Korozija metala toplovodnih kotlova. Vanjska korozija sitastih cijevi. d) Parno-vodena korozija

Grejne površine cevnih i regenerativnih grejača vazduha, niskotemperaturnih ekonomajzera, kao i metalni dimnjaci i dimnjaci podložni su niskotemperaturnoj koroziji na temperaturama metala ispod tačke rose. dimnih gasova. Izvor niskotemperaturne korozije je sumporni anhidrid SO 3, koji u dimnim plinovima stvara paru sumporne kiseline, koja se kondenzira na temperaturama rosišta dimnih plinova. Nekoliko hiljaditih delova procenta SO 3 u gasovima je dovoljno da izazove koroziju metala brzinom većom od 1 mm/godišnje. Korozija na niskim temperaturama usporava se organizacijom procesa sagorevanja sa malim viškom vazduha, kao i upotrebom aditiva za gorivo i povećanjem otpornosti metala na koroziju.

Zasloni za sagorevanje bubanj i kotlova na direktan tok podložni su koroziji pri visokim temperaturama tokom sagorevanja čvrsto gorivo, pregrijači pare i njihovi nosači, kao i ekrani donjeg radijacijskog dijela kotlova natkritičnog tlaka pri sagorijevanju sumpornog mazuta.

Korozija unutrašnje površine cijevi posljedica je interakcije kisika i plinova ili soli ugljičnog dioksida (klorida i sulfata) sadržanih u kotlovskoj vodi sa metalom cijevi. U modernim nadkritičnim parnim tlačnim kotlovima sadržaj plinova i korozivnih soli kao rezultat dubokog odsoljavanja napojne vode i termičke deaeracije je beznačajan, a glavni uzrok korozije je interakcija metala s vodom i parom. Korozija unutrašnje površine cijevi očituje se stvaranjem pockmarks, jama, šupljina i pukotina; vanjska površina oštećenih cijevi ne može se razlikovati od zdravih.

Oštećenja koja su posljedica unutrašnje korozije cijevi također uključuju:
korozija stagnacije kiseonika, koja utiče na bilo koje delove unutrašnje površine cevi. Najintenzivnije zahvaćena područja su ona prekrivena naslagama rastvorljivim u vodi (cevi pregrejača i prelazna zona protočnih kotlova);
podmuljna alkalna korozija kotlovskih i sitastih cevi, koja nastaje pod uticajem koncentrisane alkalije usled isparavanja vode ispod sloja mulja;
korozijski zamor, koji se manifestuje u vidu pukotina u kotlu i ekranske cijevi kao rezultat istovremenog izlaganja korozivnom okruženju i promjenjivim toplinskim naprezanjima.

Kamenac se stvara na cijevima zbog njihovog pregrijavanja do temperatura znatno viših od predviđenih. Zbog povećanja produktivnosti kotlovskih jedinica, u posljednje vrijeme sve su češći slučajevi kvara cijevi pregrijača pare zbog nedovoljne otpornosti kamenca na dimne plinove. Intenzivno stvaranje kamenca najčešće se opaža pri sagorijevanju lož ulja.

Habanje zidova cijevi nastaje kao rezultat abrazivnog djelovanja prašine i pepela ugljena i škriljaca, kao i mlaza pare koji izlaze iz oštećenih susjednih cijevi ili mlaznica puhala. Ponekad je uzrok habanja i stvrdnjavanja zidova cijevi mlaz koji se koristi za čišćenje grijaćih površina. Lokacije i stepen istrošenosti cijevi određuju se vanjskim pregledom i mjerenjem njihovog prečnika. Stvarna debljina stijenke cijevi mjeri se ultrazvučnim mjeračem debljine.

Savijanje sita i kotlovskih cijevi, kao i pojedinačnih cijevi i sekcija zidne ploče radijacijski dio protočnih kotlova nastaje kada se cijevi postavljaju neujednačeno, cijevni spojevi su polomljeni, curi voda i zbog nedostatka slobode njihovog termičkog kretanja. Iskrivljenje kalemova i para pregrijača nastaje uglavnom zbog izgaranja vješalica i pričvršćivača, prekomjerne i neravnomjerne napetosti dozvoljene prilikom ugradnje ili zamjene pojedinih elemenata. Iskrivljenje namotaja ekonomajzera vode nastaje usled pregorevanja i pomeranja nosača i vešalica.

Fistule, ispupčenja, pukotine i rupture mogu se pojaviti i kao posljedica: naslaga u cijevima kamenca, produkata korozije, procesnog kamenca, zrna za zavarivanje i drugih stranih predmeta koji usporavaju cirkulaciju vode i doprinose pregrijavanju metala cijevi; sačmarenje; neusklađenosti između kvaliteta čelika i parametara pare i temperature plina; vanjska mehanička oštećenja; kršenja uslova rada.

Galustov V.S. Uređaji za raspršivanje direktnog protoka u termoenergetici (Dokument)

Filonov A.G. Vodno-hemijski režimi termoelektrana (Dokument)

Fizičko-hemijski procesi u tehnosferi. Zbirka zadataka (Dokument)

Orlov D.S. Hemija tla (dokument)

n1.doc

3.4. Korozija elemenata parnog generatora
3.4.1. Korozija parnih cijeviIbubnjevi generatora pare
tokom njihovog rada
Oštećenja od korozije na metalima parogeneratora uzrokovana su jednim ili više faktora: prekomjernim toplinskim stresom na grijaćoj površini, usporenom cirkulacijom vode, stagnacijom pare, napregnutim metalom, taloženjem nečistoća i drugim faktorima koji sprječavaju normalno pranje i hlađenje grijaćeg tijela. površine.

U nedostatku ovih faktora, normalan magnetitni film se lako formira i čuva u vodi s neutralnom ili umjereno alkalnom reakcijskom sredinom koja ne sadrži otopljeni kisik. U prisustvu O2 može doći do korozije kiseonika. ulazni prostori ekonomajzeri vode, bubnjevi i odvodne cijevi cirkulacijskih krugova. Posebno negativno utiču male brzine kretanja vode (kod vodenih ekonomajzera), jer se mehurići ispuštenog vazduha zadržavaju na mestima gde je unutrašnja površina cevi hrapava i izazivaju intenzivnu lokalnu koroziju kiseonikom Korozija ugljeničnog čelika u vodenoj sredini pri visoke temperature uključuje dvije faze: početnu elektrohemijsku i finalnu kemijsku. Prema ovom mehanizmu korozije, ioni željeza difundiraju kroz oksidni film do površine u kontaktu s vodom, reagiraju s hidroksilom ili vodom da nastaju željezni hidroksid, koji se zatim razlaže na magnetit i vodik prema reakciji:

.

(2.4)

Elektroni koji prolaze zajedno s ionima željeza kroz oksidni film asimiliraju se vodikovim ionima uz oslobađanje H2. S vremenom se debljina oksidnog filma povećava, a difuzija kroz njega postaje teža. Kao rezultat, uočava se smanjenje brzine korozije tokom vremena.

Nitritna korozija. Ako je u napojnoj vodi prisutan natrijum nitrit, uočava se korozija metala parogeneratora, što po izgledu velika sličnost sa korozijom kiseonika. Međutim, za razliku od nje, nitritna korozija ne utječe na ulazne dijelove cijevi za spuštanje, već na unutarnju površinu toplinski opterećenih dizajućih cijevi i uzrokuje stvaranje dubljih jama promjera do 15-20 mm. Nitriti ubrzavaju katodni proces, a time i koroziju metala generatora pare. Tok procesa tokom nitritne korozije može se opisati sljedećom reakcijom:

.

(2.5)

Galvanska korozija metala parnog generatora. Izvor galvanske korozije parogeneracijskih cijevi može biti bakar koji ulazi u generatore pare u slučajevima kada napojna voda, koja sadrži povećanu količinu amonijaka, kisika i slobodnog ugljičnog dioksida, agresivno djeluje na mjedene i bakrene cijevi regenerativnih grijača. Treba napomenuti da galvansku koroziju može izazvati samo metalni bakar koji se taloži na zidovima generatora pare. Prilikom održavanja pH vrijednosti napojne vode iznad 7,6, bakar ulazi u generatore pare u obliku oksida ili složenih spojeva, koji nemaju korozivna svojstva i talože se na grijaćim površinama u obliku mulja. Ioni bakra prisutni u napojnoj vodi sa niskom pH vrijednošću, ulazeći u generator pare, pod alkalnim uvjetima također se talože u obliku oksida bakra nalik mulju. Međutim, pod utjecajem vodonika koji se oslobađa u parogeneratorima ili viška natrijevog sulfita, bakreni oksidi se mogu potpuno reducirati u metalni bakar, koji, taložen na grijaćim površinama, dovodi do elektrohemijske korozije metala kotla.

Korozija ispod mulja (ljuske).. Korozija mulja nastaje u stajaćim zonama cirkulacijskog kruga parnog generatora ispod sloja mulja koji se sastoji od produkata korozije metala i fosfatnog tretmana kotlovske vode. Ako su ove naslage koncentrisane u zagrijanim prostorima, tada dolazi do intenzivnog isparavanja ispod njih, povećavajući salinitet i alkalnost kotlovske vode do opasne vrijednosti.

Korozija mulja se širi u obliku velikih jama prečnika do 50-60 mm na unutrašnjoj strani cijevi za proizvodnju pare okrenute prema gorioniku peći. Unutar čira se opaža relativno ravnomjerno smanjenje debljine stijenke cijevi, što često dovodi do stvaranja fistula. Na ulkusima se nalazi gust sloj željeznih oksida u obliku školjki. Opisano uništavanje metala u literaturi se naziva korozija „ljuske“. Korozija mulja, uzrokovana oksidima feri željeza i dvovalentnog bakra, primjer je kombinovanog razaranja metala; Prva faza ovog procesa je čisto elektrohemijska, a druga je hemijska, uzrokovana delovanjem vode i vodene pare na pregrejane površine metala koje se nalaze ispod sloja mulja. Većina efektivna sredstva Borba protiv korozije „ljuske“ parogeneratora je sprečavanje pojave korozije na putu napojne vode i uklanjanje oksida gvožđa i bakra iz njega sa napojnom vodom.

Alkalna korozija. Poznato je da je raslojavanje mješavine pare i vode, koje se javlja u horizontalnim ili blago nagnutim cijevima za proizvodnju pare, praćeno stvaranjem parnih vreća, pregrijavanjem metala i dubokim isparavanjem filma kotlovske vode. Visoko koncentrirani film koji nastaje prilikom isparavanja kotlovske vode sadrži značajnu količinu alkalija u otopini. Kaustična soda, prisutna u kotlovskoj vodi u malim koncentracijama, štiti metal od korozije, ali postaje vrlo opasan faktor korozije ako se na bilo kojem dijelu površine parogeneratora stvore uslovi za duboko isparavanje kotlovske vode uz stvaranje povećana koncentracija NaOH.

Koncentracija kaustične sode u isparenom filmu kotlovske vode ovisi o:

A) o stepenu pregrijavanja zida parogeneracijske cijevi u odnosu na tačku ključanja pri datom pritisku u generatoru pare, tj. količine?t s;

B) omjeri koncentracije kaustične sode i natrijevih soli sadržanih u cirkulirajućoj vodi, koje imaju sposobnost da značajno povećaju tačku ključanja vode pri datom tlaku.

Ako koncentracija klorida u kotlovskoj vodi značajno premašuje koncentraciju NaOH u ekvivalentnom omjeru, tada prije nego što potonji dostigne opasne vrijednosti u filmu koji isparava, sadržaj klorida u njemu raste toliko da je tačka ključanja otopine prelazi temperaturu pregrijanog zida cijevi, a dalje isparavanje vode se zaustavlja. Ako kotlovska voda sadrži pretežno kaustičnu sodu, tada je pri ?t s = 7 °C koncentracija NaOH u filmu koncentrovane vode 10%, a pri
?t s = 30 °C dostiže 35%. U međuvremenu, eksperimentalno je utvrđeno da već 5-10% otopine kaustične sode na temperaturama kotlovske vode iznad 200 °C mogu intenzivno korodirati metal zagrijanih površina i zavarenih spojeva uz stvaranje labavog magnetnog željeznog oksida i istovremeno oslobađanje vodonik. Alkalna korozija je selektivna, kreće se dublje u metal uglavnom duž perlitnih zrnaca i formira mrežu međukristalnih pukotina. Koncentrovana otopina kaustične sode također je sposobna otopiti zaštitni sloj željeznih oksida na visokim temperaturama da nastane natrijum ferit NaFeO 2, koji hidrolizira u alkaliju:

	(2.6)
	(2.7)

Zbog činjenice da se u ovom kružnom procesu ne troši alkalija, stvara se mogućnost kontinuiranog javljanja procesa korozije. Što je veća temperatura kotlovske vode i koncentracija kaustične sode, to je intenzivniji proces alkalne korozije. Utvrđeno je da koncentrirane otopine kaustične sode ne samo da uništavaju zaštitni magnetitni film, već i inhibiraju njegov oporavak nakon oštećenja.

Izvor alkalne korozije parogeneratora mogu biti i naslage mulja, koje doprinose dubokom isparavanju kotlovske vode sa stvaranjem visoko koncentrisanog, korozivnog alkalnog rastvora. Smanjenje relativnog udjela alkalija u ukupnom sadržaju soli u kotlovskoj vodi i stvaranje dominantnog sadržaja soli kao što su hloridi u ovoj potonjoj može dramatično smanjiti alkalnu koroziju kotlovskog metala. Otklanjanje alkalne korozije postiže se i osiguravanjem čistoće grejne površine i intenzivne cirkulacije u svim delovima parogeneratora, čime se sprečava duboko isparavanje vode.

Intergranularna korozija. Intergranularna korozija nastaje kao rezultat interakcije metala kotla sa alkalnom kotlovskom vodom. Karakteristična karakteristika međugranularnih pukotina je da se javljaju na mjestima najvećeg naprezanja u metalu. Mehanička naprezanja se sastoje od unutrašnjih naprezanja koja nastaju prilikom proizvodnje i ugradnje bubnjastih parogeneratora, kao i dodatnih naprezanja koja nastaju tokom rada. Nastanak međugranularnih prstenastih pukotina na cijevima pospješuju dodatna statička mehanička naprezanja. Pojavljuju se u cijevnim krugovima i u bubnjevima parogeneratora sa nedovoljnom kompenzacijom za temperaturno širenje, kao i zbog neravnomjernog zagrijavanja ili hlađenja pojedinih dijelova bubnja ili tijela kolektora.

Interkristalna korozija se javlja uz određeno ubrzanje: in početni period Uništavanje metala odvija se vrlo sporo i bez deformacija, a zatim s vremenom njegova brzina naglo raste i može poprimiti katastrofalne razmjere. Intergranularnu koroziju metala kotla prvenstveno treba posmatrati kao poseban slučaj elektrohemijska korozija koja se javlja duž granica zrna naprezanog metala u kontaktu sa alkalnim koncentratom kotlovske vode. Pojava korozivnih mikrogalvanskih elemenata uzrokovana je razlikom potencijala između tijela kristalita koja djeluju kao katode. Ulogu anode imaju plohe zrna koje se urušavaju, čiji je potencijal značajno smanjen zbog mehaničkih naprezanja metala na ovom mjestu.

Zajedno sa elektrohemijskim procesima značajnu ulogu Atomski vodonik, produkt pražnjenja, igra ulogu u razvoju intergranularne korozije
H + -joni na katodi korozijskih elemenata; lako difundirajući u debljinu čelika, uništava karbide i stvara velike unutrašnja naprezanja u metalu kotla zbog pojave metana u njemu, što dovodi do stvaranja tankih intergranularnih pukotina (pukotina vodika). Osim toga, tijekom reakcije vodika sa čeličnim inkluzijama nastaju različiti plinoviti proizvodi, što zauzvrat uzrokuje dodatne vlačne sile i potiče labavljenje strukture, produbljivanje, širenje i grananje pukotina.

Glavni način sprječavanja vodikove korozije metala kotla je eliminacija svih korozijskih procesa koji dovode do stvaranja atomskog vodika. To se postiže slabljenjem taloženja oksida gvožđa i bakra u parogeneratoru, hemijskim čišćenjem bojlera, poboljšanjem cirkulacije vode i smanjenjem lokalnog povećanog toplotnog opterećenja grejne površine.

Utvrđeno je da se intergranularna korozija kotlovskog metala u spojevima elemenata parogeneratora javlja samo uz istovremeno prisustvo lokalnih zateznih napona koji su blizu ili prekoračuju granicu tečenja, a kada je koncentracija NaOH u kotlovskoj vodi, akumulirana u curenjima u spojeva kotlovskih elemenata, prelazi 5–6%. Za razvoj interkristalne destrukcije kotlovskog metala nije bitna apsolutna vrijednost alkalnosti, već udio kaustične sode u ukupnom slanom sastavu kotlovske vode. Eksperimentalno je utvrđeno da ako je ovaj udio, odnosno relativna koncentracija kaustične sode u kotlovskoj vodi manji od 10-15% količine mineralno topljivih tvari, onda takva voda po pravilu nije agresivna.

Parno-vodena korozija. Na mjestima s neispravnom cirkulacijom, gdje para stagnira i ne ispušta se odmah u bubanj, zidovi cijevi ispod vreća za paru podložni su jakom lokalnom pregrijavanju. To dovodi do hemijske korozije metala cevi za proizvodnju pare, pregrijanog na 450 °C i više, pod uticajem jako pregrijane pare. Proces korozije ugljičnog čelika u jako pregrijanoj vodenoj pari (na temperaturi od 450 - 470°C) svodi se na stvaranje Fe 3 O 4 i plinovitog vodika:

(2.8.)

Slijedi da je kriterij intenziteta parovodne korozije metala kotla povećanje sadržaja slobodnog vodonika u zasićenoj pari. Parovodna korozija parogeneracijskih cijevi u pravilu se uočava u zonama oštrih fluktuacija temperature zida, gdje dolazi do toplinskih promjena, što uzrokuje uništavanje zaštitnog oksidnog filma. To stvara mogućnost direktnog kontakta pregrijanog metala cijevi s vodom ili vodenom parom i kemijske interakcije između njih.

Zamor od korozije. U bubnjevima parogeneratora i kotlovskim cijevima, ako je metal istovremeno izložen korozivnoj okolini toplinskim naprezanjima promjenjivog znaka i veličine, pojavljuju se pukotine od zamora od korozije koje duboko prodiru u čelik, koje mogu biti transgranularne, interkristalne ili mješovite prirode. . Pucanju metala kotla u pravilu prethodi uništavanje zaštitnog oksidnog filma, što dovodi do značajne elektrokemijske heterogenosti i, kao posljedica, razvoja lokalne korozije.

U bubnjevima parnih generatora, pukotine od zamora od korozije nastaju prilikom naizmjeničnog zagrijavanja i hlađenja metala u malim područjima na spoju cjevovoda (napojna voda, periodično pročišćavanje, ubrizgavanje otopine fosfata) i stupova koji pokazuju vodu sa tijelom bubnja. U svim ovim priključcima, metal bubnja se hladi ako je temperatura napojne vode koja teče kroz cijev manja od temperature zasićenja pri tlaku u generatoru pare. Lokalno hlađenje zidova bubnja praćeno njihovim zagrijavanjem toplom bojlerskom vodom (u momentima nestanka struje) uvijek je povezano sa pojavom velikih unutrašnjih naprezanja u metalu.

Koroziono pucanje čelika naglo se povećava u uslovima naizmeničnog vlaženja i sušenja površine, kao iu slučajevima kada kretanje mešavine pare i vode kroz cev ima pulsirajuću prirodu, odnosno brzinu kretanja pare i vode. mešavina i njen sadržaj pare se često i naglo menjaju, kao i prilikom svojevrsnog raslojavanja mešavine pare i vode na odvojene „čepove“ pare i vode, koji slede jedan za drugim.

3.4.2. Korozija pregrijača
Brzina parno-vodene korozije je prvenstveno određena temperaturom pare i sastavom metala u kontaktu s njom. Veličina izmjene topline i temperaturne fluktuacije tokom rada pregrijača također su od značajnog značaja u njegovom razvoju, zbog čega se može uočiti uništavanje zaštitnih oksidnih filmova. U okruženju pregrijane pare sa višom temperaturom
575 °C FeO (vustit) nastaje na površini čelika kao rezultat parne vodene korozije:

Utvrđeno je da se cijevi od običnog niskougljičnog čelika, kada su duže vrijeme izložene jako pregrijanoj pari, jednoliko uništavaju uz istovremenu degeneraciju metalne strukture i stvaranje gustog sloja kamenca. U generatorima pare sa ultravisokim i superkritičnim pritiskom pri temperaturi pregrijavanja pare od 550 °C i više, termički najopterećeniji elementi pregrijača (izlazni dijelovi) obično su izrađeni od austenitnih materijala otpornih na toplinu. nerđajući čelici(hrom-nikl, hrom-molibden, itd.). Ovi čelici su podložni pucanju pod kombiniranim djelovanjem vlačnih naprezanja i korozivne sredine. Većina operativnih oštećenja parnih pregrijača, karakteriziranih korozijskim pucanjem elemenata od austenitnih čelika, uzrokovana je prisustvom klorida i kaustične sode u pari. Borba protiv korozionog pucanja dijelova od austenitnih čelika provodi se uglavnom održavanjem sigurnog vodnog režima u parogeneratorima.
3.4.3. Korozija parnih generatora u stanju mirovanja
Kada parni generatori ili druga oprema za napajanje pare miruju u hladnoj ili toploj rezervi ili tokom popravki, na površini metala se pod uticajem atmosferskog kiseonika ili vlage razvija tzv. Iz tog razloga, zastoji opreme bez odgovarajućih mjera zaštite od korozije često rezultiraju ozbiljnim oštećenjima, posebno kod generatora pare. Pregrijači i cijevi za generiranje pare u prijelaznim zonama generatora pare s direktnim protokom u velikoj mjeri pate od korozije u stanju mirovanja. Jedan od razloga zastojne korozije unutrašnje površine parnih generatora je njihovo punjenje vodom zasićenom kiseonikom tokom zastoja. U ovom slučaju, metal na granici voda-vazduh je posebno podložan koroziji. Ako se generator pare ostavljen na popravku potpuno isprazni, tada na njegovoj unutarnjoj površini uvijek ostaje film vlage uz istovremeni pristup kisika, koji, lako difundirajući kroz ovaj film, uzrokuje aktivnu elektrokemijsku koroziju metala. Tanki film vlaga se zadržava dosta dugo, budući da je atmosfera unutar parogeneratora zasićena vodenom parom, posebno ako para ulazi u nju kroz propusnosti u spojevima paralelnih parogeneratora. Ako voda koja puni rezervni generator pare sadrži kloride, to dovodi do povećanja brzine jednolike korozije metala, a ako sadrži malu količinu alkalija (manje od 100 mg/dm 3 NaOH) i kisika, to doprinosi do razvoja pitting korozije.

Razvoj korozije u stanju mirovanja također je olakšan nagomilavanjem mulja u generatoru pare, koji obično zadržava vlagu. Zbog toga se u bubnjevima duž donjeg generatriksa na njihovim krajevima često nalaze značajne korozijske jame, odnosno u područjima najveće akumulacije mulja. Posebno su podložni koroziji područja unutrašnje površine parnih generatora koja su prekrivena naslagama soli rastvorljivih u vodi, kao što su zavojnice pregrijača i prelazna zona kod protočnih parnih generatora. Tokom zastoja generatora pare, ove naslage apsorbuju atmosfersku vlagu i šire se formirajući visoko koncentrirani rastvor natrijumovih soli na površini metala, koji ima visoku električnu provodljivost. Uz slobodan pristup zraka, proces korozije ispod naslaga soli teče vrlo intenzivno. Veoma je značajno da korozija u mirovanju intenzivira proces korozije metala kotla tokom rada parogeneratora. Ovu okolnost treba smatrati glavnom opasnošću od korozije parkiranja. Nastala rđa, koja se sastoji od visokovalentnih željeznih oksida Fe(OH) 3, tokom rada generatora pare igra ulogu depolarizatora korozivnih mikro- i makrogalvanskih parova, što dovodi do pojačane korozije metala tokom rada jedinice. U konačnici, nakupljanje rđe na metalnoj površini kotla dovodi do korozije mulja. Osim toga, tokom naknadnog zastoja jedinice, obnovljena rđa ponovo dobiva sposobnost izazivanja korozije zbog svoje apsorpcije kisika iz zraka. Ovi procesi se ciklički ponavljaju tokom naizmjeničnog zastoja i rada parogeneratora.

Sredstva za zaštitu generatora pare od korozije prilikom parkiranja tokom perioda njihovog zastoja u rezervi i za popravke su razne metode konzervacija.
3.5. Korozija parne turbine
Tokom rada, metal putanje turbine može biti podložan koroziji u zoni kondenzacije pare, posebno ako sadrži ugljičnu kiselinu, pucanju zbog prisustva korozivnih agenasa u pari i koroziji u mirovanju kada su turbine u rezervi ili u toku popravke. Protočni dio turbine je posebno podložan koroziji u stanju mirovanja ako u njemu ima naslaga soli. Slani rastvor koji nastaje tokom zastoja turbine ubrzava razvoj korozije. To podrazumijeva potrebu za temeljnim čišćenjem lopatičnog aparata turbine od naslaga prije njegovog dugotrajnog zastoja.

Korozija tokom perioda mirovanja je obično relativno ujednačena, a u nepovoljnim uslovima se manifestuje u vidu brojnih rupica ravnomerno raspoređenih po površini metala. Mjesto gdje teče su one faze gdje se vlaga kondenzira, agresivno utječući na čelične dijelove turbinskog puta.

Izvor vlage je prvenstveno kondenzacija pare koja puni turbinu nakon njenog zaustavljanja. Kondenzat djelimično ostaje na lopaticama i dijafragmi, a djelimično se odvodi i akumulira u kućištu turbine, jer se ne ispušta kroz odvode. Količina vlage unutar turbine može se povećati zbog curenja pare iz usisnih i protutlačnih parnih vodova. Unutrašnji delovi turbine su uvek hladniji od vazduha koji ulazi u turbinu. Relativna vlažnost vazduha u mašinskoj prostoriji je veoma visoka, pa je dovoljno lagano hlađenje vazduha da dođe do tačke rose i da se na metalnim delovima stvori vlaga.

Da bi se otklonila korozija parnih turbina u stanju mirovanja, potrebno je isključiti mogućnost ulaska pare u turbine dok su u rezervi, kako sa strane pregrijanog parovoda tako i sa strane odvodnog voda, odvodnih vodova itd. Za održavanje površine lopatica, diskova i rotora suhim Ova metoda uključuje periodično duvanje unutrašnje šupljine rezervne turbine strujom vrućeg zraka (t = 80 h 100 °C), koji se dovodi od malog pomoćnog ventilatora kroz grijač ( električna ili parna).
3.6. Korozija turbinskih kondenzatora
U uslovima rada termoelektrana često se zapažaju slučajevi oštećenja mesinganih kondenzatorskih cevi od korozije, kako kod unutra, oprana rashladnom vodom, i sa vanjske strane. Unutrašnje površine kondenzatorskih cijevi, hlađene visoko mineraliziranim, slanim jezerskim vodama koje sadrže velike količine hlorida, ili cirkulirajućim vodama sa povećanom mineralizacijom i kontaminiranim suspendiranim česticama, intenzivno korodiraju.

Karakteristična karakteristika mesinga kao konstrukcijskog materijala je njegova sklonost koroziji pod kombinovanim dejstvom povećanog mehaničkog naprezanja i okruženja čak i umereno agresivnih svojstava. Oštećenja od korozije nastaju u mjedenim cijevnim kondenzatorima u obliku opće dezincifikacije, dezincifikacije čepa, pucanja od korozije, udarne korozije i zamora od korozije. Na pojavu uočenih oblika korozije mesinga odlučujuće utiču sastav legure, tehnologija izrade kondenzatorskih cevi i priroda kontaktnog medija. Zbog dezincifikacije, uništavanje površine mesinganih cijevi može biti kontinuiranog sloja ili pripadati tzv. čepnom tipu, koji je najopasniji. Decincifikaciju plute karakteriziraju rupice koje idu duboko u metal i ispunjene su rastresitim bakrom. Prisustvo prolaznih fistula čini neophodnom zamjenu cijevi kako bi se izbjeglo usisavanje rashladne tekućine sirova voda u kondenzat.

Provedene studije, kao i dugoročna zapažanja stanja površine kondenzatorskih cijevi u radnim kondenzatorima, pokazala su da dodatno unošenje malih količina arsena u mesing značajno smanjuje sklonost mesinga ka dezinciranju. Kompozitni mesing, dodatno legirani kalajem ili aluminijumom, takođe imaju povećanu otpornost na koroziju zbog sposobnosti ovih legura da brzo obnavljaju zaštitne filmove kada su mehanički uništeni. Zbog upotrebe metala zauzimaju raznim mjestima u nizu potencijala i električno povezani, u kondenzatoru se pojavljuju makroelementi. Prisustvo naizmjeničnog temperaturnog polja stvara mogućnost razvoja korozivnog i opasnog EMF-a termoelektričnog porijekla. Lutajuće struje koje se javljaju prilikom uzemljenja u blizini istosmjerne struje također mogu uzrokovati ozbiljnu koroziju kondenzatora.

Korozijska oštećenja cijevi kondenzatora uslijed kondenzacije pare najčešće su povezana s prisustvom amonijaka u njemu. Potonji, kao dobar agens za kompleksiranje u odnosu na jone bakra i cinka, stvara povoljne uslove za dezinfikaciju mesinga. Osim toga, amonijak uzrokuje korozijsko pucanje mjedenih kondenzatorskih cijevi u prisustvu unutrašnjih ili vanjskih vlačnih naprezanja u leguri, što postupno širi pukotine kako se proces korozije razvija. Utvrđeno je da u odsustvu kiseonika i drugih oksidacionih sredstava rastvori amonijaka ne mogu agresivno delovati na bakar i njegove legure; stoga nema potrebe da brinete o amonijačnoj koroziji mesinganih cijevi kada je koncentracija amonijaka u kondenzatu do 10 mg/dm 3 i nedostatak kiseonika. U prisustvu čak i male količine kiseonika, amonijak uništava mesing i druge legure bakra u koncentraciji od 2-3 mg/dm3 .

Korozija sa parne strane može prvenstveno zahvatiti mesingane cijevi parnih hladnjaka, ejektora i usisnih komora turbinskih kondenzatora, gdje se stvaraju uslovi koji pogoduju ulasku zraka i nastanku lokalno povećane koncentracije amonijaka u djelimično kondenzovanoj pari.

Da bi se spriječila korozija cijevi kondenzatora na vodenoj strani, potrebno je u svakom konkretnom slučaju, pri odabiru metala ili legura pogodnih za izradu ovih cijevi, uzeti u obzir njihovu otpornost na koroziju za dati sastav rashladne vode. Posebno ozbiljnu pažnju treba posvetiti izboru materijala otpornih na koroziju za izradu kondenzatorskih cijevi u slučajevima kada se kondenzatori hlade tekućom visoko mineraliziranom vodom, kao iu uslovima nadoknade gubitaka rashladne vode u optočnim vodovodnim sistemima. termoelektrana, slatke vode, sa povećanom mineralizacijom, ili kontaminiranim korozivnim industrijskim i kućnim otpadnim vodama.
3.7. Korozija šminke i mrežne opreme
3.7.1. Korozija cjevovoda i toplovodnih kotlova
Određeni broj elektrana za napajanje toplotnih mreža koristi riječnu vodu i vodu iz slavine niske pH vrijednosti i niske tvrdoće. Dodatna obrada riječna voda u vodovodu obično dovodi do smanjenja pH vrijednosti, smanjenja alkalnosti i povećanja sadržaja agresivnog ugljičnog dioksida. Pojava agresivnog ugljičnog dioksida je moguća i u shemama zakiseljavanja koje se koriste za velike sisteme opskrbe toplinom s direktnim dovodom tople vode (2000–3000 t/h). Omekšavanje vode prema shemi kationizacije Na povećava njenu agresivnost zbog uklanjanja prirodnih inhibitora korozije - soli tvrdoće.

Uz loše uspostavljenu odzračivanje vode i moguće povećanje koncentracije kisika i ugljičnog dioksida zbog nepostojanja dodatnih zaštitnih mjera u sistemima za opskrbu toplinom, cjevovodi, izmjenjivači topline, rezervoari za skladištenje i druga oprema podložni su unutrašnjoj koroziji.

Poznato je da povećanje temperature potiče razvoj korozivnih procesa koji se javljaju kako pri apsorpciji kisika tako i pri oslobađanju vodika. Sa porastom temperature iznad 40 °C, naglo se povećavaju oblici korozije kisika i ugljičnog dioksida.

Posebna vrsta korozije mulja nastaje u uslovima niskog sadržaja zaostalog kiseonika (ukoliko su zadovoljeni PTE standardi) i kada količina oksida gvožđa prelazi 400 μg/dm 3 (u smislu Fe). Ova vrsta korozije, ranije poznata u praksi rada parnih kotlova, otkrivena je u uvjetima relativno slabog grijanja i odsustva toplinskih opterećenja. U ovom slučaju, labavi proizvodi korozije, koji se uglavnom sastoje od hidratiziranih željeznih oksida, aktivni su depolarizatori katodnog procesa.

Prilikom rada opreme za grijanje često se uočava pukotna korozija, odnosno selektivno, intenzivno korozivno uništavanje metala u pukotini (otvoru). Karakteristika procesa koji se odvijaju u uskim prazninama je smanjena koncentracija kiseonika u odnosu na koncentraciju u zapremini rastvora i sporo uklanjanje produkata reakcije korozije. Kao rezultat akumulacije potonjih i njihove hidrolize, moguće je smanjenje pH otopine u procjepu.

Kada se toplovodna mreža s otvorenim dovodom vode stalno napaja deaeriranom vodom, mogućnost stvaranja prolaznih fistula na cjevovodima potpuno se eliminira samo u normalnim hidrauličkim uvjetima, kada se na svim mjestima grijanja stalno održava višak tlaka iznad atmosferskog tlaka. sistem snabdevanja.

Uzroci pitting korozije na cijevima vrelovodnih kotlova i ostale opreme su sljedeći: loša odzračivanje nadopune vode; niska pH vrijednost zbog prisustva agresivnog ugljičnog dioksida (do 10-15 mg/dm 3); akumulacija kisikovih produkata korozije željeza (Fe 2 O 3) na površinama za prijenos topline. Povećan sadržaj željeznih oksida u mrežnoj vodi doprinosi kontaminaciji grijaćih površina kotlova naslagama oksida željeza.

Određeni broj istraživača prepoznaje važnu ulogu u nastanku podmuljne korozije procesa rđanja cijevi vrelovodnih kotlova tokom njihovog zastoja, kada nisu poduzete odgovarajuće mjere za sprječavanje korozije u stanju mirovanja. Žarišta korozije koja nastaju pod uticajem atmosferskog vazduha na vlažnim površinama kotlova nastavljaju da funkcionišu tokom rada kotlova.
3.7.2. Korozija cijevi izmjenjivača topline
Korozijsko ponašanje bakrenih legura značajno ovisi o temperaturi i određeno je prisustvom kisika u vodi.

U tabeli Tabela 3.1 prikazuje brzinu prelaska produkata korozije legura bakra i nikla i mesinga u vodu pri visokim (200 μg/dm 3) i niskim
(3 µg/dm 3) sadržaj kiseonika. Ova stopa je približno proporcionalna odgovarajućoj stopi korozije. Značajno se povećava s povećanjem koncentracije kisika i sadržaja soli u vodi.

U shemama zakiseljavanja voda nakon dekarbonizera često sadrži do 5 mg/dm 3 ugljičnog dioksida, dok je vijek trajanja cjevastog snopa mjedenih grijača L-68 9-10 mjeseci.
Tabela 3.1

Brzina prelaska produkata korozije u vodu sa površine
legure bakra i nikla i mesinga u neutralnom okruženju, 10 -4 g/(m 2 h)

Materijal	Sadržaj O 2, µg/dm 3	Temperatura, °C
		38	66	93	121	149
MN 70-30 MN 90-10 LO-70-1	3	-	3,8	4,3	3,2	4,5

Tvrde i meke naslage koje se formiraju na površini imaju značajan uticaj na korozijsko uništavanje cijevi. Priroda ovih naslaga je važna. Ako su naslage sposobne filtrirati vodu, a istovremeno mogu zadržati produkte korozije koji sadrže bakar na površini cijevi, lokalni proces uništavanja cijevi se intenzivira. Naslage porozne strukture (naslage tvrdog kamenca, organske) posebno nepovoljno utiču na tok korozivnih procesa. S povećanjem pH vode povećava se propusnost karbonatnih filmova, a s povećanjem tvrdoće naglo opada. Ovo objašnjava da se u krugovima sa smanjenom regeneracijom filtera procesi korozije javljaju manje intenzivno nego u krugovima Na-kationizacije. Vijek trajanja cijevi se također smanjuje kontaminacijom njihove površine produktima korozije i drugim naslagama, što dovodi do stvaranja čireva ispod naslaga. Pravovremenim uklanjanjem kontaminanata, lokalna korozija cijevi može se značajno smanjiti. Ubrzani kvar grijača sa mesinganim cijevima uočen je kod povećanog udjela soli u vodi - više od 300 mg/dm 3 i koncentracije klorida - više od 20 mg/dm 3.

Prosječan termin Vijek trajanja cijevi izmjenjivača topline (3-4 godine) može se produžiti ako su izrađene od materijala otpornih na koroziju. Cevi od nerđajućeg čelika 1H18N9T, ugrađene u napojni kanal kod većeg broja termoelektrana sa malo mineralizovanom vodom, rade više od 7 godina bez tragova oštećenja. Međutim, trenutno je teško računati na široku upotrebu nehrđajućih čelika zbog njihove velike oskudice. Također treba imati na umu da su ovi čelici osjetljivi na točku koroziju kada povišene temperature, salinitet, koncentracija hlorida i kontaminacija sedimenta.

Kada je udio soli u dopunskoj i dovodnoj vodi veći od 200 mg/dm 3 , a joni klora veći od 10 mg/dm 3, potrebno je ograničiti upotrebu L-68 mesinga, posebno u šminkanju. trakt do odzračivača, bez obzira na šemu pripreme vode. Kod upotrebe omekšane vode za dopunu koja sadrži značajne količine agresivnog ugljičnog dioksida (preko 1 mg/dm 3), brzina protoka u uređajima sa mesinganim cijevnim sistemom mora biti veća od 1,2 m/s.

Leguru MNZh-5-1 treba koristiti kada je temperatura dopunske vode za grijanje iznad 60 °C.
Tabela 3.2

Metalne cijevi izmjenjivača topline ovisno o

Iz sheme obrade dopunske vode iz mreže grijanja

Šema tretmana vode za šminkanje	Metalne cijevi izmjenjivača topline na putu do odzračivača	Metalne cijevi mrežnih izmjenjivača topline
Liming	L-68, LA-77-2	L-68
Na-kationizacija	LA-77-2, MNZH-5-1	L-68
H-kationizacija sa regeneracijom filtera izgladnjivanja	LA-77-2, MNZH-5-1	L-68
Zakiseljavanje	LA-77-2, MNZH-5-1	L-68
Meka voda bez tretmana W o = 0,5 h 0,6 mmol/dm 3, Sh o = 0,2 h 0,5 mmol/dm 3, pH = 6,5 h 7,5	LA-77-2, MNZH-5-1	L-68

3.7.3. Ocjena korozivno stanje postojećisistemima

vrućevodosnabdijevanje i razlozikorozija
Sistemi tople vode u odnosu na druge inženjerske konstrukcije(sistemi grijanja, vodosnabdijevanja i kanalizacije) su najmanje pouzdani i izdržljivi. Ako se utvrđeni i stvarni vijek trajanja zgrada procjenjuje na 50–100 godina, a sistemi grijanja, vodosnabdijevanja i kanalizacije na 20–25 godina, onda za sisteme za opskrbu toplom vodom sa zatvorenom shemom opskrbe toplinom i komunikacijama napravljenim od neobložene čelične cijevi, stvarni vijek trajanja ne prelazi 10 godina, au nekim slučajevima 2-3 godine.

Cjevovodi za toplu vodu bez zaštitnih premaza podložni su unutrašnjoj koroziji i značajnoj kontaminaciji svojim proizvodima. To dovodi do smanjenja komunikacijskih kapaciteta, povećanja hidrauličnih gubitaka i poremećaja u opskrbi toplom vodom, posebno u gornji spratovi zgrade sa nedovoljnim pritiskom gradskog vodovoda. U velikim sistemima za opskrbu toplom vodom sa centralnih toplana, zarastanje cjevovoda produktima korozije narušava regulaciju razgranatih sistema i dovodi do prekida u opskrbi toplom vodom. Zbog intenzivne korozije, posebno eksternih toplovodnih mreža iz centralnih toplana, povećava se obim tekućih i velikih remonta. Potonje su povezane sa čestim izmeštanjima unutrašnjih (u kućama) i eksternih komunikacija, narušavanjem urbanih sadržaja unutar naselja i dugotrajnim prekidom snabdevanja toplom vodom. veliki broj potrošača u slučaju kvara na glavnim dijelovima cjevovoda za toplu vodu.

Oštećenja od korozije na cjevovodima tople vode iz stanica centralnog grijanja, ako se polažu zajedno sa toplovodnim distributivnim mrežama, dovode do plavljenja potonjih toplom vodom i njihove intenzivne vanjske korozije. Istovremeno se javljaju velike poteškoće u otkrivanju mjesta nesreće, potrebno je izvršiti veliki obim iskopa i pogoršati sadržaje stambenih naselja.

Uz male razlike u kapitalnim ulaganjima za izgradnju sistema za snabdijevanje toplom, hladnom vodom i grijanjem, operativni troškovi povezani sa čestim premještanjem i popravkom toplovodnih komunikacija su nesrazmjerno veći.

Korozija sistema tople vode i zaštita od nje posebno su važni bitan zbog obima stambene izgradnje u Rusiji. Težnja ka konsolidaciji kapaciteta pojedinačnih instalacija dovodi do razgranate mreže cjevovoda za toplu vodu, koji se najčešće izrađuju od običnih čeličnih cijevi bez zaštitnih premaza. Sve veći nedostatak vode za piće zahtijeva korištenje novih izvora vode s visokom korozivnom aktivnošću.

Jedan od glavnih razloga koji utječu na stanje sistema tople vode je visoka korozivnost zagrijane vode iz slavine. Prema istraživanju VTI, korozivnu aktivnost vode, bez obzira na izvor vodosnabdijevanja (površinski ili podzemni), karakterišu tri glavna pokazatelja: indeks ravnotežne zasićenosti vode kalcijum karbonatom, sadržaj rastvorenog kiseonika i ukupna koncentracija hlorida i sulfata. Ranije u domaćoj literaturi nije data klasifikacija zagrijane vode iz slavine prema korozivnoj aktivnosti u zavisnosti od parametara izvorne vode.

U nedostatku uslova za stvaranje zaštitnih karbonatnih filmova na metalu (j
Podaci posmatranja iz postojećih sistema tople vode ukazuju na značajan uticaj hlorida i sulfata u vodovodnoj vodi na koroziju cevovoda. Dakle, vode čak i sa pozitivnim indeksom zasićenosti, ali koje sadrže kloride i sulfate u koncentracijama iznad 50 mg/dm 3, su korozivne, što je posljedica narušavanja kontinuiteta karbonatnih filmova i smanjenja njihovog zaštitnog djelovanja pod utjecajem hloridi i sulfati. Kada se zaštitne folije unište, kloridi i sulfati prisutni u vodi povećavaju koroziju čelika pod utjecajem kisika.

Na osnovu skale korozije prihvaćene u termoenergetici i eksperimentalnih podataka VTI-a, predložena je uslovna klasifikacija korozije za stopu korozije čeličnih cijevi u zagrijanoj vodi za piće. voda iz česme na projektnoj temperaturi od 60 °C (tabela 3.3).

Rice. 3.2. Ovisnost indeksa dubine P korozije čeličnih cijevi u zagrijanoj vodi iz slavine (60 °C) o izračunatom indeksu zasićenja J:

1, 2, 3 – površinski izvor
; 4 – podzemni izvor
; 5 – površinski izvor

Na sl. 3.2. prikazani su eksperimentalni podaci o brzini korozije u uzorcima čeličnih cijevi pri različitim kvalitetama vode iz slavine. Grafikon prikazuje određeni obrazac smanjenja indeksa dubinske korozije (dubinske permeabilnosti) uz promjenu izračunatog indeksa zasićenosti vodom (sa sadržajem klorida i sulfata do 50 mg/dm 3). Sa negativnim vrijednostima indeksa zasićenja, duboka propusnost odgovara hitnoj i jakoj koroziji (tačke 1 i 2) ; za riječnu vodu sa pozitivnim indeksom zasićenja (tačka 3) postoji prihvatljiva korozija, a za artešku vodu (tačka 4) postoji slaba korozija. Važno je napomenuti da su za artešku i riječnu vodu s pozitivnim indeksom zasićenosti i sadržajem hlorida i sulfata manjim od 50 mg/dm 3 razlike u dubini korozione permeabilnosti relativno male. To znači da u vodama sklonim stvaranju oksidno-karbonatnog filma na zidovima cijevi (j > 0), prisustvo otopljenog kisika (visoko u površinskim, a neznatno u podzemnim vodama) nema primjetan utjecaj na promjenu duboka propustljivost korozije. Istovremeno, podaci ispitivanja (tačka 5) ukazuju na značajno povećanje intenziteta korozije čelika u vodi sa visokom koncentracijom hlorida i sulfata (ukupno oko 200 mg/dm 3), uprkos pozitivnom indeksu zasićenja (j = 0,5). Propustljivost korozije u ovom slučaju odgovara propusnosti u vodi koja ima indeks zasićenja j = – 0,4. U skladu sa klasifikacijom voda prema korozivnoj aktivnosti, voda sa pozitivnim indeksom zasićenosti i visokim sadržajem hlorida i sulfata klasifikovana je kao korozivna.
Tabela 3.3

Klasifikacija vode prema korozivnosti

J na 60 °C	Koncentracija u hladnoj vodi, mg/dm3		Korozijske karakteristike zagrijane vode (na 60 °C)
	rastvoreno kiseonik O2	hloridi i sulfati (ukupno)
	Bilo koji	Bilo koji	Vrlo korozivno
	Bilo koji	>50	Vrlo korozivno
	Bilo koji		Korozivno
	Bilo koji	>50	Pomalo korozivno
	>5		Pomalo korozivno
			Nekorozivna

Klasifikacija koju je izradio VTI (tabela 3.3) sasvim u potpunosti odražava uticaj kvaliteta vode na njena koroziona svojstva, što potvrđuju podaci o stvarnom korozivnom stanju sistema za snabdevanje toplom vodom.

Analiza glavnih pokazatelja vode iz slavine u nizu gradova omogućava nam da većinu vode klasifikujemo kao visoko korozivnu i korozivnu, a samo mali dio kao slabo korozivnu i nekorozivnu. Veliki dio izvora karakteriziraju povećane koncentracije hlorida i sulfata (više od 50 mg/dm 3 ), a ima primjera kada te koncentracije u zbiru dostižu 400-450 mg/dm 3 . Ovako značajan sadržaj hlorida i sulfata u vodi iz slavine određuje njihovu visoku korozivnu aktivnost.

Prilikom procjene aktivnosti korozije površinske vode potrebno je voditi računa o varijabilnosti njihovog sastava tokom cijele godine. Za pouzdaniju procjenu, trebali biste koristiti podatke ne samo jedne, već što je moguće više analiza vode obavljenih u različitim godišnjim dobima u posljednje jednu ili dvije godine.

Za arteške izvore pokazatelji kvaliteta vode su obično vrlo stabilni tokom cijele godine. obično, Podzemne vode odlikuju se povećanom mineralizacijom, pozitivnim indeksom zasićenosti kalcijum karbonata i visokim ukupnim sadržajem hlorida i sulfata. Ovo posljednje dovodi do činjenice da su sustavi za opskrbu toplom vodom u nekim gradovima, koji primaju vodu iz arteških bunara, također podložni jakoj koroziji.

Kada u jednom gradu postoji više izvora pitke vode, intenzitet i obim oštećenja sistema toplom vodom od korozije mogu biti različiti. Dakle, u Kijevu postoje tri izvora vodosnabdijevanja:
R. Dnepr, r. Desna i arteški bunari. Koroziji su najosjetljiviji sistemi za opskrbu toplom vodom u dijelovima grada koji se snabdijevaju korozivnom vodom iz Dnjepra; u manjoj mjeri - sistemi koji rade sa slabo korozivnom vodom Desnjanska, au još manjoj mjeri - s arteškom vodom. Prisutnost područja u gradu sa različitim korozivnim karakteristikama vode iz slavine uvelike otežava organizaciju antikorozivnih mjera kako u fazi projektovanja tako i tokom rada sistema tople vode.

Za procjenu korozionog stanja sistema za toplu vodu, obavljena su istraživanja u više gradova. Eksperimentalna istraživanja brzine korozije cijevi na uzorcima cijevi i ploča vršena su u područjima nove stambene izgradnje u gradovima Moskvi, Sankt Peterburgu, itd. Rezultati istraživanja su pokazali da stanje cjevovoda direktno zavisi od korozivne aktivnosti. vode iz slavine.

Značajan uticaj na obim oštećenja od korozije u sistemu za vodosnabdevanje ima visoka centralizacija instalacija za grejanje vode na centralnim toplotnim tačkama ili toplotnim distributivnim stanicama (DHS). U početku, raširena izgradnja stanica za centralno grijanje u Rusiji bila je uzrokovana nizom razloga: nedostatak podruma u novim stambenim zgradama pogodnih za postavljanje opreme za opskrbu toplom vodom; nedopustivost ugradnje konvencionalnih (netihi) cirkulacijske pumpe u individualnim grijanjima; očekivano smanjenje uslužnog osoblja kao rezultat zamjene relativno malih grijača instaliranih u pojedinačnim grijanjima velikim; potreba za povećanjem nivoa rada stanica centralnog grijanja njihovom automatizacijom i poboljšanjem usluge; mogućnost izgradnje velikih instalacija za antikorozivnu obradu vode za sisteme tople vode.

Međutim, kako je pokazalo iskustvo u radu stanica za centralno grijanje i sistema za opskrbu toplom vodom iz njih, broj servisera nije smanjen zbog potrebe obavljanja većeg obima posla tokom rutinskih i velikih popravki sistema tople vode. Centralizovana antikorozivna obrada vode na centralnim toplanama nije postala rasprostranjena zbog složenosti instalacija, visokih početnih i operativnih troškova i nedostatka standardne opreme (vakuum deaeracija).

U uslovima kada se za sisteme toplotne vode koriste pretežno čelične cevi bez zaštitnih premaza, uz visoku korozivnu aktivnost vode iz slavine i nepostojanje antikorozivnog tretmana vode na centrali, očigledno je da je dalja izgradnja same centralne toplane. neprikladno. Poslednjih godina gradnja novih serija kuća sa podrumima i proizvodnja tihih centrifugalne pumpeće u mnogim slučajevima doprinijeti prelasku na projektovanje individualnih grijanja (IHP) i povećanju pouzdanosti snabdijevanja toplom vodom.

3.8. Očuvanje termoenergetske opreme

i mreže grijanja

3.8.1. Opšti položaj

Očuvanje opreme je zaštita od tzv. parking korozije.

Konzervacija kotlova i turbinskih agregata radi sprečavanja korozije metala unutrašnjih površina vrši se tokom rutinskih isključenja i povlačenja u rezervu na određeno i neodređeno vreme: povlačenje - tokom tekućeg, prosečnog, velika renovacija; hitna isključenja, za dugoročnu rezervu ili popravku, za rekonstrukciju na period duži od 6 mjeseci.

Na osnovu proizvodnih uputstava u svakoj elektrani ili kotlarnici, mora se izraditi i odobriti tehničko rješenje za organizaciju konzervacije određene opreme, definišući načine konzervacije za različite vrste isključenja i trajanje zastoja. tehnološka šema i pomoćnu opremu.

Prilikom izrade tehnološke sheme za konzervaciju, preporučljivo je maksimalno iskoristiti standardne instalacije za korektivni tretman napojne i kotlovske vode, instalacije hemijsko čišćenje oprema, rezervoarski objekti elektrane.

Shema tehnološke konzervacije treba biti što je moguće stacionarna i pouzdano odvojena od radnih dijelova toplinskog kruga.

Potrebno je obezbijediti neutralizaciju ili neutralizaciju otpadnih voda, kao i mogućnost ponovne upotrebe konzervansnih otopina.

U skladu sa usvojenim tehničkim rešenjem izrađuje se i odobrava uputstvo za konzervaciju opreme sa uputstvom o pripremnim radnjama, tehnologijama konzervacije i rekonzervacije, kao i merama bezbednosti tokom konzervacije.

Prilikom pripreme i izvođenja konzervatorskih i rekonzervacijskih radova potrebno je pridržavati se zahtjeva Sigurnosnih pravila za rad termomehanička oprema elektrane i toplovodne mreže. Takođe, ako je potrebno, treba uzeti dodatne mjere sigurnost u vezi sa svojstvima upotrijebljenih hemijskih reagensa.

Neutralizacija i prečišćavanje istrošenih konzervansnih rastvora hemijskih reagensa mora se izvršiti u skladu sa direktivnim dokumentima.
3.8.2. Metode konzerviranja bubnjastih kotlova
1. “Suho” gašenje kotla.

Zatvaranje na suho se koristi za kotlove bilo kojeg tlaka ako nemaju kotrljajuće veze između cijevi i bubnjeva.

Suvo isključenje se vrši prilikom planiranog isključenja na rezervu ili popravku do 30 dana, kao i za vrijeme isključenja u nuždi.

Tehnika gašenja na suho je sljedeća.

Nakon zaustavljanja kotla u toku njegovog prirodnog hlađenja ili hlađenja, počinje drenaža pri pritisku od 0,8 - 1,0 MPa. Međupregrijač se pari do kondenzatora. Nakon drenaže zatvorite sve ventile i ventile parno-vodnog kruga kotla.

Pražnjenje kotla pod pritiskom od 0,8 - 1,0 MPa omogućava da se nakon pražnjenja održi temperatura metala u kotlu iznad temperature zasićenja na atmosferski pritisak zbog topline akumulirane metalom, oblogom i izolacijom. U tom slučaju suše se unutrašnje površine bubnja, kolektora i cijevi.

2. Održavanje viška pritiska u kotlu.

Održavanje pritiska iznad atmosferskog pritiska u kotlu sprečava ulazak kiseonika i vazduha u njega. Prekomjerni pritisak se održava propuštanjem deaerirane vode kroz kotao. Konzerviranje uz održavanje viška tlaka koristi se za kotlove bilo kojeg tipa i pritiska. Ova metoda se provodi kada se kotao stavi u rezervu ili popravke koje nisu vezane za rad na grijaćim površinama do 10 dana. Na kotlovima sa kotrljajućim spojevima između cijevi i bubnjeva dozvoljeno je korištenje viška tlaka do 30 dana.

3. Pored gore navedenih metoda konzerviranja, na bubnjevima se koriste sljedeće:

Hidrazinska obrada grijaćih površina pri radnim parametrima kotla;

Obrada hidrazinom pri smanjenim parametrima pare;

Hidrazin “zakuhavanje” grejnih površina kotlova;

Trilon obrada grijaćih površina kotlova;

Fosfat-amonijak “razrjeđivanje”;

Punjenje grijaćih površina kotla zaštitnim alkalnim otopinama;

Punjenje grijaćih površina kotla dušikom;

Očuvanje kotla sa kontaktnim inhibitorom.

3.8.3. Metode očuvanja protočnih kotlova
1. “Suho” gašenje kotla.

Suvo zaustavljanje se odnosi na sve jednokratni kotlovi bez obzira na usvojeni vodohemijski režim. Izvodi se za vrijeme bilo kakvih planiranih i hitnih isključenja u trajanju do 30 dana. Para iz kotla se djelimično ispušta u kondenzator tako da u roku od 20-30 minuta pritisak u kotlu pada na
30–40 kgf/cm 2 (3–4 MPa). Otvorite odvode ulaznih kolektora i ekonomajzera vode. Kada pritisak padne na nulu, kotao se isparava do kondenzatora. Vakum se održava najmanje 15 minuta.

2. Hidrazinski i kisikov tretman grijnih površina na radnim parametrima kotla.

Tretman hidrazinom i kisikom provodi se u kombinaciji sa suhim isključenjem. Tehnika za provođenje hidrazinskog tretmana jednokratnog kotla je ista kao i za bubanj.

3. Punjenje grejnih površina kotla azotom.

Kotao se puni dušikom pod viškom tlaka u grijaćim površinama. Konzervacija dušika se koristi na kotlovima bilo kojeg tlaka u elektranama koje imaju dušik iz vlastitih instalacija!

4. Konzervacija kotla sa kontaktnim inhibitorom.

Konzervacija kotla sa kontaktnim inhibitorom se koristi za sve tipove kotlova, bez obzira na korišćeni vodohemijski režim, a vrši se kada se kotao stavi u rezervu ili remontuje na period od 1 meseca do 2 godine.
3.8.4. Metode očuvanja toplovodnih kotlova
1. Konzerviranje rastvorom kalcijum hidroksida.

Zaštitni film ostaje 2-3 mjeseca nakon što se kotao isprazni od otopine nakon 3-4 ili više sedmica kontakta. Kalcijum hidroksid se koristi za konzervaciju vrelovodnih kotlova bilo koje vrste u elektranama, kotlarnicama sa postrojenjima za prečišćavanje vode sa postrojenjima za kreč. Metoda se zasniva na visoko efikasnim inhibitornim sposobnostima rastvora kalcijum hidroksida Ca(OH) 2. Zaštitna koncentracija kalcijum hidroksida je 0,7 g/dm3 i više. Kada je u kontaktu sa metalom, njegova stabilnost zaštitni film formira se u roku od 3-4 sedmice.

2. Konzerviranje rastvorom natrijum silikata.

Natrijum silikat se koristi za konzervaciju vrelovodnih kotlova bilo koje vrste kada se kotao stavi u rezervu do 6 meseci ili kada se kotao iznosi na popravku do 2 meseca.

Natrijum silikat (tečno natrijum staklo) stvara jak zaštitni film na površini metala u obliku jedinjenja Fe 3 O 4 ·FeSiO 3. Ovaj film štiti metal od efekata korozivnih agenasa (CO 2 i O 2). Prilikom primjene ove metode, toplovodni kotao se u potpunosti puni otopinom natrijevog silikata sa koncentracijom SiO 2 u otopini konzervansa od najmanje 1,5 g/dm 3 .

Do stvaranja zaštitnog filma dolazi kada se otopina konzervansa drži u kotlu nekoliko dana ili otopina cirkulira kroz kotao nekoliko sati.
3.8.5. Metode očuvanja turbinskih agregata
Konzerviranje zagrijanim zrakom. Produvavanjem turbinske jedinice toplim vazduhom sprečava se ulazak vlažnog vazduha u unutrašnje šupljine i izazivanje procesa korozije. Ulazak vlage na površine protočnog dijela turbine je posebno opasan ako na njima ima naslaga natrijevih spojeva. Konzervacija turbinskog agregata zagrijanim zrakom vrši se kada se stavi u rezervu na period od 7 dana ili više.

Konzerviranje dušikom. Punjenje unutrašnjih šupljina turbinske jedinice dušikom i naknadnim održavanjem malog viška tlaka sprječava se ulazak vlažnog zraka. Dovod dušika u turbinu počinje nakon što se turbina zaustavi i završi vakuumsko sušenje međupregrijača. Konzervacija dušika može se koristiti i za parne prostore kotlova i predgrijača.

Očuvanje korozije isparljivim inhibitorima. Hlapljivi inhibitori korozije tipa IFKHAN štite čelik, bakar i mesing adsorbujući se na metalnu površinu. Ovaj adsorpcijski sloj značajno smanjuje brzinu elektrohemijskih reakcija koje uzrokuju proces korozije.

Da bi se sačuvao turbinski agregat, vazduh zasićen inhibitorom usisava se kroz turbinu. Do zasićenja zraka inhibitorom dolazi kada dođe u kontakt sa silika gelom impregniranim inhibitorom, tzv. linasilom. Impregnacija linasilom se vrši kod proizvođača. Da bi apsorbovao višak inhibitora, vazduh na izlazu iz turbinske jedinice prolazi kroz čisti silika gel. Za očuvanje 1 m 3 zapremine potrebno je najmanje 300 g linasila, zaštitna koncentracija inhibitora u vazduhu je 0,015 g/dm 3.
3.8.6. Očuvanje toplovodnih mreža
Kada se vrši silikatna obrada vode za dopunu, stvara se zaštitni film od djelovanja CO 2 i O 2 . U ovom slučaju, uz direktnu analizu tople vode, sadržaj silikata u dopunskoj vodi ne bi trebao biti veći od 50 mg/dm 3 u odnosu na SiO 2.

Prilikom obrade vode za dopunu silikatom, maksimalnu koncentraciju kalcija treba odrediti uzimajući u obzir ukupnu koncentraciju ne samo sulfata (da bi se spriječilo taloženje CaSO 4), već i silicijske kiseline (da bi se spriječilo taloženje CaSiO 3) za datu temperaturu grijanja vode u mreži, uzimajući u obzir cijevi kotla od 40°C (PTE 4.8.39).

Kod zatvorenog sistema za snabdevanje toplotom radna koncentracija SiO 2 u rastvoru konzervansa može biti 1,5 - 2 g/dm 3.

Ako ne konzervirate otopinom natrijevog silikata, onda grejna mreža ljeti se uvijek moraju puniti vodom iz mreže koja ispunjava zahtjeve PTE 4.8.40.

3.8.7. Kratke karakteristike upotrebljenih hemijskih reagensa
za očuvanje i mjere opreza pri radu s njima
Vodeni rastvor hidrazin hidrata N 2 N 4 N 2 O

Otopina hidrazin hidrata je bezbojna tekućina koja lako apsorbira vodu, ugljični dioksid i kisik iz zraka. Hidrazin hidrat je jako redukciono sredstvo. Toksičnost (klasa opasnosti) hidrazina – 1.

Vodene otopine hidrazina s koncentracijom do 30% nisu zapaljive - mogu se transportirati i skladištiti u posudama od ugljičnog čelika.

Prilikom rada s otopinama hidrazin hidrata potrebno je spriječiti prodiranje poroznih tvari i organskih spojeva u njih.

Crijeva moraju biti spojena na mjesta gdje se pripremaju i čuvaju otopine hidrazina kako bi se prosuti rastvor sa opreme isprao vodom. Da bi neutralizirao i učinio bezopasnim, izbjeljivač mora biti pripremljen.

Svaku otopinu hidrazina koja dospije na pod treba prekriti izbjeljivačem i isprati. veliki iznos vode.

Vodene otopine hidrazina mogu uzrokovati kožni dermatitis i iritirati respiratorni trakt i oči. Jedinjenja hidrazina koji ulaze u tijelo uzrokuju promjene u jetri i krvi.

Kada radite s otopinama hidrazina, morate koristiti osobne naočale, gumene rukavice, gumenu pregaču i gas masku marke KD.

Kapi rastvora hidrazina koje dospeju na kožu ili oči treba isprati sa dosta vode.
Vodeni rastvor amonijakaN.H. 4 (OH)

Vodeni rastvor amonijaka (amonijačna voda) je bezbojna tečnost sa jakim, specifičnim mirisom. At sobnoj temperaturi a posebno kada se zagrije, oslobađa obilno amonijak. Toksičnost (klasa opasnosti) amonijaka – 4. Maksimalno dozvoljena koncentracija amonijaka u vazduhu – 0,02 mg/dm3. Rastvor amonijaka je alkalan. Prilikom rada s amonijakom moraju se ispuniti sljedeći sigurnosni zahtjevi:

– rastvor amonijaka treba čuvati u rezervoaru sa zatvorenim poklopcem;

– prosuti rastvor amonijaka treba isprati sa dosta vode;

– ako je potrebno popraviti opremu koja se koristi za pripremu i doziranje amonijaka, treba je dobro isprati vodom;

– vodeni rastvor i para amonijaka izazivaju iritaciju očiju, respiratornog trakta, mučninu i glavobolju. Dolazak amonijaka u oči je posebno opasan;

– kada radite sa rastvorom amonijaka, morate koristiti zaštitne naočare;

– amonijak koji dospije na kožu ili oči mora se isprati sa dosta vode.

Trilon B
Komercijalni Trilon B je bijela praškasta supstanca.

Trilon rastvor je stabilan i ne raspada se tokom dužeg ključanja. Rastvorljivost Trilona B na temperaturi od 20–40 °C je 108–137 g/dm3. pH vrijednost ovih otopina je oko 5,5.

Komercijalni Trilon B se isporučuje u papirnim vrećicama sa polietilenskom oblogom. Reagens treba čuvati u zatvorenoj, suvoj prostoriji.

Trilon B nema primjetan fiziološki učinak na ljudski organizam.

Kada radite s komercijalnim Trilonom, morate koristiti respirator, rukavice i zaštitne naočale.
Trinatrijum fosfatN / A 3 P.O. 4 ·12N 2 O
Trinatrijum fosfat je bijela kristalna supstanca, vrlo topljiva u vodi.

U kristalnom obliku nema specifičnog efekta na organizam.

U prašnjavom stanju, ako dospije u respiratorni trakt ili oči, iritira sluzokožu.

Vruće otopine fosfata su opasne ako se poprskaju u oči.

Prilikom izvođenja radova koji uključuju prašinu potrebno je koristiti respirator i zaštitne naočale. Kada radite sa vrućim rastvorom fosfata, nosite zaštitne naočare.

U slučaju kontakta sa kožom ili očima, isprati sa dosta vode.
Natrijev hidroksidNaOH
Kaustična soda je bijela, čvrsta, vrlo higroskopna tvar, vrlo topiva u vodi (na temperaturi od 20°C, rastvorljivost je 1070 g/dm3).

Rastvor kaustične sode je bezbojna tečnost teža od vode. Tačka smrzavanja 6% rastvora je minus 5 °C, a 41,8% rastvora je 0 °C.

Kaustična soda u čvrstom kristalnom obliku se transportuje i skladišti u čeličnim bačvama, a tečna alkalija u čeličnim posudama.

Svaku kaustičnu sodu (kristalnu ili tečnu) koja dospije na pod treba isprati vodom.

Ako je potrebno popraviti opremu koja se koristi za pripremu i doziranje lužine, treba je oprati vodom.

Čvrsta kaustična soda i njeni rastvori izazivaju teške opekotine, posebno ako dođu u kontakt sa očima.

Prilikom rada s kaustičnom sodom potrebno je osigurati komplet prve pomoći koji sadrži vatu, 3% otopinu octene kiseline i 2% otopinu borne kiseline.

Lična zaštitna oprema pri radu sa kaustičnom sodom - pamučno odijelo, zaštitne naočale, gumirana pregača, gumene čizme, gumene rukavice.

Ako vam lužina dospije na kožu, uklonite je vatom i isperite zahvaćeno područje. sirćetna kiselina. Ako vam alkalija uđe u oči morate ih isprati mlazom vode, a zatim otopinom borne kiseline i otići u stanicu prve pomoći.
Natrijum silikat (natrijum tečno staklo)
Komercijalno tekuće staklo je gusta otopina žute ili siva, sadržaj SiO 2 u njemu iznosi 31 – 33%.

Natrijum silikat se isporučuje u čeličnim bačvama ili rezervoarima. Tečno staklo treba čuvati u suvim, zatvorenim prostorima na temperaturi ne nižoj od plus 5 °C.

Natrijum silikat je alkalni proizvod, rastvorljiv u vodi na temperaturi od 20 - 40°C.

Ako rastvor dođe u kontakt sa kožom tečno staklo treba ga isprati vodom.
Kalcijum hidroksid (rastvor kreča) Ca(OH) 2
Krečni malter je prozirna tečnost, bez boje i mirisa, netoksičan i slabo alkalne reakcije.

Taloženjem krečnog mleka dobija se rastvor kalcijum hidroksida. Rastvorljivost kalcijum hidroksida je niska - ne više od 1,4 g/dm 3 na 25 °C.

Prilikom rada sa krečnim malterom, osobama sa osetljivom kožom preporučuje se nošenje gumenih rukavica.

Ako rastvor dospe na kožu ili oči, isperite ga vodom.
Inhibitor kontakta
Inhibitor M-1 je so cikloheksilamina (TU 113-03-13-10-86) i sintetičkih masnih kiselina frakcije C 10-13 (GOST 23279-78). U svom komercijalnom obliku to je pasta ili čvrsta tvar od tamno žute do Brown. Tačka topljenja inhibitora je iznad 30 °C, maseni udio cikloheksilamina je 31-34%, pH rastvora alkohol-voda sa masenim udjelom glavne supstance od 1% je 7,5-8,5; Gustoća 3-postotnog vodenog rastvora na temperaturi od 20 °C je 0,995 - 0,996 g/dm 3.

M-1 inhibitor se isporučuje u čeličnim bačvama, metalnim bocama, čeličnim bačvama. Svako pakovanje mora biti označeno sledećim podacima: naziv proizvođača, naziv inhibitora, broj serije, datum proizvodnje, neto težina, bruto.

Komercijalni inhibitor je zapaljiva supstanca i mora se skladištiti u skladištu u skladu sa pravilima skladištenja zapaljivih materija. Vodeni rastvor inhibitora nije zapaljiv.

Bilo koji rastvor inhibitora koji dospe na pod mora se isprati sa dosta vode.

Ako je potrebno popraviti opremu koja se koristi za skladištenje i pripremu rastvora inhibitora, treba je dobro isprati vodom.

M-1 inhibitor pripada trećoj klasi (umjereno opasne tvari). MPC u vazduhu radni prostor za inhibitor ne bi trebalo da prelazi 10 mg/dm3.

Inhibitor je hemijski stabilan i ne stvara toksična jedinjenja u vazduhu i otpadnim vodama u prisustvu drugih supstanci ili industrijskih faktora.

Osobe koje rade sa inhibitorima moraju imati pamučno odijelo ili ogrtač, rukavice i šešir.

Nakon završetka rada sa inhibitorom, operite ruke toplom vodom i sapunom.
Hlapljivi inhibitori
Isparljivi inhibitor atmosferske korozije IFKHAN-1(1-dietilamino-2 metilbutanon-3) je providna žućkasta tečnost oštrog, specifičnog mirisa.

Tečni inhibitor IFKHAN-1 je klasifikovan kao veoma opasna supstanca u smislu stepena uticaja. Maksimalna dozvoljena koncentracija para inhibitora u vazduhu radnog prostora ne bi trebalo da prelazi 0,1 mg/dm 3 . Inhibitor IFKHAN-1 u visokim dozama izaziva stimulaciju centralnog nervnog sistema, iritirajući sluzokožu očiju i gornjih disajnih puteva. Produžena izloženost nezaštićene kože inhibitoru može uzrokovati dermatitis.

IFKHAN-1 inhibitor je hemijski stabilan i ne stvara toksična jedinjenja u vazduhu i otpadnim vodama u prisustvu drugih supstanci.

Tečni inhibitor IFKHAN-1 je zapaljiva tečnost. Temperatura paljenja tečnog inhibitora je 47 °C, temperatura samopaljenja je 315 °C. Kada dođe do požara, koriste se sljedeća sredstva za gašenje požara: filc, aparati za gašenje pjenom, aparati za gašenje DU.

Čišćenje prostorija treba obavljati mokrom metodom.

Kada radite sa inhibitorom IFKHAN-1, potrebno je koristiti ličnu zaštitu– odijelo od pamučne tkanine (ogrtač), gumene rukavice.

Inhibitor IFKHAN-100, također derivat amina, manje je toksičan. Relativno siguran nivo izloženosti je 10 mg/dm3; temperatura paljenja 114 °C, temperatura samozapaljenja 241 °C.

Sigurnosne mjere pri radu sa inhibitorom IFKHAN-100 su iste kao i pri radu sa inhibitorom IFKHAN-1.

Zabranjeno je obavljanje radova unutar opreme dok se ponovo ne otvori.

Pri visokim koncentracijama inhibitora u vazduhu ili ako je potrebno raditi unutar opreme nakon njenog ponovnog otvaranja, treba koristiti gas masku razreda A sa filter kutijom razreda A (GOST 12.4.121-83 i
GOST 12.4.122-83). Opremu prvo treba ventilirati. Radove unutar opreme nakon ponovnog konzerviranja treba da obavlja tim od dvije osobe.

Nakon završetka rada sa inhibitorom, morate oprati ruke sapunom.

Ako tečni inhibitor dospije na kožu, isperite ga sapunom i vodom; ako vam dospije u oči, isperite ih s puno vode.
Kontrolna pitanja

1. 
   Vrste procesa korozije.
2. 
   Opišite hemijsku i elektrohemijsku koroziju.
3. 
   Utjecaj vanjskih i unutrašnjih faktora na koroziju metala.
4. 
   Korozija kondenzatnog kanala kotlovskih agregata i toplovodnih mreža.
5. 
   Korozija parnih turbina.
6. 
   Korozija opreme u sastavima i mrežnim traktovima toplovodne mreže.
7. 
   Osnovne metode tretmana vode za smanjenje intenziteta korozije sistema grijanja.
8. 
   Svrha očuvanja termoenergetske opreme.
9. 
   Navedite načine konzerviranja:

a) parni kotlovi;

B) toplovodni kotlovi;

B) turbinske jedinice;

D) mreže grijanja.

10. Dajte kratak opis upotrebljenih hemijskih reagensa.

Uvod

Korozija (od latinskog corrosio - korozija) je spontano uništavanje metala kao rezultat hemijske ili fizičko-hemijske interakcije sa okruženje. Općenito, ovo je uništavanje bilo kojeg materijala - bilo da je to metal ili keramika, drvo ili polimer. Uzrok korozije je termodinamička nestabilnost građevinski materijali na efekte supstanci u okolini u kontaktu sa njima. Primjer - kisikova korozija željeza u vodi:

4Fe + 2H 2 O + ZO 2 = 2 (Fe 2 O 3 H 2 O)

IN Svakodnevni život Za legure gvožđa (čelike) češće se koristi izraz „rđanje“. Slučajevi korozije polimera su manje poznati. U odnosu na njih postoji koncept „starenja“, sličan terminu „korozija“ za metale. Na primjer, starenje gume zbog interakcije s atmosferskim kisikom ili uništavanje neke plastike pod utjecajem padavina, kao i biološka korozija. Brzina korozije, kao i svaka kemijska reakcija, vrlo ovisi o temperaturi. Povećanje temperature od 100 stepeni može povećati brzinu korozije za nekoliko redova veličine.

Procese korozije karakteriše široka rasprostranjenost i raznovrsnost uslova i okruženja u kojima se javlja. Stoga ne postoji jedinstvena i sveobuhvatna klasifikacija slučajeva korozije. Glavna klasifikacija je napravljena prema mehanizmu procesa. Postoje dva tipa: hemijska korozija i elektrohemijska korozija. Ovaj sažetak detaljno ispituje kemijsku koroziju na primjeru brodskih kotlarnica malih i velikih kapaciteta.

Procese korozije karakteriše široka rasprostranjenost i raznovrsnost uslova i okruženja u kojima se javlja. Stoga ne postoji jedinstvena i sveobuhvatna klasifikacija slučajeva korozije.

Ovisno o vrsti agresivnog okruženja u kojem se odvija proces uništavanja, korozija može biti sljedećih vrsta:

1) - Gasna korozija

2) - Korozija u neelektrolitima

3) -Atmosferska korozija

4) -Koroziju u elektrolitima

5) -Podzemna korozija

6) -Biokorozija

7) - Korozija lutajućom strujom.

Prema uslovima procesa korozije razlikuju se sljedeće vrste:

1) - Kontaktna korozija

2) - Pukotina korozija

3) -Koroziju tokom delimičnog potapanja

4) -Koroziju tokom potpunog potapanja

5) -Koroziju tokom naizmjeničnog potapanja

6) -Trenjem korozije

7) -Napregnuta korozija.

Po prirodi uništenja:

Potpuna korozija pokriva cijelu površinu:

1) - uniforma;

2) - neujednačen;

3) -selektivni.

Lokalna (lokalna) korozija koja pokriva pojedinačna područja:

1) - mrlje;

2) - ulcerativni;

3) - tačka (ili pitting);

4) - kroz;

5) - interkristalni.

1. Hemijska korozija

Zamislimo metal u procesu proizvodnje valjanog metala u metalurškoj fabrici: užarena masa se kreće duž štandova valjaonice. Iz nje lete vatreni pljusci na sve strane. To je kada se čestice kamenca odvajaju od površine metala - proizvod hemijske korozije koja je rezultat interakcije metala sa atmosferskim kiseonikom. Ovaj proces spontanog razaranja metala zbog direktne interakcije čestica oksidatora i oksidiranog metala naziva se hemijska korozija.

Hemijska korozija je interakcija metalne površine sa (korozivnim) okruženjem, koja nije praćena pojavom elektrohemijskih procesa na granici faza. U ovom slučaju, interakcije oksidacije metala i redukcije oksidirajuće komponente korozivne sredine odvijaju se u jednom činu. Na primjer, formiranje kamenca kada materijali na bazi željeza reagiraju na visokim temperaturama s kisikom:

4Fe + 3O 2 → 2Fe 2 O 3

Tokom elektrohemijske korozije, jonizacija atoma metala i redukcija oksidirajuće komponente korozivnog okruženja se ne dešavaju u jednom činu i njihove brzine zavise od elektrodnog potencijala metala (na primer, hrđanje čelika u morskoj vodi).

U hemijskoj koroziji, oksidacija metala i redukcija oksidirajuće komponente korozivne sredine se dešavaju istovremeno. Takva korozija se uočava kada su metali izloženi suhim gasovima (vazduh, produkti sagorevanja goriva) i tečnim neelektrolitima (ulje, benzin, itd.) i predstavlja heterogenu hemijsku reakciju.

Proces hemijske korozije odvija se na sljedeći način. Oksidirajuća komponenta vanjskog okruženja, oduzimajući valentne elektrone metalu, istovremeno ulazi u kemijsko jedinjenje s njim, stvarajući film (proizvod korozije) na površini metala. Dalje formiranje filma nastaje zbog međusobne dvosmjerne difuzije kroz film agresivnog okruženja prema metalu i atoma metala prema vanjskoj sredini i njihovoj interakciji. Štoviše, ako rezultirajući film ima zaštitna svojstva, odnosno sprječava difuziju atoma, tada se korozija nastavlja sa samoinhibicijom tijekom vremena. Takav film se formira na bakru pri temperaturi zagrijavanja od 100 °C, na niklu na 650, na željezu na 400 °C. Zagrijavanje čeličnih proizvoda iznad 600 °C dovodi do stvaranja labavog filma na njihovoj površini. Sa povećanjem temperature, proces oksidacije se ubrzava.

Najčešći tip hemijske korozije je korozija metala u gasovima na visokim temperaturama – gasna korozija. Primjeri takve korozije su oksidacija armature peći, dijelova motora s unutarnjim sagorijevanjem, rešetkastih šipki, dijelova kerozinskih sijalica i oksidacija pri visokotemperaturnoj obradi metala (kovanje, valjanje, štancanje). Na površini metalnih proizvoda mogu se formirati i drugi proizvodi korozije. Na primjer, pri izlaganju sumpornim jedinjenjima na željezu nastaju jedinjenja sumpora, na srebru pri izlaganju jodnim parama nastaje srebrni jodid itd. Međutim, najčešće se na površini metala formira sloj oksidnih spojeva.

Temperatura ima veliki uticaj na brzinu hemijske korozije. Kako temperatura raste, brzina korozije plina se povećava. Compound gasno okruženje ima specifičan uticaj na brzinu korozije razni metali. Dakle, nikal je stabilan u okruženju kisika i ugljičnog dioksida, ali je jako korodiran u atmosferi sumpor-dioksida. Bakar je podložan koroziji u atmosferi kiseonika, ali je stabilan u atmosferi sumpor-dioksida. Krom je otporan na koroziju u sva tri plinska okruženja.

Za zaštitu od plinske korozije koristi se legiranje otporno na toplinu s kromom, aluminijem i silicijumom, stvaranje zaštitnih atmosfera i zaštitnih premaza s aluminijem, kromom, silicijumom i emajlima otpornim na toplinu.

2. Hemijska korozija u brodskim parnim kotlovima.

Vrste korozije. Tokom rada, elementi parnog kotla su izloženi agresivnim medijima - vodi, pari i dimnim plinovima. Postoje hemijska i elektrohemijska korozija.

Hemijskoj koroziji podložni su dijelovi i komponente mašina koje rade na visokim temperaturama - klipni i turbinski motori, raketni motori itd. Hemijski afinitet većine metala prema kisiku na visokim temperaturama je gotovo neograničen, jer oksidi svih tehničkih važni metali sposoban da se rastvori u metalima i napusti ravnotežni sistem:

2Me(t) + O 2 (g) 2MeO(t); MeO(t) [MeO] (rastvor)

U tim uvjetima oksidacija je uvijek moguća, ali uz otapanje oksida na površini metala se pojavljuje i oksidni sloj koji može inhibirati proces oksidacije.

Brzina oksidacije metala ovisi o brzini same kemijske reakcije i brzini difuzije oksidacijskog sredstva kroz film, te je stoga zaštitni učinak filma veći što je njegov kontinuitet bolji, a difuzijska sposobnost niža. Kontinuitet filma formiranog na površini metala može se ocijeniti odnosom volumena nastalog oksida ili nekog drugog spoja prema zapremini metala utrošenog na formiranje ovog oksida (Pilling-Badwords faktor). Koeficijent a (Pilling-Badwords faktor) y različitih metala ima različita značenja. Metali koji imaju a<1, не могут создавать сплошные оксидные слои, и через несплошности в слое (трещины) кислород свободно проникает к поверхности металла.

Kontinuirani i stabilni oksidni slojevi se formiraju na a = 1,2-1,6, ali pri velikim vrijednostima a filmovi nisu kontinuirani, lako se odvajaju od metalne površine (željeznog kamenca) kao rezultat unutrašnjih naprezanja.

Faktor Pilling-Badwords daje vrlo približnu procjenu, budući da sastav oksidnih slojeva ima širok raspon homogenosti, što se odražava i na gustinu oksida. Tako, na primjer, za hrom a = 2,02 (za čiste faze), ali oksidni film koji se na njemu formira vrlo je otporan na uticaje okoline. Debljina oksidnog filma na metalnoj površini varira ovisno o vremenu.

Hemijska korozija, uzrokovana parom ili vodom, uništava metal ravnomjerno po cijeloj površini. Stopa takve korozije u modernim brodskim kotlovima je niska. Opasnija je lokalna kemijska korozija uzrokovana agresivnim kemijskim spojevima sadržanim u naslagama pepela (sumpor, oksidi vanadijuma itd.).

Elektrohemijska korozija, kao što joj naziv govori, povezana je ne samo sa hemijskim procesima, već i sa kretanjem elektrona u medijumima u interakciji, tj. sa pojavom električne struje. Ovi procesi nastaju u interakciji metala sa rastvorima elektrolita, što se odvija u parnom kotlu u kome cirkuliše kotlovska voda, koja je rastvor soli i lužina koje su se raspale u jone. Elektrohemijska korozija nastaje i kada metal dođe u kontakt sa vazduhom (pri normalnoj temperaturi), koji uvek sadrži vodenu paru, koja se kondenzuje na površini metala u obliku tankog filma vlage, stvarajući uslove za nastanak elektrohemijske korozije.

Marine site Russia no 05. listopada 2016. Kreirano: 05. listopada 2016. Ažurirano: 05. listopada 2016. Pregledi: 5363

Vrste korozije. Tokom rada, elementi parnog kotla su izloženi agresivnim medijima - vodi, pari i dimnim plinovima. Postoje hemijska i elektrohemijska korozija.

Hemijska korozija uzrokovano parom ili vodom, ravnomjerno uništava metal po cijeloj površini. Stopa takve korozije u modernim brodskim kotlovima je niska. Opasnija je lokalna kemijska korozija uzrokovana agresivnim kemijskim spojevima sadržanim u naslagama pepela (sumpor, oksidi vanadijuma itd.).

Najčešći i opasniji je elektrohemijska korozija strujanje u vodenim otopinama elektrolita kada se pojavi električna struja uzrokovana razlikom potencijala između pojedinih dijelova metala koji se razlikuju po kemijskoj heterogenosti, temperaturi ili kvaliteti obrade.
Ulogu elektrolita ima voda (u slučaju unutrašnje korozije) ili kondenzovana vodena para u naslagama (u slučaju vanjske korozije).

Pojava ovakvih mikrogalvanskih parova na površini cijevi dovodi do toga da atomi iona metala prelaze u vodu u obliku pozitivno nabijenih iona, a površina cijevi na ovom mjestu poprima negativan naboj. Ako je razlika u potencijalima takvih mikrogalvanskih parova neznatna, tada se na granici metal-voda postepeno stvara dvostruki električni sloj, što usporava daljnji napredak procesa.

Međutim, u većini slučajeva potencijali pojedinih sekcija su različiti, što uzrokuje pojavu EMF usmjerenog od većeg potencijala (anode) ka manjem (katoda).

U tom slučaju atomi metalnih jona prelaze iz anode u vodu, a višak elektrona se nakuplja na katodi. Kao rezultat toga, EMF i, posljedično, intenzitet procesa uništavanja metala naglo se smanjuju.

Ovaj fenomen se naziva polarizacija. Ako se anodni potencijal smanjuje kao rezultat stvaranja zaštitnog oksidnog filma ili povećanja koncentracije metalnih iona u području anode, a katodni potencijal ostaje praktički nepromijenjen, tada se polarizacija naziva anodna.

Tijekom katodne polarizacije u otopini blizu katode, koncentracija iona i molekula sposobnih da uklone višak elektrona s površine metala naglo opada. Iz ovoga proizilazi da je glavna stvar u borbi protiv elektrohemijske korozije stvaranje uslova u kojima će se održati oba tipa polarizacije.
U praksi je to nemoguće postići, jer kotlovska voda uvijek sadrži depolarizatore - tvari koje remete procese polarizacije.

Depolarizatori uključuju molekule O 2 i CO 2, ione H + , Cl - i SO - 4, kao i okside željeza i bakra. CO 2 , Cl - i SO - 4 otopljeni u vodi inhibiraju stvaranje gustog zaštitnog oksidnog filma na anodi i na taj način doprinose intenzivnom nastanku anodnih procesa. Ioni vodika H+ smanjuju negativni naboj katode.

Utjecaj kisika na brzinu korozije počeo se očitovati u dva suprotna smjera. S jedne strane, kisik povećava brzinu procesa korozije, jer je snažan depolarizator katodnih mjesta, s druge strane ima pasivizirajuće djelovanje na površini.
Tipično, dijelovi kotla izrađeni od čelika imaju prilično jak početni oksidni film, koji štiti materijal od izlaganja kisiku sve dok ga ne unište kemijski ili mehanički faktori.

Brzina heterogenih reakcija (koja uključuje i koroziju) regulirana je intenzitetom sljedećih procesa: dovod reagensa (prvenstveno depolarizatora) na površinu materijala; uništavanje zaštitnog oksidnog filma; uklanjanje produkta reakcije sa mjesta gdje se javlja.

Intenzitet ovih procesa u velikoj mjeri je određen hidrodinamičkim, mehaničkim i termičkim faktorima. Stoga su mjere za smanjenje koncentracije agresivnih hemijskih reagensa pri visokom intenzitetu druga dva procesa, kao što pokazuje iskustvo u radu kotlova, obično neefikasne.

Iz toga proizilazi da rješenje problema sprječavanja oštećenja od korozije mora biti sveobuhvatno, uzimajući u obzir sve faktore koji utiču na početne uzroke uništavanja materijala.

Elektrohemijska korozija

Ovisno o mjestu nastanka i tvarima koje sudjeluju u reakcijama, razlikuju se sljedeće vrste elektrohemijske korozije:

• kiseonik (i njegova raznolikost - parking),
• podmulj (ponekad nazvan "ljuska"),
• intergranularni (alkalna lomljivost kotlovskih čelika),
• slot i
• sumporna.

Korozija kiseonikom primećeno kod ekonomajzera, fitinga, dovodnih i odvodnih cevi, parovodnih kolektora i intrakolektorskih uređaja (ploče, cevi, odogrejači itd.). Zavojnice sekundarnog kruga kotlova s ​​dva kruga, kotlova za rekuperaciju i parnih grijača zraka posebno su osjetljivi na kisikovu koroziju. Korozija kiseonikom nastaje tokom rada kotla i zavisi od koncentracije kiseonika rastvorenog u kotlovskoj vodi.

Brzina korozije kiseonika u glavnim kotlovima je niska, što je posledica efikasnog rada deaeratora i fosfatno-nitratnog režima vode. Kod pomoćnih vodocevnih kotlova često dostiže 0,5 - 1 mm/god, iako se u prosjeku kreće u rasponu od 0,05 - 0,2 mm/god. Priroda oštećenja kotlovskih čelika su mali čirevi.

Opasniji tip kisikove korozije je parking korozija, koji se javlja tokom perioda neaktivnosti kotla. Zbog specifičnosti svog rada, svi brodski kotlovi (a posebno pomoćni kotlovi) podložni su intenzivnoj koroziji pristajanja. Zaustavljena korozija u pravilu ne dovodi do kvarova kotla, međutim, metal koji je korodirao prilikom isključenja, pod jednakim uvjetima, intenzivnije se uništava tokom rada kotla.

Glavni uzrok korozije u mirovanju je prodiranje kisika u vodu ako je kotao pun, odnosno u film vlage na metalnoj površini ako je kotao ispušten. Veliku ulogu u tome imaju hloridi i NaOH sadržani u vodi, te naslage soli rastvorljive u vodi.

Ako u vodi ima klorida, ujednačena korozija metala se pojačava, a ako sadrži malu količinu alkalija (manje od 100 mg/l), tada je korozija lokalizirana. Da bi se izbjegla korozija parkiranja na temperaturi od 20 - 25 °C, voda treba sadržavati do 200 mg/l NaOH.

Vanjski znaci korozije uz sudjelovanje kisika: mali lokalni čirevi (slika 1, a), ispunjeni smeđim korozijskim produktima koji formiraju tuberkule iznad ulkusa.

Uklanjanje kisika iz napojne vode jedna je od važnih mjera za smanjenje kisikove korozije. Od 1986. godine sadržaj kisika u napojnoj vodi za pomoćne i rekuperacijske kotlove brodova je ograničen na 0,1 mg/l.

Međutim, čak i sa takvim sadržajem kiseonika u napojnoj vodi, uočava se koroziono oštećenje elemenata kotla u radu, što ukazuje na preovlađujući uticaj procesa uništavanja oksidnog filma i ispiranja produkta reakcije sa mesta korozije. Najočigledniji primjer koji ilustruje utjecaj ovih procesa na oštećenja od korozije je uništavanje zavojnica kotlova za rekuperaciju s prisilnom cirkulacijom.

Rice. 1. Oštećenja zbog kisikove korozije

Oštećenja od korozije u slučaju korozije kiseonikom, obično su striktno lokalizovani: na unutrašnjoj površini ulaznih delova (vidi sliku 1, a), u predelu zavoja (sl. 1, b), na izlaznim delovima i u koljena zavojnice (vidi sliku 1, c), kao i u parovodnim kolektorima kotlova za rekuperaciju (vidi sliku 1, d). Upravo u tim područjima (2 - područje uzzidne kavitacije) hidrodinamičke karakteristike strujanja stvaraju uvjete za uništavanje oksidnog filma i intenzivno ispiranje produkata korozije.
Zaista, svaka deformacija toka vode i mješavine pare i vode je praćena pojavom kavitacija u slojevima zidova ekspandirajući tok 2, gdje formirani i odmah kolabirajući mjehurići pare uzrokuju destrukciju oksidnog filma zbog energije hidrauličkih mikroudara.
To također olakšavaju naizmjenična naprezanja u filmu uzrokovana vibracijama zavojnica i fluktuacijama temperature i tlaka. Povećana lokalna turbulizacija toka u ovim područjima uzrokuje aktivno ispiranje produkata korozije.

U direktnim izlaznim dijelovima namotaja, oksidni film se uništava uslijed udara o površinu kapljica vode tokom turbulentnih pulsacija strujanja mješavine pare i vode, čiji se dispergirani prstenasti način kretanja ovdje raspršuje pri protoku. brzina do 20-25 m/s.
U tim uslovima čak i nizak sadržaj kiseonika (~0,1 mg/l) izaziva intenzivno uništavanje metala, što dovodi do pojave fistula na ulaznim delovima zavojnica La Mont kotlova za rekuperaciju nakon 2-4 godine rada, a u ostalim oblastima - nakon 6-12 godina.

Rice. 2. Oštećenja od korozije na zavojnicama ekonomajzera kotlova za rekuperaciju KUP1500R motornog broda Indira Gandhi.

Za ilustraciju navedenog, razmotrimo uzroke oštećenja namotaja ekonomajzera dva kotla za rekuperaciju tipa KUP1500R ugrađena na nosač upaljača "Indira Gandhi" (tip "Alexey Kosygin"), koji je ušao u upotrebu u oktobru 1985. godine. februara 1987. godine, zbog oštećenja Zamijenjeni su ekonomajzeri oba kotla. Nakon 3 godine, čak i u ovim ekonomajzerima, pojavljuju se oštećenja na zavojnicama, koja se nalaze u područjima do 1-1,5 m od ulaznog kolektora. Priroda oštećenja ukazuje (sl. 2, a, b) na tipičnu kisikovu koroziju praćenu zamorom (poprečne pukotine).

Međutim, priroda umora u pojedinim područjima je različita. Pojava pukotine (a ranije i pucanja oksidnog filma) u području zavara (vidi sliku 2, a) posljedica je naizmjeničnih naprezanja uzrokovanih vibracijom snopa cijevi i konstrukcijske karakteristike spoj između namotaja i kolektora (kraj zavojnice prečnika 22x3 zavaren je na zakrivljeni spoj prečnika 22x3 22x2).
Uništavanje oksidnog filma i stvaranje pukotina od zamora na unutrašnjoj površini ravnih dijelova kotura, udaljenih 700-1000 mm od ulaza (vidi sliku 2, b), uzrokovani su naizmjeničnim termičkim naprezanjima koja nastaju tijekom puštanje u rad kotla, kada se vruća površina dovodi hladna voda. U ovom slučaju, učinak toplinskih naprezanja je pojačan činjenicom da rebra zavojnica ometaju slobodno širenje metala cijevi, stvarajući dodatna naprezanja u metalu.

Korozija mulja obično se uočava u glavnim kotlovima s vodom na unutrašnjim površinama sita i cijevi za generiranje pare snopova za izgaranje okrenute prema baklji. Priroda podmuljne korozije su čirevi ovalnog oblika veličine duž glavne ose (paralelno sa osom cijevi) do 30-100 mm.
Na ulkusima se nalazi gust sloj oksida u obliku „ljuske“ 3 (slika 3) Korozija kaše nastaje u prisustvu čvrstih depolarizatora – oksida gvožđa i bakra 2, koji se talože na toplotno najopterećenijim delovima. cijevi na mjestima aktivnih centara korozije koji nastaju prilikom uništavanja oksidnih filmova.
Na vrhu se formira labav sloj kamenca i produkata korozije. metal i izgled izbočina.
Ova vrsta korozije nije tipična za pomoćne kotlove, ali se pod velikim termičkim opterećenjima i odgovarajućim uslovima obrade vode ne može isključiti pojava korozije mulja u ovim kotlovima.

Četvrto poglavlje Prethodno prečišćavanje vode i fizičko-hemijski procesi

4.1. Prečišćavanje vode metodom koagulacije

4.2. Taloženje metodama vapnenja i sode

Poglavlje pet Filtriranje vode pomoću mehaničkih filtera

Filterski materijali i glavne karakteristike strukture filtriranih slojeva

Šesto poglavlje Desalinizacija vode

6.1. Fizičko-hemijske osnove jonske izmjene

6.2. Materijali za ionsku izmjenu i njihove karakteristike

6.3. Tehnologija jonske izmjene

6.4. Šeme tretmana vode sa niskim protokom jonita

6.5. Automatizacija postrojenja za prečišćavanje vode

6.6. Napredne tehnologije za tretman vode

6.6.1. Tehnologija protivstrujne jonizacije

Svrha i obim

Osnovne sheme kola VPU

Sedmo poglavlje Termička metoda prečišćavanja vode

7.1. Metoda destilacije

7.2. Prevencija stvaranja kamenca u postrojenjima za isparavanje fizičkim metodama

7.3. Sprečavanje stvaranja kamenca u postrojenjima za isparavanje hemijskim, projektantskim i tehnološkim metodama

Osmo poglavlje Prečišćavanje visoko mineralizovanih voda

8.1. Reverzna osmoza

8.2. Elektrodijaliza

Deveto poglavlje Tretman vode u toplovodnim mrežama sa direktnim dovodom vode

9.1. Osnovne odredbe

Standardi za organoleptičke pokazatelje vode

Norme bakterioloških pokazatelja vode

Pokazatelji maksimalno dozvoljenih koncentracija (normi) hemijskog sastava vode

9.2. Priprema dodatne vode n-katjonizacijom uz regeneraciju izgladnjivanja

9.3. Smanjenje karbonatne tvrdoće (alkalnosti) vode za dopunu kiselinom

9.4. Dekarbonizacija vode metodom kamencanja

9.6. Magnetni tretman vode za šminkanje protiv kamenca

9.7. Priprema vode za zatvorene toplovodne mreže

9.8. Priprema vode za lokalne sisteme tople vode

9.9. Priprema vode za grijanje sistema grijanja

9.10. Tehnologija tretmana vode kompleksonima u sistemima za snabdevanje toplotom

Deseto poglavlje Prečišćavanje vode od rastvorenih gasova

10.1. Opće odredbe

10.2. Uklanjanje slobodnog ugljičnog dioksida

Visina sloja u metrima pakovanja Rašigovog prstena određuje se iz jednačine:

10.3. Uklanjanje kiseonika fizičkim i hemijskim metodama

10.4. Odzračivanje u deaeratorima atmosferskog i sniženog tlaka

10.5. Hemijske metode za uklanjanje gasova iz vode

Jedanaesto poglavlje Stabilizacioni tretman vode

11.1. Opće odredbe

11.2. Stabilizacija vode acidifikacijom

11.3. Fosfatiranje rashladne vode

11.4. Rekarbonizacija rashladne vode

Poglavlje dvanaest

Upotreba oksidirajućih sredstava za borbu

Sa biološkim zaprljanjem izmjenjivača topline

I dezinfekcija vode

Poglavlje trinaesto Proračun mehaničkih i jonoizmenjivačkih filtera

13.1. Proračun mehaničkih filtera

13.2. Proračun filtera za ionsku izmjenu

Poglavlje 14. Primjeri proračuna postrojenja za prečišćavanje vode

14.1. Opće odredbe

14.2. Proračun postrojenja za hemijsku desalinizaciju sa paralelnim povezivanjem filtera

14.3. Proračun dekarbonizera sa mlaznicom od Rašigovih prstenova

14.4. Proračun mješovitih filtera (MSF)

14.5. Proračun postrojenja za odsoljavanje sa blok vezom filtera (proračun "lanaca")

Posebni uslovi i preporuke

Proračun n-katjonskih izmjenjivačkih filtera 1. stupnja ()

Proračun anionskih izmjenjivačkih filtera 1. stupnja (a1)

Proračun filtera n-katjonske izmjene 2. stupnja ()

Proračun anjonskih izmjenjivačkih filtera 2. stupnja (a2)

14.6. Proračun instalacije za elektrodijalizu

Poglavlje petnaest ukratko tehnologije čišćenja kondenzata

15.1. Elektromagnetski filter (EMF)

15.2. Karakteristike bistrenja turbinskih i industrijskih kondenzata

Šesnaesto poglavlje Kratke tehnologije za termičku obradu otpadnih voda

16.1. Osnovni pojmovi o otpadnim vodama iz termoelektrana i kotlarnica

16.2. Vode za hemijsku obradu vode

16.3. Potrošena rješenja za pranje i konzerviranje termoenergetske opreme

16.4. Topla voda

16.5. Voda za hidraulično uklanjanje pepela

16.6. Vode za pranje

16.7. Vode zagađene naftom

Dio II. Režim hemije vode

Drugo poglavlje Hemijska kontrola - osnova hemijskog režima vode

Treće poglavlje: Korozija metala parne opreme i metode borbe protiv nje

3.1. Osnovne odredbe

3.2. Korozija čelika u pregrijanoj pari

3.3. Korozija puta napojne vode i vodova kondenzata

3.4. Korozija elemenata parnog generatora

3.4.1. Korozija parogeneracijskih cijevi i bubnjeva generatora pare tokom njihovog rada

3.4.2. Korozija pregrijača

3.4.3. Korozija parnih generatora u stanju mirovanja

3.5. Korozija parne turbine

3.6. Korozija turbinskih kondenzatora

3.7. Korozija šminke i mrežne opreme

3.7.1. Korozija cjevovoda i toplovodnih kotlova

3.7.2. Korozija cijevi izmjenjivača topline

3.7.3. Procjena korozionog stanja postojećih sistema tople vode i uzroka korozije

3.8. Očuvanje termoenergetske opreme i toplovodnih mreža

3.8.1. Opšti položaj

3.8.2. Metode konzerviranja bubnjastih kotlova

3.8.3. Metode očuvanja protočnih kotlova

3.8.4. Metode očuvanja toplovodnih kotlova

3.8.5. Metode očuvanja turbinskih agregata

3.8.6. Očuvanje toplovodnih mreža

3.8.7. Kratke karakteristike hemijskih reagenasa koji se koriste za konzervaciju i mere opreza pri radu sa njima Vodeni rastvor hidrazin hidrata n2N4·N2o

Vodeni rastvor amonijaka nh4(oh)

Trilon b

Trinatrijum fosfat Na3po4 12N2o

Kaustična soda NaOh

Natrijum silikat (natrijum tečno staklo)

Kalcijum hidroksid (rastvor kreča) Ca(on)2

Inhibitor kontakta

Hlapljivi inhibitori

Četvrto poglavlje depoziti u elektroenergetskoj opremi i metode eliminacije

4.1. Naslage u parogeneratorima i izmenjivačima toplote

4.2. Sastav, struktura i fizička svojstva sedimenata

4.3. Formiranje naslaga na unutrašnjim grejnim površinama višestrukih cirkulacijskih parogeneratora i izmenjivača toplote

4.3.1. Uslovi za formiranje čvrste faze iz rastvora soli

4.3.2. Uslovi za formiranje zemnoalkalnih ljuskica

4.3.3. Uslovi za stvaranje fero- i aluminosilikatnih ljuskica

4.3.4. Uvjeti za formiranje kamenca željeznog oksida i željeznog fosfata

4.3.5. Uslovi za formiranje bakrenih ljuskica

4.3.6. Uslovi za stvaranje depozita lako rastvorljivih jedinjenja

4.4. Formiranje naslaga na unutrašnjim površinama generatora pare sa direktnim tokom

4.5. Formiranje naslaga na hlađenim površinama kondenzatora i duž ciklusa rashladne vode

4.6. Naslage parnog puta

4.6.1. Ponašanje nečistoća pare u pregrijaču

4.6.2. Ponašanje nečistoća pare na putu protoka parnih turbina

4.7. Formiranje naslaga u opremi za grijanje vode

4.7.1. Osnove sedimenta

4.7.2. Organizacija hemijske kontrole i procjena intenziteta stvaranja kamenca u opremi za grijanje vode

4.8. Hemijsko čišćenje termoelektrana i opreme kotlarnica

4.8.1. Svrha hemijskog čišćenja i izbor reagensa

4.8.2. Operativno hemijsko čišćenje parnih turbina

4.8.3. Operativno hemijsko čišćenje kondenzatora i grijača mreže

4.8.4. Operativno hemijsko čišćenje toplovodnih kotlova Opšte odredbe

Tehnološki načini čišćenja

4.8.5. Najvažniji reagensi za uklanjanje naslaga iz toplovodnih i parnih kotlova niskog i srednjeg pritiska

Poglavlje pet Hemijski režim vode (WCR) u energetskom sektoru

5.1. Vodno-hemijski režimi bubanjskih kotlova

5.1.1. Fizičko-hemijske karakteristike procesa unutar kotla

5.1.2. Metode korektivnog tretmana kotlovske i napojne vode

5.1.2.1. Fosfatni tretman kotlovske vode

5.1.2.2. Aminacija i hidrazinski tretman napojne vode

5.1.3. Zagađivači parom i kako ih ukloniti

5.1.3.1. Osnovne odredbe

5.1.3.2. Produvavanje bubnjastih kotlova na termoelektranama i kotlarnicama

5.1.3.3. Postepeno isparavanje i pranje parom

5.1.4. Utjecaj kemije vode na sastav i strukturu sedimenata

5.2. Vodno-hemijski režimi ACS jedinica

5.3. Vodno-hemijski režim parnih turbina

5.3.1. Ponašanje nečistoća u strujnom putu turbina

5.3.2. Vodno-hemijski režim parnih turbina visokog i ultravisokog pritiska

5.3.3. Vodohemijski režim turbina sa zasićenom parom

5.4. Vodeni način rada turbinskih kondenzatora

5.5. Vodno-hemijski režim toplovodnih mreža

5.5.1. Osnovne odredbe i zadaci

5.5.3. Povećanje pouzdanosti vodno-hemijskog režima toplotnih mreža

5.5.4. Karakteristike vodohemijskog režima tokom rada toplovodnih kotlova koji sagorevaju lož ulje

5.6. Provjera djelotvornosti vodno-hemijskih režima koja se provodi u termoelektranama i kotlarnicama

Dio III Slučajevi vanrednih situacija u termoenergetici zbog kršenja hemijskog režima vode

Oprema postrojenja za prečišćavanje vode (WPU) zaustavlja kotlarnicu i fabrike

Kalcijum karbonat predstavlja misteriju...

Magnetni tretman vode više ne sprečava stvaranje kamenca kalcijum karbonata. Zašto?

Kako spriječiti naslage i koroziju u malim toplovodnim bojlerima

Koja jedinjenja gvožđa se talože u toplovodnim kotlovima?

U PSV cijevima nastaju naslage magnezijevog silikata

Kako eksplodiraju deaeratori?

Kako spasiti omekšane vodovodne cjevovode od korozije?

Odnos koncentracija jona u izvorišnoj vodi određuje agresivnost kotlovske vode

Zašto su "gorele" cijevi samo zadnjeg stakla?

Kako ukloniti naslage organskog gvožđa sa sita cevi?

Hemijska "izobličenja" u kotlovskoj vodi

Da li je periodično ispuštanje bojlera efikasno u borbi protiv transformacije željeznog oksida?

Fistule su se pojavile u cijevima kotla prije početka njegovog rada!

Zašto je korozija u zastoju napredovala u „najmlađim“ kotlovima?

Zašto su se cijevi u površinskom hladnjaku srušile?

Zašto je kondenzacija opasna za kotlove?

Glavni uzroci nesreća u toplovodnim mrežama

Problemi kotlarnica živinarske industrije u regiji Omsk

Zašto centralne grejne stanice nisu radile u Omsku

Razlog za visoku stopu nesreća u sistemima za opskrbu toplinom u okrugu Sovetsky u Omsku

Zašto je stopa korozivnih nezgoda visoka na novim cjevovodima toplinske mreže?

Iznenađenja prirode? Bijelo more napreduje na Arhangelsk

Prijeti li rijeka Om hitnim zatvaranjem termoenergetskih i petrohemijskih kompleksa Omska?

– Povećana je doza koagulansa za predtretman;

Izvod iz „Pravila za tehnički rad elektrana i mreža“, odobren. 19.06.2003

Zahtjevi za AHK uređaje (Automatizacija hemijske kontrole)

Zahtjevi za laboratorijsku kontrolnu opremu

Usporedba tehničkih karakteristika uređaja raznih proizvođača

3.2. Korozija čelika u pregrijanoj pari

Sistem gvožđe-vodena para je termodinamički nestabilan. Do interakcije ovih supstanci može doći stvaranjem magnetita Fe 3 O 4 ili wustita FeO:

;

Analiza reakcija (2.1) – (2.3) ukazuje na osebujnu razgradnju vodene pare pri interakciji sa metalom sa stvaranjem molekularnog vodonika, što nije posledica stvarne termičke disocijacije vodene pare. Iz jednačina (2.1) – (2.3) proizilazi da se prilikom korozije čelika u pregrijanoj pari u odsustvu kisika na površini može formirati samo Fe 3 O 4 ili FeO.

Ako u pregrijanoj pari postoji kisik (na primjer, u uvjetima neutralne vode, uz doziranje kisika u kondenzat), u pregrijanoj zoni može nastati hematit Fe 2 O 3 zbog dodatne oksidacije magnetita.

Smatra se da je korozija u pari, koja počinje na temperaturi od 570 °C, hemijska. Trenutno je maksimalna temperatura pregrijavanja za sve kotlove smanjena na 545 °C, a samim tim dolazi do elektrohemijske korozije u pregrijačima. Izlazni dijelovi primarnih pregrijača izrađeni su od nerđajućeg austenitnog čelika otpornog na koroziju, a izlazni dijelovi međupregrijača, koji imaju istu konačnu temperaturu pregrijavanja (545 °C), izrađeni su od perlitnih čelika. Korozija grijača je stoga obično teška.

Kao rezultat djelovanja pare na čelik na njegovoj prvobitno čistoj površini, postepeno formira se takozvani topotaktički sloj, čvrsto prianja za sam metal i na taj način ga štiti od korozije. Vremenom na ovom sloju raste drugi takozvani epitaktički sloj. Oba ova sloja za temperature pare do 545 °C su magnetit, ali njihova struktura nije ista - epitaktički sloj je krupnozrnast i ne štiti od korozije.

Brzina razgradnje pare

mgN 2 /(cm 2  h)

Rice. 2.1. Ovisnost brzine razgradnje pregrijane pare

na temperaturi zida

Metodama vodnog režima nije moguće utjecati na koroziju pregrijanih površina. Stoga je glavni zadatak vodeno-hemijskog režima samih pregrijača da sistematski prati stanje metala pregrijača kako bi se spriječilo uništavanje topotaktičnog sloja. To se može dogoditi zbog ulaska u pregrijače i taloženja pojedinačnih nečistoća, posebno soli, što je moguće, na primjer, kao rezultat naglog povećanja nivoa u bubnju visokotlačnih kotlova. Povezane naslage soli u pregrijaču mogu dovesti i do povećanja temperature zida i do razaranja zaštitnog oksidnog topotaktičkog filma, o čemu se može suditi po oštrom povećanju brzine raspadanja pare (slika 2.1).

3.3. Korozija puta napojne vode i vodova kondenzata

Značajan dio korozijskih oštećenja opreme termoelektrane javlja se u traktu napojne vode, gdje se metal nalazi u najtežim uvjetima, a razlog tome je korozivna agresivnost kemijski tretirane vode, kondenzata, destilata i njihovih mješavina u kontaktu. sa tim. U parnoturbinskim elektranama glavni izvor kontaminacije napojne vode jedinjenjima bakra je amonijačna korozija turbinskih kondenzatora i niskotlačnih regenerativnih grijača, čiji je sistem cjevovoda izrađen od mesinga.

Put napojne vode parnoturbinske elektrane može se podijeliti na dva glavna dijela: prije termalnog deaeratora i poslije njega, te uvjeti protoka u Njihove stope korozije su oštro različite. Elementi prvog dijela puta napojne vode, koji se nalazi prije deaeratora, uključuju cjevovode, rezervoare, kondenzat pumpe, kondenzatne vodove i drugu opremu. Karakteristična karakteristika korozije ovog dijela nutritivnog trakta je nemogućnost iscrpljivanja agresivnih agenasa, odnosno ugljične kiseline i kisika sadržanih u vodi. Zbog kontinuiranog snabdijevanja i kretanja novih porcija vode duž trakta, njihov gubitak se stalno obnavlja. Kontinuirano uklanjanje dijela produkta reakcije željeza sa vodom i dotok svježih porcija agresivnih sredstava stvaraju povoljne uvjete za intenzivne procese korozije.

Izvor kisika u kondenzatu turbina je usis zraka u repnom dijelu turbina i u zaptivkama kondenzatnih pumpi. Voda za grijanje koja sadrži O2 i CO 2 u površinskim grijačima smještenim u prvom dijelu dovodnog trakta, do 60–80 °C i više dovodi do ozbiljnih korozijskih oštećenja mesinganih cijevi. Potonji postaju krhki, a često mesing nakon nekoliko mjeseci rada dobiva spužvastu strukturu kao rezultat izražene selektivne korozije.

Elementi drugog dijela puta napojne vode - od deaeratora do generatora pare - uključuju napojne pumpe i vodove, regenerativne grijače i ekonomajzere. Temperatura vode u ovoj sekciji, kao rezultat sekvencijalnog zagrijavanja vode u regenerativnim grijačima i vodenim ekonomajzerima, približava se temperaturi kotlovske vode. Uzrok korozije opreme koja se odnosi na ovaj dio trakta je uglavnom djelovanje na metal slobodnog ugljičnog dioksida otopljenog u napojnoj vodi, čiji je izvor dodatno kemijski tretirana voda. Kod povećane koncentracije vodikovih jona (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.

U prisustvu opreme od mesinga (grejači niskog pritiska, kondenzatori), obogaćivanje vode jedinjenjima bakra kroz paro-kondenzatni put se dešava u prisustvu kiseonika i slobodnog amonijaka. Povećanje rastvorljivosti hidratisanog bakrenog oksida nastaje usled stvaranja kompleksa bakra-amonijaka, na primer Cu(NH 3) 4 (OH) 2. Ovi produkti korozije mesinganih cijevi niskotlačnih grijača počinju da se razgrađuju u dijelovima trakta regenerativnih grijača pod visokim pritiskom (HPR) sa stvaranjem manje topljivih bakrenih oksida, djelimično taloženih na površini HPR cijevi. d. Naslage bakra na p.v. cijevima. itd. doprinose njihovoj koroziji tokom rada i dugotrajnom parkiranju opreme bez konzervacije.

Ako termička deaeracija napojne vode nije dovoljno duboka, uočava se pitting korozija uglavnom na ulaznim dijelovima ekonomajzera, gdje se oslobađa kisik zbog primjetnog povećanja temperature napojne vode, kao i u stagnirajućim dijelovima napojne vode. feed tract.

Toplotna oprema potrošača pare i cjevovodi kojima se proizvodni kondenzat vraća u termoelektranu podložni su koroziji pod utjecajem kisika i ugljične kiseline koje sadrži. Pojava kiseonika se objašnjava kontaktom kondenzata sa vazduhom u otvorenim rezervoarima (sa otvorenim krugom za prikupljanje kondenzata) i curenjem kroz curenje u opremi.

Glavne mjere za sprječavanje korozije opreme koja se nalazi u prvom dijelu trakta napojne vode (od postrojenja za pročišćavanje vode do termalnog deaeratora) su:

1) upotreba zaštitnih antikorozivnih premaza na površinama uređaja za prečišćavanje vode i rezervoara, koji se peru rastvorima kiselih reagensa ili korozivnih voda pomoću gume, epoksidnih smola, lakova na bazi perhlorvinila, tečnog najrita i silikona;

2) upotrebu kiselootpornih cijevi i fitinga od polimernih materijala (polietilen, poliizobutilen, polipropilen i dr.) ili čeličnih cijevi i fitinga obloženih iznutra zaštitnim premazima nanesenim plamenim prskanjem;

3) korišćenje cevi razmenjivača toplote od metala otpornih na koroziju (crveni bakar, nerđajući čelik);

4) uklanjanje slobodnog ugljen-dioksida iz dodatno hemijski tretirane vode;

5) stalno odvođenje nekondenzujućih gasova (kiseonika i ugljene kiseline) iz parnih komora regenerativnih grejača niskog pritiska, hladnjaka i mrežnih bojlera i brzo uklanjanje kondenzata koji se u njima stvara;

6) pažljivo zaptivanje zaptivki kondenzatnih pumpi, fitinga i prirubničkih spojeva dovodnih cevovoda pod vakuumom;

7) obezbeđivanje dovoljne nepropusnosti turbinskih kondenzatora na strani rashladne vode i vazduha i praćenje usisavanja vazduha pomoću registratora kiseonika;

8) opremanje kondenzatora posebnim uređajima za otplinjavanje za uklanjanje kiseonika iz kondenzata.

Za uspješno suzbijanje korozije opreme i cjevovoda koji se nalaze u drugom dijelu puta napojne vode (od termalnih deaeratora do parogeneratora) primjenjuju se sljedeće mjere:

1) opremanje termoelektrana termo deaeratorima koji proizvode deaerisanu vodu sa sadržajem zaostalog kiseonika i ugljen-dioksida u svim uslovima rada koji ne prelaze dozvoljene standarde;

2) maksimalno uklanjanje nekondenzujućih gasova iz parnih komora regenerativnih grejača visokog pritiska;

3) upotreba metala otpornih na koroziju za izradu elemenata napojnih pumpi u kontaktu sa vodom;

4) antikorozivna zaštita napojnih i drenažnih rezervoara nanošenjem nemetalnih premaza otpornih na temperature do 80-100°C, na primer asbovinila (mešavina etinolnog laka sa azbestom) ili boja i lakova na bazi epoksidnih smola ;

5) izbor konstrukcijskih metala otpornih na koroziju pogodnih za izradu cevi za regenerativne grejače visokog pritiska;

6) stalni tretman napojne vode alkalnim reagensima u cilju održavanja zadate optimalne pH vrednosti napojne vode, pri čemu se suzbija korozija ugljen-dioksida i obezbeđuje dovoljna čvrstoća zaštitnog filma;

7) konstantan tretman napojne vode hidrazinom radi vezivanja zaostalog kiseonika nakon termičkih deaeratora i stvaranja inhibitornog efekta za inhibiciju prelaska jedinjenja gvožđa sa površine opreme u napojnu vodu;

8) zaptivanje rezervoara napojne vode organizovanjem takozvanog zatvorenog sistema za sprečavanje ulaska kiseonika u ekonomajzere parogeneratora sa napojnom vodom;

9) sprovođenje pouzdane konzervacije opreme puta napojne vode tokom njenog zastoja u rezervi.

Efikasna metoda smanjenja koncentracije produkata korozije u kondenzatu koji potrošači pare vraćaju u termoelektrane je unošenje filmotvornih amina - oktadecilamina ili njegovih supstituta - u odabranu turbinsku paru koja se šalje potrošačima. Pri koncentraciji ovih tvari u pari od 2-3 mg/dm 3 , moguće je smanjiti sadržaj željeznih oksida u proizvodnom kondenzatu za 10-15 puta. Doziranje vodene emulzije poliamina pomoću dozirne pumpe ne ovisi o koncentraciji ugljične kiseline u kondenzatu, jer njihovo djelovanje nije povezano s neutralizirajućim svojstvima, već se zasniva na sposobnosti ovih amina da tvore nerastvorljive i ne-vodene. -močivi filmovi na površini čelika, mesinga i drugih metala.