekercsek sérülései jelennek meg, amelyek a bemeneti csővezetéktől legfeljebb 1-1,5 m-re találhatók. A károsodás jellege (2. ábra, a, b) tipikus oxigénkorrózióra utal, amelyet kifáradási meghibásodás követ (keresztirányú repedések).
A fáradtság természete azonban helyenként eltérő. A repedés (és korábban az oxidfilm megrepedése) a hegesztési varrat területén (lásd 2. ábra, a) a csőköteg vibrációja által okozott váltakozó feszültségek és az egység tervezési jellemzőinek következménye. a tekercsek összekötése a kollektorral (22x2 átmérőjű tekercs vége).
Az oxidfilm tönkremenetelét és a kifáradási repedések kialakulását a tekercsek egyenes szakaszainak belső felületén, a bemenettől 700-1000 mm távolságra (lásd 2. ábra, b) váltakozó hőhatás okozza. a kazán üzembe helyezése során fellépő feszültségek, amikor a meleg felületen hideg vizet szolgáltatnak. Ebben az esetben a hőfeszültségek hatását fokozza, hogy a tekercsek bordázottsága megnehezíti a csőfém szabad tágulását, további feszültségeket hozva létre a fémben.
Iszapkorrózióáltalában a fő vízcsöves kazánoknál figyelhető meg a fal belső felületein és a bemeneti kötegek gőzfejlesztő csöveinél a fáklya felé. Az iszapkorrózió természete ovális alakú fekélyek, amelyek mérete a főtengely mentén (a cső tengelyével párhuzamosan) legfeljebb 30-100 mm.
A fekélyeken sűrű oxidréteg található „héjak” 3 formájában (3. ábra) Az iszapkorrózió szilárd depolarizátorok – vas- és rézoxidok 2 – jelenlétében lép fel, amelyek a leginkább hőterhelésnek kitett csőszakaszokon rakódnak le. az oxidfilmek megsemmisüléséből származó aktív korróziós központok helyei ...
1. tetején vízkő és korróziós termékek laza rétege képződik. A korróziós termékekből keletkező "héjak" szilárdan tapadnak az alapfémhez, és csak mechanikusan távolíthatók el.
Segédkazánoknál ez a típusú korrózió nem jellemző, de nagy termikus terhelések és megfelelő vízkezelési módok mellett nem kizárt az iszapkorrózió megjelenése ezeknél a kazánoknál.
Rendkívül változatosak azok a körülmények, amelyek között a gőzkazánok elemei működés közben megtalálhatók.
Amint azt számos korróziós teszt és ipari megfigyelés mutatja, az alacsony ötvözetű, sőt az ausztenites acélok intenzív korrózión eshetnek át a kazán működése során.
A gőzkazánok fűtőfelületeinek fémének korróziója annak idő előtti elhasználódását okozza, esetenként súlyos üzemzavarokhoz, balesetekhez vezet.
A kazánok vészleállásainak többségét a szita, gazdaságosság - gabona, túlhevülő gőzcsövek és kazándobok korróziós károsodása okozza. Még egy korrozív sipoly megjelenése is a közvetlen áramlású kazánnál a teljes egység leállásához vezet, ami az elektromosság alultermelésével jár. A CHPP meghibásodásának fő oka a nagy- és ultranagy nyomású dobkazánok korróziója lett. A korróziós károk miatti üzemzavarok 90%-a 15,5 MPa nyomású dobkazánokon fordult elő. A sókamra falának csövein jelentős mennyiségű korróziós kár a "maximális hőterhelés zónáiban" volt.
238 kazán (50-600 MW teljesítményű blokkok) amerikai szakértők által végzett ellenőrzése 1719 nem tervezett leállást mutatott ki. A kazán leállásának mintegy 2/3-át korrózió okozta, ennek 20%-a a gőzfejlesztő csövek korróziója. Az USA-ban a belső korróziót "1955-ben komoly problémaként ismerték fel, miután nagyszámú, 12,5-17 MPa nyomású dobkazán üzembe helyezését követően.
1970 végére a 610 kazán körülbelül 20%-a korrodált. A falcsövek elsősorban belső korróziónak voltak kitéve, míg a túlhevítőket és a gazdaságosítókat kevésbé érintette ez. A tápvíz minőségének javulásával és az összehangolt foszfátozási rendszerre való átállással, a paraméterek növekedésével az amerikai erőművek dobkazánjain a viszkózus, műanyag korróziós károsodások helyett a falcsövek hirtelen rideg törései következtek be. „J970 tonnánál a 12,5, 14,8 és 17 MPa nyomású kazánoknál a korróziós károk miatti csövek tönkremenetele 30, 33 és 65 százalékot tett ki.
A korróziós folyamat körülményei szerint a légköri korrózió légköri, valamint nedves gázok hatására következik be; gáz, a fém kölcsönhatása miatt különböző gázokkal - oxigénnel, klórral stb. - magas hőmérsékleten, és korrózió az elektrolitokban, ami a legtöbb esetben vizes oldatokban fordul elő.
A korróziós folyamatok természetéből adódóan a kazánfém kémiai és elektrokémiai korrózión, illetve ezek együttes hatásán is keresztülmenhet.
A gőzkazánok fűtőfelületeinek üzemeltetésekor a füstgázok oxidáló és redukáló atmoszférájában magas hőmérsékletű gázkorrózió, a farokfűtési felületeken pedig alacsony hőmérsékletű elektrokémiai korrózió lép fel.
Tanulmányok kimutatták, hogy a fűtőfelületek magas hőmérsékletű korróziója a legintenzívebben csak a füstgázokban lévő szabad oxigénfelesleg és olvadt vanádium-oxidok jelenlétében fordul elő.
A füstgázok oxidáló atmoszférájában a magas hőmérsékletű gáz- vagy szulfidkorrózió hatással van a szita- és konvektív túlhevítők csöveire, a kazánkötegek első soraira, a csövek közötti távtartók fémére, a támasztékokra és a függesztőkre.
Számos nagy és szuperkritikus nyomású kazán égésterének falcsövein redukáló atmoszférában magas hőmérsékletű gázkorróziót figyeltek meg.
A gázoldali fűtőfelületek csöveinek korróziója a füstgázok és a külső lerakódások oxidfilmekkel és csőfémmel való kölcsönhatásának összetett fizikai-kémiai folyamata. Ennek a folyamatnak a kialakulását az időben változó intenzív hőáramok, valamint a belső nyomásból és önkompenzációból adódó nagy mechanikai igénybevételek befolyásolják.
Közepes és alacsony nyomású kazánokon "a víz forráspontja által meghatározott szitafalak hőmérséklete alacsonyabb, ezért ilyen típusú fémroncsolás nem figyelhető meg.
A fűtőfelületek füstgáz oldali korróziója (külső korrózió) az égéstermékekkel, agresszív gázokkal, ásványi vegyületek oldataival és olvadékaival való kölcsönhatás eredményeként létrejövő fémpusztulás folyamata.
Fémkorrózió alatt a fém fokozatos pusztulását értjük, amely a külső környezet kémiai vagy elektrokémiai hatásai következtében következik be.
\ A környezettel való közvetlen kémiai kölcsönhatásból eredő fémpusztulási folyamatokat kémiai korróziónak nevezzük.
Kémiai korrózió akkor következik be, amikor a fém túlhevített gőzzel és száraz gázokkal érintkezik. A száraz gázokban a kémiai korróziót gázkorróziónak nevezzük.
A kemence és a kazán gázcsatornáiban a túlhevítő csövek és állványok külső felületének gázkorróziója oxigén, szén-dioxid, vízgőz, kén-dioxid és egyéb gázok hatására következik be; a csövek belső felülete - gőzzel vagy vízzel való kölcsönhatás eredményeként.
Az elektrokémiai korrózióra – a kémiai korrózióval ellentétben – az a jellemző, hogy a közben lezajló reakciókat elektromos áram megjelenése kíséri.
Az elektromosság hordozói az oldatokban a molekulák disszociációja miatt bennük lévő ionok, a fémekben pedig a szabad elektronok:
A kazán felületének belseje elsősorban elektrokémiai korróziónak van kitéve. Megnyilvánulása a modern felfogás szerint két független folyamatnak köszönhető: anódos, amelyben a fémionok hidratált ionok formájában mennek oldatba, és katódos, amelyben a felesleges elektronokat depolarizátorok asszimilálják. A depolarizátorok lehetnek atomok, ionok, molekulák, amelyek ebben az esetben redukálódnak.
A külső jelek megkülönböztetik a korróziós károk folyamatos (általános) és helyi (helyi) formáit.
Általános korrózió esetén az agresszív közeggel érintkező teljes fűtőfelület korrodálódik, belülről vagy kívülről egyenletesen elvékonyodik. Helyi korrózió esetén a felület bizonyos területein pusztulás következik be, a fémfelület többi részét nem érinti a sérülés.
A helyi lokális magában foglalja a foltos korróziót, lyukasztást, hegyes, szemcseközi, korróziós repedést, a fém korróziós kifáradását.
Az elektrokémiai korróziós károk tipikus példája.
A TPP-110 kazánok NRCH 042X5 mm 12X1MF acélból készült csövek külső felületéről történő megsemmisülés a vízszintes szakaszban az emelő-süllyesztő hurok alsó részén, az alsó képernyővel szomszédos területen történt. A cső hátoldalán a pusztulás helyén egy nyílás volt, a szélek kis elvékonyodásával. A pusztulás oka a csőfal mintegy 2 mm-es elvékonyodása volt a korrózió során a vízsugár által okozott salakképződés miatt. A 950 t/h gőzteljesítményű, antracit hamuporral (folyékony salakeltávolítással), 25,5 MPa nyomással és 540 °C-os túlhevített gőzhőmérsékletű kazán leállítása után nedves salak és hamu maradt a csöveken, amely elektrokémiai korrózió intenzíven lezajlott. A cső külsejét vastag barna vas-hidroxid réteggel vonták be, a csövek belső átmérője a nagy- és ultra-nagynyomású kazáncsövek tűréshatárán belül volt. A külső átmérő méreteinek eltérései a mínusz tűréshatáron túl vannak: minimális külső átmérő. 39 mm volt a minimálisan megengedett 41,7 mm-rel. A falvastagság a korróziós sérülés helye közelében mindössze 3,1 mm volt 5 mm névleges csővastagság esetén.
A fém mikroszerkezete a hossz és a kerület mentén egyenletes. A cső belső felületén a hőkezelés során a cső oxidációja során keletkező dekarbonizált réteg található. Kívül nincs ilyen réteg.
Az LRP csövek első szakadás utáni átvizsgálása lehetővé tette a tönkremenetel okának feltárását. Döntöttek az LRP cseréjéről és a salakolási technológia megváltoztatásáról. Ebben az esetben egy vékony elektrolitfilm jelenléte miatt elektrokémiai korrózió következett be.
A lyukkorrózió a felület egyes kis részein intenzív, de gyakran jelentős mélységig. A 0,2-1 mm-es nagyságrendű fekélyek átmérőjét pontnak nevezik.
Azokon a helyeken, ahol fekélyek alakulnak ki, idővel fisztulák képződhetnek. A gödrök gyakran tele vannak korróziós termékekkel, aminek következtében nem mindig észlelhetők. Példa erre az acél gazdaságosító csöveinek megsemmisítése, a tápvíz rossz légtelenítése és a csövekben való alacsony vízmozgási sebesség mellett.
Annak ellenére, hogy a cső fémének jelentős része érintett, az átmenő furatok miatt az economizer tekercseit teljesen ki kell cserélni.
A gőzkazánok fémje a következő veszélyes korróziós típusoknak van kitéve: oxigénkorrózió a kazánok működése és javítás alatti ideje alatt; szemcseközi korrózió a kazánvíz párolgási területein; gőz-víz korrózió; ausztenites acélból készült kazánelemek feszültségkorróziós repedése; aluliszap - üvöltő korrózió. A kazánok fémkorróziójának jelzett típusainak rövid leírását a táblázat tartalmazza. YL.
A kazánok működése során megkülönböztetik a fémkorróziót - terhelés alatti korróziót és parkolási korróziót.
A terhelés alatti korrózió a leginkább érzékeny a melegedésre. kétfázisú közeggel érintkező kazánelemek, azaz szita és kazáncsövek. Az ekonomizátorok és túlhevítők belső felületét a kazánok működése során kevésbé érinti a korrózió. Feszültség alatti korrózió oxigénmentes környezetben is előfordul.
A parkolási korrózió a nem víztelenítettben nyilvánul meg. túlhevítők függőleges tekercseinek elemei, túlhevítők vízszintes tekercseinek megereszkedett csövei
Mi az a Hydro-X:
A Hydro-X egy Dániában 70 éve feltalált módszer és megoldás, amely biztosítja a fűtési rendszerek és kazánok szükséges korrekciós vízkezelését, mind a meleg vizet, mind a gőzt alacsony gőznyomás mellett (40 atm-ig). A Hydro-X módszer alkalmazásakor csak egy oldatot adnak a keringető vízhez, amelyet műanyag kannában vagy hordóban, használatra készen juttatnak el a fogyasztóhoz. Ez lehetővé teszi, hogy a vállalkozások ne rendelkezzenek speciális raktárakkal a vegyi reagensek számára, üzletekkel a szükséges oldatok elkészítéséhez stb.
A Hydro-X használata biztosítja a kívánt pH érték fenntartását, a víz oxigéntől és szabad szén-dioxidtól való megtisztítását, a vízkő megjelenésének megelőzését, és adott esetben a felületek tisztítását, valamint a korrózió elleni védelmet.
A Hydro-X átlátszó, sárgásbarna folyadék, homogén, erősen lúgos, fajsúlya körülbelül 1,19 g / cm 20 ° C-on. Összetétele stabil, és még a hosszú távú tárolás során sem következik be folyadékválás, ülepedés, így használat előtt nem kell keverni. A folyadék nem gyúlékony.
A Hydro-X módszer előnye a vízkezelés egyszerűsége és hatékonysága.
Amikor vízfűtési rendszerek működnek, beleértve a hőcserélőket, a melegvíz- vagy gőzkazánokat, általában további vízzel töltik fel. A vízkő megjelenésének elkerülése érdekében vízkezelést kell végezni a kazánvíz iszap- és sótartalmának csökkentése érdekében. A vízkezelés elvégezhető például lágyító szűrők használatával, demineralizálással, fordított ozmózissal stb. Még az ilyen kezelés után is problémák maradnak az esetleges korrózióval kapcsolatban. Ha nátronlúgot, trinátrium-foszfátot stb. adnak a vízhez, akkor a korrózió problémája is megmarad, a gőzkazánoknál pedig a gőzszennyezés.
Meglehetősen egyszerű módszer, amely megakadályozza a vízkő megjelenését és a korrózió megjelenését a Hydro-X módszer, amely szerint a kazánvízhez kis mennyiségű, már elkészített, 8 szerves és szervetlen komponenst tartalmazó oldatot adnak. A módszer előnyei a következők:
- a megoldás használatra kész formában érkezik a fogyasztóhoz;
- kis mennyiségben oldatot adagolunk a vízbe akár kézzel, akár adagolószivattyúval;
- Hydro-X használatakor nincs szükség más vegyszerek használatára;
- körülbelül 10-szer kevesebb hatóanyag kerül a kazánvízbe, mint a hagyományos vízkezelési módszerek alkalmazásakor;
A Hydro-X nem tartalmaz mérgező összetevőket. A nátrium-hidroxid NaOH és a trinátrium-foszfát Na3PO4 mellett az összes többi anyagot nem mérgező növényekből vonják ki;
- gőzkazánokban és párologtatókban történő felhasználáskor tiszta gőzt biztosítunk, és megakadályozzuk a habzás lehetőségét.
A Hydro-X összetétele.
Az oldat nyolc különböző, szerves és szervetlen anyagot tartalmaz. A Hydro-X hatásmechanizmusa összetett fizikai-kémiai természetű.
Az egyes komponensek hatásiránya megközelítőleg a következő.
A nátrium-hidroxid NaOH 225 g/l mennyiségben csökkenti a víz keménységét és szabályozza a pH-értéket, védi a magnetitréteget; trinátrium-foszfát Na3PO4 2,25 g / l mennyiségben - megakadályozza a vízkő kialakulását és védi a vas felületét. Mind a hat szerves vegyület összesen nem haladja meg az 50 g/l-t, beleértve a lignint, a tannint, a keményítőt, a glikolt, a nátrium-alginátot és a nátrium-mannuronátot. A Hydro-X víz kezelésében a NaOH és a Na3PO4 bázikus anyagok összmennyisége nagyon kicsi, körülbelül tízszer kevesebb, mint a hagyományos kezelésnél, a sztöchiometria elve szerint.
A Hydro-X összetevőinek hatása inkább fizikai, mint kémiai.
A szerves adalékok a következő célokat szolgálják.
A nátrium-alginátot és a nátrium-mannuronátot egyes katalizátorokkal együtt alkalmazzák a kalcium- és magnéziumsók kicsapásának elősegítésére. A tanninok felszívják az oxigént, és korrózióvédő vasréteget hoznak létre. A lignin tanninként működik, és segít a meglévő vízkő eltávolításában is. A keményítő iszapot képez, a glikol pedig megakadályozza a habzást és a nedvességcseppek beszivárgását. A szervetlen vegyületek gyengén lúgos környezetet tartanak fenn, amely a szerves anyagok hatékony működéséhez szükséges, és a Hydro-X koncentrációjának indikátoraként szolgál.
A Hydro-X működési elve.
A szerves komponensek döntő szerepet játszanak a Hydro-X működésében. Bár minimális mennyiségben vannak jelen, mély diszperziójuk miatt aktív reakciófelületük meglehetősen nagy. Jelentős a Hydro-X szerves komponenseinek molekulatömege, amely biztosítja a vízszennyező molekulák vonzásának fizikai hatását. A vízkezelés ezen szakasza kémiai reakciók nélkül megy végbe. A szennyezőanyag-molekulák abszorpciója semleges. Ez lehetővé teszi az összes ilyen molekula összegyűjtését, amelyek merevséget hoznak létre, valamint vassókat, kloridokat, kovasavsókat stb. Minden vízszennyező anyag lerakódik az iszapban, amely mozgékony, amorf és nem tapad össze. Ezzel elkerülhető a vízkőképződés lehetősége a fűtőfelületeken, ami a Hydro-X módszer jelentős előnye.
A semleges Hydro-X molekulák pozitív és negatív ionokat (anionokat és kationokat) egyaránt elnyelnek, amelyek viszont kölcsönösen semlegesítik. Az ionok semlegesítése közvetlenül befolyásolja a galvanikus korrózió csökkentését, mivel az ilyen típusú korrózió eltérő elektromos potenciállal jár.
A Hydro-X hatékony a korrozív gázok – oxigén és szabad szén-dioxid – ellen. A 10 ppm Hydro-X koncentráció elegendő az ilyen típusú korrózió megelőzésére, függetlenül a környezeti hőmérséklettől.
A marószóda maró ridegséget okozhat. A Hydro-X használata csökkenti a szabad hidroxidok mennyiségét, jelentősen csökkentve az acél maró ridegségének kockázatát.
A rendszer öblítési leállítása nélkül a Hydro-X eljárás lehetővé teszi a régi vízkő eltávolítását. Ennek oka a lignin molekulák jelenléte. Ezek a molekulák behatolnak a kazánkő pórusaiba és elpusztítják azt. Figyelembe kell azonban venni, hogy ha a kazán erősen szennyezett, gazdaságilag célszerűbb vegyszeres öblítést végezni, majd Hydro-X-et használni a vízkőképződés megelőzésére, ami csökkenti a fogyasztást.
A keletkező iszapot iszapgyűjtőkbe gyűjtik, és azokból időszakos lefúvatással távolítják el. Iszapgyűjtőként szűrők (iszapgyűjtők) használhatók, amelyeken keresztül a kazánba visszavezetett víz egy része áthalad.
Fontos, hogy a Hydro-X hatására képződő iszapot lehetőleg napi kazánlefújással távolítsuk el. A lefújás mértéke a víz keménységétől és a növény fajtájától függ. A kezdeti időszakban, amikor a felületeket megtisztítják a már meglévő iszaptól és jelentős szennyezőanyag-tartalom van a vízben, a lefúvás nagyobb legyen. Az öblítés úgy történik, hogy az öblítőszelepet naponta 15-20 másodpercre teljesen kinyitják, és naponta 3-4 alkalommal nagy mennyiségű nyersvízzel.
A Hydro-X használható fűtési rendszerekben, távfűtési rendszerekben, alacsony nyomású gőzkazánokhoz (3,9 MPa-ig). A Hydro-X-szel egyidejűleg nem szabad más reagenst használni, kivéve a nátrium-szulfitot és a szódát. Magától értetődik, hogy a pótvizes reagensek nem tartoznak ebbe a kategóriába.
Az üzemelés első néhány hónapjában a reagens felhasználást kissé növelni kell, hogy a rendszerben lévő vízkő megszűnjön. Ha aggodalomra ad okot, hogy a kazán túlhevítője sólerakódásokkal szennyezett, más módszerekkel kell megtisztítani.
Külső vízkezelő rendszer jelenlétében ki kell választani a Hydro-X optimális működési módját, amely általános megtakarítást biztosít.
A Hydro-X túladagolása nem befolyásolja hátrányosan sem a kazán működésének megbízhatóságát, sem a gőzkazánok gőzének minőségét, és csak magának a reagensnek a fogyasztását növeli.
Gőzkazánok
A nyers vizet pótvízként használják.
Állandó adagolás: 0,2 liter Hydro-X minden köbméter további vízhez és 0,04 liter Hydro-X minden köbméter kondenzátumhoz.
A sminkvíz lágyított víz.
Kezdő adagolás: 1 liter Hydro-X minden köbméter vízhez a kazánban.
Állandó adagolás: 0,04 l Hydro-X minden további víz és kondenzátum köbméterére.
Adagolás a kazán vízkőmentesítéséhez: A Hydro-X-et az állandó adagnál 50%-kal nagyobb mennyiségben adagolják.
Hőellátó rendszerek
A pótvíz nyers víz.
Kezdő adagolás: 1 liter Hydro-X minden köbméter vízhez.
Állandó adagolás: 1 liter Hydro-X minden köbméter sminkvízhez.
A sminkvíz lágyított víz.
Kezdő adagolás: 0,5 l Hydro-X minden köbméter vízhez.
Állandó adagolás: 0,5 l Hydro-X minden köbméter sminkvízhez.
A gyakorlatban a további adagolás a pH- és keménységelemzéseken alapul.
Mérés és ellenőrzés
A Hydro-X normál napi adagja hozzávetőlegesen 200-400 ml/tonna további víz, átlagos keménysége 350 μgeq/dm3, CaCO3-ban számolva, plusz 40 ml/tonna visszatérő víz. Ezek természetesen hozzávetőleges számok, pontosabban a víz minőségének figyelésével lehet beállítani az adagolást. Mint megjegyeztük, a túladagolás nem okoz kárt, de a megfelelő adagolás pénzt takarít meg. Normál működéshez a víz keménységét (CaCO3-ban kifejezve), az ionos szennyeződések összkoncentrációját, a fajlagos elektromos vezetőképességet, a maró lúgosságot és a hidrogénionok koncentrációját (pH) figyelik. Egyszerűsége és széles körű megbízhatósága miatt a Hydro-X kézi adagolásban és automata üzemmódban is használható. Igény esetén a fogyasztó megrendelheti a folyamat vezérlőrendszerét és számítógépes vezérlését.
A Szovjetunió ENERGIA ÉS VILLAMOSÍTÁSI MINISZTÉRIUMA
ENERGETIKAI ÉS VILLAMOSÍTÁSI TUDOMÁNYOS ÉS MŰSZAKI FŐ OSZTÁLY
UTASÍTÁS
FIGYELEM
ALACSONY HŐMÉRSÉKLET
FELÜLI KORRÓZIÓ
KAZÁNOK FŰTÉSE ÉS GÁZCSERE
RD 34.26.105-84
SOYUZTEKHENERGO
Moszkva 1986
FEJLESZTÉSE az Összszövetség kétszer A Munka Vörös Zászlójának Rendje az F.E. Dzerzsinszkij
VÁLLALKOZÓK R.A. PETROSYAN, I. I. NADIROV
JÓVÁHAGYOTT az Energetikai Rendszerek Üzemeltetési Főigazgatósága 1984. április 22-én.
igazgatóhelyettes D.Ya. SAMARAKOV
|
ÚTMUTATÓ A KAZÁNOK FŰTÉSFELÜLETEI ÉS GÁZCSATORNÁI ALACSONY HŐMÉRSÉKLETES KORRÓZIÓJA MEGELŐZÉSÉRE |
RD 34.26.105-84 |
Lejárati dátum beállítva
85/07/01-től
2005.07.01 előtt
Jelen Útmutató vonatkozik a gőz- és melegvizes kazánok alacsony hőmérsékletű fűtőfelületeire (ekonomizátorok, gázelpárologtatók, különféle típusú légmelegítők stb.), valamint a légfűtők mögötti gázútra (gázcsatornák, hamugyűjtők, füstelvezetők) , kémények), és módszereket dolgoznak ki a felületek melegedésének alacsony hőmérsékletű korrózió elleni védelmére.
Az irányelvek a kénes tüzelőanyaggal üzemelő hőerőművekre és a kazánberendezéseket tervező szervezetekre vonatkoznak.
1. Alacsony hőmérsékletű korrózió a kazánok farfűtőfelületeinek, gázcsatornáinak és kéményeinek korróziója a füstgázokból rájuk lecsapódó kénsavgőzök hatására.
2. A kénsavgőzök kondenzációja, amelynek térfogattartalma a füstgázokban a kénes tüzelőanyagok elégetésekor csak néhány ezred százalék, a vízgőz kondenzációs hőmérsékleténél lényegesen (50 - 100 °C) magasabb hőmérsékleten megy végbe.
4. A fűtőfelületek üzem közbeni korróziójának megelőzése érdekében falaik hőmérsékletének minden kazánterhelésnél meg kell haladnia a füstgázok harmatponti hőmérsékletét.
A magas hőátbocsátási tényezővel rendelkező közeggel hűtött fűtőfelületek esetén (ekonomizátorok, gázelpárologtatók stb.) a közeg hőmérsékletének a bemenetnél körülbelül 10 °C-kal meg kell haladnia a harmatpont hőmérsékletét.
5. A kénes fűtőolajjal üzemelő melegvizes kazánok fűtőfelületeinél az alacsony hőmérsékletű korrózió teljes kizárásának feltételei nem valósíthatók meg. Ennek csökkentése érdekében a kazán bemeneténél 105-110 ° C-os vízhőmérsékletet kell biztosítani. Ha a melegvizes kazánokat csúcskazánként használják, ez az üzemmód a fűtővíz-melegítők teljes körű használatával biztosítható. A melegvíz bojlerek alap üzemmódban történő használatakor a kazánba belépő víz hőmérsékletének növelése a melegvíz visszaforgatásával érhető el.
A melegvíz-kazánok fűtési hálózathoz vízhőcserélőn keresztül történő csatlakoztatásának sémáját alkalmazó berendezésekben a fűtőfelületek alacsony hőmérsékletű korróziójának csökkentésére vonatkozó feltételek teljes mértékben biztosítottak.
6. Gőzkazánok légfűtőinél az alacsony hőmérsékletű korrózió teljes kiküszöbölése a leghidegebb szakasz tervezési falhőmérsékletén biztosított, a harmatponti hőmérsékletet minden kazánterhelésnél 5 - 10 °C-kal túllépve (a minimális érték a a minimális terhelés).
7. A cső alakú (TVP) és regeneratív (RVP) légfűtők falhőmérsékletének kiszámítása a „Kazánegységek hőszámítása” című fejezet ajánlásai szerint történik. Normatív módszer "(Moszkva: Energiya, 1973).
8. Cső alakú légfűtőkben a cserélhető hidegkockák első (levegőn keresztüli) löketeként vagy saválló bevonatú (zománcozott stb.), valamint korrózióálló anyagokból készült csövekből származó kockákból a következők: ellenőrzik az alacsony hőmérsékletű korrózió teljes kizárásának feltételeit.(levegővel) a légfűtő fémkockái. Ebben az esetben a cserélhető, valamint a korrózióálló kockák hideg fémkockáinak falhőmérsékletének megválasztásánál ki kell zárni a csövek intenzív szennyeződését, amelynél a minimális falhőmérséklet kénes fűtőolajok égetésekor a harmatpont alatt kell legyen. füstgázok legfeljebb 30-40 °C-kal. Szilárd kénes tüzelőanyag elégetésekor a csőfal minimális hőmérsékletét az intenzív szennyezés megelőzésének feltételei szerint legalább 80 °C-ra kell venni.
9. Az RVP-ben az alacsony hőmérsékletű korrózió teljes kizárásának feltételével a meleg részük kiszámításra kerül. Az RVP hideg része korrózióálló (zománcozott, kerámia, gyengén ötvözött acél stb.) vagy 1,0 - 1,2 mm vastagságú lapos fémlemezekből cserélhető, alacsony széntartalmú acélból. A csomagolás intenzív szennyeződésének megelőzésére vonatkozó feltételeket be kell tartani, ha a jelen dokumentum bekezdéseiben foglalt követelmények teljesülnek.
10. Zománcként 0,6 mm vastagságú fémlemezekből készült tömítést használnak. A TU 34-38-10336-89 szerint készült zománcozott csomagolás élettartama 4 év.
Kerámia csomagolásként porcelán csövek, kerámia blokkok vagy kiálló porcelán tányérok használhatók.
Figyelembe véve a hőerőművek fűtőolaj-fogyasztásának csökkentését, az RVP tömítés hideg részéhez 10KhNDP vagy 10KhSND gyengén ötvözött acélból készült tömítést célszerű használni, amelynek korrózióállósága 2-2,5-szerese az alacsonyakénak. -szénacél.
11. A légfűtők alacsony hőmérsékletű korrózió elleni védelme érdekében az indítási időszakban az „Irányelvek huzallamellákkal ellátott elektromos légfűtők tervezésére és üzemeltetésére” című dokumentumban (Moszkva: SPO Soyuztekhenergo, 1981) meghatározott intézkedéseket kell végrehajtani. .
A kénes fűtőolaj kazán begyújtását bekapcsolt légfűtőrendszerrel kell végezni. A légmelegítő előtt a levegő hőmérsékletének a begyújtás kezdeti időszakában általában 90 ° C-nak kell lennie.
11a. A kazán kikapcsolt állapotában a légfűtők alacsony hőmérsékletű („parkoló”) korróziójának védelme érdekében, amelynek mértéke körülbelül kétszerese az üzem közbeni korróziós sebességnek, a kazán leállítása előtt alaposan tisztítsa meg a légfűtőket a külső lerakódásoktól. Ugyanakkor a kazán leállítása előtt ajánlatos a levegő hőmérsékletét a légfűtő bemeneténél a kazán névleges terhelése melletti értékén tartani.
A TVP tisztítását söréttel végezzük, amelynek sűrűsége legalább 0,4 kg / m.s (e dokumentum bekezdése).
Szilárd tüzelőanyagok esetében, figyelembe véve a hamugyűjtők jelentős korróziós kockázatát, a füstgázok hőmérsékletét a füstgázok harmatpontja felett kell megválasztani 15-20 °C-kal.
Kéntartalmú fűtőolajok esetén a füstgáz hőmérsékletének körülbelül 10 °C-kal meg kell haladnia a harmatpont hőmérsékletét a kazán névleges terhelése mellett.
A fűtőolaj kéntartalmától függően az égéstermék-hőmérséklet számított értékét a névleges kazánterhelés mellett az alábbiak szerint kell venni:
Füstgáz hőmérséklet, ºС ...... 140 150 160 165
Kéntartalmú fűtőolaj rendkívül kis levegőfelesleggel (α ≤ 1,02) történő égetésekor a harmatpont mérések eredményeit figyelembe véve a füstgázok hőmérséklete alacsonyabbra vehető. Átlagosan a kis levegőfeleslegről a rendkívül kicsire való átmenet 15-20 °C-kal csökkenti a harmatpont hőmérsékletét.
A kémény megbízható működésének és a falai nedvességveszteségének megakadályozásának feltételeit nemcsak a füstgázok hőmérséklete, hanem azok fogyasztása is befolyásolja. A tervezettnél lényegesen alacsonyabb terhelési feltételek melletti csőműködés növeli az alacsony hőmérsékletű korrózió valószínűségét.
Földgáztüzeléskor ajánlott a füstgáz hőmérsékletét legalább 80 °C-on tartani.
13. Amikor a kazán terhelése a névleges 100-50%-a között csökken, törekedni kell a füstgáz hőmérsékletének stabilizálására, nem engedve, hogy a névlegeshez képest 10 °C-nál nagyobb mértékben csökkenjen.
Az égéstermék-hőmérséklet stabilizálásának leggazdaságosabb módja a légfűtők előmelegítési hőmérsékletének növelése a terhelés csökkenésével.
A levegő RVP előtti előmelegítésének minimális megengedett hőmérsékleti értékeit az "Erőművek és hálózatok műszaki üzemeltetésére vonatkozó szabályok" (Moszkva: Energoatomizdat, 1989) 4.3.28.
Azokban az esetekben, amikor a RAH elégtelen fűtőfelülete miatt az optimális égéstermék-hőmérséklet nem biztosítható, olyan levegő-előmelegítési hőmérsékleteket kell venni, amelyeknél a füstgáz hőmérséklete nem haladja meg a jelen Módszertani Útmutató pontjaiban megadott értékeket.
16. A fém gázcsatornák alacsony hőmérsékletű korróziója ellen védő, megbízható saválló bevonatok hiánya miatt ezek megbízható működése gondos szigeteléssel biztosítható, amely biztosítja, hogy a füstgázok és a fal közötti hőmérsékletkülönbség legfeljebb a 5°C.
A jelenleg használt szigetelőanyagok, szerkezetek nem kellően megbízhatóak a hosszú távú üzemben, ezért időszakonként, legalább évente egyszer ellenőrizni kell állapotukat, szükség esetén javítási, helyreállítási munkákat kell végezni.
17. A gázvezetékek alacsony hőmérsékletű korrózió elleni védelmére kísérleti jelleggel történő felhasználáskor figyelembe kell venni a különféle bevonatokat, amelyeknek biztosítaniuk kell a hőstabilitást és a gáztömörséget a füstgáz hőmérsékletét legalább 10 °C-kal meghaladó hőmérsékleten, az ellenállást. 50-80% koncentrációjú kénsavhoz a 60-150 °C hőmérséklet-tartományban, valamint javításuk és helyreállításuk lehetősége.
18. Alacsony hőmérsékletű felületekhez, RVP szerkezeti elemeihez és kazánok gázvezetékeihez 10KhNDP és 10KhSND gyengén ötvözött acélokat célszerű használni, amelyek korrózióállósága 2-2,5-szer nagyobb, mint a szénacél.
Csak a nagyon ritka és drága erősen ötvözött acélok (például az EI943 acél, amely legfeljebb 25% krómot és legfeljebb 30% nikkelt tartalmaz) rendelkeznek abszolút korrózióállósággal.
Alkalmazás
1. Elméletileg adott kénsavgőz- és víztartalmú füstgázok harmatpont-hőmérséklete egy olyan koncentrációjú kénsavoldat forráspontjaként határozható meg, amelynél azonos víz- és kénsavgőz-tartalom van. a megoldás fölött.
A mért harmatpont hőmérséklet a mérési eljárástól függően eltérhet az elméleti értéktől. Ezekben az ajánlásokban a füstgáz harmatpont-hőmérsékletére t p 7 mm-es, egymástól 7 mm távolságra forrasztott platinaelektródákkal ellátott szabványos üvegérzékelő felületének hőmérsékletét veszik fel, amelynél a harmatfilm ellenállása állandósult állapotban lévő elektródák esetében az 107 Ohm. Az elektródák mérőáramköre alacsony feszültségű váltakozó áramot (6-12 V) használ.
2. Kéntartalmú fűtőolaj 3-5%-os levegőfelesleggel történő elégetésekor a füstgázok harmatpont-hőmérséklete a tüzelőanyag kéntartalmától függ. S p(rizs.).
Kéntartalmú fűtőolajok extrém kis levegőfelesleggel (α ≤ 1,02) történő égetésekor a füstgázok harmatpont-hőmérsékletét speciális mérési eredmények alapján kell mérni. A kazánok α ≤ 1,02-es üzemmódba való átállításának feltételeit az „Irányelvek a kénes tüzelőanyaggal működő kazánok rendkívül kis levegőfeleslegű égési üzemmódba történő átállításához” című dokumentum tartalmazza (Moszkva: SPO Soyuztekhenergo, 1980).
3. Kéntartalmú szilárd tüzelőanyagok porított állapotban történő elégetésekor a füstgázok harmatponti hőmérséklete t p az üzemanyag csökkentett kén- és hamutartalma alapján számítható ki S p pr, A r prés a vízgőz kondenzációs hőmérséklete hajlamos képlet szerint
ahol egy un- a hamu aránya a bevitt anyagban (általában 0,85-nek számítanak).
Rizs. 1. A füstgázok harmatpontjának hőmérsékletének függése az elégetett fűtőolaj kéntartalmától
A képlet első tagjának értéke: egy unábra alapján = 0,85 határozható meg. ...
Rizs. 2. A füstgázok harmatpontja és a bennük lévő vízgőz lecsapódása közötti hőmérsékletkülönbség a csökkentett kéntartalomtól függően ( S p pr) és hamu ( A r pr) üzemanyagban
4. Gázhalmazállapotú kénes tüzelőanyagok égetésekor a füstgázok harmatpontja a 3. ábra alapján határozható meg. feltéve, hogy a gáz kéntartalmát a megadottak szerint számítják ki, azaz a gáz fűtőértékének 4186,8 kJ / kg (1000 kcal / kg) tömegszázalékában.
Gázüzemanyag esetén a csökkentett kéntartalom tömegszázalékban a képlettel határozható meg
ahol m- a kénatomok száma a kéntartalmú komponens molekulájában;
q- a kén (kéntartalmú komponens) térfogatszázaléka;
Q n- a gáz égéshője kJ / m 3 -ben (kcal / nm 3);
VAL VEL- együttható 4,187, ha Q n kJ / m 3 -ben, kcal / m 3 -ben kifejezve 1,0.
5. A légfűtők cserélhető fémbetéteinek korróziós sebessége a fűtőolaj égése során a fém hőmérsékletétől és a füstgázok korrozivitásától függ.
Kéntartalmú fűtőolaj 3-5%-os levegőfelesleggel történő elégetésekor és a felület gőzzel történő fújásakor az RVP tömítés korróziós sebessége (mindkét oldalon mm/év-ben) nagyjából megbecsülhető a táblázat adatai szerint. ...
Asztal 1
|
2. táblázat
6. A hamuban magas kalcium-oxidot tartalmazó szén harmatpont-hőmérséklete alacsonyabb, mint az ezen iránymutatások bekezdései szerint számított értékek. Az ilyen tüzelőanyagoknál ajánlatos a közvetlen mérések eredményeit használni. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
