Laevades aurukatel korrosioon võib toimuda nii auru-vee kontuuri kui ka kütuse põlemisproduktide küljelt.
Auru-veeringluse sisepinnad võivad olla allutatud järgmist tüüpi korrosioonile;
Hapnikukorrosioon on kõige ohtlikum korrosiooniliik. iseloomulik tunnus hapniku korrosioon on lokaalsete punkt-korrosioonikollete moodustumine, mis ulatuvad sügavatesse süvenditesse ja läbivatesse aukudesse; Ökonomiseeride, kollektorite ja tsirkulatsioonikontuuride vihmatorude sisselaskeosad on hapniku korrosioonile kõige vastuvõtlikumad.
Nitritite korrosioon – erinevalt hapnikust mõjutab see kuumapinge all olevate tõusutorude sisepindu ja põhjustab sügavamate süvendite teket läbimõõduga 15 ^ 20 mm.
Teradevaheline korrosioon on korrosiooni eriliik ja see tekib kõige suurema metallipingega kohtades (keevisõmblused, valts- ja äärikuliited) katla metalli ja väga kontsentreeritud leelise vastasmõju tulemusena. Iseloomulikuks tunnuseks on väikeste pragude võre tekkimine metallpinnal, mis järk-järgult arenevad läbivateks pragudeks;
Mudaalune korrosioon tekib muda ladestumise kohtades ja katelde tsirkulatsioonikontuuride seisvates tsoonides. Vooluprotsess on olemuselt elektrokeemiline, kui raudoksiidid puutuvad kokku metalliga.
Kütuse põlemisproduktide küljelt võib täheldada järgmist tüüpi korrosiooni;
Gaasi korrosioon mõjutab aurustumis-, ülekuumenemis- ja ökonomaiseri küttepindu, korpuse vooderdust,
Gaasijuhtkilbid ja muud katla elemendid, mis puutuvad kokku kõrge gaasitemperatuuriga.Kui katla torude metalli temperatuur tõuseb üle 530 0С (süsinikterasel), algab kaitsva oksiidkile hävimine torude pinnal, tagades hapniku takistamatu juurdepääs puhtale metallile. Sel juhul tekib torude pinnal korrosioon koos katlakivi moodustumisega.
Seda tüüpi korrosiooni vahetu põhjus on nende elementide jahutusrežiimi rikkumine ja nende temperatuuri tõus üle lubatud taseme. Küttepindade torude puhul põhjused ysh Seina temperatuuri väärtused võivad olla; olulise katlakivikihi moodustumine, tsirkulatsioonirežiimi rikkumised (seismine, ümberminek, aurukorkide moodustumine), vee lekkimine boilerist, vee ebaühtlane jaotumine ja auru eemaldamine kogu aurukollektori pikkuses.
Kõrge temperatuuriga (vanaadiumi) korrosioon mõjutab kõrge gaasitemperatuuri tsoonis asuvate ülekuumendite küttepindu. Kütuse põletamisel tekivad vanaadiumoksiidid. Sel juhul moodustub hapnikupuuduse korral vanaadiumtrioksiid ja selle liia korral vanaadiumpentoksiid. Vanaadiumpentooksiid U205, mille sulamistemperatuur on 675 0C, on söövitav. Kütteõli põlemisel eralduv vanaadiumpentooksiid kleepub kõrge temperatuuriga küttepindadele ja põhjustab metalli aktiivset hävimist. Katsed on näidanud, et isegi 0,005 massiprotsenti vanaadiumisisaldus võib põhjustada ohtlikku korrosiooni.
Vanadiini korrosiooni saab vältida vähendades lubatud temperatuur katla metallelemendid ja põlemise korraldus minimaalsete liigõhukoefitsientidega a = 1,03 + 1,04.
Madaltemperatuuriline (happeline) korrosioon mõjutab peamiselt saba küttepindu. Väävlisisaldusega kütteõlide põlemisproduktides esineb alati veeauru ja väävliühendeid, mis omavahel kombineerides moodustavad väävelhappe. Suhteliselt külmade sabaküttepindade gaasidega pestes kondenseerub neile väävelhappeaur ja põhjustab metalli korrosiooni. Madaltemperatuuri korrosiooni intensiivsus sõltub väävelhappe kontsentratsioonist küttepindadele ladestunud niiskuskiles. Samal ajal ei määra BO3 kontsentratsioon põlemisproduktides mitte ainult kütuse väävlisisalduse järgi. Peamised madalatemperatuurilise korrosiooni kiirust mõjutavad tegurid on:
Põlemisreaktsiooni tingimused ahjus. Liigne õhukoefitsiendi suurenemisega suureneb gaasi B03 protsent (a = 1,15 juures oksüdeerub 3,6% kütuses sisalduvast väävlist; a = 1,7 juures oksüdeerub umbes 7% väävlist). Liigse õhukoefitsiendiga a = 1,03 - 1,04 väävelanhüdriid B03 praktiliselt ei moodustu;
Küttepindade seisukord;
Katla toitmine liiga külma veega, mille tõttu ökonomaiseri torude seinatemperatuur langeb allapoole väävelhappe kastepunkti;
vee kontsentratsioon kütuses; kastetud kütuste põletamisel tõuseb kastepunkt veeauru osarõhu suurenemise tõttu põlemisproduktides.
Parkimiskorrosioon mõjutab torude ja kollektorite välispindu, korpust, põletusseadmeid, liitmikke ja muid katla gaasi-õhu teekonna elemente. Kütuse põlemisel tekkiv tahm katab küttepinnad ja katla gaasi-õhk tee sisemised osad. Tahm on hügroskoopne ja katel jahtudes imab kergesti niiskust, mis põhjustab korrosiooni. Korrosioon on looduses täpiline, kui katla jahtumisel tekib metalli pinnale väävelhappelahuse kile ja selle elementide temperatuur langeb alla väävelhappe kastepunkti.
Parkimiskorrosioonivastane võitlus põhineb tingimuste loomisel, mis välistavad niiskuse sattumise katla metalli pinnale, samuti katla elementide pindadele korrosioonivastaste kattekihtide pealekandmise.
Katelde lühiajalise tegevusetuse korral pärast küttepindade kontrolli ja puhastamist, et vältida atmosfäärisademete sattumist katelde gaasikanalitesse, korsten on vaja peale panna kate, sulgeda õhuregistrid, vaateavad. MKO-s on vaja pidevalt jälgida niiskust ja temperatuuri.
Katelde korrosiooni vältimiseks tegevusetuse ajal kasutatakse erinevaid katelde ladustamise meetodeid. Ladustamist on kahte tüüpi; märg ja kuiv.
Katelde peamine ladustamisviis on märg ladustamine. See näeb ette katla täieliku täitmise toiteveega, mis juhitakse läbi elektronioonivahetus- ja hapnikueemaldusfiltrite, sealhulgas ülekuumendi ja ökonomaiseri. Katlaid võite hoida niiskes laos mitte rohkem kui 30 päeva. Katelde pikema seismise korral kasutatakse katla kuivhoidlat.
Kuivhoidla tagab katla täieliku tühjendamise veest, asetades katla kollektoritesse silikageeliga kalikottid, mis imavad niiskust. Perioodiliselt avatakse kollektorid, viiakse läbi silikageeli massi kontrollmõõtmine, et määrata neeldunud niiskuse mass ja imendunud niiskuse aurustumine silikageelist.
Mereala Venemaa nr 05. oktoober 2016 Loodud: 05. oktoober 2016 Värskendatud: 05. oktoober 2016 Vaatamisi: 5363Korrosiooni tüübid. Töötamise ajal puutuvad aurukatla elemendid kokku agressiivse keskkonnaga - vesi, aur ja suitsugaasid. Eristage keemilist ja elektrokeemilist korrosiooni.
Keemiline korrosioon, mis on põhjustatud aurust või veest, hävitab metalli ühtlaselt kogu pinna ulatuses. Sellise korrosiooni määr kaasaegsetes merekateldes on madal. Ohtlikum on lokaalne keemiline korrosioon, mida põhjustavad tuhalademetes sisalduvad agressiivsed keemilised ühendid (väävel, vanaadiumoksiidid jne).
Kõige tavalisem ja ohtlikum on elektrokeemiline korrosioon
, voolab elektrolüütide vesilahustes, kui elektrivool, mis on põhjustatud potentsiaalsetest erinevustest metalli üksikute osade vahel, mis erinevad keemilise heterogeensuse, temperatuuri või töötlemise kvaliteedi poolest.
Elektrolüüdi rolli täidavad vesi (sisekorrosiooniga) või ladestustes kondenseerunud veeaur (välise korrosiooniga).
Selliste mikrogalvaaniliste paaride esinemine torude pinnal toob kaasa asjaolu, et metalli ioon-aatomid satuvad vette positiivselt laetud ioonide kujul ja toru pind selles kohas omandab negatiivse laengu. Kui selliste mikrogalvaanipaaride potentsiaalide erinevus on ebaoluline, siis tekib järk-järgult metall-vesi liidesele kahekordne elektrikiht, mis aeglustab protsessi edasist kulgu.
Enamasti on aga üksikute sektsioonide potentsiaalid erinevad, mis põhjustab suuremalt potentsiaalilt (anood) väiksemale (katoodile) suunatud EMF-i tekkimise.
Sel juhul lähevad anoodilt vette metalliioonid-aatomid ja katoodile koguneb üleliigne elektron. Selle tulemusena väheneb järsult EMF ja sellest tulenevalt metallide hävitamise protsessi intensiivsus.
Seda nähtust nimetatakse polarisatsiooniks. Kui anoodipotentsiaal väheneb kaitsva oksiidkile moodustumise või anoodipiirkonna metalliioonide kontsentratsiooni suurenemise tagajärjel ja katoodipotentsiaal jääb praktiliselt muutumatuks, nimetatakse polarisatsiooni anoodiks.
Katoodi lähedal olevas lahuses katoodpolarisatsiooni korral langeb järsult ioonide ja molekulide kontsentratsioon, mis on võimelised eemaldama metalli pinnalt liigseid elektrone. Sellest järeldub, et elektrokeemilise korrosiooni vastase võitluse põhipunkt on selliste tingimuste loomine, kus säilitatakse mõlemat tüüpi polarisatsioon.
Seda on praktiliselt võimatu saavutada, kuna katlavesi sisaldab alati depolarisaatoreid - aineid, mis põhjustavad polarisatsiooniprotsesside häireid.
Depolarisaatorite hulka kuuluvad O 2 ja CO 2 molekulid, H +, Cl - ja SO - 4 ioonid, samuti raud- ja vaskoksiidid. Vees lahustunud CO 2, Cl - ja SO - 4 pärsivad anoodil tiheda kaitsva oksiidkile teket ja aitavad seeläbi kaasa anoodiliste protsesside intensiivsele kulgemisele. Vesinikuioonid H + vähendavad katoodi negatiivset laengut.
Hapniku mõju korrosioonikiirusele hakkas avalduma kahes vastassuunas. Ühelt poolt suurendab hapnik korrosiooniprotsessi kiirust, kuna see on katoodisektsioonide tugev depolariseerija, teisalt on sellel pinda passiveeriv toime.
Tavaliselt on terasest katla osadel piisavalt tugev esialgne oksiidkile, mis kaitseb materjali hapniku kokkupuute eest kuni selle hävitamiseni keemiliste või mehaaniliste tegurite mõjul.
Heterogeensete reaktsioonide (sh korrosiooni) kiirust reguleerib järgmiste protsesside intensiivsus: reaktiivide (peamiselt depolarisaatorite) varustamine materjali pinnale; kaitsva oksiidkile hävitamine; reaktsioonisaaduste eemaldamine selle tekkekohast.
Nende protsesside intensiivsuse määravad suuresti hüdrodünaamilised, mehaanilised ja termilised tegurid. Seetõttu on meetmed agressiivsete kemikaalide kontsentratsiooni vähendamiseks kahe teise protsessi suure intensiivsusega, nagu näitab katelde töökogemus, tavaliselt ebaefektiivsed.
Sellest järeldub, et ennetamise probleemi lahendus korrosioonikahjustused peaks olema kõikehõlmav, kui võetakse arvesse kõiki materjalide hävimise algpõhjuseid mõjutavaid tegureid.
Elektrokeemiline korrosioon
Sõltuvalt voolukohast ja reaktsioonides osalevatest ainetest eristatakse järgmisi elektrokeemilise korrosiooni liike:
- hapnik (ja selle mitmekesisus - parkimine),
- alammuda (mõnikord nimetatakse seda "kestaks"),
- teradevaheline ( leeliseline haprus boilerite teras),
- pesa ja
- väävlis.
Hapniku korrosioon täheldatud ökonomaiserites, liitmikes, etteande- ja laskumistorudes, auru-vee kollektorites ja kollektorisisestel seadmetel (kilbid, torud, aurutid jne). Hapnikukorrosioonile on eriti vastuvõtlikud kaheahelaliste katelde sekundaarahela poolid, kus kasutatakse katlaid ja auru-õhusoojendeid. Hapniku korrosioon toimub katelde töötamise ajal ja sõltub katla vees lahustunud hapniku kontsentratsioonist.
Hapniku korrosiooni kiirus põhikateldes on madal tänu tõhus töö deaeraatorid ja fosfaat-nitraatveerežiim. Abiveetorukateldes ulatub see sageli 0,5–1 mm aastas, kuigi keskmiselt jääb see vahemikku 0,05–0,2 mm aastas. Katlateraste kahjustused on väikesed süvendid.
Ohtlikum hapnikukorrosiooni tüüp on parkimiskorrosioon voolab katla tegevusetuse perioodil. Tulenevalt tööspetsiifikast on kõik laevakatlad (eriti abikatlad) allutatud intensiivsele parkimiskorrosioonile. Parkimiskorrosioon ei too reeglina kaasa katla rikkeid, küll aga hävib katla töö käigus intensiivsemalt seiskamisel roostetanud metall ceteris paribus.
Parkimiskorrosiooni peamiseks põhjuseks on hapniku sattumine vette, kui boiler on täis, või niiskuse kile metallpinnal, kui boiler on kuiv. Olulist rolli mängivad vees sisalduvad kloriidid ja NaOH ning vees lahustuvad soolaladestused.
Kui vees on kloriide, intensiivistub ühtlane metallide korrosioon ja kui see sisaldab vähesel määral leeliseid (alla 100 mg/l), siis korrosioon lokaliseerub. Parkimiskorrosiooni vältimiseks temperatuuril 20 - 25 °C peaks vesi sisaldama kuni 200 mg/l NaOH-d.
Välised korrosioonimärgid hapniku osalusega: kohalikud haavandid väike suurus(joon. 1, a), täidetud pruunide korrosiooniproduktidega, mis moodustavad haavandite kohale tuberkleid.
Hapniku eemaldamine toita vett on üks olulisi meetmeid hapniku korrosiooni vähendamiseks. Alates 1986. aastast on mere abi- ja jäätmekatelde toitevees hapnikusisaldus piiratud 0,1 mg/l.
Kuid isegi sellise toitevee hapnikusisalduse korral täheldatakse töötamisel katla elementide korrosioonikahjustusi, mis viitab oksiidkile lagunemisprotsesside ja reaktsioonisaaduste korrosioonikeskustest leostumise protsesside valdavale mõjule. Enamik hea näide Nende protsesside mõju korrosioonikahjustustele illustreerivad sundtsirkulatsiooniga heitsoojuskatelde spiraalide hävitamine.
Riis. 1. Hapnikukorrosioonist tingitud kahjustused
Korrosioonikahjustused hapnikukorrosiooni korral on need tavaliselt rangelt lokaliseeritud: sisselaskeosade sisepinnal (vt joonis 1, a), paindepiirkonnas (joonis 1, b), väljalaskeosadel ja spiraali põlve (vt joonis 1, c), samuti kasutuskatelde auru-veekollektorites (vt joonis 1, d). Just nendes piirkondades (2 - seinalähedane kavitatsiooni piirkond) loovad voolu hüdrodünaamilised omadused tingimused oksiidkile hävitamiseks ja korrosioonitoodete intensiivseks väljapesemiseks.
Tõepoolest, vee ja auru-vee segu voolu igasuguse deformatsiooniga kaasneb välimus kavitatsioon seinalähedastes kihtides paisuv vool 2, kus moodustunud ja koheselt kokku vajuvad aurumullid põhjustavad hüdrauliliste mikrolöökide energia tõttu oksiidkile hävimise.
Seda soodustavad ka vahelduvad pinged kiles, mis on põhjustatud mähiste vibratsioonist ning temperatuuri ja rõhu kõikumisest. Suurenenud lokaalne voolu turbulents neis piirkondades põhjustab korrosioonitoodete aktiivset väljapesemist.
Spiraalide otseväljalaskeosadel hävib oksiidkile veepiiskade pinnale sattunud löökide tõttu auru-vee segu voolu turbulentsel pulsatsioonil, mille hajutatud rõngakujuline liikumisviis läheb siin hajutatud. voolukiirus kuni 20-25 m/s.
Sellistes tingimustes põhjustab isegi madal hapnikusisaldus (~ 0,1 mg/l) metalli intensiivset hävimist, mis põhjustab La Mont tüüpi heitsoojuskatelde spiraalide sisselaskeavadesse fistulite tekkimist pärast 2. 4 aastat kasutust ja muudes valdkondades - 6-12 aasta pärast.
Riis. Joonis 2. Mootorlaeva "Indira Gandhi" utiliseerimiskatelde KUP1500R ökonomaiseri poolide korrosioonikahjustus.
Vaatleme ülaltoodu illustreerimiseks kahe KUP1500R tüüpi heitsoojuskatla ökonomaiseri mähiste kahjustamise põhjuseid, mis on paigaldatud 1985. aasta oktoobris kasutusele võetud Indira Gandhi välgumihklile (tüüp Alexey Kosygin). Veebruar 1987 kahjustuse tõttu vahetati mõlema katla ökonomaiserid. 3 aasta pärast ilmnevad ka nendes ökonomaiserites mähiste kahjustused, mis asuvad sisselaskekollektorist kuni 1-1,5 m kaugusel. Kahjustuse olemus viitab (joon. 2, a, b) tüüpilisele hapnikukorrosioonile, millele järgneb väsimustõrge (ristpraod).
Küll aga väsimuse olemus eraldi sektsioonid erinev. Pragu (varem oksiidkile pragunemine) tekkimine keevisõmbluse piirkonnas (vt joonis 2, a) on tingitud vahelduvatest pingetest, mis on põhjustatud torukimbu vibratsioonist ja toru konstruktsiooni eripärast. poolide ühendus päisega (22x3 läbimõõduga pooli ots on keevitatud kõvera liitmiku külge diameetriga 22x2).
Oksiidkile hävimine ja väsimuspragude tekkimine poolide sirgete osade sisepinnal, mis on sisselaskeavast 700–1000 mm kaugusel (vt joonis 2, b), on tingitud vahelduvatest termilistest pingetest. katla kasutuselevõtu ajal, mil kuum pind teenis külm vesi. Sel juhul suurendab termiliste pingete toimet asjaolu, et poolide ribid raskendavad torumetalli vaba paisumist, tekitades metallis lisapingeid.
Subslurry korrosioon tavaliselt täheldatakse peamistes veetorukateldes ekraani sisepindadel ja põleti poole suunatud sissevoolukimpude aurutorudes. Alusmuda korrosiooni olemus on ovaalsed süvendid, mille suurus piki peatelge (paralleelselt toru teljega) on kuni 30-100 mm.
Haavanditel on tihe oksiidikiht “kestade” kujul 3 (joonis 3). Mudaalune korrosioon toimub tahkete depolarisaatorite – raud- ja vaskoksiidide 2 – juuresolekul, mis sadestuvad kõige enam soojus- pingestatud toruosad aktiivsete korrosioonikeskuste kohtades, mis tekivad oksiidkilede hävitamisel.
Selle peale moodustub lahtine katlakivi ja korrosiooniproduktide kiht.
Abikatelde puhul ei ole seda tüüpi korrosioon tüüpiline, kuid suure soojuskoormuse ja sobivate veetöötlusrežiimide korral ei ole välistatud mudaaluse korrosiooni tekkimine nendes kateldes.
Mitmed katlamajad kasutavad küttevõrkude toitmiseks madala pH-väärtusega ja madala karedusega jõe- ja kraanivett. Jõevee täiendav töötlemine veevärgis toob tavaliselt kaasa pH languse, aluselisuse vähenemise ja söövitava süsihappegaasi sisalduse suurenemise. Agressiivse süsihappegaasi ilmnemine on võimalik ka ühendusskeemides, mida kasutatakse suurte soojusvarustussüsteemide jaoks, millel on otsene kuumaveevõtt (2000 h 3000 t/h). Vee pehmendamine vastavalt Na-katioonimisskeemile suurendab selle agressiivsust looduslike korrosiooniinhibiitorite - kõvadussoolade - eemaldamise tõttu.
Halvasti reguleeritud vee õhutustamise ning hapniku ja süsihappegaasi kontsentratsiooni võimaliku suurenemise korral, mis on tingitud täiendavate kaitsemeetmete puudumisest soojusvarustussüsteemides, on koostootmisjaama soojusseadmed sisemise korrosiooni all.
Ühe Leningradi koostootmisjaama täitetoru uurimisel saadi korrosioonikiiruse kohta g/(m2 4) järgmised andmed:
Korrosiooniindikaatorite paigaldamise koht
Täitmisveetorustikus pärast õhutusseadmete ees asuvaid soojusvõrgu küttekehasid tekkisid tööaasta jooksul 7 mm paksused torud, mis on kohati kuni 1 mm paksused, mõnel pool läbivad augud.
Kuumaveekatelde torude punktkorrosiooni põhjused on järgmised:
ebapiisav hapniku eemaldamine meigiveest;
madal pH väärtus agressiivse süsinikdioksiidi olemasolu tõttu
(kuni 10h15 mg/l);
raua hapniku korrosiooniproduktide (Fe2O3;) kogunemine soojusülekandepindadele.
Seadmete töötamine võrguveel, mille rauakontsentratsioon on üle 600 μg / l, põhjustab tavaliselt asjaolu, et kuumaveekatelde mitme tuhande töötunni jooksul toimub intensiivne (üle 1000 g / m2) raudoksiidi ladestuste triiv. nende küttepindadel. Samal ajal täheldatakse konvektiivosa torude sagedasi lekkeid. Maardlate koostises ulatub raudoksiidide sisaldus tavaliselt 80–90%.
Eriti olulised kuumaveeboilerite tööks on käivitusperioodid. Algsel tööperioodil ei taganud üks koostootmiselektrijaama hapniku eemaldamist PTE poolt kehtestatud normide kohaselt. Järelvee hapnikusisaldus ületas neid norme 10 korda.
Täiendusvees saavutas raua kontsentratsioon 1000 µg/l ja soojusvõrgu tagasivooluvees 3500 µg/l. Pärast esimest tegevusaastat tehti võrgu veetorustikest lõiked, selgus, et nende pinna saastumine korrosiooniproduktidega oli üle 2000 g/m2.
Tuleb märkida, et selles koostootmisjaamas töödeldi enne katla kasutuselevõttu sõelatorude ja konvektiivkimbu torude sisepindu. keemiline puhastus. Seinatoru näidiste väljalõikamise hetkeks oli katel töötanud 5300 tundi Seinatoru proovil oli ebaühtlane kiht mustjaspruuni raudoksiidi ladestusi, mis olid kindlalt metalli külge seotud; mugulate kõrgus 10x12 mm; erisaaste 2303 g/m2.
Hoiuse koostis, %
Metalli pinda hoiuste kihi all mõjutasid kuni 1 mm sügavused haavandid. Konvektiivtala torud koos sees olid kaetud mustjaspruuni värvi raudoksiidi tüüpi ladestustega kuni 3x4 mm kõrguste mugulatega. Metalli pind hoiuste all on kaetud haavanditega erinevad suurused sügavusega 0,3x1,2 ja läbimõõduga 0,35x0,5 mm. Üksikud torud olid läbi aukude(fistul).
Kui soojaveeboilerid paigaldatakse vanadesse kaugküttesüsteemidesse, millesse on kogunenud märkimisväärne kogus raudoksiide, esineb nende oksiidide ladestumist boileri köetavatesse torudesse. Enne katelde sisselülitamist on vaja kogu süsteem põhjalikult läbi loputada.
Mitmed teadlased tunnistavad olulist rolli veeküttekatelde torude roostetamise protsessis nende seisaku ajal esineva mudaaluse korrosiooni tekkimisel, kui ei võeta õigeid meetmeid parkimiskorrosiooni vältimiseks. Atmosfääriõhu mõjul tekkivad korrosioonikeskused katelde märgadel pindadel jätkavad oma funktsiooni katelde töötamise ajal.
See suuruse ja intensiivsusega korrosioon on sageli olulisem ja ohtlikum kui katelde korrosioon nende töötamise ajal.
Vee süsteemidesse jätmisel võib sõltuvalt selle temperatuurist ja õhu juurdepääsust tekkida mitmesuguseid parkimiskorrosiooni juhtumeid. Kõigepealt tuleb märkida vee olemasolu äärmist ebasoovitust seadmete torudes, kui need on reservi.
Kui vesi jääb ühel või teisel põhjusel süsteemi, võib veetemperatuuril 60–70 ° C täheldada aurus ja eriti paagi veeruumis (peamiselt piki veeliini) tõsist parkimiskorrosiooni. Seetõttu täheldatakse praktikas üsna sageli erineva intensiivsusega parkimiskorrosiooni, hoolimata süsteemi samadest väljalülitusrežiimidest ja neis sisalduva vee kvaliteedist; olulise soojusakumulatsiooniga seadmed on tugevama korrosiooni all kui ahju ja küttepinna mõõtmetega seadmed, kuna neis olev katlavesi jahtub kiiremini; selle temperatuur langeb alla 60-70°C.
Veetemperatuuril üle 85–90 °C (näiteks seadme lühiajalise seiskamise ajal) väheneb üldine korrosioon ja aururuumi metalli korrosioon, mille puhul täheldatakse sel juhul suurenenud auru kondenseerumist, võib ületada veeruumi metalli korrosiooni. Parkimiskorrosioon leiliruumis on kõigil juhtudel ühtlasem kui boileri veeruumis.
Parkimiskorrosiooni teket soodustab oluliselt katla pindadele kogunev muda, mis tavaliselt hoiab niiskust. Sellega seoses leitakse sageli olulisi korrosiooniauke täitematerjalides ja torudes piki alumist generaatorit ja nende otstes, st piirkondades, kus muda koguneb kõige rohkem.
Reservis oleva varustuse säilitamise meetodid
Seadmete säilitamiseks võib kasutada järgmisi meetodeid:
a) kuivatamine - vee ja niiskuse eemaldamine täitematerjalidest;
b) nende täitmine seebikivi, fosfaadi, silikaadi, naatriumnitriti, hüdrasiini lahustega;
c) täitmine tehnoloogiline süsteem lämmastik.
Konserveerimismeetod tuleks valida olenevalt seisaku iseloomust ja kestusest, samuti tüübist ja disainifunktsioonid varustus.
Seadmete seisakuajad võib kestuse järgi jagada kahte rühma: lühiajalised - mitte rohkem kui 3 päeva ja pikaajalised - üle 3 päeva.
Lühiajalisi seisakuid on kahte tüüpi:
a) plaaniline, mis on seotud nädalavahetustel reservi võtmisega koormuse vähenemise tõttu või öise reservi väljavõtmisega;
b) sunnitud - torude rikke või muude seadmekomponentide kahjustuste tõttu, mille kõrvaldamine ei nõua pikemat seiskamist.
Sõltuvalt eesmärgist võib pikaajalise seisaku jagada järgmistesse rühmadesse: a) seadmete reservi panemine; b) jooksev remont; c) kapitaalremont.
Seadme lühiajalise seisaku korral on vaja kasutada konserveerimist, täites selle õhuvaba veega, säilitades samal ajal ülerõhk või gaasi (lämmastiku) meetod. Kui on vaja hädaseiskamist, on ainus vastuvõetav meetod lämmastikuga konserveerimine.
Kui süsteem on ooterežiimil või kui see on pikka aega jõudeolekus, ilma et see toimiks remonditööd konserveerimine on soovitav teostada nitriti või naatriumsilikaadi lahusega täitmisega. Nendel juhtudel võib kasutada ka lämmastiku säästmist, võttes tingimata kasutusele meetmed süsteemi tiheduse loomiseks, et vältida gaasi liigset tarbimist ja lämmastikujaama ebaproduktiivset tööd, samuti luua ohutud tingimused seadmete hooldamisel.
Säilitusmeetodeid ülerõhu tekitamisega, lämmastikuga täitmist saab kasutada sõltumata seadmete küttepindade konstruktsioonilistest iseärasustest.
Metalli parkimiskorrosiooni vältimiseks suuremate ja jooksvad remonditööd rakendatakse ainult konserveerimismeetodeid, mis võimaldavad luua metallpinnale kaitsekile, mis säilitab oma omadused vähemalt 1–2 kuud pärast säilituslahuse äravoolu, kuna süsteemi tühjendamine ja rõhu vähendamine on vältimatud. Metallpinna kaitsekile säilivus pärast naatriumnitritiga töötlemist võib ulatuda 3 kuuni.
Vee- ja reaktiivilahuseid kasutavad säilitusmeetodid on katelde vahepealsete ülekuumendite parkimiskorrosiooni eest kaitsmiseks praktiliselt vastuvõetamatud nende täitmise ja järgneva puhastamisega seotud raskuste tõttu.
Kuuma vee- ja madalrõhuaurukatelde ning muude soojus- ja veevarustuse suletud tehnoloogiliste ahelate seadmete konserveerimismeetodid erinevad paljuski meetoditest, mida praegu kasutatakse soojuselektrijaamade parkimiskorrosiooni vältimiseks. Järgnevalt kirjeldatakse peamisi meetodeid korrosiooni vältimiseks selliste seadmete seadmete tühikäigurežiimis. tsirkulatsioonisüsteemid vastavalt nende töö iseloomule.
Lihtsustatud säilitusmeetodid
Need meetodid on kasulikud väikeste katelde jaoks. Need seisnevad vee täielikus eemaldamises kateldest ja kuivatusainete paigutamisest neisse: kaltsineeritud kaltsiumkloriid, kustutamata lubi, silikageel kiirusega 1-2 kg 1 m 3 mahu kohta.
See säilitusmeetod sobib toatemperatuuril alla ja üle nulli. Sisse köetavates ruumides talvine aeg, saab rakendada üht konserveerimise kontaktmeetodit. See taandub kogu seadme sisemahu täitmisele leeliselise lahusega (NaOH, Na 3 P0 4 jne), mis tagab metallpinna kaitsekile täieliku stabiilsuse isegi siis, kui vedelik on hapnikuga küllastunud.
Tavaliselt kasutatakse lahuseid, mis sisaldavad 1,5-2 kuni 10 kg/m 3 NaOH või 5-20 kg/m 3 Na 3 P0 4 sõltuvalt neutraalsete soolade sisaldusest lähtevees. Väiksemad väärtused viitavad kondensaadile, suuremad veele, mis sisaldab kuni 3000 mg/l neutraalseid sooli.
Korrosiooni saab ära hoida ka ülerõhu meetodil, mille puhul aururõhk seisatud seadmes hoitakse pidevalt atmosfäärirõhust kõrgemal tasemel ja vee temperatuur püsib üle 100 °C, mis takistab peamise söövitava aine hapniku ligipääsu. .
Iga kaitsemeetodi tõhususe ja ökonoomsuse oluline tingimus on auru-vee liitmike maksimaalne võimalik tihedus, et vältida liiga kiiret rõhu langust, kaitselahuse (või gaasi) kadu või niiskuse sissepääsu. Lisaks on paljudel juhtudel kasulik pindade eelpuhastus erinevatest ladestustest (soolad, muda, katlakivi).
Rakendamisel erinevaid viise kaitse parkimiskorrosiooni eest, tuleks meeles pidada järgmist.
1. Igat tüüpi konserveerimisel on vajalik kergesti lahustuvate soolade sademete eelnev eemaldamine (pesemine) (vt eespool), et vältida suurenenud parkimiskorrosiooni kaitstud üksuse teatud piirkondades. See meede on kohustuslik teostada kontaktide konserveerimisel, vastasel juhul on võimalik intensiivne lokaalne korrosioon.
2. Sarnastel põhjustel on soovitav enne pikaajalist konserveerimist eemaldada kõik lahustumatud ladestused (muda, katlakivi, raudoksiidid).
3. Kui liitmikud on ebausaldusväärsed, tuleb ooterežiimi seadmed pistikute abil töösõlmedest lahti ühendada.
Auru ja vee lekkimine on kontaktsäilitamisel vähem ohtlik, kuid vastuvõetamatu kuivas ja gaasimeetodid kaitse.
Kuivatusainete valiku määrab reaktiivi suhteline saadavus ja soov saavutada võimalikult kõrge eriniiskusesisaldus. Parim kuivatusaine on granuleeritud kaltsiumkloriid. Kustutatud lubi palju hullem kui kaltsiumkloriid, mitte ainult madalama niiskusmahu tõttu, vaid ka selle aktiivsuse kiire kaotuse tõttu. Lubi imab õhust mitte ainult niiskust, vaid ka süsihappegaasi, mille tulemusena kaetakse see kaltsiumkarbonaadi kihiga, mis takistab niiskuse edasist imendumist.
Tingimused, milles aurukatelde elemendid töötamise ajal asuvad, on äärmiselt mitmekesised.
Nagu näitavad arvukad korrosioonikatsed ja tööstuslikud vaatlused, võivad madala legeeritud ja isegi austeniitsed terased katla töötamise ajal tugevalt korrosiooni alla sattuda.
Aurukatelde küttepindade metalli korrosioon põhjustab selle enneaegset kulumist ning mõnikord põhjustab tõsiseid rikkeid ja õnnetusi.
Enamik katelde hädaseiskamisi on tingitud korrosioonikahjustustest ekraanile, välja arvatud teravilja, auru ülekuumenemistorude ja katla trumlite tõttu. Isegi ühe korrosioonifistuli ilmnemine ühekordselt läbiva katla juures põhjustab kogu seadme väljalülitamise, mis on seotud elektri alatootmisega. Kõrge ja ülikõrge rõhuga trummelkatelde korrosioon on muutunud CHPP-de töös esinevate rikete peamiseks põhjuseks. 90% korrosioonikahjustustest tingitud töötõrgetest tekkisid trummelkateldel rõhuga 15,5 MPa. Märkimisväärne hulk korrosioonikahjustusi soolasektsioonide sõelatorudes oli "maksimaalse soojuskoormuse tsoonides.
USA 238 katla (50–600 MW) uuringud registreerisid 1719 plaanivälist seisakut. Umbes 2/3 katla seisakutest oli põhjustatud korrosioonist, millest 20% auru tekitavate torude korrosioonist. Ameerika Ühendriikides tunnistati sisekorrosioon 1955. aastal tõsiseks probleemiks pärast suure hulga trummelkatelde kasutuselevõttu rõhuga 12,5–17 MPa.
1970. aasta lõpuks oli 610 sellisest katlast umbes 20% korrosioonist mõjutatud. Seinatorud olid enamasti allutatud sisekorrosioonile ning ülekuumendid ja ökonomaiserid said sellest vähem mõju. Toitevee kvaliteedi paranemisega ja koordineeritud fosfaadimise režiimile üleminekuga, USA elektrijaamade trummelkatelde parameetrite kasvuga tekkisid viskoossete plastiliste korrosioonikahjustuste asemel vesiseina torude äkilised rabedad purunemised. „J970 tonni seisuga oli kateldel rõhuga 12,5; 14,8 ja 17 MPa torude hävimine korrosioonikahjustuste tõttu vastavalt 30, 33 ja 65%.
Vastavalt korrosiooniprotsessi kulgemise tingimustele eristatakse atmosfääri korrosiooni, mis tekib nii atmosfääri- kui ka niiskete gaaside toimel; gaas, mis on tingitud metalli vastasmõjust erinevate gaasidega – hapnik, kloor jne – kõrgel temperatuuril ning korrosioon elektrolüütides, mis enamasti esineb vesilahustes.
Loodus korrosiooniprotsessid katla metall võib alluda keemilisele ja elektrokeemilisele korrosioonile, samuti nende koosmõjule.
Aurukatelde küttepindade töö käigus tekib suitsugaaside oksüdeerivas ja redutseerivas atmosfääris kõrgtemperatuuriline gaasikorrosioon ning sabaküttepindade madalatemperatuuriline elektrokeemiline korrosioon.
Uuringutega on kindlaks tehtud, et küttepindade kõrgtemperatuuriline korrosioon kulgeb kõige intensiivsemalt ainult suitsugaasides sisalduva vaba hapniku ja sula vanaadiumoksiidide juuresolekul.
Kõrge temperatuuriga gaasi- või sulfiidkorrosioon suitsugaaside oksüdeerivas atmosfääris mõjutab ekraani ja konvektiivülekuumendi torusid, katlakimpude esimesi ridu, torudevaheliste vaheseinte metalli, nagid ja riidepuud.
Mitmete kõrgsurve- ja ülekriitilise rõhuga katelde põlemiskambrite seinatorudel täheldati kõrgtemperatuurset gaasikorrosiooni redutseerivas atmosfääris.
Gaasipoolsete küttepindade torude korrosioon on keeruline füüsikalis-keemiline protsess, mis toimub suitsugaaside ja välissademete koosmõjul oksiidkilede ja torumetalliga. Selle protsessi arengut mõjutab ajas muutuv intensiivne soojus voolab ning siserõhust ja enesekompensatsioonist tulenevad suured mehaanilised pinged.
Kesk- ja madalrõhukateldel on vee keemistemperatuuri järgi määratud ekraaniseina temperatuur madalam ja seetõttu seda tüüpi metallide hävimist ei täheldata.
Küttepindade korrosioon suitsugaasidest (väliskorrosioon) on metallide hävimise protsess, mis tuleneb koostoimest põlemisproduktide, agressiivsete gaaside, lahuste ja mineraalsete ühendite sulamitega.
Metalli korrosiooni all mõistetakse metalli järkjärgulist hävimist, mis toimub väliskeskkonna keemilise või elektrokeemilise toime tulemusena.
\ Metalli hävitamise protsesse, mis tulenevad nende otsesest keemilisest koostoimest keskkonnaga, nimetatakse keemiliseks korrosiooniks.
Keemiline korrosioon tekib siis, kui metall puutub kokku ülekuumendatud auru ja kuivade gaasidega. Kuivades gaasides tekkivat keemilist korrosiooni nimetatakse gaasikorrosiooniks.
Gaasi korrosioon katla ahjus ja lõõrides välispindülekuumendi torud ja riiulid tekivad hapniku, süsinikdioksiidi, veeauru, vääveldioksiidi ja muude gaaside mõjul; torude sisepind - auru või veega koostoime tulemusena.
Elektrokeemilist korrosiooni iseloomustab erinevalt keemilisest korrosioonist asjaolu, et selle käigus toimuvate reaktsioonidega kaasneb elektrivoolu ilmumine.
Elektrienergia kandjaks lahustes on neis molekulide dissotsiatsiooni tõttu esinevad ioonid ja metallides vabad elektronid:
Katla sisepind on peamiselt allutatud elektrokeemilisele korrosioonile. Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt on selle manifestatsioon tingitud kahest sõltumatud protsessid: anoodne, milles metalliioonid lähevad lahusesse hüdratatsiooniioonide kujul ja katoodsed, milles üleliigsed elektronid assimileeritakse depolarisaatorite abil. Depolarisaatorid võivad olla aatomid, ioonid, molekulid, mis sel juhul taastatakse.
Kõrval väliseid märke Korrosioonikahjustused on pidevad (üldised) ja kohalikud (kohalikud).
Kell üldine korrosioon kogu agressiivse keskkonnaga kokkupuutuv küttepind on korrodeerunud, hõrenedes ühtlaselt seest või väljast. Lokaalse korrosiooniga toimub hävimine pinna eraldi piirkondades, ülejäänud metallpinda kahjustused ei mõjuta.
Kohalik korrosioon hõlmab punktkorrosiooni, punktkorrosiooni, punktkorrosiooni, teradevahelist, korrosioonipragunemist, metalli korrosiooniväsimist.
Tüüpiline näide hävitamine elektrokeemilisest korrosioonist.
Katelde TPP-110 terasest 12Kh1MF valmistatud NRCH 042X5 mm torude välispinna hävimine toimus horisontaalsel lõigul tõste- ja langetusaasa alumises osas koldeekraaniga külgnevas piirkonnas. Toru tagumisel küljel tekkis avaus, mille servad olid hävimiskohas kerge hõrenemisega. Purustuste põhjuseks oli toruseina hõrenemine veejoaga räbu eemaldamise tõttu korrosiooni käigus umbes 2 mm võrra. Pärast katla seiskamist auruvõimsusega 950 t/h, kuumutati antratsiitmudatolmuga (vedelräbu eemaldamine), rõhul 25,5 MPa ja ülekuumendatud auru temperatuuril 540 °C, jäi katlale märg räbu ja tuhk. torud, milles elektrokeemiline korrosioon toimus intensiivselt. Toru väliskülg oli kaetud paksu pruuni raudhüdroksiidi kihiga, torude siseläbimõõt jäi kõrg- ja ülikõrgsurvekatelde torude lubatud hälvete piiresse. Välisläbimõõdu mõõtmetel on kõrvalekalded, mis ületavad miinustolerantsi: minimaalne välisläbimõõt. oli 39 mm minimaalse lubatud 41,7 mm-ga. Seina paksus korrosioonirikke lähedal oli vaid 3,1 mm toru nimipaksusega 5 mm.
Metalli mikrostruktuur on ühtlase pikkuse ja ümbermõõduga. Toru sisepinnal on dekarbureeritud kiht, mis on tekkinud toru oksüdatsiooni käigus kuumtöötlus. peal väljaspool sellist kihti pole.
NRCH torude uurimine pärast esimest purunemist võimaldas välja selgitada rikke põhjuse. Otsustati NRC välja vahetada ja räbu eemaldamise tehnoloogiat muuta. AT sel juhul elektrokeemiline korrosioon toimus õhukese elektrolüüdikihi olemasolu tõttu.
Haavandiline korrosioon kulgeb inimesel intensiivselt väikesed alad pinnale, kuid sageli üsna sügavale. Kui aukude läbimõõt on suurusjärgus 0,2–1 mm, nimetatakse seda punktiks.
Kohtades, kus tekivad haavandid, võivad aja jooksul tekkida fistulid. Kaevud täidetakse sageli korrosiooniproduktidega, mistõttu ei ole need alati tuvastatavad. Näiteks võib tuua terasest ökonomaiseri torude hävimise, mis on tingitud toitevee halvast õhutustusest ja madalast veevoolukiirusest torudes.
Vaatamata asjaolule, et märkimisväärne osa torude metallist on mõjutatud, tuleb läbivate fistulite tõttu ökonomaiseri mähised täielikult välja vahetada.
Aurukatelde metall puutub kokku järgmiste ohtlike korrosiooniliikidega: hapnikukorrosioon katelde töötamise ja remondi ajal; teradevaheline korrosioon katlavee aurustumise kohtades; auru-vee korrosioon; austeniitsetest terasest valmistatud katla elementide korrosioonipragunemine; muda korrosioon. lühikirjeldus näidatud katelde metalli korrosioonitüübid on toodud tabelis. YUL.
Katelde töötamise ajal eristatakse metallide korrosiooni - koormuse all ja parkimiskorrosiooni.
Korrosioon koormuse all on kuumenemisele kõige vastuvõtlikum. eemaldatavad katlaelemendid, mis puutuvad kokku kahefaasilise keskkonnaga, st sõel ja katla torud. Ökonomiseeride ja ülekuumendite sisepind on katla töötamise ajal korrosioonist vähem mõjutatud. Korrosioon koormuse all esineb ka hapnikuvabas keskkonnas.
Parkimiskorrosioon ilmneb mittetühjendatavas. vertikaalsete ülekuumendipoolide elemendid, horisontaalsete ülekuumendipoolide longus torud
Laadimine...