Módszerek a melegvíz-bojler korrozív kopásának megelőzésére. A gőzkazán egységek korróziójának típusai. A tápvíz út és a kondenzvíz vezetékek korróziója
Cső- és regeneratív légfűtők, alacsony hőmérsékletű ekonomizátorok fűtőfelületei, valamint fém gázcsatornák ill. kémények harmatpont alatti fémhőmérsékleten füstgáz... Az alacsony hőmérsékletű korrózió forrása a kénsav-anhidrid SO 3, amely a füstgázokban kénsavgőzöket képez, amely a füstgázok harmatponti hőmérsékletén kondenzálódik. Néhány ezred százaléknyi SO 3 gázokban elegendő a fémek 1 mm/év sebességet meghaladó korrodálásához. Az alacsony hőmérsékletű korrózió lelassul, ha égési folyamatot szerveznek kis levegőfelesleggel, valamint ha adalékokat használnak az üzemanyaghoz és növelik a fém korrózióállóságát.
A dob- és átmenő kazánok égőszűrői égés közben magas hőmérsékletű korróziónak vannak kitéve szilárd tüzelőanyag, túlhevítők és rögzítéseik, valamint a szuperkritikus kazánok alsó sugárzási részének képernyője kénes fűtőolaj égetésekor.
A csövek belső felületének korróziója a kazánvízben lévő oxigén- és szén-dioxid gázok vagy sók (kloridok és szulfátok) csöveinek fémével való kölcsönhatás következménye. V modern kazánok gázok és korrozív sók szuperkritikus gőznyomás-tartalma a mély sótalanítás következtében tápvízés a termikus légtelenítés elhanyagolható, és a korrózió fő oka a fém kölcsönhatása vízzel és gőzzel. A csövek belső felületének korróziója foltok, gödrök, héjak és repedések kialakulásában nyilvánul meg; a sérült csövek külső felülete nem térhet el az egészségesektől.
A belső csövek korróziós károsodása magában foglalja a következőket is:
oxigénparkoló korrózió, amely a csövek belső felületének bármely területét érinti. A legintenzívebben érintett területeket vízben oldódó lerakódások borítják (túlhevítők csövei és átmenő kazánok átmeneti zónája);
kazán aluliszap lúgos korróziója és képernyőcsövek koncentrált lúg hatására az iszapréteg alatti víz elpárolgása miatt keletkezik;
Korróziós kifáradás, amely a kazán és a fali csövek repedései formájában nyilvánul meg a korrozív környezet és a váltakozó termikus feszültségek egyidejű hatása következtében.
Vízkő képződik a csöveken a számított hőmérsékletet jelentősen meghaladó túlmelegedés miatt. A kazánegységek termelékenységének növekedésével összefüggésben az utóbbi időben gyakoribbá váltak a gőztúlhevítő csövek meghibásodása a füstgázokkal szembeni elégtelen vízkőállóság miatt. Intenzív vízkőképződés leggyakrabban fűtőolaj égetésekor figyelhető meg.
A csőfalak kopása a szén- és palapor és hamu, valamint a sérült szomszédos csövekből vagy a fúvókák fúvókáiból kilépő gőzsugarak koptató hatása következtében következik be. Néha a csőfalak kopásának, megkeményedésének oka a fűtőfelületek tisztítására használt lövés. A csövek kopásának helyét és mértékét külső vizsgálat és átmérőjük mérése határozza meg. A tényleges csőfalvastagságot ultrahangos vastagságmérővel mérjük.
A fal- és kazáncsövek, valamint a közvetlen átfolyású kazánok sugárzási részének egyes csövek és falpanel-szakaszok vetemedése a csövek egyenetlen interferenciával, a csőrögzítők törésével, vízszivárgással, valamint a sugárzási szabadság hiánya miatt következik be. hőmozgásukat. A tekercsek és a túlhevítő képernyők vetemedése elsősorban a függesztők és a rögzítők leégése, az egyes elemek beépítése vagy cseréje során megengedett túlzott és egyenetlen feszültség miatt következik be. A víztakarékos tekercsek vetemedése a támasztékok és függesztők kiégése és elmozdulása miatt következik be.
A sipolyok, dudorok, repedések és szakadások a következők miatt is megjelenhetnek: vízkőlerakódások a csövekben, korróziós termékek, lerakódások, hegesztési sorja és egyéb idegen tárgyak, amelyek lassítják a víz keringését és hozzájárulnak a cső fémének túlmelegedéséhez; lőtt keményítés; az acélminőség inkonzisztenciája a gőzparaméterekkel és a gáz hőmérsékletével; külső mechanikai sérülések; az üzemmódok megsértése.
A falcsövek legaktívabb korróziója azokon a helyeken nyilvánul meg, ahol a hűtőfolyadék szennyeződései koncentrálódnak. Ide tartoznak a fali csövek olyan nagy hőterhelésű területei, ahol a kazánvíz mély elpárologtatása következik be (különösen, ha a párolgó felületen porózus, alacsony termikus lerakódások vannak). Ezért a fém belső korróziójával összefüggő falcsövek károsodásának megelőzése tekintetében figyelembe kell venni az integrált megközelítés szükségességét, pl. hatással van mind a víz-kémiai, mind az égési rendszerre.
A falcsövek sérülései főként vegyes jellegűek, feltételesen két csoportra oszthatók:
1) Sérülések acél túlmelegedésének jeleivel (a csőfalak deformációja és elvékonyodása a roncsolás helyén; grafitszemcsék jelenléte stb.).
2) Törékeny törések a fém túlmelegedésének jellegzetes jelei nélkül.
Számos cső belső felületén jelentős, kétrétegű lerakódások figyelhetők meg: a felső gyengén tapad, az alsó vízkőszerű, szorosan tapad a fémhez. Az alsó vízkőréteg vastagsága 0,4-0,75 mm. A sérült területen a belső felületen lévő vízkő megsemmisül. A pusztulási helyek közelében és azoktól bizonyos távolságra a csövek belső felületét korróziós gödrök és törékeny mikrosérülések érintik.
A kár általános képe a pusztulás termikus jellegére utal. A csövek homlokoldali szerkezeti változásai - a perlit mély szferidizálódása és bomlása, grafitképződés (a szén átmenete grafittá 45-85%) - arra utal, hogy nemcsak a sziták üzemi hőmérsékletét, hanem a megengedettet is túllépték. acél hőmérséklete 20 500 ° C. A FeO jelenléte is megerősíti magas szint fémhőmérséklet működés közben (845 oK felett - azaz 572 oC).
A hidrogén okozta rideg károsodás általában nagy hőáramú helyeken, vastag üledékrétegek és ferde vagy vízszintes csövek alatt, valamint hegesztési varratok vagy egyéb, az áramlások szabad mozgását akadályozó eszközök hátgyűrűi közelében lévő hőátadó területeken jelentkezik. A tapasztalatok azt mutatják, hogy a hidrogén okozta károk 1000 psi alatti nyomáson üzemelő kazánokban fordulnak elő. hüvelyk (6,9 MPa).
A hidrogén okozta károsodás általában vastag szélű szakadásokat eredményez. Más mechanizmusok, amelyek hozzájárulnak a vastag szélű törések kialakulásához, a feszültségkorróziós repedés, a korróziós kifáradás, a feszültségtörés és (néhány ritka esetben) az extrém túlmelegedés. Nehéz lehet vizuálisan megkülönböztetni a hidrogén okozta károsodást a más típusú károsodásoktól, de néhány funkció segíthet.
Például a hidrogén által okozott károk szinte mindig a fémben lévő lyukvá válással járnak (lásd az óvintézkedéseket a 4. és 6. fejezetben). Más típusú roncsolás (a korróziós kifáradás kivételével, amely gyakran az egyes üregekben kezdődik) általában nem jár súlyos korrózióval.
A fém hidrogén által okozott károsodása miatti csőhibák gyakran téglalap alakú "ablak" formájában jelennek meg a csőfalban, ami más típusú sérülésekre nem jellemző.
A falcsövek sérülhetőségének felméréséhez figyelembe kell venni, hogy a perlit osztályú acélban (beleértve a 20-ast is) a gáz halmazállapotú hidrogén metallurgiai (kezdeti) tartalma nem haladja meg a 0,5--1 cm3 / 100g értéket. Ha a hidrogéntartalom meghaladja a 4-5 cm3/100g-ot, az acél mechanikai tulajdonságai jelentősen romlanak. Ebben az esetben elsősorban a maradék hidrogén helyi tartalmára kell összpontosítani, mivel a falcsövek rideg törése esetén a fém tulajdonságainak éles romlása csak a cső keresztmetszete mentén lévő szűk zónában figyelhető meg. A szomszédos fém szerkezete és mechanikai tulajdonságai mindössze 0,2-2 mm távolságban mindig kielégítőek.
A törésszéli átlagos hidrogénkoncentrációk kapott értékei 5-10-szer magasabbak, mint a 20-as állomás kiindulási tartalma, ami a csövek sérülékenységét nem tudta, de jelentős mértékben befolyásolni.
A fenti eredmények azt mutatják, hogy a hidrogén ridegség döntő tényezőnek bizonyult a KrTET-ek kazánjainak falcsövei károsodásában.
Tovább kellett vizsgálni, hogy mely tényezők befolyásolják ezt a folyamatot döntően: a) a hőciklus a normál forrási rendszer destabilizálása miatt a megnövekedett hőáramú zónákban a párolgó felületen lerakódások jelenlétében, és ennek következtében az azt fedő védő oxidfilmek károsodása; b) korrozív szennyeződések jelenléte a munkakörnyezetben, amelyek a párolgási felületen lévő lerakódásokban koncentrálódnak; c) az „a” és „b” tényezők együttes hatása.
Különösen fontos az égési rendszer szerepének kérdése. A görbék jellege a hidrogén felhalmozódását jelzi számos esetben a falcsövek külső felülete közelében. Ez elsősorban akkor lehetséges, ha a meghatározott felületen sűrű szulfidréteg van jelen, amely nagyrészt áthatolhatatlan a hidrogén számára, és a belső felületről a külső felé diffundál. A szulfidok képződésének okai: az elégetett tüzelőanyag magas kéntartalma; fáklyát dobva a kijelző panelekre. A fém külső felületén lévő hidrogéntartalmának másik oka a korróziós folyamatok előfordulása, amikor a fém érintkezésbe kerül a füstgázokkal. Amint azt a kazáncsövek külső lerakódásainak elemzése kimutatta, általában mindkét fenti ok előfordult.
Az égési mód szerepe a fali csövek korróziójában is megnyilvánul tiszta víz, ami leggyakrabban nagynyomású gőzfejlesztőknél figyelhető meg. A korróziós központok általában a maximális helyi hőterhelés zónájában és csak a fűtött csőfelületen helyezkednek el. Ez a jelenség 1 cm-nél nagyobb átmérőjű kerek vagy elliptikus mélyedések kialakulásához vezet.
A fém túlmelegedése leggyakrabban lerakódások jelenlétében fordul elő, mivel a kapott hőmennyiség szinte azonos lesz mind a tiszta csőnél, mind a vízkövet tartalmazó csőnél, a cső hőmérséklete eltérő lesz.
Első alkalommal észleltek falcsövek külső korrózióját két erőműben a TP-230-2 nagynyomású kazánok közelében, amelyek Ash szénnel és kénes fűtőolajjal működtek, és korábban mintegy 4 éve működtek. A csövek külső felülete a kemence felőli oldaláról, a maximális lánghőmérséklet zónájában korróziós korróziónak volt kitéve. 88
Többnyire a kemence középső (szélességben), közvetlenül a gyújtó feletti részének csövei tönkrementek. öv. A széles és viszonylag sekély korróziós gödrök szabálytalan alakúak és gyakran összezáródnak, aminek következtében a sérült csőfelület egyenetlen és göröngyös volt. A legmélyebb fekélyek közepén sipolyok jelentek meg, amelyeken keresztül víz- és gőzsugarak kezdtek kiszabadulni.
Jellemző volt, hogy ezen erőművek középnyomású kazánjainak falcsövein teljesen hiányzott az ilyen korrózió, bár a középnyomású kazánok ott jóval hosszabb ideig működtek.
A következő években a fali csövek külső korróziója más szilárd tüzelőanyaggal működő nagynyomású kazánokon is megjelent. A korrozív pusztítás zónája olykor jelentős magasságba nyúlt; helyenként a csőfalak vastagsága a korrózió hatására 2-3 mm-re csökkent. Azt is megfigyelték, hogy ez a korrózió gyakorlatilag hiányzik a nehéz fűtőolajjal működő nagynyomású kazánokban.
A TP-240-1 kazánokban 4 éves működés után a 185 atm-es dobnyomáson üzemelő TP-240-1 kazánokban a falcsövek külső korrózióját észlelték. Ezek a kazánok Moszkva közelében barnaszenet égettek, amelynek nedvességtartalma körülbelül 30% volt; fűtőolajat csak gyújtás közben égettek el. Ezeknél a kazánoknál a fali csövek legnagyobb hőterhelésű zónájában is korróziós károk keletkeztek. A korróziós folyamat sajátossága, hogy a csövek mind a kemence felőli oldaláról, mind a bélés felőli oldaláról összeestek (62. ábra).
Ezek a tények azt mutatják, hogy a falcsövek korróziója elsősorban a felületük hőmérsékletétől függ. Közepes nyomású kazánokban a víz körülbelül 240 ° C hőmérsékleten elpárolog; 110 atm nyomásra tervezett kazánoknál a víz tervezett forráspontja 317 ° C; a TP-240-1 kazánokban a víz 358 ° C-on forr. A fali csövek külső felületének hőmérséklete általában körülbelül 30-40 ° C-kal meghaladja a forráspontot.
Tud. tegyük fel, hogy a fém intenzív külső korróziója akkor kezdődik, amikor a hőmérséklete 350 °C-ra emelkedik. A 110 atm nyomásra tervezett kazánoknál ezt a hőmérsékletet csak a csövek tüzelési oldaláról érik el, a 185 atm nyomású kazánoknál pedig , megfelel a csövekben lévő víz hőmérsékletének ... Emiatt csak ezeknél a kazánoknál volt megfigyelhető a fali csövek bélés oldali korróziója.
A probléma részletes vizsgálatát az egyik említett erőműben üzemelő TP-230-2 kazánokon végezték el. Ott gáz- és hőmintákat vettek.
A fáklyából származó részecskék körülbelül 25 mm távolságra a fali csövektől. Az előlap közelében, az intenzív külső csőkorróziós zónában a füstgázok szinte egyáltalán nem tartalmaztak szabad oxigént. A hátsó képernyő közelében, ahol a külső csőkorrózió szinte hiányzott, sokkal több szabad oxigén volt a gázokban. Ezenkívül az ellenőrzés azt mutatta, hogy a korrózióképződés területén a gázminták több mint 70% -a
Feltételezhető, hogy többlet oxigén jelenlétében a hidrogén-szulfid kiég, és korrózió nem következik be, de felesleges oxigén hiányában a hidrogén-szulfid kémiai kombinációba lép a csövek fémével. Ebben az esetben a vas szulfid FeS képződik Ez a korróziós termék valójában az védőcsöveken található lerakódásokban található.
Nemcsak a szénacél van kitéve külső korróziónak, hanem a króm-molibdén acél is. A TP-240-1 kazánokban a korrózió különösen a 15XM acélból készült falcsöveket érintette.
Ez idáig nincs bevált intézkedés a leírt típusú korrózió teljes megelőzésére. A pusztulás sebességének némi csökkentése. fémet értek el. az égési folyamat beállítása után, különösen akkor, ha a füstgázokban a levegőfelesleg megnő.
27. KÉPERNYŐKORROZIÓ EXTRA NYOMÁSON
Ez a könyv röviden leírja a fémgőzkazánok működési feltételeit a modern erőművekben. De az energia fejlődése a Szovjetunióban folytatódik, és most már működik nagy szám többre tervezett új kazánok magas nyomásokés a gőz hőmérséklete. Ilyen körülmények között nagyon fontos gyakorlati tapasztalattal rendelkezik több TP-240-1 kazán üzemeltetésében, amelyek 1953-1955 között működtek. 175 atm (dobban 185 atm) nyomáson. Nagyon értékes,> különösen a képernyőik korróziójával kapcsolatos információk.
Ezeknek a kazánoknak a pajzsa kívülről és belülről is korrodált. Külső korróziójukat jelen fejezet előző bekezdése ismerteti, de a csövek belső felületének roncsolása nem hasonlít a fentebb leírt fémkorrózió egyik fajtájához sem.
A korrózió főként a hidegtölcsér ferde csövek felső részének égetési oldaláról következett be, és korróziós gödrök megjelenésével járt (63. ábra, a). Ezt követően megnőtt az ilyen héjak száma, és megjelent egy összefüggő (néha két párhuzamos. Csík) korrodált fémcsík (63.6. ábra). Jellemző volt a korrózió hiánya a hegesztett kötések zónájában is.
A csövek belsejében 0,1-0,2 mm vastag laza iszap lerakódás volt, amely főleg vas- és réz-oxidokból állt. A fém korróziós tönkremenetelének növekedése nem járt együtt az iszapréteg vastagságának növekedésével, ezért nem az iszapréteg alatti korrózió volt a fő oka a falcsövek belső felületének korróziójának.
A kazánvízben a tiszta foszfát lúgosság megmaradt. A foszfátokat nem folyamatosan, hanem időszakosan vezették be a kazánba.
Nagy jelentősége volt annak a ténynek, hogy a csőfém hőmérséklete időszakonként meredeken emelkedett, és néha meghaladta a 600 °C-ot (64. ábra). A leggyakoribb és maximális hőmérséklet-emelkedés zónája egybeesett a fém legnagyobb pusztulási zónájával. A kazán nyomásának 140-165 atm-re (azaz arra a nyomásra, amelyen az új soros kazánok működnek) csökkenése nem változtatta meg a csövek átmeneti hőmérséklet-emelkedésének jellegét, de jelentős csökkenés kísérte ennek a hőmérsékletnek a maximális értéke. A ferde csövek égetési oldalának hőmérsékletének ilyen időszakos növekedésének okai hidegek. a tölcséreket még nem tanulmányozták részletesen.
|
Ez a könyv a gőzkazánban lévő acél alkatrészek működésével kapcsolatos konkrét kérdéseket tárgyalja. De ahhoz, hogy ezeket a tisztán gyakorlati kérdéseket tanulmányozza, tudnod kell Általános információ az acél szerkezetére és tulajdonságaira vonatkozóan. A fémek szerkezetét bemutató diagramokon az atomokat néha egymással érintkező golyókként ábrázolják (1. ábra). Az ilyen diagramok az atomok elrendezését mutatják egy fémben, de ez nehéz hogy jól látható legyen az atomok egymáshoz viszonyított elrendezése.barát. Az erózió a fém felületi rétegének fokozatos megsemmisülése mechanikai igénybevétel hatására. Az acélelemek eróziójának leggyakoribb típusa - a gőzkazán - a füstgázokkal együtt mozgó szilárd hamurészecskék általi koptatása. Hosszan tartó kopás esetén a csőfalak vastagsága fokozatosan csökken, majd a belső nyomás hatására deformálódnak és megrepednek. |
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 gőznyomáson (40 atm-ig). A Hydro-X módszer alkalmazásakor csak egy oldatot adnak a keringő 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 megtartását, a víz oxigéntől és szabad szén-dioxidtól való megtisztítását, a vízkő megjelenésének megelőzését, és ha van, 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. Ha a vízhez marónátront, trinátrium-foszfátot stb. adnak, akkor a korrózió problémája is megmarad, a gőzkazánoknál pedig a gőzszennyezés.
Egy meglehetősen egyszerű módszer, amely megakadályozza a vízkő megjelenését és a korrózió megjelenését a Hydro-X módszer, amely szerint a kazánvízhez adnak egy kis mennyiségű, már elkészített, 8 szerves és szervetlen komponenst tartalmazó oldatot. A módszer előnyei a következők:
- a megoldás használatra kész formában érkezik a fogyasztóhoz;
- megoldás be kis mennyiségben kézzel vagy adagolószivattyúval kerül a vízbe;
- 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 kezelésénél 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 az öblítőszelep napi 15-20 másodpercre történő teljes kinyitásával és nagy utántöltéssel történik. nyersvíz Napi 3-4 alkalommal.
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 számítva, plusz 40 ml/tonna. vissza a vizet... 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 vas-vízgőz rendszer termodinamikailag instabil. Ezen anyagok kölcsönhatása Magnetit Fe 3 O 4 vagy wustit FeO képződésével folytatódhat:
|
| |
;A (2.1) - (2.3) reakciók elemzése a vízgőz egyfajta bomlását jelzi, amikor fémmel kölcsönhatásba lép molekuláris hidrogén képződésével, ami nem a vízgőz tényleges termikus disszociációjának következménye. A (2.1) - (2.3) egyenletekből az következik, hogy az acélok túlhevített gőzben, oxigén hiányában történő korróziója során csak Fe 3 O 4 vagy FeO képződhet a felületen.
A túlhevített gőzben oxigén jelenlétében (például semleges vízrendszerben, oxigénnek a kondenzátumba történő adagolásával) a túlhevítő zónában a magnetit további oxidációja miatt hematit Fe 2 O 3 képződése lehetséges.
Úgy tartják, hogy a gőzben 570 °C hőmérséklettől kezdődően a korrózió kémiai. Jelenleg az összes kazán maximális túlmelegedési hőmérséklete 545 ° C-ra csökkent, ezért a túlhevítőkben elektrokémiai korrózió lép fel. Az elsődleges túlhevítők kimeneti részei korrózióálló ausztenites rozsdamentes acélból, a közbenső túlhevítők kimeneti szakaszai, amelyeknek a végső túlhevítési hőmérséklete megegyezik (545 °C), perlit acélból készülnek. Ezért az utánmelegítők korróziója általában súlyos.
A gőz hatására az acél kezdetben tiszta felületén fokozatosan úgynevezett topotaktikus réteg keletkezik, amely szorosan tapad magához a fémhez, és így védi a korróziótól. Idővel egy második, úgynevezett epitaktikus réteg nő ezen a rétegen. 545 ° C-ig terjedő gőzhőmérséklet esetén mindkét réteg magnetit, de szerkezetük nem azonos - az epitaktikus réteg durva szemcsés és nem véd a korróziótól.
A gőz bomlási sebessége
mgH 2 /(cm 2 h)
Rizs. 2.1. A túlhevített gőz bomlási sebességének függősége
a fal hőmérsékletétől
A túlmelegedő felületek korrózióját a vízjárás módszereivel nem lehet befolyásolni. Ezért a túlhevítők vízkémiai rendszerének fő feladata a túlhevítők fémállapotának szisztematikus monitorozása a topotaktikus réteg tönkremenetelének megelőzése érdekében. Ez az egyes szennyeződések, különösen a sók túlhevítőkbe való bejutása és a bennük lévő csapadék miatt fordulhat elő, ami például a nagynyomású kazánok dobjában lévő szint meredek emelkedése következtében lehetséges. A túlhevítőben fellépő sólerakódások a falhőmérséklet emelkedéséhez és a védőoxid topotaktikus film tönkremeneteléhez is vezethetnek, ami a gőzbomlás sebességének meredek növekedéséből ítélhető meg (2.1. ábra).
3.3. A tápvíz út és a kondenzvíz vezetékek korróziója
A hőerőművek berendezéseit érő korróziós károk jelentős része a tápvíz útra esik, ahol a fém a legsúlyosabb körülmények között van, ennek oka a vegyszeresen kezelt víz, kondenzátum, párlat és ezek keverékének korrozivitása. kapcsolatba lépni vele. A gőzturbinás erőműveknél a tápvíz rézvegyületekkel történő szennyeződésének fő forrása a turbinás kondenzátorok és kisnyomású regeneratív fűtőberendezések ammóniakorróziója, amelyek csőrendszere sárgaréz.
A gőzturbinás erőmű tápvíz útja két fő részre osztható: a termikus légtelenítő előtt és utána, valamint az áramlási viszonyokra korróziós sebességük drámaian különbözik. A tápvízút első szakaszának elemei, amely a légtelenítő előtt helyezkedik el, csővezetékeket, tartályokat, kondenzvíz-szivattyúkat, kondenzvíz-vezetékeket és egyéb berendezéseket foglal magában. A tápcsatorna ezen részének korróziójának jellegzetes vonása, hogy nincs lehetőség a vízben lévő agresszív anyagok, azaz a szénsav és az oxigén kimerülésére. A folyamatos beáramlás és új vízrészek mozgása miatt az ösvény mentén a veszteségük folyamatos pótlása történik. A vas reakciótermékeinek egy részének folyamatos eltávolítása vízzel és az agresszív szerek friss adagjainak beáramlása kedvező feltételeket teremt az intenzív korróziós folyamatokhoz.
A turbina kondenzátumában az oxigén megjelenésének forrása a légszívás a turbinák farokrészében és a kondenzvízszivattyúk olajtömítéseiben. O 2 tartalmú fűtővíz és СО 2 a betápláló csatorna első szakaszában elhelyezett felületfűtőkben, 60–80 °C-ig és afölött, a sárgaréz csövek súlyos korróziós károsodásához vezet. Ez utóbbiak törékennyé válnak, és gyakran a sárgaréz több hónapos munka után szivacsos szerkezetet kap a kifejezett szelektív korrózió következtében.
A tápvízcsatorna második szakaszának elemei - a légtelenítőtől a gőzfejlesztőig - tartalmazzák a tápszivattyúkat és a hálózati tápegységeket, a regeneratív fűtőtesteket és a gazdaságosítókat. A vízhőmérséklet ebben a szakaszban a regeneratív fűtőberendezésekben és víztakarékos fűtőberendezésekben történő szekvenciális vízmelegítés eredményeként megközelíti a kazánvíz hőmérsékletét. A csatorna ezen részéhez kapcsolódó berendezések korróziójának oka elsősorban a tápvízben oldott szabad szén-dioxid fémre gyakorolt hatása, melynek forrása a további vegyszeresen kezelt víz. Megnövekedett hidrogénion-koncentrációval (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.
Sárgarézből készült berendezések (kisnyomású fűtőtestek, kondenzátorok) jelenlétében a víz rézvegyületekkel történő dúsítása a gőzkondenzációs úton oxigén és szabad ammónia jelenlétében történik. A hidratált réz-oxid oldhatóságának növekedése a réz-ammónia komplexek, például a Cu (NH 3) 4 (OH) 2 képződése miatt következik be. Ezek a termékek korrózióálló sárgaréz csőfűtők alacsony nyomás A nagynyomású regeneratív fűtőberendezések (nagynyomású melegítők) szakaszaiban bomlásnak indulnak, kevésbé oldódó réz-oxidok képződésével, amelyek részben lerakódnak a nagynyomású csövek felületére. e. Rézlerakódások a p.c.-csöveken. hozzájárulnak azok korróziójához az üzemelés és a berendezések tartós, tartósítás nélküli tárolása során.
A betáplált víz nem kellően mély termikus légtelenítése esetén főként a lyukkorrózió figyelhető meg bejárati területek ekonomizátorok, ahol a tápvíz hőmérsékletének érezhető emelkedése miatt oxigén szabadul fel, valamint a tápcsatorna pangó területein.
A gőzfogyasztók hőfogyasztó berendezései és a vezetékek, amelyeken keresztül az ipari kondenzátum visszakerül a CHPP-be, a benne lévő oxigén és szénsav hatására korróziónak vannak kitéve. Az oxigén megjelenését a kondenzátum levegővel való érintkezése magyarázza nyitott tartályokban (amikor nyitott áramkör kondenzvíz összegyűjtése) és a berendezés szivárgásain keresztül szivárog.
A tápvízút első szakaszán (a víztisztító teleptől a termikus légtelenítőig) elhelyezett berendezések korróziójának megelőzésére irányuló főbb intézkedések a következők:
1) korróziógátló védőbevonatok használata a vízkezelő berendezések és tartályok felületein, amelyeket savas reagensek oldatával vagy maró hatású vízzel mosnak le gumival, epoxigyantával, perklór-vinil-alapú lakkkal, folyékony nitrittel és szilikonnal;
2) polimer anyagból (polietilén, poliizobutilén, polipropilén stb.) készült saválló csövek és idomok, vagy belül lángpermetezéssel felvitt védőbevonattal bélelt acélcsövek és idomok alkalmazása;
3) cső alkalmazása hőcserélők korrózióálló fémekből (vörös réz, rozsdamentes acél) készült;
4) a szabad szén-dioxid eltávolítása további kémiailag kezelt vízből;
5) a nem kondenzálható gázok (oxigén és szénsav) folyamatos eltávolítása a regeneratív kisnyomású fűtőtestek, hűtők és hálózati vízmelegítők gőzkamráiból, valamint a bennük képződött kondenzátum gyors eltávolítása;
6) A kondenzvízszivattyú olajtömítéseinek, szerelvényeinek és a tápvezetékek karimás csatlakozásainak alapos tömítése vákuum alatt;
7) a turbina kondenzátorainak megfelelő tömítettségének biztosítása a hűtővíz és levegő felől, valamint a légszívás ellenőrzése rögzítő oxigénmérők segítségével;
8) kondenzátorok felszerelése speciális gáztalanító eszközökkel a kondenzátum oxigén eltávolítása érdekében.
A tápvízút második szakaszában (termikus légtelenítőktől a gőzfejlesztőkig) elhelyezkedő berendezések és csővezetékek korróziójának sikeres leküzdésére a következő intézkedéseket kell alkalmazni:
1) a hőerőmű felszerelése termikus légtelenítőkkel, amelyek minden üzemi körülmény között olyan légtelenített vizet állítanak elő, amelynek maradék oxigén- és szén-dioxid-tartalma nem haladja meg a megengedett határértékeket;
2) a nem kondenzálható gázok maximális kibocsátása a nagynyomású regeneratív fűtőberendezések gőzkamráiból;
3) korrózióálló fémek felhasználása az adagolószivattyúk vízzel érintkező elemeinek gyártásához;
4) a takarmány- és lefolyótartályok korróziógátló védelme 80-100 °C-ig ellenálló nem fém bevonattal, például asbovinil (etinol lakk keveréke azbeszttel) vagy festékek és lakkok epoxigyanta alapú;
5) korrózióálló szerkezeti fémek kiválasztása, amelyek alkalmasak nagynyomású regeneratív fűtőberendezések csövek gyártásához;
6) a tápvíz folyamatos feldolgozása lúgos reagensekkel a tápvíz adott optimális pH-értékének fenntartása érdekében, amelynél a szén-dioxid-korróziót elnyomják és a védőfólia megfelelő szilárdságát biztosítják;
7) a tápvíz folyamatos kezelése hidrazinnal, hogy megkösse a maradék oxigént a termikus légtelenítők után, és gátló hatást keltsen a vasvegyületeknek a berendezés felületéről a tápvízbe való átmenetének gátlására;
8) a betáplált víztartályok lezárása egy úgynevezett zárt rendszer kialakításával, amely megakadályozza az oxigén bejutását a betáplált vízbe a gőzfejlesztők gazdaságosítóiba;
9) a tápvízút berendezéseinek megbízható megőrzésének megvalósítása a tartalék állásidő alatt.
A gőzfogyasztók által a CHPP-kbe visszavezetett kondenzátum korróziós termékek koncentrációjának csökkentésére hatékony módszer a filmképző aminok - oktadecilamin vagy helyettesítői - bejuttatása a fogyasztókhoz továbbított kiválasztott gőzbe. Ezeknek az anyagoknak a gőzben való koncentrációja 2-3 mg / dm 3 , az ipari kondenzátum vas-oxid-tartalma 10-15-szörösére csökkenthető. A poliaminok vizes emulziójának adagolószivattyúval történő adagolása nem függ a kondenzátumban lévő szénsav koncentrációjától, mivel hatásuk nem közömbösítő tulajdonságokkal függ össze, hanem ezen aminok azon képességén alapul, hogy oldhatatlan és vízképződést képeznek. nem elegyedő filmek acél, sárgaréz és más fémek felületén.
