Metaalcorrosie van warmwaterketels. Werkwijze ter voorkoming van kalkvorming in verwarmingsleidingen van heetwater- en stoomketels

n1.doc

Bij afwezigheid van deze factoren wordt gemakkelijk een normale magnetietfilm gevormd en bewaard in water met een neutrale of matig alkalische reactieomgeving die geen opgeloste zuurstof bevat. In aanwezigheid van O2 kunnen de inlaatsecties van waterbesparende apparaten, trommels en afvoerpijpen van circulatiecircuits onderhevig zijn aan zuurstofcorrosie. Lage waterbewegingssnelheden (in watereconomisers) hebben een bijzonder negatief effect, omdat bellen van vrijkomende lucht worden vastgehouden op plaatsen waar het binnenoppervlak van de pijpen ruw is en intense lokale zuurstofcorrosie van koolstofstaal in een waterig milieu veroorzaken Hoge temperaturen omvatten twee fasen: aanvankelijk elektrochemisch en uiteindelijk chemisch. Volgens dit corrosiemechanisme diffunderen tweewaardige ijzerionen door de oxidefilm naar het oppervlak van het contact met water, reageren met hydroxyl of water om ijzerhydroxide te vormen, dat vervolgens ontleedt tot magnetiet. en waterstof volgens de reactie:

Nitriet corrosie. In de aanwezigheid van natriumnitriet in het voedingswater wordt corrosie van het metaal van de stoomgenerator waargenomen, wat qua uiterlijk sterk lijkt op zuurstofcorrosie. In tegenstelling tot dit heeft nitrietcorrosie echter geen invloed op de inlaatsecties van de daalbuizen, maar op het binnenoppervlak van de door hitte belaste stijgbuizen, en veroorzaakt het de vorming van diepere putten met een diameter van maximaal 15-20 mm. Nitrieten versnellen het kathodische proces en daarmee de corrosie van het metaal van de stoomgenerator. Het verloop van het proces tijdens nitrietcorrosie kan worden beschreven door de volgende reactie:

Sub-slib (schaal) corrosie. Slibcorrosie treedt op in stilstaande zones van het circulatiecircuit van een stoomgenerator onder een laag slib bestaande uit metaalcorrosieproducten en fosfaatbehandeling van ketelwater. Als deze afzettingen zich concentreren in verwarmde gebieden, vindt daaronder een intense verdamping plaats, waardoor het zoutgehalte en de alkaliteit van het ketelwater tot gevaarlijke waarden stijgen.

Slibcorrosie verspreidt zich in de vorm van grote putten met een diameter tot 50-60 mm aan de binnenkant van de stoomgenererende pijpen die naar de oventoorts gericht zijn. Binnen de zweren wordt een relatief uniforme afname van de dikte van de buiswand waargenomen, wat vaak leidt tot de vorming van fistels. Op de zweren wordt een dichte laag ijzeroxiden in de vorm van schelpen aangetroffen. De beschreven vernietiging van metaal wordt in de literatuur “shell”-corrosie genoemd. Slibcorrosie, veroorzaakt door oxiden van ferri-ijzer en tweewaardig koper, is een voorbeeld van gecombineerde metaalvernietiging; De eerste fase van dit proces is puur elektrochemisch, en de tweede is chemisch, veroorzaakt door de inwerking van water en waterdamp op oververhitte delen van het metaal die zich onder de laag slib bevinden. De meest effectieve manier om “shell”-corrosie van stoomgeneratoren te bestrijden is het voorkomen van corrosie van het voedingswaterpad en het verwijderen van ijzer- en koperoxiden daaruit met het voedingswater.

Alkali-corrosie. Het is bekend dat de gelaagdheid van het stoom-watermengsel, die optreedt in horizontale of licht hellende stoomgenererende pijpen, gepaard gaat met de vorming van stoomzakken, oververhitting van het metaal en diepe verdamping van de ketelwaterfilm. De sterk geconcentreerde film die wordt gevormd tijdens de verdamping van ketelwater bevat een aanzienlijke hoeveelheid alkali in de oplossing. Bijtende soda, in kleine concentraties aanwezig in ketelwater, beschermt het metaal tegen corrosie, maar wordt een zeer gevaarlijke corrosiefactor als op enig deel van het oppervlak van de stoomgenerator omstandigheden worden gecreëerd voor diepe verdamping van ketelwater met de vorming van een verhoogde concentratie NaOH.

De concentratie natronloog in de verdampte film van ketelwater hangt af van:

A) over de mate van oververhitting van de wand van de stoomgenererende buis vergeleken met het kookpunt bij een gegeven druk in de stoomgenerator, d.w.z. hoeveelheden;

B) de verhoudingen van de concentratie van natronloog en natriumzouten in circulerend water, die het vermogen hebben om het kookpunt van water bij een gegeven druk aanzienlijk te verhogen.

Als de concentratie van chloriden in het ketelwater de concentratie van NaOH in een equivalente verhouding aanzienlijk overschrijdt, dan voordat deze gevaarlijke waarden bereikt in de verdampingsfilm, neemt het chloridegehalte daarin zo sterk toe dat het kookpunt van de oplossing overschrijdt de temperatuur van de oververhitte buiswand en de verdere verdamping van water stopt. Als het ketelwater voornamelijk natronloog bevat, dan is bij λts = 7 °C de concentratie NaOH in de film geconcentreerd water 10%, en bij
λt s = 30 °C bereikt 35%. Ondertussen is experimenteel vastgesteld dat al 5-10% oplossingen van natronloog bij ketelwatertemperaturen boven 200 ° C in staat zijn het metaal van verwarmde gebieden en lassen intensief te corroderen met de vorming van los magnetisch ijzeroxide en de gelijktijdige afgifte van waterstof. Alkalische corrosie is selectief en dringt dieper het metaal binnen, voornamelijk langs perlietkorrels, en vormt een netwerk van interkristallijne scheuren. Een geconcentreerde oplossing van natronloog kan ook de beschermende laag van ijzeroxiden bij hoge temperaturen oplossen om natriumferriet NaFeO 2 te vormen, dat hydrolyseert om een ​​alkali te vormen:

Doordat er bij dit circulaire proces geen alkali wordt verbruikt, ontstaat de mogelijkheid dat het corrosieproces continu plaatsvindt. Hoe hoger de temperatuur van het ketelwater en de concentratie natronloog, hoe intenser het proces van alkalische corrosie optreedt. Er is vastgesteld dat geconcentreerde oplossingen van natronloog niet alleen de beschermende magnetietfilm vernietigen, maar ook het herstel ervan na beschadiging belemmeren.

De bron van alkalische corrosie van stoomgeneratoren kan ook slibafzetting zijn, die bijdraagt ​​aan de diepe verdamping van ketelwater onder vorming van een sterk geconcentreerde, corrosieve alkalische oplossing. Het verminderen van het relatieve aandeel alkali in het totale zoutgehalte van ketelwater en het creëren van een overheersend gehalte aan zouten zoals chloriden in laatstgenoemde kan de alkalische corrosie van ketelmetaal dramatisch verminderen. Het elimineren van alkalische corrosie wordt ook bereikt door de reinheid van het verwarmingsoppervlak en de intensieve circulatie in alle delen van de stoomgenerator te garanderen, waardoor een diepe verdamping van water wordt voorkomen.

Intergranulaire corrosie. Intergranulaire corrosie treedt op als gevolg van de interactie van ketelmetaal met alkalisch ketelwater. Functie Interkristallijne scheuren zijn dat ze optreden op plaatsen met de grootste spanning in het metaal. Mechanische spanningen bestaan ​​uit interne spanningen die ontstaan ​​tijdens de vervaardiging en installatie van stoomgeneratoren van het trommeltype, evenals uit extra spanningen die ontstaan ​​tijdens de werking. De vorming van intergranulaire ringscheuren op buizen wordt bevorderd door extra statische mechanische spanningen. Ze komen voor in leidingcircuits en in stoomgeneratortrommels met onvoldoende compensatie voor temperatuuruitzetting, maar ook als gevolg van ongelijkmatige verwarming of koeling van afzonderlijke delen van de trommel of het collectorlichaam.

Interkristallijne corrosie treedt met enige versnelling op: in de beginperiode vindt de vernietiging van het metaal zeer langzaam en zonder vervorming plaats, en na verloop van tijd neemt de snelheid sterk toe en kan catastrofale proporties aannemen. Intergranulaire corrosie van ketelmetaal moet in de eerste plaats worden beschouwd als een speciaal geval van elektrochemische corrosie die optreedt langs de korrelgrenzen van onder spanning staand metaal in contact met een alkalisch concentraat van ketelwater. Het verschijnen van corrosieve microgalvanische elementen wordt veroorzaakt door het verschil in potentiaal tussen de lichamen van kristallieten die als kathodes fungeren. De rol van anodes wordt gespeeld door de instortende korrelvlakken, waarvan het potentieel sterk wordt verminderd als gevolg van de mechanische spanningen van het metaal op deze plaats.

Naast elektrochemische processen speelt atomaire waterstof, een ontladingsproduct, een belangrijke rol bij de ontwikkeling van intergranulaire corrosie
H + -ionen op de kathode van corrosie-elementen; Het diffundeert gemakkelijk in de dikte van het staal, vernietigt carbiden en creëert grote interne spanningen in het metaal van de ketel als gevolg van het verschijnen van methaan daarin, wat leidt tot de vorming van dunne intergranulaire scheuren (waterstofkraken). Bovendien worden tijdens de reactie van waterstof met stalen insluitsels verschillende gasvormige producten gevormd, die op hun beurt extra trekkrachten veroorzaken en het loskomen van de structuur, verdieping, uitzetting en vertakking van scheuren bevorderen.

De belangrijkste manier om waterstofcorrosie van het ketelmetaal te voorkomen is het elimineren van corrosieprocessen die leiden tot de vorming van atomaire waterstof. Dit wordt bereikt door de afzetting van ijzer- en koperoxiden in de stoomgenerator te verzwakken, chemische reiniging van ketels, het verbeteren van de watercirculatie en het verminderen van lokaal verhoogde thermische belastingen van het verwarmingsoppervlak.

Er is vastgesteld dat intergranulaire corrosie van ketelmetaal in de verbindingen van stoomgeneratorelementen alleen optreedt in de gelijktijdige aanwezigheid van lokale trekspanningen dichtbij of groter dan de vloeigrens, en wanneer de concentratie NaOH in het ketelwater zich ophoopt in lekken in de vloeigrens. de verbindingen van ketelelementen bedraagt ​​meer dan 5-6%. Voor de ontwikkeling van interkristallijne vernietiging van ketelmetaal is niet de absolute waarde van de alkaliteit essentieel, maar het aandeel natronloog in de totale zoutsamenstelling van ketelwater. Experimenteel is vastgesteld dat als dit aandeel, dat wil zeggen de relatieve concentratie van natronloog in ketelwater, minder dan 10-15% van de hoeveelheid in mineraal oplosbare stoffen bedraagt, dergelijk water in de regel niet agressief is.

Stoom-watercorrosie. Op plaatsen met een gebrekkige circulatie, waar stoom stagneert en niet onmiddellijk in de trommel wordt afgevoerd, zijn de wanden van de pijpen onder de stoomzakken onderhevig aan ernstige plaatselijke oververhitting. Dit leidt tot chemische corrosie van het metaal van de stoomgenererende leidingen, oververhit tot 450 °C en hoger, onder invloed van sterk oververhitte stoom. Het proces van corrosie van koolstofstaal in sterk oververhitte waterdamp (bij een temperatuur van 450 - 470 ° C) komt neer op de vorming van Fe 3 O 4 en waterstofgas:

Hieruit volgt dat het criterium voor de intensiteit van stoom-watercorrosie van het ketelmetaal een toename van het gehalte aan vrije waterstof in verzadigde stoom is. Stoom-watercorrosie van stoomgenererende leidingen wordt in de regel waargenomen in zones met scherpe schommelingen in de wandtemperatuur, waar warmteveranderingen optreden, waardoor de beschermende oxidefilm wordt vernietigd. Dit creëert de mogelijkheid van direct contact van het oververhitte metaal van de buis met water of waterdamp en chemische interactie daartussen.

Vermoeidheid door corrosie. Als het metaal in de trommels van stoomgeneratoren en ketelpijpen tegelijkertijd wordt blootgesteld aan een corrosieve omgeving door thermische spanningen van variabel teken en grootte, verschijnen er corrosievermoeidheidsscheuren die diep in het staal doordringen, die transgranulair, interkristallijn of gemengd van aard kunnen zijn. . In de regel wordt het kraken van ketelmetaal voorafgegaan door de vernietiging van de beschermende oxidefilm, wat leidt tot aanzienlijke elektrochemische heterogeniteit en, als gevolg daarvan, tot de ontwikkeling van lokale corrosie.

In trommels van stoomgeneratoren treden corrosiescheuren op tijdens het afwisselend verwarmen en afkoelen van het metaal in kleine gebieden op de kruising van pijpleidingen (toevoerwater, periodiek spoelen, injectie van fosfaatoplossing) en wateraangevende kolommen met het trommellichaam. Bij al deze aansluitingen wordt het trommelmetaal gekoeld als de temperatuur van het door de leiding stromende voedingswater lager is dan de verzadigingstemperatuur bij de druk in de stoomgenerator. Plaatselijke koeling van de trommelwanden, gevolgd door verwarming ervan met heet ketelwater (in tijden van stroomuitval) gaat altijd gepaard met het optreden van hoge interne spanningen in het metaal.

Corrosiescheuren van staal nemen scherp toe onder omstandigheden van afwisselend bevochtigen en drogen van het oppervlak, evenals in gevallen waarin de beweging van het stoom-watermengsel door de pijp een pulserend karakter heeft, dat wil zeggen de bewegingssnelheid van het stoom-water het mengsel en de stoominhoud ervan veranderen vaak en scherp, evenals tijdens een soort stratificatie het stoom-watermengsel in afzonderlijke "pluggen" van stoom en water, die elkaar opvolgen.

3.4.2. Corrosie van oververhitter
De snelheid van stoom-watercorrosie wordt voornamelijk bepaald door de temperatuur van de stoom en de samenstelling van het metaal dat ermee in contact komt. De omvang van de warmte-uitwisseling en temperatuurschommelingen tijdens de werking van de oververhitter zijn ook van aanzienlijk belang voor de ontwikkeling ervan, waardoor vernietiging van beschermende oxidefilms kan worden waargenomen. In een omgeving met oververhitte stoom met een hogere temperatuur
575 °C FeO (wustiet) wordt gevormd op het staaloppervlak als gevolg van stoom-watercorrosie:

Er is vastgesteld dat pijpen gemaakt van gewoon koolstofarm staal, wanneer ze langdurig worden blootgesteld aan sterk oververhitte stoom, gelijkmatig worden vernietigd met gelijktijdige degeneratie van de metaalstructuur en de vorming van een dichte kalklaag. In stoomgeneratoren met ultrahoge en superkritische druk bij een stoomoververhittingstemperatuur van 550 °C en hoger zijn de thermisch zwaarst belaste elementen van de oververhitter (uitvoersecties) gewoonlijk gemaakt van hittebestendig austenitisch roestvast staal (chroom-nikkel, chroom-nikkel-, molybdeen, enz.). Deze staalsoorten zijn onderhevig aan scheuren onder de gecombineerde werking van trekspanningen en een corrosieve omgeving. De meeste operationele schade aan stoomoververhitters, gekenmerkt door corrosiescheuren van elementen gemaakt van austenitisch staal, wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van chloriden en natronloog in de stoom. De strijd tegen corrosiescheuren van onderdelen gemaakt van austenitisch staal wordt voornamelijk uitgevoerd door het handhaven van een veilig waterregime in stoomgeneratoren.
3.4.3. Stilstandcorrosie van stoomgeneratoren
Wanneer stoomgeneratoren of andere stoomkrachtapparatuur stil staan ​​in koude of warme reserve of tijdens reparaties, ontstaat er zogenaamde staande corrosie op het metaaloppervlak onder invloed van zuurstof of vocht uit de lucht. Om deze reden leidt stilstand van apparatuur zonder de juiste maatregelen ter bescherming tegen corrosie vaak tot ernstige schade, vooral bij stoomgeneratoren. Oververhitters en stoomgenererende leidingen in de overgangszones van stoomgeneratoren met directe stroming hebben sterk te lijden onder stilstandcorrosie. Een van de redenen voor stilstandcorrosie van het binnenoppervlak van stoomgeneratoren is het vullen met zuurstofverzadigd water tijdens stilstand. In dit geval is het metaal op het grensvlak tussen water en lucht bijzonder gevoelig voor corrosie. Als een stoomgenerator die moet worden gerepareerd, volledig leegloopt, blijft er altijd een vochtfilm op het binnenoppervlak achter met gelijktijdige toegang van zuurstof, die, gemakkelijk door deze film diffundeert, actieve elektrochemische corrosie van het metaal veroorzaakt. Een dunne vochtfilm blijft vrij lang bestaan, omdat de atmosfeer in de stoomgenerator verzadigd is met waterdamp, vooral als er stoom binnendringt via lekken in de fittingen van parallel werkende stoomgeneratoren. Als het water dat de reservestoomgenerator vult chloriden bevat, leidt dit tot een toename van de snelheid van uniforme corrosie van het metaal, en als het een kleine hoeveelheid alkali (minder dan 100 mg/dm 3 NaOH) en zuurstof bevat, draagt ​​dit bij voor de ontwikkeling van putcorrosie.

Het ontstaan ​​van stilstandcorrosie wordt bovendien vergemakkelijkt doordat zich slib ophoopt in de stoomgenerator, dat doorgaans vocht vasthoudt. Om deze reden worden vaak significante corrosieputten aangetroffen in trommels langs de lagere generatrix aan hun uiteinden, dat wil zeggen in gebieden met de grootste ophoping van slib. Bijzonder gevoelig voor corrosie zijn delen van het binnenoppervlak van stoomgeneratoren die bedekt zijn met in water oplosbare zoutafzettingen, zoals oververhittingsspiralen en de overgangszone bij doorstroomstoomgeneratoren. Tijdens stilstand van de stoomgenerator absorberen deze afzettingen atmosferisch vocht en verspreiden zich om een ​​sterk geconcentreerde oplossing van natriumzouten op het metaaloppervlak te vormen, die een hoge elektrische geleidbaarheid heeft. Bij vrije toegang van lucht verloopt het corrosieproces onder zoutafzettingen zeer intensief. Het is van groot belang dat stilstandcorrosie het proces van corrosie van het ketelmetaal tijdens de werking van de stoomgenerator intensiveert. Deze omstandigheid moet worden beschouwd als het grootste gevaar van parkeercorrosie. De resulterende roest, bestaande uit hoogwaardige ijzeroxiden Fe(OH) 3, speelt tijdens de werking van de stoomgenerator de rol van een depolarisator van corrosieve micro- en macrogalvanische koppels, wat leidt tot versterkte metaalcorrosie tijdens de werking van de unit. Uiteindelijk leidt de ophoping van roest op het metalen oppervlak van de ketel tot slibcorrosie. Bovendien krijgt de herstelde roest tijdens de daaropvolgende stilstand van de eenheid opnieuw het vermogen om corrosie te veroorzaken als gevolg van de opname van zuurstof uit de lucht. Deze processen worden cyclisch herhaald tijdens afwisselende stilstand en werking van stoomgeneratoren.

Er worden verschillende conserveringsmethoden gebruikt om stoomgeneratoren te beschermen tegen statische corrosie tijdens periodes van inactiviteit in reserve en voor reparaties.
3.5. Corrosie van stoomturbines
Tijdens bedrijf kan het metaal van het stromingspad van de turbine onderhevig zijn aan corrosie in de stoomcondensatiezone, vooral als het koolzuur bevat, barsten als gevolg van de aanwezigheid van corrosieve stoffen in de stoom, en stilstandscorrosie wanneer de turbines in reserve of in bedrijf zijn. reparaties ondergaan. Vooral het stromingsgedeelte van de turbine is gevoelig voor stilstandscorrosie als er zoutafzettingen in zitten. Gevormd tijdens stilstand van de turbine zoute oplossing versnelt de ontwikkeling van corrosie. Dit impliceert de noodzaak van een grondige reiniging van het turbinebladapparaat van afzettingen vóór de langdurige stilstand ervan.

Corrosie tijdens inactieve perioden is meestal relatief uniform onder ongunstige omstandigheden; het manifesteert zich in de vorm van talrijke putjes die gelijkmatig over het metalen oppervlak zijn verdeeld. De plaats waar het stroomt zijn die fasen waar vocht condenseert, waardoor de stalen delen van het stromingspad van de turbine agressief worden aangetast.

De bron van vocht is voornamelijk de condensatie van stoom die de turbine vult nadat deze is gestopt. Het condensaat blijft gedeeltelijk op de schoepen en membranen achter, loopt gedeeltelijk af en hoopt zich op in het turbinehuis, omdat het niet via afvoeren wordt afgevoerd. De hoeveelheid vocht in de turbine kan toenemen als gevolg van stoomlekkage uit de extractie- en tegendrukstoomleidingen. De interne delen van de turbine zijn altijd koeler dan de lucht die de turbine binnenkomt. De relatieve luchtvochtigheid in de machinekamer is zeer hoog, dus een lichte afkoeling van de lucht is voldoende om het dauwpunt te bereiken en vocht te vormen op metalen onderdelen.

Om stilstandscorrosie van stoomturbines te elimineren, is het noodzakelijk om de mogelijkheid uit te sluiten dat stoom de turbines binnendringt terwijl deze in reserve zijn, zowel vanaf de kant van de oververhitte stoomstoomleiding als vanaf de kant van de extractielijn, drainageleidingen, enz. Om het oppervlak van de bladen, schijven en rotor droog te houden. Bij deze methode wordt de interne holte van de reserveturbine periodiek geblazen met een stroom hete lucht (t = 80 uur 100 °C), aangevoerd door een kleine hulpventilator via een verwarming ( elektrisch of stoom).
3.6. Corrosie van turbinecondensors
Onder bedrijfsomstandigheden van stoomkrachtcentrales worden vaak gevallen van corrosieschade aan koperen condensorbuizen waargenomen, zowel aan de binnenkant, gewassen door koelwater, als aan de buitenkant. De interne oppervlakken van condensorleidingen, gekoeld door sterk gemineraliseerd, zout meerwater dat grote hoeveelheden chloriden bevat, of door circulerend water met verhoogde mineralisatie en vervuilde zwevende deeltjes, corroderen intensief.

Een karakteristiek kenmerk van messing als constructiemateriaal is de neiging tot corrosie onder de gecombineerde werking van verhoogde mechanische belasting en een omgeving met zelfs matig agressieve eigenschappen. Corrosieschade treedt op in messing buiscondensors in de vorm van algemene ontzinking, plugontzinking, corrosiescheuren, slagcorrosie en corrosiemoeheid. Het optreden van de genoemde vormen van messingcorrosie wordt in beslissende mate beïnvloed door de samenstelling van de legering, de productietechnologie van condensorbuizen en de aard van het medium waarmee contact wordt gemaakt. Door ontzinking kan de vernietiging van het oppervlak van koperen buizen een continu laagkarakter hebben of behoren tot het zogenaamde plugtype, wat het gevaarlijkst is. Kurkontzinking kenmerkt zich door putjes die diep in het metaal doordringen en gevuld zijn met los koper. De aanwezigheid van doorgaande fistels maakt het noodzakelijk om de leiding te vervangen om te voorkomen dat koelwater in het condensaat wordt gezogen.

Uitgevoerde onderzoeken, evenals langetermijnobservaties van de toestand van het oppervlak van condensorbuizen in bedrijfscondensatoren, hebben aangetoond dat de extra introductie van kleine hoeveelheden arseen in messing de neiging van messing tot ontzinking aanzienlijk vermindert. Composietmessing, bovendien gelegeerd met tin of aluminium, heeft ook een verhoogde corrosieweerstand vanwege het vermogen van deze legeringen om snel beschermende films te herstellen wanneer ze mechanisch worden vernietigd. Door het gebruik van metalen die verschillende plaatsen in de potentiaalreeks innemen en elektrisch verbonden zijn, verschijnen macro-elementen in de condensator. De aanwezigheid van een wisselend temperatuurveld creëert de mogelijkheid om corrosief-gevaarlijke EMF van thermo-elektrische oorsprong te ontwikkelen. Zwerfstromen die optreden bij aarding in de buurt van gelijkstroom kunnen ook ernstige corrosie van condensatoren veroorzaken.

Corrosieschade aan condensorbuizen door condenserende stoom wordt meestal geassocieerd met de aanwezigheid van ammoniak daarin. Deze laatste, die een goed complexvormer is met betrekking tot koper- en zinkionen, schept gunstige omstandigheden voor de ontzinking van messing. Bovendien veroorzaakt ammoniak corrosiescheuren in koperen condensorbuizen in aanwezigheid van interne of externe trekspanningen in de legering, waardoor de scheuren geleidelijk groter worden naarmate het corrosieproces zich ontwikkelt. Er is vastgesteld dat ammoniakoplossingen bij afwezigheid van zuurstof en andere oxidatiemiddelen geen agressief effect kunnen hebben op koper en zijn legeringen; daarom hoeft u zich geen zorgen te maken over ammoniakcorrosie van koperen leidingen wanneer de ammoniakconcentratie in het condensaat maximaal 10 mg/dm 3 bedraagt en gebrek aan zuurstof. In de aanwezigheid van zelfs maar een kleine hoeveelheid zuurstof vernietigt ammoniak messing en andere koperlegeringen bij een concentratie van 2-3 mg/dm3 .

Corrosie vanaf de stoomzijde kan vooral de koperen leidingen van dampkoelers, ejectors en luchtaanzuigkamers van turbinecondensors aantasten, waar omstandigheden ontstaan ​​die het binnendringen van lucht bevorderen en het optreden van plaatselijk verhoogde ammoniakconcentraties in gedeeltelijk gecondenseerde stoom.

Om corrosie van condensorbuizen aan de waterzijde te voorkomen, is het in elk specifiek geval noodzakelijk om bij de keuze van een metaal of legeringen die geschikt zijn voor de vervaardiging van deze buizen, rekening te houden met hun corrosieweerstand bij een gegeven samenstelling van het koelwater. Er moet bijzonder serieuze aandacht worden besteed aan de selectie van corrosiebestendige materialen voor de vervaardiging van condensorleidingen in gevallen waarin de condensors worden gekoeld door sterk gemineraliseerd water te laten stromen, evenals in omstandigheden waarin verliezen aan koelwater in de circulerende watertoevoer worden aangevuld. systemen van thermische energiecentrales, zoet water met hoge mineralisatie of vervuild met corrosief industrieel en huishoudelijk afval.
3.7. Corrosie van make-up- en netwerkapparatuur
3.7.1. Corrosie van pijpleidingen en warmwaterketels
Een aantal elektriciteitscentrales gebruikt rivier- en kraanwater met een lage pH-waarde en lage hardheid om warmtenetten te voeden. Aanvullende behandeling van rivierwater bij een waterleidingbedrijf leidt meestal tot een verlaging van de pH, een verlaging van de alkaliteit en een verhoging van het gehalte aan agressieve kooldioxide. Het optreden van agressieve kooldioxide is ook mogelijk in verzuringsschema's die worden gebruikt voor grote warmtetoevoersystemen met directe watertoevoer heet water(2000–3000 ton/uur). Het ontharden van water volgens het Na-kationisatieschema verhoogt de agressiviteit ervan door de verwijdering van natuurlijke corrosieremmers - hardheidszouten.

Met slecht gevestigde waterontluchting en mogelijke verhogingen van de zuurstof- en kooldioxideconcentraties als gevolg van het ontbreken van aanvullende beschermende maatregelen in warmtetoevoersystemen, zijn pijpleidingen, warmtewisselaars, opslagtanks en andere apparatuur gevoelig voor interne corrosie.

Het is bekend dat een temperatuurstijging de ontwikkeling bevordert van corrosieprocessen die zowel optreden bij de opname van zuurstof als bij het vrijkomen van waterstof. Bij een temperatuurstijging boven de 40 °C nemen de vormen van corrosie door zuurstof en kooldioxide sterk toe.

Een speciaal type slibcorrosie treedt op onder omstandigheden met een laag restzuurstofgehalte (als aan de PTE-normen wordt voldaan) en wanneer de hoeveelheid ijzeroxiden groter is dan 400 μg/dm 3 (in termen van Fe). Dit type corrosie, voorheen bekend in de praktijk van het bedrijven van stoomketels, werd ontdekt onder omstandigheden van relatief zwakke verwarming en de afwezigheid van thermische belastingen. In dit geval zijn losse corrosieproducten, voornamelijk bestaande uit gehydrateerde ijzeroxides, actieve depolarisatoren van het kathodische proces.

Bij het bedienen van verwarmingsapparatuur wordt vaak spleetcorrosie waargenomen, d.w.z. selectieve, intense corrosievernietiging van metaal in een spleet (spleet). Een kenmerk van de processen die plaatsvinden in nauwe spleten is een verminderde zuurstofconcentratie vergeleken met de concentratie in het oplossingsvolume en een langzame verwijdering van corrosiereactieproducten. Als gevolg van de accumulatie van deze laatste en hun hydrolyse is een verlaging van de pH van de oplossing in de opening mogelijk.

Wanneer een verwarmingsnetwerk met een open watertoevoer voortdurend wordt gevoed met ontlucht water, wordt de mogelijkheid van de vorming van doorgaande fistels op pijpleidingen alleen onder normale hydraulische omstandigheden volledig geëlimineerd, wanneer op alle punten van de verwarming voortdurend een overdruk boven de atmosferische druk wordt gehandhaafd. Leveringssysteem.

De oorzaken van putcorrosie van leidingen voor warmwaterketels en andere apparatuur zijn als volgt: slechte ontluchting van suppletiewater; lage pH-waarde door de aanwezigheid van agressief kooldioxide (tot 10–15 mg/dm 3); ophoping van zuurstofcorrosieproducten van ijzer (Fe 2 O 3) op warmteoverdrachtsoppervlakken. Een verhoogd gehalte aan ijzeroxiden in het netwerkwater draagt ​​bij aan de vervuiling van de verwarmingsoppervlakken van ketels met ijzeroxideafzettingen.

Een aantal onderzoekers onderkent de belangrijke rol bij het optreden van sub-slibcorrosie van het roestproces van leidingen van warmwaterketels tijdens stilstand, wanneer er geen goede maatregelen zijn genomen om stilstandcorrosie te voorkomen. Corrosiehaarden die ontstaan ​​onder invloed van atmosferische lucht op de natte oppervlakken van ketels blijven functioneren tijdens de werking van de ketels.
3.7.2. Corrosie van warmtewisselaarbuizen
Het corrosiegedrag van koperlegeringen is sterk afhankelijk van de temperatuur en wordt bepaald door de aanwezigheid van zuurstof in water.

In tafel Tabel 3.1 toont de snelheid waarmee corrosieproducten van koper-nikkellegeringen en messing in water overgaan bij hoge (200 μg/dm 3) en lage temperaturen.
(3 µg/dm 3) zuurstofgehalte. Deze snelheid is ongeveer evenredig met de overeenkomstige corrosiesnelheid. Het neemt aanzienlijk toe met toenemende zuurstofconcentratie en zoutgehalte van water.

Bij verzuringsschema's bevat het water na de decarbonisator vaak tot 5 mg/dm 3 kooldioxide, terwijl de levensduur van de buizenbundel van L-68 koperen verwarmers 9 tot 10 maanden bedraagt.
Tabel 3.1

De snelheid waarmee corrosieproducten vanaf het oppervlak in water overgaan
koper-nikkellegeringen en messing in een neutrale omgeving, 10 -4 g/(m 2 h)

Harde en zachte afzettingen die op het oppervlak worden gevormd, hebben een aanzienlijke invloed op de corrosievernietiging van buizen. De aard van deze afzettingen is belangrijk. Als afzettingen water kunnen filteren en tegelijkertijd koperhoudende corrosieproducten op het oppervlak van de buizen kunnen vasthouden, wordt het lokale proces van vernietiging van de buizen intenser. Afzettingen met een poreuze structuur (harde kalkaanslag, organisch) hebben een bijzonder nadelig effect op het verloop van corrosieprocessen. Met een toename van de pH van het water neemt de permeabiliteit van carbonaatfilms toe, en met een toename van de hardheid neemt deze scherp af. Dit verklaart dat in circuits met uitgehongerde regeneratie van filters de corrosieprocessen minder intens plaatsvinden dan in Na-kationisatiecircuits. De levensduur van de buizen wordt ook verkort door verontreiniging van het oppervlak met corrosieproducten en andere afzettingen, wat leidt tot de vorming van zweren onder de afzettingen. Door tijdige verwijdering van verontreinigingen kan lokale corrosie van buizen aanzienlijk worden verminderd. Versneld falen van verwarmingstoestellen met koperen buizen wordt waargenomen bij een verhoogd zoutgehalte van water - meer dan 300 mg/dm 3, en chlorideconcentraties - meer dan 20 mg/dm 3.

De gemiddelde levensduur van warmtewisselaarbuizen (3-4 jaar) kan worden verlengd als ze zijn gemaakt van corrosiebestendige materialen. Roestvrijstalen buizen 1Х18Н9Т, geïnstalleerd in het suppletiekanaal van een aantal thermische centrales met laag gemineraliseerd water, zijn al meer dan 7 jaar in bedrijf zonder tekenen van schade. Momenteel is het echter moeilijk om te rekenen op het wijdverbreide gebruik van roestvrij staal vanwege de grote schaarste ervan. Houd er ook rekening mee dat deze staalsoorten gevoelig zijn voor putcorrosie bij hoge temperaturen, zoutgehalte, chlorideconcentraties en sedimentverontreiniging.

Wanneer het zoutgehalte van het suppletie- en voedingswater hoger is dan 200 mg/dm 3 en de chloorionen hoger zijn dan 10 mg/dm 3, is het noodzakelijk om het gebruik van L-68 messing te beperken, vooral in de suppletie afvoer naar de ontluchter, ongeacht het waterbehandelingsschema. Bij gebruik van onthard suppletiewater dat aanzienlijke hoeveelheden agressieve kooldioxide bevat (meer dan 1 mg/dm3), moet het debiet bij apparaten met een koperen leidingsysteem groter zijn dan 1,2 m/s.

MNZh-5-1-legering moet worden gebruikt als de temperatuur van het suppletiewater van het verwarmingsnetwerk hoger is dan 60 °C.
Tabel 3.2

Metalen buizen van warmtewisselaars, afhankelijk van

Van het verwarmingsnetwerk make-upwaterzuiveringsschema

3.7.3. Beoordeling van de corrosietoestand van bestaandesystemen

heetwatervoorziening en redenencorrosie
Warmwatersystemen vergeleken met andere technische constructies(verwarming, koudwatervoorziening en riolering) zijn het minst betrouwbaar en duurzaam. Als de gevestigde en feitelijke levensduur van gebouwen wordt geschat op 50 tot 100 jaar, en verwarming, koudwatervoorziening en riolering worden geschat op 20 tot 25 jaar, dan zijn voor warmwatervoorzieningssystemen met een gesloten warmtevoorzieningsschema en communicatie op basis van ongecoate stalen buizen, de werkelijke levensduur bedraagt ​​niet meer dan 10 jaar, en in sommige gevallen 2-3 jaar.

Heetwatertoevoerleidingen zonder beschermende coatings zijn gevoelig voor interne corrosie en aanzienlijke vervuiling met hun producten. Dit leidt tot een afname van de communicatiecapaciteit, een toename van hydraulische verliezen en verstoringen in de toevoer van warm water, vooral naar de bovenste verdiepingen van gebouwen met onvoldoende druk van de stadswatervoorziening. In grote warmwatervoorzieningssystemen vanaf centrale verwarmingspunten verstoort de overgroei van pijpleidingen met corrosieproducten de regulatie van vertakte systemen en leidt dit tot onderbrekingen in de toevoer van warm water. Als gevolg van intense corrosie, vooral van externe warmwatervoorzieningsnetwerken van centrale verwarmingsstations, neemt het aantal lopende en grote reparaties toe. Deze laatste gaan gepaard met frequente verplaatsingen van interne (in huizen) en externe communicatie, verstoring van de verbetering van stedelijke gebieden binnen buurten en langdurige onderbreking van de warmwatervoorziening naar een groot aantal consumenten wanneer de hoofdafdelingen van de warmwatervoorziening pijpleidingen falen.

Corrosieschade aan warmwatertoevoerleidingen van centrale verwarmingsstations, als ze samen met verwarmingsdistributienetwerken worden aangelegd, leidt tot overstroming van deze laatste met warm water en hun intense externe corrosie. Tegelijkertijd doen zich grote problemen voor bij het detecteren van ongevalslocaties, is het noodzakelijk om een ​​grote hoeveelheid graafwerkzaamheden uit te voeren en de voorzieningen van woonwijken te verslechteren.

Met kleine verschillen in kapitaalinvesteringen voor de aanleg van warm-, koudwatervoorziening- en verwarmingssystemen operatie kosten die verband houden met frequente verplaatsingen en reparaties van de warmwatervoorziening, zijn onevenredig hoger.

Corrosie van warmwatervoorzieningssystemen en de bescherming daartegen zijn van bijzonder belang vanwege de omvang van de woningbouw in Rusland. De trend om de capaciteit van individuele installaties te consolideren leidt tot een vertakkend netwerk van warmwaterleidingen, meestal gemaakt van gewone stalen buizen zonder beschermende coatings. Het steeds toenemende tekort aan water van drinkkwaliteit maakt het gebruik van nieuwe waterbronnen met een hoge corrosieve activiteit noodzakelijk.

Een van de belangrijkste redenen die de toestand van warmwatervoorzieningssystemen beïnvloeden, is de hoge corrosiviteit van verwarmd kraanwater. Volgens VTI-onderzoek wordt de corrosieve activiteit van water, ongeacht de bron van de watervoorziening (oppervlakte of ondergronds), gekenmerkt door drie hoofdindicatoren: de index van de evenwichtswaterverzadiging met calciumcarbonaat, het gehalte aan opgeloste zuurstof en de totale concentratie van chloriden en sulfaten. Voorheen gaf de binnenlandse literatuur geen classificatie van verwarmd kraanwater op basis van corrosieve activiteit, afhankelijk van de parameters van het bronwater.

Bij gebrek aan omstandigheden voor de vorming van beschermende carbonaatfilms op het metaal (j
Observatiegegevens van bestaande warmwatervoorzieningssystemen duiden op een significante invloed van chloriden en sulfaten in leidingwater op pijpleidingcorrosie. Water dat zelfs een positieve verzadigingsindex heeft, maar chloriden en sulfaten bevat in concentraties boven 50 mg/dm 3, is dus corrosief, wat te wijten is aan een schending van de continuïteit van de carbonaatfilms en een afname van hun beschermende actie onder invloed van chloriden en sulfaten. Wanneer de beschermende films worden vernietigd, verhogen de in het water aanwezige chloriden en sulfaten de corrosie van staal onder invloed van zuurstof.

Op basis van de corrosieschaal die wordt geaccepteerd in de thermische energietechniek en experimentele gegevens van VTI wordt een voorwaardelijke corrosieclassificatie van leidingwater bij een ontwerptemperatuur van 60 °C voorgesteld op basis van de corrosiesnelheid van stalen buizen in verwarmd drinkwater (Tabel 3.3).

Rijst. 3.2. Afhankelijkheid van de diepte-index P van corrosie van stalen buizen in verwarmd leidingwater (60 °C) van de berekende verzadigingsindex J:

1, 2, 3 – oppervlaktebron
; 4 – ondergrondse bron
; 5 – oppervlaktebron

In afb. 3.2. experimentele gegevens over de corrosiesnelheid in monsters van stalen buizen bij verschillende kwaliteiten kraanwater worden gepresenteerd. De grafiek toont een bepaald patroon van afname van de dieptecorrosie-index (dieptepermeabiliteit) met een verandering in de berekende waterverzadigingsindex (met een gehalte aan chloriden en sulfaten tot 50 mg/dm 3). Bij negatieve waarden van de verzadigingsindex komt diepe permeabiliteit overeen met nood- en ernstige corrosie (punten 1 en 2) ; voor rivierwater met een positieve verzadigingsindex (punt 3) is er sprake van aanvaardbare corrosie, en voor artesisch water (punt 4) is er sprake van zwakke corrosie. Opmerkelijk is het feit dat voor artesisch en rivierwater met een positieve verzadigingsindex en een gehalte aan chloriden en sulfaten kleiner dan 50 mg/dm 3 de verschillen in de dieptepermeabiliteit van corrosie relatief klein zijn. Dit betekent dat in wateren die gevoelig zijn voor de vorming van een oxide-carbonaatfilm op de buiswanden (j > 0), de aanwezigheid van opgeloste zuurstof (rijk aan oppervlaktewater en onbeduidend in ondergronds water) geen merkbaar effect heeft op de verandering in diepe corrosiepermeabiliteit. Tegelijkertijd duiden testgegevens (punt 5) op een significante toename van de intensiteit van staalcorrosie in water met een hoge concentratie aan chloriden en sulfaten (in totaal ongeveer 200 mg/dm 3), ondanks de positieve verzadigingsindex (j = 0,5). De corrosiedoorlaatbaarheid komt in dit geval overeen met de doorlaatbaarheid in water met een verzadigingsindex j = – 0,4. In overeenstemming met de classificatie van water op basis van corrosieve activiteit, wordt water met een positieve verzadigingsindex en een hoog gehalte aan chloriden en sulfaten geclassificeerd als corrosief.
Tabel 3.3

Classificatie van water op basis van corrosiviteit

J bij 60°C	Concentratie in koud water, mg/dm3		Corrosieve eigenschappen van verwarmd water (bij 60 °C)
	opgelost zuurstof O2	chloriden en sulfaten (totaal)
	Elk	Elk	Zeer corrosief
	Elk	>50	Zeer corrosief
	Elk		Bijtend
	Elk	>50	Enigszins corrosief
	>5		Enigszins corrosief
			Niet corrosief

De door VTI ontwikkelde classificatie (Tabel 3.3) weerspiegelt vrij volledig de invloed van de waterkwaliteit op de corrosie-eigenschappen ervan, wat wordt bevestigd door gegevens over de werkelijke corrosietoestand van warmwatervoorzieningssystemen.

Een analyse van de belangrijkste indicatoren van leidingwater in een aantal steden stelt ons in staat het merendeel van de wateren te classificeren als zeer corrosief en niet-corrosief, en slechts een klein deel als licht corrosief en niet-corrosief. Een groot deel van de bronnen wordt gekenmerkt door verhoogde concentraties chloriden en sulfaten (meer dan 50 mg/dm 3), en er zijn voorbeelden waarbij deze concentraties in totaal 400-450 mg/dm 3 bereiken. Een dergelijk aanzienlijk gehalte aan chloriden en sulfaten in leidingwater bepaalt hun hoge corrosieve activiteit.

Bij het beoordelen van corrosieactiviteit oppervlaktewateren het is noodzakelijk om rekening te houden met de variabiliteit van hun samenstelling gedurende het jaar. Voor een betrouwbaardere beoordeling moet u gegevens gebruiken van niet slechts één, maar van zoveel mogelijk wateranalyses die de afgelopen één of twee jaar in verschillende seizoenen zijn uitgevoerd.

Voor artesische bronnen zijn de waterkwaliteitsindicatoren doorgaans het hele jaar door zeer stabiel. In de regel wordt grondwater gekenmerkt door verhoogde mineralisatie, een positieve verzadigingsindex voor calciumcarbonaat en een hoog totaalgehalte aan chloriden en sulfaten. Dit laatste leidt ertoe dat warmwatervoorzieningssystemen in sommige steden, die water ontvangen uit artesische bronnen, ook onderhevig zijn aan ernstige corrosie.

Wanneer er meerdere bronnen in één stad zijn drinkwater, kunnen de intensiteit en massale omvang van corrosieschade aan warmwatervoorzieningssystemen verschillend zijn. In Kiev zijn er dus drie bronnen van watervoorziening:
R. Dnepr, r. Tandvlees en artesische putten. Warmwatervoorzieningssystemen in delen van de stad die worden voorzien van corrosief Dnjepr-water zijn in mindere mate het meest gevoelig voor corrosie - systemen die werken met licht corrosief Desnyansk-water, en in nog mindere mate - met artesisch water. De aanwezigheid van gebieden in de stad met verschillende corrosieve eigenschappen van leidingwater bemoeilijkt de organisatie van anticorrosiemaatregelen aanzienlijk, zowel in de ontwerpfase als tijdens de werking van warmwatervoorzieningssystemen.

Om de corrosietoestand van warmwatervoorzieningssystemen te beoordelen, werden in een aantal steden onderzoeken uitgevoerd. Experimentele studies naar de corrosiesnelheid van pijpleidingen met behulp van buis- en plaatmonsters werden uitgevoerd in gebieden met nieuwe woningbouw in de steden Moskou, Sint-Petersburg, enz. De onderzoeksresultaten toonden aan dat de toestand van pijpleidingen rechtstreeks afhankelijk is van de corrosieve activiteit van leidingwater.

Een aanzienlijke invloed op de omvang van corrosieschade in het warmwatervoorzieningssysteem wordt uitgeoefend door de hoge centralisatie van waterverwarmingsinstallaties op centrale verwarmingspunten of warmtedistributiestations (DHS). Aanvankelijk was de wijdverbreide bouw van centrale verwarmingsstations in Rusland te wijten aan een aantal redenen: het gebrek aan nieuwe residentiële gebouwen kelders geschikt voor het plaatsen van warmwatervoorzieningsapparatuur; niet-ontvankelijkheid van het installeren van conventionele (niet-stil) circulatie pompen in individuele verwarmingspunten; de verwachte vermindering van het servicepersoneel als gevolg van de vervanging van relatief kleine verwarmingstoestellen geïnstalleerd in individuele verwarmingspunten door grote; de noodzaak om het werkingsniveau van centrale verwarmingsstations te verhogen door ze te automatiseren en de service te verbeteren; de mogelijkheid om grote installaties te bouwen voor de anticorrosiebehandeling van water voor warmwatervoorzieningssystemen.

Zoals echter uit de ervaring met het bedienen van centrale verwarmingsstations en warmwatervoorzieningssystemen is gebleken, is het aantal onderhoudspersoneel niet verminderd vanwege de noodzaak om een ​​grote hoeveelheid werk uit te voeren tijdens routinematige en grote reparaties van warmwatervoorzieningssystemen. Gecentraliseerde anti-corrosiebehandeling van water bij centrale verwarmingsstations is nog niet wijdverspreid vanwege de complexiteit van de installaties, de hoge initiële en operationele kosten en het ontbreken van standaardapparatuur (vacuümontluchting).

In omstandigheden waarin overwegend stalen buizen zonder beschermende coatings worden gebruikt voor warmwatervoorzieningssystemen, met de hoge corrosieve activiteit van leidingwater en het ontbreken van anticorrosiewaterbehandeling bij het centrale verwarmingsstation, is verdere bouw van het centrale verwarmingsstation alleen blijkbaar zinvol. ongepast. De afgelopen jaren is er sprake van de bouw van nieuwe series woningen met kelders en de productie van stille woningen centrifugale pompen zal in veel gevallen bijdragen aan de transitie naar het ontwerp van individuele verwarmingspunten (IHP) en het vergroten van de betrouwbaarheid van de warmwatervoorziening.

3.8. Behoud van thermische energieapparatuur

en verwarmingsnetwerken

3.8.1. Algemeen standpunt

Conservering van materieel is bescherming tegen zogenaamde parkeercorrosie.

Conservering van ketels en turbine-eenheden om metaalcorrosie te voorkomen interne oppervlakken uitgevoerd tijdens shutdowns en intrekking van het regime om te reserveren voor bepaalde en onbepaalde tijd: intrekking - voor lopende, middelmatige en grote reparaties; noodstops, reserve of reparatie op lange termijn, wederopbouw voor een periode van meer dan zes maanden.

Op basis van de productie-instructies bij elke energiecentrale en ketelhuis moet een technische oplossing voor het organiseren van het behoud van specifieke apparatuur worden ontwikkeld en goedgekeurd, waarbij conserveringsmethoden voor verschillende soorten uitschakelingen en de duur van de uitval van het technologische schema en hulpapparatuur worden gedefinieerd.

Bij het ontwikkelen van een technologisch schema voor conservering is het raadzaam om maximaal gebruik te maken van standaardinstallaties voor correctieve behandeling van voedings- en ketelwater, installaties chemische reiniging apparatuur, tankfaciliteiten van de energiecentrale.

Het technologische behoudschema moet zo stationair mogelijk zijn en op betrouwbare wijze losgekoppeld van de operationele delen van het thermische circuit.

Het is noodzakelijk om te voorzien in de neutralisatie of neutralisatie van afvalwater, evenals in de mogelijkheid om conserveringsoplossingen te hergebruiken.

In overeenstemming met de aangenomen technische oplossing worden instructies voor het behoud van apparatuur opgesteld en goedgekeurd met instructies over voorbereidende handelingen, conserverings- en herconserveringstechnologieën, evenals veiligheidsmaatregelen tijdens het conserveren.

Bij het voorbereiden en uitvoeren van conserverings- en herconservatiewerkzaamheden is het noodzakelijk om te voldoen aan de eisen van de veiligheidsregels voor de werking van thermisch-mechanische apparatuur van energiecentrales en verwarmingsnetwerken. Ook moeten, indien nodig, aanvullende veiligheidsmaatregelen worden genomen die verband houden met de eigenschappen van de gebruikte chemische reagentia.

Neutralisatie en zuivering van gebruikte conserveringsoplossingen van chemische reagentia moeten worden uitgevoerd in overeenstemming met richtlijndocumenten.
3.8.2. Methoden voor het conserveren van trommelketels
1. “Droge” uitschakeling van de ketel.

Droge uitschakeling wordt gebruikt voor ketels met elke druk en zonder rollende pijp-naar-trommelverbindingen.

Een droge stilstand wordt uitgevoerd tijdens een geplande stilstand voor reserve of reparatie gedurende maximaal 30 dagen, evenals tijdens een noodstop.

De droge uitschakeltechniek is als volgt.

Na het stoppen van de ketel tijdens zijn natuurlijke koeling of koeling begint de afvoer bij een druk van 0,8 - 1,0 MPa. De tussenliggende oververhitter wordt gestoomd naar een condensor. Sluit na het aftappen alle kranen en afsluiters van het stoomwatercircuit van de ketel.

Door de ketel af te tappen bij een druk van 0,8 - 1,0 MPa kan, na het legen, de temperatuur van het metaal in de ketel boven de verzadigingstemperatuur bij atmosferische druk worden gehouden als gevolg van de warmte die wordt verzameld door het metaal, de voering en de isolatie. In dit geval worden de interne oppervlakken van de trommel, collectoren en pijpen gedroogd.

2. Het op peil houden van de overdruk in de ketel.

Door een druk boven de atmosferische druk in de ketel te handhaven, wordt voorkomen dat zuurstof en lucht erin binnendringen. De overdruk wordt gehandhaafd door ontlucht water door de ketel te laten stromen. Conservering met behoud van overdruk wordt gebruikt voor ketels van elk type en druk. Deze methode wordt uitgevoerd wanneer de ketel gedurende maximaal 10 dagen in reserve wordt geplaatst of wordt gerepareerd die geen verband houden met werkzaamheden aan verwarmingsoppervlakken. Op ketels met rolverbindingen tussen leidingen en vaten is het toegestaan ​​om maximaal 30 dagen overdruk te gebruiken.

3. Naast bovengenoemde conserveringsmethoden worden op vatenketels het volgende toegepast:

Hydrazinebehandeling van verwarmingsoppervlakken bij bedrijfsparameters van de ketel;

Hydrazinebehandeling bij verlaagde stoomparameters;

Hydrazine “inkoken” van verwarmingsoppervlakken van ketels;

Trilon-behandeling van verwarmingsoppervlakken van ketels;

Fosfaat-ammoniak “verdunning”;

Het vullen van de verwarmingsoppervlakken van de ketel met beschermende alkalische oplossingen;

Het vullen van de verwarmingsoppervlakken van de ketel met stikstof;

Conservering van de ketel met een contactremmer.

3.8.3. Methoden voor het conserveren van doorstroomketels
1. “Droge” uitschakeling van de ketel.

Droge uitschakeling wordt gebruikt op alle doorstroomketels, ongeacht het toegepaste waterchemieregime. De controle wordt uitgevoerd tijdens geplande en noodstops gedurende maximaal 30 dagen. Stoom uit de ketel komt gedeeltelijk vrij in de condensor, zodat binnen 20-30 minuten de druk in de ketel daalt tot
30–40 kgf/cm2 (3–4 MPa). Open de afvoeren van de inlaatspruitstukken en de watereconomiser. Wanneer de druk tot nul daalt, wordt de ketel verdampt naar de condensor. Het vacuüm wordt minimaal 15 minuten gehandhaafd.

2. Hydrazine en zuurstof behandeling verwarmingsoppervlakken bij bedrijfsparameters van de ketel.

Hydrazine- en zuurstofbehandeling wordt uitgevoerd in combinatie met een droge stilstand. De techniek voor het uitvoeren van een hydrazinebehandeling van een doorstroomketel is dezelfde als bij een trommelketel.

3. Vullen van de verwarmingsoppervlakken van de ketel met stikstof.

De ketel wordt gevuld met stikstof onder overdruk in de verwarmingsoppervlakken. Stikstofbehoud wordt toegepast op ketels van elke druk bij elektriciteitscentrales die stikstof uit hun eigen installaties gebruiken!

4. Conservering van de ketel met een contactremmer.

Ketelconservering met een contactremmer wordt gebruikt voor alle soorten ketels, ongeacht het gebruikte waterchemieregime, en wordt uitgevoerd wanneer de ketel in reserve wordt gesteld of wordt gerepareerd voor een periode van 1 maand tot 2 jaar.
3.8.4. Methoden voor het conserveren van warmwaterketels
1. Conservering met calciumhydroxideoplossing.

De beschermende film blijft 2 à 3 maanden aanwezig nadat de ketel na 3 à 4 weken of langer contact is ontdaan van de oplossing. Calciumhydroxide wordt gebruikt voor het conserveren van warmwaterketels van welk type dan ook bij energiecentrales, ketelhuizen met waterzuiveringsinstallaties met kalkvoorzieningen. De methode is gebaseerd op de zeer effectieve remmende eigenschappen van een oplossing van calciumhydroxide Ca(OH) 2. De beschermende concentratie calciumhydroxide is 0,7 g/dm3 en hoger. Bij contact met metaal wordt binnen 3-4 weken een stabiele beschermfilm gevormd.

2. Conservering met natriumsilicaatoplossing.

Natriumsilicaat wordt gebruikt voor het conserveren van warmwaterketels van welk type dan ook, wanneer de ketel voor een periode van maximaal 6 maanden in reserve wordt gezet of wanneer de ketel voor een periode van maximaal 2 maanden voor reparatie wordt weggenomen.

Natriumsilicaat (vloeibaar natriumglas) vormt een sterke beschermende film op het metalen oppervlak in de vorm van de Fe 3 O 4 ·FeSiO 3-verbinding. Deze film beschermt het metaal tegen de inwerking van corrosieve stoffen (CO 2 en O 2). Bij toepassing van deze methode wordt de warmwaterboiler volledig gevuld met een natriumsilicaatoplossing met een SiO 2 -concentratie in de conserveermiddeloplossing van minimaal 1,5 g/dm 3 .

De vorming van een beschermende film vindt plaats wanneer de conserveermiddeloplossing meerdere dagen in de ketel wordt bewaard of de oplossing gedurende meerdere uren door de ketel wordt gecirculeerd.
3.8.5. Methoden voor het conserveren van turbine-eenheden
Conservering met verwarmde lucht. Door de turbine-eenheid met hete lucht te blazen, wordt voorkomen dat vochtige lucht de interne holtes binnendringt en corrosieprocessen veroorzaakt. Het binnendringen van vocht op de oppervlakken van het turbinestroompad is vooral gevaarlijk als er afzettingen van natriumverbindingen op zitten. Het conserveren van een turbine-eenheid met verwarmde lucht wordt uitgevoerd wanneer deze gedurende een periode van 7 dagen of langer in reserve wordt gehouden.

Conservering met stikstof. Door de interne holtes van de turbine-eenheid te vullen met stikstof en vervolgens een kleine overdruk aan te houden, wordt het binnendringen van vochtige lucht voorkomen. De toevoer van stikstof naar de turbine begint nadat de turbine is gestopt en het vacuümdrogen van de tussenliggende oververhitter is voltooid. Stikstofconservering kan ook worden toegepast voor stoomruimtes van ketels en voorverwarmers.

Conservering van corrosie met vluchtige remmers. Vluchtige corrosieremmers van het IFKHAN-type beschermen staal, koper en messing door te adsorberen op het metalen oppervlak. Deze adsorptielaag vermindert aanzienlijk de snelheid van elektrochemische reacties die het corrosieproces veroorzaken.

Om de turbine-eenheid te behouden, wordt met de remmer verzadigde lucht door de turbine gezogen. Verzadiging van de lucht met de remmer vindt plaats wanneer deze in contact komt met silicagel geïmpregneerd met de remmer, het zogenaamde linasil. Impregnatie van linasil wordt uitgevoerd bij de fabrikant. Om de overtollige remmer te absorberen, stroomt de lucht aan de uitlaat van de turbine-eenheid door zuivere silicagel. Om 1 m 3 volume te behouden is minimaal 300 g linasil nodig, de beschermende concentratie van de remmer in de lucht is 0,015 g/dm 3.
3.8.6. Behoud van warmtenetten
Wanneer silicaatbehandeling van suppletiewater wordt uitgevoerd, wordt er een beschermende film gevormd door de effecten van CO 2 en O 2 . In dit geval mag bij directe analyse van heet water het silicaatgehalte in het suppletiewater niet hoger zijn dan 50 mg/dm 3 in termen van SiO 2.

Bij het behandelen van suppletiewater met silicaat moet de maximale calciumconcentratie worden bepaald, rekening houdend met de totale concentratie van niet alleen sulfaten (om de precipitatie van CaSO 4 te voorkomen), maar ook kiezelzuur (om de precipitatie van CaSiO 3 te voorkomen). een gegeven verwarmingstemperatuur van het netwerkwater, rekening houdend met de ketelleidingen van 40°C (PTE 4.8.39).

Met een gesloten warmtetoevoersysteem kan de werkconcentratie van SiO 2 in de conserveermiddeloplossing 1,5 - 2 g/dm 3 bedragen.

Als u niet conserveert met natriumsilicaatoplossing, dan verwarmingsnetwerk in de zomer moeten ze altijd gevuld zijn met netwerkwater dat voldoet aan de eisen van PTE 4.8.40.

3.8.7. Korte kenmerken van de gebruikte chemische reagentia
voor behoud en voorzorgsmaatregelen bij het werken ermee
Waterige oplossing van hydrazinehydraat N 2 N 4 N 2 OVER

Een oplossing van hydrazinehydraat is een kleurloze vloeistof die gemakkelijk water, kooldioxide en zuurstof uit de lucht opneemt. Hydrazinehydraat is een sterk reductiemiddel. Toxiciteit (gevarenklasse) van hydrazine – 1.

Waterige oplossingen van hydrazine met een concentratie tot 30% zijn niet brandbaar - ze kunnen worden getransporteerd en opgeslagen in koolstofstalen vaten.

Bij het werken met hydrazinehydraatoplossingen moet worden voorkomen dat poreuze stoffen en organische verbindingen erin terechtkomen.

Slangen moeten worden aangesloten op de plaatsen waar hydrazine-oplossingen worden bereid en opgeslagen om de gemorste oplossing met water van de apparatuur af te spoelen. Om te neutraliseren en onschadelijk te maken, moet bleekmiddel worden bereid.

Elke hydrazine-oplossing die op de vloer terechtkomt, moet worden bedekt met bleekmiddel en worden afgewassen met veel water.

Waterige oplossingen van hydrazine kunnen huiddermatitis veroorzaken en de luchtwegen en ogen irriteren. Hydrazineverbindingen die het lichaam binnenkomen, veroorzaken veranderingen in de lever en het bloed.

Wanneer u met hydrazine-oplossingen werkt, moet u een persoonlijke bril, rubberen handschoenen, een rubberen schort en een gasmasker van het merk KD gebruiken.

Druppels hydrazine-oplossing die op de huid of ogen terechtkomen, moeten met veel water worden afgewassen.
Waterige ammoniakoplossingN.H. 4 (OH)

Een waterige oplossing van ammoniak (ammoniakwater) is een kleurloze vloeistof met een sterke, specifieke geur. Bij kamertemperatuur en vooral bij verhitting komt er overvloedig ammoniak vrij. Toxiciteit (gevarenklasse) van ammoniak – 4. Maximaal toelaatbare concentratie van ammoniak in de lucht – 0,02 mg/dm3. Ammoniakoplossing is alkalisch. Bij het werken met ammoniak moet aan de volgende veiligheidseisen worden voldaan:

– de ammoniakoplossing moet worden bewaard in een tank met een afgesloten deksel;

– gemorste ammoniakoplossing moet met veel water worden afgewassen;

– indien reparatie nodig is van apparatuur die wordt gebruikt voor het bereiden en doseren van ammoniak, dient deze grondig te worden gespoeld met water;

– waterige oplossing en ammoniakdamp veroorzaken irritatie aan de ogen, luchtwegen, misselijkheid en hoofdpijn. Vooral ammoniak in uw ogen krijgen is gevaarlijk;

– bij het werken met ammoniakoplossing moet u een veiligheidsbril dragen;

– ammoniak dat op de huid of ogen terechtkomt, moet met veel water worden afgewassen.

Trilon B
Commercieel Trilon B is een witte poederachtige substantie.

Trilon-oplossing is stabiel en ontleedt niet tijdens langdurig koken. De oplosbaarheid van Trilon B bij een temperatuur van 20–40 °C bedraagt ​​108–137 g/dm3. De pH-waarde van deze oplossingen is ongeveer 5,5.

Commerciële Trilon B wordt geleverd in papieren zakken met een polyethyleen voering. Het reagens moet in een gesloten, droge ruimte worden bewaard.

Trilon B heeft geen merkbaar fysiologisch effect op het menselijk lichaam.

Wanneer u met in de handel verkrijgbare Trilon werkt, moet u een gasmasker, handschoenen en een veiligheidsbril gebruiken.
Trinatrium fosfaatNa 3 postbus 4 ·12N 2 OVER
Trinatriumfosfaat is een witte kristallijne substantie, zeer oplosbaar in water.

In kristallijne vorm heeft het geen specifiek effect op het lichaam.

Als het in stoffige toestand in de luchtwegen of ogen terechtkomt, irriteert het de slijmvliezen.

Hete fosfaatoplossingen zijn gevaarlijk als ze in de ogen spatten.

Bij werkzaamheden waarbij stof betrokken is, is het dragen van een gasmasker en een veiligheidsbril noodzakelijk. Draag bij het werken met hete fosfaatoplossing een veiligheidsbril.

Bij contact met de huid of ogen met veel water afspoelen.
NatriumhydroxideNaOH
Natronloog is een witte, vaste, zeer hygroscopische stof, zeer goed oplosbaar in water (bij een temperatuur van 20°C bedraagt ​​de oplosbaarheid 1070 g/dm3).

Bijtende soda-oplossing is een kleurloze vloeistof die zwaarder is dan water. Het vriespunt van een 6%-oplossing is min 5 °C, en een 41,8%-oplossing is 0 °C.

Bijtende soda in vaste kristallijne vorm wordt getransporteerd en opgeslagen in stalen vaten, en vloeibare alkali in stalen containers.

Eventuele bijtende soda (kristallijn of vloeibaar) die op de vloer terechtkomt, moet met water worden afgewassen.

Als het nodig is om apparatuur die wordt gebruikt voor het bereiden en doseren van alkali te repareren, moet deze met water worden gewassen.

Vaste natronloog en zijn oplossingen veroorzaken ernstige brandwonden, vooral als ze in contact komen met de ogen.

Bij het werken met bijtende soda is het noodzakelijk om een ​​EHBO-doos te voorzien die watten, een 3% oplossing van azijnzuur en een 2% oplossing bevat boorzuur.

Persoonlijke beschermingsmiddelen bij het werken met bijtende soda - een katoenen pak, veiligheidsbril, een rubberen schort, rubberen laarzen, rubberen handschoenen.

Als alkali op de huid terechtkomt, moet deze worden verwijderd met watten en moet het aangetaste gebied worden gewassen met azijnzuur. Als alkali in uw ogen komt het is noodzakelijk om ze af te spoelen met een stroom water en vervolgens met een oplossing van boorzuur en naar een medisch centrum te gaan.
Natriumsilicaat (natrium vloeibaar glas)
Commercieel vloeibaar glas is een dikke oplossing van geel of grijs, het SiO 2 -gehalte daarin is 31 – 33%.

Natriumsilicaat wordt geleverd in stalen vaten of tanks. Vloeibaar glas moet worden bewaard in droge, afgesloten ruimtes bij een temperatuur niet lager dan plus 5 °C.

Natriumsilicaat is een alkalisch product, oplosbaar in water bij een temperatuur van 20 - 40 ° C.

Als er een vloeibare glasoplossing op uw huid terechtkomt, moet deze met water worden afgewassen.
Calciumhydroxide (kalkoplossing) Ca(OH) 2
Kalkmortel is een transparante vloeistof, kleur- en geurloos, niet giftig en heeft een zwak alkalische reactie.

Een oplossing van calciumhydroxide wordt verkregen door de kalkmelk te laten bezinken. De oplosbaarheid van calciumhydroxide is laag: niet meer dan 1,4 g/dm 3 bij 25 °C.

Bij het werken met kalkmortel kunnen mensen met gevoelige huid Het wordt aanbevolen om met rubberen handschoenen te werken.

Als de oplossing op uw huid of ogen terechtkomt, spoel deze dan af met water.
Contactremmer
Remmer M-1 is een zout van cyclohexylamine (TU 113-03-13-10-86) en synthetische vetzuren van de C 10-13-fractie (GOST 23279-78). In zijn commerciële vorm is het een pasta of stevig van donkergeel tot bruin. Het smeltpunt van de remmer ligt boven 30 °C, de massafractie van cyclohexylamine is 31–34%, de pH van de alcohol-wateroplossing met een massafractie van de hoofdsubstantie van 1% is 7,5–8,5; De dichtheid van een 3 procent waterige oplossing bij een temperatuur van 20 ° C is 0,995 - 0,996 g/dm 3.

M-1-remmer wordt geleverd in stalen vaten, metalen kolven en stalen vaten. Elke verpakking moet worden gemarkeerd met de volgende gegevens: naam van de fabrikant, naam van de remmer, batchnummer, productiedatum, nettogewicht, bruto.

De commerciële remmer is een brandbare stof en moet worden opgeslagen in een magazijn volgens de regels voor de opslag van brandbare stoffen. Een waterige oplossing van de remmer is niet brandbaar.

Elke remmeroplossing die op de vloer terechtkomt, moet met veel water worden afgewassen.

Als het nodig is om de apparatuur die wordt gebruikt voor het opslaan en bereiden van de remmeroplossing te repareren, moet deze grondig worden gespoeld met water.

De M-1-remmer behoort tot de derde klasse (matig gevaarlijke stoffen). MPC in de lucht werkgebied voor een remmer mag niet hoger zijn dan 10 mg/dm3.

De remmer is chemisch stabiel, vormt geen giftige verbindingen in de lucht en afvalwater in aanwezigheid van andere stoffen of industriële factoren.

Personen die met remmers werken, moeten een katoenen pak of mantel, handschoenen en een hoed hebben.

Was na het beëindigen van het werk met de remmer uw handen met warm water en zeep.
Vluchtige remmers
Vluchtige atmosferische corrosieremmer IFKHAN-1(1-diethylamino-2-methylbutanon-3) is een transparante geelachtige vloeistof met een scherpe, specifieke geur.

De vloeibare remmer IFKHAN-1 is qua impact geclassificeerd als een zeer gevaarlijke stof. De maximaal toelaatbare concentratie van remmerdampen in de lucht van de werkplek mag niet hoger zijn dan 0,1 mg/dm 3 . De IFKHAN-1-remmer veroorzaakt in hoge doses excitatie van de centrale zenuwstelsel, irriterend effect op de slijmvliezen van de ogen en de bovenste luchtwegen. Langdurige blootstelling van onbeschermde huid aan de remmer kan dermatitis veroorzaken.

De IFKHAN-1-remmer is chemisch stabiel en vormt in aanwezigheid van andere stoffen geen giftige verbindingen in lucht en afvalwater.

Vloeibare remmer IFKHAN-1 is een brandbare vloeistof. De ontbrandingstemperatuur van de vloeibare remmer bedraagt ​​47 °C, de zelfontbrandingstemperatuur bedraagt ​​315 °C. Bij brand worden de volgende brandblusmiddelen gebruikt: brandvilt, schuimbrandblussers, DU-brandblussers.

Het reinigen van gebouwen moet met een natte methode worden uitgevoerd.

Bij het werken met de IFKHAN-1-remmer is het noodzakelijk om persoonlijke beschermingsmiddelen te gebruiken: een pak gemaakt van katoenen stof (jas), rubberen handschoenen.

Remmer IFKHAN-100, ook een derivaat van aminen, is minder giftig. Een relatief veilig blootstellingsniveau is 10 mg/dm3; ontstekingstemperatuur 114 °C, zelfontbrandingstemperatuur 241 °C.

De veiligheidsmaatregelen bij het werken met de IFKHAN-100-remmer zijn dezelfde als bij het werken met de IFKHAN-1-remmer.

Het is verboden werkzaamheden uit te voeren in de apparatuur totdat deze opnieuw wordt geopend.

Bij hoge concentraties remmer in de lucht of als het nodig is om in de apparatuur te werken nadat deze opnieuw is geopend, moet een gasmasker van klasse A met een filterkast van klasse A worden gebruikt (GOST 12.4.121-83 en
GOST 12.4.122-83). De apparatuur moet eerst worden geventileerd. Werkzaamheden in de apparatuur na herconservatie moeten worden uitgevoerd door een team van twee personen.

Nadat u klaar bent met het werken met de remmer, moet u uw handen wassen met zeep.

Als de vloeibare remmer op uw huid terechtkomt, was deze dan af met water en zeep; als de vloeistof in uw ogen terechtkomt, spoel ze dan met veel water.
Controle vragen

1. 
   Soorten corrosieprocessen.
2. 
   Beschrijf chemische en elektrochemische corrosie.
3. 
   De invloed van externe en interne factoren op metaalcorrosie.
4. 
   Corrosie van het condensaattoevoerkanaal van keteleenheden en verwarmingsnetwerken.
5. 
   Corrosie van stoomturbines.
6. 
   Corrosie van apparatuur in de make-up- en netwerkkanalen van het verwarmingsnetwerk.
7. 
   Basismethoden voor waterbehandeling om de intensiteit van corrosie van verwarmingssystemen te verminderen.
8. 
   Het doel van het behoud van thermische energieapparatuur.
9. 
   Noem de conserveringsmethoden:

B) warmwaterketels;

B) turbine-eenheden;

D) verwarmingsnetwerken.

10. Geef een korte beschrijving van de gebruikte chemische reagentia.

De omstandigheden waarin de elementen van stoomketels zich tijdens bedrijf bevinden, zijn uiterst gevarieerd.

Zoals talrijke corrosietests en industriële waarnemingen hebben aangetoond, kunnen laaggelegeerde en zelfs austenitische staalsoorten tijdens de werking van de ketel aan intense corrosie worden blootgesteld.

Corrosie van de metalen verwarmingsoppervlakken van stoomketels veroorzaakt vroegtijdige slijtage en leidt soms tot ernstige problemen en ongelukken.

Het merendeel van de nooduitschakelingen van ketels vindt plaats als gevolg van corrosieschade aan de zeef, de graaneconomiser, de stoomoververhitterleidingen en de keteltrommels. Het verschijnen van zelfs maar één corrosiefistel in een doorstroomketel leidt tot het uitschakelen van de hele eenheid, wat gepaard gaat met een gebrek aan elektriciteitsproductie. Corrosie van hoge- en ultrahogedruktrommelketels is de belangrijkste oorzaak geworden van storingen in thermische energiecentrales. 90% van de operationele storingen als gevolg van corrosieschade deden zich voor bij trommelketels met een druk van 15,5 MPa. Een aanzienlijke hoeveelheid corrosieschade aan de zeefbuizen van de zoutcompartimenten vond plaats in gebieden met maximale thermische belasting.

Uit inspecties van 238 ketels (eenheden met een vermogen van 50 tot 600 MW), uitgevoerd door Amerikaanse specialisten, kwamen 1.719 ongeplande stilstandtijden naar voren. Ongeveer 2/3 van de stilstandtijd van de ketel werd veroorzaakt door corrosie, waarvan 20% te wijten was aan corrosie van stoomgenererende leidingen. In de VS werd interne corrosie in 1955 als een ernstig probleem erkend na de inbedrijfstelling van een groot aantal trommelketels met een druk van 12,5-17 MPa.

Eind 1970 was ongeveer 20% van de 610 dergelijke ketels beschadigd door corrosie. Schermpijpen waren meestal gevoelig voor interne corrosie, terwijl oververhitters en economizers er minder last van hadden. Met de verbetering van de kwaliteit van het voedingswater en de overgang naar een gecoördineerd fosfatatieregime, met een toename van de parameters op trommelketels van Amerikaanse energiecentrales, in plaats van stroperige, plastische corrosieschade, traden plotselinge brosse breuken van schermpijpen op. “Vanaf J970 t. bij ketels met drukken van 12,5, 14,8 en 17 MPa bedroeg de vernietiging van leidingen als gevolg van corrosieschade respectievelijk 30, 33 en 65%.

Afhankelijk van de omstandigheden van het corrosieproces wordt onderscheid gemaakt tussen atmosferische corrosie, die optreedt onder invloed van atmosferische en ook natte gassen; gas, veroorzaakt door de interactie van het metaal met verschillende gassen - zuurstof, chloor, enz. - bij hoge temperaturen, en corrosie in elektrolyten, die in de meeste gevallen voorkomt in waterige oplossingen.

Vanwege de aard van corrosieprocessen kan ketelmetaal onderhevig zijn aan chemische en elektrochemische corrosie, evenals aan de gecombineerde effecten ervan.

Bij het bedienen van de verwarmingsoppervlakken van stoomketels treedt gascorrosie bij hoge temperatuur op in de oxiderende en reducerende atmosferen van rookgassen en elektrochemische corrosie bij lage temperatuur van de verwarmingsoppervlakken van de staart.

Uit onderzoek is gebleken dat corrosie van verwarmingsoppervlakken bij hoge temperaturen alleen het meest intens optreedt in de aanwezigheid van een overmaat aan vrije zuurstof in de rookgassen en in de aanwezigheid van gesmolten vanadiumoxiden.

Gas- of sulfidecorrosie bij hoge temperaturen in de oxiderende atmosfeer van rookgassen tast leidingen van scherm- en convectieve oververhitters, de eerste rijen ketelbundels, metalen afstandhouders tussen pijpen, rekken en ophangingen aan.

Gascorrosie bij hoge temperatuur in een reducerende atmosfeer werd waargenomen op de schermpijpen van de verbrandingskamers van een aantal hoge- en superkritische drukketels.

Corrosie van verwarmingsoppervlakpijpen aan de gaszijde is een complex fysisch en chemisch proces van interactie van rookgassen en externe afzettingen met oxidefilms en pijpmetaal. De ontwikkeling van dit proces wordt beïnvloed door intense tijdsvariatie warmte stroomt en hoge mechanische spanningen als gevolg van interne druk en zelfcompensatie.

Bij midden- en lagedrukketels is de schermwandtemperatuur, bepaald door het kookpunt van water, lager en daarom wordt dit soort metaalvernietiging niet waargenomen.

Corrosie van verwarmingsoppervlakken door rookgassen (externe corrosie) is het proces van metaalvernietiging als gevolg van interactie met verbrandingsproducten, agressieve gassen, oplossingen en smeltingen van minerale verbindingen.

Onder metaalcorrosie wordt verstaan ​​de geleidelijke vernietiging van metaal die optreedt als gevolg van chemische of elektrochemische blootstelling aan de externe omgeving.

\ De processen van metaalvernietiging, die een gevolg zijn van hun directe chemische interactie met de omgeving, worden geclassificeerd als chemische corrosie.

Chemische corrosie treedt op wanneer metaal in contact komt met oververhitte stoom en droge gassen. Chemische corrosie in droge gassen wordt gascorrosie genoemd.

In de oven en gaskanalen van de ketel vindt gascorrosie van het buitenoppervlak van de pijpen en oververhittingsrekken plaats onder invloed van zuurstof, kooldioxide, waterdamp, zwaveldioxide en andere gassen; het binnenoppervlak van de pijpen - als resultaat van interactie met stoom of water.

Elektrochemische corrosie wordt, in tegenstelling tot chemische corrosie, gekenmerkt door het feit dat de reacties die daarbij optreden gepaard gaan met het verschijnen van een elektrische stroom.

De drager van elektriciteit in oplossingen zijn de ionen die daarin aanwezig zijn als gevolg van de dissociatie van moleculen, en in metalen - vrije elektronen:

Het interne keteloppervlak is voornamelijk onderhevig aan elektrochemische corrosie. Volgens moderne concepten is de manifestatie ervan te wijten aan twee onafhankelijke processen: anodische, waarbij metaalionen in oplossing gaan in de vorm van gehydrateerde ionen, en kathodische, waarbij overtollige elektronen worden geassimileerd door depolarisatoren. Depolarisatoren kunnen atomen, ionen en moleculen zijn die gereduceerd zijn.

Op basis van uiterlijke tekenen worden continue (algemene) en lokale (lokale) vormen van corrosieschade onderscheiden.

Bij algemene corrosie wordt het gehele verwarmingsoppervlak dat in contact komt met de agressieve omgeving gecorrodeerd, waardoor het zowel binnen als buiten gelijkmatig dunner wordt. Bij lokale corrosie vindt vernietiging plaats in afzonderlijke delen van het oppervlak, de rest van het metaaloppervlak wordt niet aangetast door schade.

Lokale corrosie omvat puntcorrosie, zweercorrosie, putcorrosie, intergranulaire corrosie, spanningscorrosiescheuren en metaalcorrosiemoeheid.

Een typisch voorbeeld van vernietiging door elektrochemische corrosie.

Vernietiging vanaf het buitenoppervlak van NRCh 042X5 mm-buizen gemaakt van staal 12Kh1MF van TPP-110-ketels vond plaats in een horizontaal gedeelte in het onderste deel van de hef- en daallus in het gebied grenzend aan het onderste scherm. Aan de achterkant van de buis ontstond een opening met een lichte verdunning van de randen op het punt van vernietiging. De oorzaak van de vernieling was het ongeveer 2 mm dunner worden van de buiswand als gevolg van corrosie door het ontslakken met een waterstraal. Na het stoppen van de ketel met een stoomopbrengst van 950 t/u, verwarmd met antracietkorrelstof (vloeibare slakverwijdering), een druk van 25,5 MPa en een oververhitte stoomtemperatuur van 540 °C, bleven natte slakken en as achter op de leidingen, in waarbij de elektrochemische corrosie intensief verliep. De buitenkant van de buis was bedekt met een dikke laag bruin ijzerhydroxide. De binnendiameter van de buizen viel binnen de toleranties voor buizen van hoge- en ultrahogedrukketels. Buitendiameterafmetingen hebben afwijkingen voorbij de min-tolerantie: minimale buitendiameter. bedroeg 39 mm met een minimaal toegestane 41,7 mm. De wanddikte nabij het punt van corrosiebezwijking was slechts 3,1 mm bij een nominale buisdikte van 5 mm.

De microstructuur van het metaal is uniform over de lengte en omtrek. Op het binnenoppervlak van de pijp bevindt zich een koolstofvrije laag die wordt gevormd tijdens oxidatie van de pijp tijdens warmtebehandeling. Op buiten zo'n laag bestaat niet.

Onderzoek van de NRF-leidingen na de eerste breuk maakte het mogelijk de oorzaak van de vernietiging te achterhalen. Er werd besloten om de NRF te vervangen en de ontslakkingstechnologie te veranderen. In dit geval trad elektrochemische corrosie op als gevolg van de aanwezigheid van een dunne film elektrolyt.

Putcorrosie komt intens voor in individuele kleine delen van het oppervlak, maar vaak tot op aanzienlijke diepte. Wanneer de diameter van de zweren ongeveer 0,2-1 mm bedraagt, wordt dit pinpoint genoemd.

Op plaatsen waar zich zweren vormen, kunnen zich na verloop van tijd fistels vormen. Vaak zijn de putten gevuld met corrosieproducten, waardoor deze niet altijd kunnen worden gedetecteerd. Een voorbeeld is de vernietiging van stalen economizerbuizen als gevolg van slechte ontluchting van voedingswater en lage waterbewegingssnelheden in de buizen.

Ondanks het feit dat een aanzienlijk deel van het metaal van de pijpen is aangetast, is het vanwege fistels noodzakelijk om de economiserspoelen volledig te vervangen.

Het metaal van stoomketels is onderhevig aan de volgende gevaarlijke vormen van corrosie: zuurstofcorrosie tijdens de werking van de ketels en wanneer ze in reparatie zijn; interkristallijne corrosie op plaatsen waar ketelwater verdampt; stoom-watercorrosie; corrosiescheuren van ketelelementen gemaakt van austenitisch staal; sub-slib - huilende corrosie. Een korte beschrijving van dit soort ketelmetaalcorrosie wordt gegeven in de tabel. YUL.

Tijdens de werking van ketels wordt metaalcorrosie onderscheiden: corrosie onder belasting en staande corrosie.

Corrosie onder belasting is het meest gevoelig voor verhitting. vervaardigde ketelelementen die in contact staan ​​met een tweefasig medium, d.w.z. scherm- en ketelleidingen. Het binnenoppervlak van economizers en oververhitters wordt minder beïnvloed door corrosie tijdens de werking van de ketel. Corrosie onder belasting komt ook voor in een zuurstofvrije omgeving.

Parkeercorrosie treedt op in niet-gedraineerde gebieden. elementen van verticale oververhitterspiralen, doorhangende pijpen van horizontale oververhitterspiralen

Deze corrosie is qua omvang en intensiteit vaak significanter en gevaarlijker dan de corrosie van ketels tijdens bedrijf.

Wanneer er water in systemen achterblijft, kan er, afhankelijk van de temperatuur en de luchttoegang, een grote verscheidenheid aan gevallen van stilstandcorrosie optreden. Allereerst moet worden opgemerkt dat het uiterst onwenselijk is om water in de leidingen van de units te hebben wanneer deze in reserve zijn.

Als er om de een of andere reden water in het systeem achterblijft, kan bij een watertemperatuur van 60-70°C ernstige statische corrosie worden waargenomen in de stoom en vooral in de waterruimte van de tank (voornamelijk langs de waterlijn). Daarom wordt in de praktijk vaak parkeercorrosie van verschillende intensiteit waargenomen, ondanks dezelfde uitschakelmodi van het systeem en de kwaliteit van het water dat zich daarin bevindt; apparaten met aanzienlijke thermische accumulatie zijn onderhevig aan ernstigere corrosie dan apparaten met een vuurhaardgrootte en verwarmingsoppervlak, omdat het ketelwater daarin sneller afkoelt; de temperatuur wordt lager dan 60-70°C.

Bij watertemperaturen boven 85-90°C (bijvoorbeeld tijdens het kortstondig stilleggen van apparaten) neemt de algehele corrosie af, en de corrosie van het metaal van de stoomruimte, waarbij in dit geval een verhoogde condensatie van dampen wordt waargenomen, kan de corrosie van het metaal van de waterruimte overschrijden. Stilstandcorrosie in de stoomruimte is in alle gevallen gelijkmatiger dan in de waterruimte van de ketel.

De ontwikkeling van stilstandcorrosie wordt aanzienlijk vergemakkelijkt doordat slib zich ophoopt op de oppervlakken van de ketel, dat meestal vocht vasthoudt. In dit opzicht worden vaak significante corrosieputten aangetroffen in eenheden en pijpen langs de lagere generatrix en aan hun uiteinden, dat wil zeggen in gebieden met de grootste ophoping van slib.

Methoden voor het bewaren van apparatuur in reserve

De volgende methoden kunnen worden gebruikt om apparatuur te conserveren:

a) drogen - het verwijderen van water en vocht uit aggregaten;

b) ze vullen met oplossingen van natronloog, fosfaat, silicaat, natriumnitriet, hydrazine;

c) het vullen van het technologische systeem met stikstof.

De conserveringsmethode moet worden gekozen afhankelijk van de aard en de duur van de stilstand, evenals van het type en de ontwerpkenmerken van de apparatuur.

De downtime van apparatuur kan op basis van de duur in twee groepen worden verdeeld: korte termijn (niet meer dan drie dagen) en lange termijn (meer dan drie dagen).

Er zijn twee soorten kortetermijnuitval:

a) gepland, gerelateerd aan reserve in het weekend als gevolg van een daling van de lading of 's nachts in reserve;

b) geforceerd - als gevolg van defecten aan leidingen of schade aan andere componenten van de apparatuur, waarvan de eliminatie geen langere uitschakeling vereist.

Afhankelijk van het doel lange stilstandtijden kan in de volgende groepen worden verdeeld: a) het in reserve zetten van apparatuur; b) lopende reparaties; c) grote reparaties.

Voor kortstondige stilstand van de apparatuur is het noodzakelijk om conservering toe te passen door het vullen met ontlucht water terwijl de overdruk wordt gehandhaafd of de gas(stikstof) methode. Als een noodstop noodzakelijk is, is stikstofbehoud de enige acceptabele methode.

Wanneer het systeem op stand-by wordt gezet of lange tijd inactief is zonder uitvoering reparatiewerkzaamheden Het is raadzaam om het te bewaren door het te vullen met een oplossing van nitriet of natriumsilicaat. In deze gevallen kan ook gebruik worden gemaakt van stikstofbehoud, waarbij maatregelen moeten worden genomen om systeemdichtheid te creëren om overmatig gasverbruik en onproductieve werking van de stikstofinstallatie te voorkomen, en om veilige omstandigheden bij het onderhoud van apparatuur.

Conserveringsmethoden door het creëren van overdruk en het vullen met stikstof kunnen worden gebruikt, ongeacht de ontwerpkenmerken van de verwarmingsoppervlakken van de apparatuur.

Om staande corrosie van metaal tijdens grote en lopende reparaties te voorkomen, zijn alleen conserveringsmethoden toepasbaar die het mogelijk maken een beschermende film op het metalen oppervlak te creëren die zijn eigenschappen gedurende minimaal 1-2 maanden na het aftappen van de conserveermiddeloplossing behoudt, aangezien het legen en drukverlaging van het systeem is onvermijdelijk. De geldigheidsduur van de beschermfilm op het metalen oppervlak na behandeling met natriumnitriet kan 3 maanden bedragen.

Conserveringsmethoden waarbij water en reagensoplossingen worden gebruikt, zijn praktisch onaanvaardbaar voor het beschermen van tussenliggende oververhitters van ketels tegen stilstandcorrosie vanwege de moeilijkheden die gepaard gaan met het vullen ervan en de daaropvolgende reiniging.

Methoden voor het conserveren van waterverwarming en lagedrukstoomketels, evenals andere apparatuur van gesloten technologische circuits van warmte- en watervoorziening, verschillen in veel opzichten van de momenteel gebruikte methoden om stoptijdcorrosie bij thermische energiecentrales te voorkomen. Hieronder beschrijven we de belangrijkste manieren om corrosie in de inactieve modus van apparatuur van apparaten van dergelijke circulatiesystemen te voorkomen, rekening houdend met de specifieke kenmerken van hun werking.

Vereenvoudigde conserveringsmethoden

Het is raadzaam om deze methoden te gebruiken voor kleine ketels. Ze bestaan ​​uit het volledig verwijderen van water uit de ketels en het plaatsen van droogmiddel daarin: gecalcineerd calciumchloride, ongebluste kalk, silicagel met een snelheid van 1-2 kg per 1 m 3 volume.

Deze conserveringsmethode is geschikt bij kamertemperatuur onder en boven nul. In in de winter verwarmde ruimtes kan een van de contactbehoudmethoden worden geïmplementeerd. Het komt erop neer dat het volledige interne volume van de unit wordt gevuld met een alkalische oplossing (NaOH, Na 3 P0 4, enz.), waardoor volledige stabiliteit van de beschermende film op het metalen oppervlak wordt gegarandeerd, zelfs als de vloeistof verzadigd is met zuurstof.

Meestal worden oplossingen gebruikt die 1,5-2 tot 10 kg/m 3 NaOH of 5-20 kg/m 3 Na 3 P0 4 bevatten, afhankelijk van het gehalte aan neutrale zouten in het bronwater. Lagere waarden gelden voor condensaat, hogere waarden gelden voor water dat maximaal 3000 mg/l neutrale zouten bevat.

Corrosie kan ook worden voorkomen door de overdrukmethode, waarbij de stoomdruk in de stilgezette unit voortdurend op een niveau boven luchtdruk en de watertemperatuur blijft boven de 100°C, waardoor de toegang van het belangrijkste corrosieve middel – zuurstof – wordt verhinderd.

Een belangrijke voorwaarde voor de effectiviteit en efficiëntie van elke beschermingsmethode is de maximaal mogelijke dichtheid van de stoom-waterfittingen om een ​​te snelle drukdaling, verlies van beschermende oplossing (of gas) of het binnendringen van vocht te voorkomen. Bovendien is in veel gevallen het vooraf reinigen van oppervlakken van verschillende afzettingen (zouten, slib, kalk) nuttig.

Bij het implementeren van verschillende beschermingsmethoden tegen parkeercorrosie moet met het volgende rekening worden gehouden.

1. Voor alle soorten conservering is het noodzakelijk om eerst de afzettingen van gemakkelijk oplosbare zouten te verwijderen (zie hierboven) om verhoogde parkeercorrosie in bepaalde delen van de beschermde eenheid te voorkomen. Het is verplicht om deze maatregel uit te voeren tijdens contactbehoud, anders is intense lokale corrosie mogelijk.

2. Om vergelijkbare redenen is het wenselijk om alle soorten onoplosbare afzettingen (slib, aanslag, ijzeroxiden) te verwijderen voordat ze langdurig worden bewaard.

3. Als de kleppen onbetrouwbaar zijn, is het noodzakelijk om de back-upapparatuur met behulp van stekkers los te koppelen van de bedieningseenheden.

Lekkage van stoom en water is minder gevaarlijk bij contactbehoud, maar is onaanvaardbaar bij droge en droge omstandigheden gas methoden bescherming.

De keuze van het droogmiddel wordt bepaald door de relatieve beschikbaarheid van het reagens en de wenselijkheid van het verkrijgen van de hoogst mogelijke specifieke vochtcapaciteit. Het beste droogmiddel is korrelig calciumchloride. Ongebluste kalk aanzienlijk slechter dan calciumchloride, niet alleen vanwege de lagere vochtcapaciteit, maar ook door het snelle verlies van zijn activiteit. Kalk neemt niet alleen vocht uit de lucht op, maar ook kooldioxide, waardoor het bedekt raakt met een laagje calciumcarbonaat, wat verdere opname van vocht verhindert.

MINISTERIE VAN ENERGIE EN ELEKTRIFICATIE VAN DE USSR

BELANGRIJKSTE WETENSCHAPPELIJKE EN TECHNISCHE DIRECTORAAT ENERGIE EN ELEKTRIFICATIE

METHODOLOGISCHE INSTRUCTIES
DOOR WAARSCHUWING
LAGE TEMPERATUUR
OPPERVLAKTE CORROSIE
VERWARMING EN GASSTROOM VAN KETELS

KB 34.26.105-84

SOYUZTEKHENERGO

Moskou 1986

ONTWIKKELD door de All-Union Twice Order van het Red Banner of Labor Thermal Engineering Research Institute, genoemd naar F.E. Dzerzjinski

UITVOERDERS R.A. PETROSIAN, I.I. NADIROV

GOEDGEKEURD door het technisch hoofddirectoraat voor de werking van energiesystemen op 22 april 1984.

Plaatsvervangend hoofd D.Ya. SHAMARAKOV

Vervaldatum ingesteld
vanaf 07/01/85
tot 01-07-2005

Deze richtlijnen zijn van toepassing op lagetevan stoom- en warmwaterketels (economisers, gasverdampers, luchtverwarmers van verschillende typen, enz.), evenals op het gaspad achter de luchtverwarmers (gaskanalen, asverzamelaars, rook afzuigers, schoorstenen) en methoden vaststellen voor het beschermen van verwarmde oppervlakken tegen corrosie bij lage temperaturen.

De richtlijnen zijn bedoeld voor thermische energiecentrales die werken op zwavelhoudende brandstoffen en voor organisaties die ketelapparatuur ontwerpen.

1. Corrosie bij lage temperaturen is de corrosie van verwarmingsoppervlakken, schoorstenen en schoorstenen van ketels onder invloed van zwavelzuurdampen die daarop condenseren uit de rookgassen.

2. De condensatie van zwavelzuurdamp, waarvan het volumetrische gehalte in de rookgassen bij de verbranding van zwavelhoudende brandstoffen slechts enkele duizendsten van een procent bedraagt, vindt plaats bij temperaturen die aanzienlijk (50 - 100 °C) hoger zijn dan de condensatietemperatuur van waterdamp.

4. Om corrosie van verwarmingsoppervlakken tijdens bedrijf te voorkomen, moet de temperatuur van hun wanden bij alle ketelbelastingen hoger zijn dan de dauwpunttemperatuur van de rookgassen.

Voor het verwarmen van oppervlakken die worden gekoeld door een medium met een hoge warmteoverdrachtscoëfficiënt (economisers, gasverdampers, enz.), moet de temperatuur van het medium bij de inlaat de dauwpunttemperatuur met ongeveer 10 °C overschrijden.

5. Voor de verwarmingsoppervlakken van warmwaterketels die op zwavelhoudende stookolie werken, kunnen de voorwaarden voor het volledig elimineren van corrosie bij lage temperaturen niet worden gerealiseerd. Om deze te verlagen, moet ervoor worden gezorgd dat de watertemperatuur aan de ketelinlaat 105 - 110 °C bedraagt. Wanneer waterverwarmingsketels als piekketels worden gebruikt, kan deze modus worden gegarandeerd door volledig gebruik te maken van netwerkwaterverwarmers. Bij gebruik van warmwaterboilers in de hoofdmodus kan het verhogen van de temperatuur van het water dat de boiler binnenkomt worden bereikt door warm water te recirculeren.

In installaties die het schema gebruiken voor het aansluiten van warmwaterketels op het verwarmingsnetwerk via waterwarmtewisselaars, zijn de voorwaarden voor het verminderen van corrosie bij lage temperatuur van verwarmingsoppervlakken volledig verzekerd.

6. Voor luchtverwarmers van stoomketels wordt volledige uitsluiting van corrosie bij lage temperaturen verzekerd wanneer de ontwerptemperatuur van de wand van het koudste gedeelte de dauwpunttemperatuur bij alle ketelbelastingen met 5 - 10 °C overschrijdt ( minimale waarde verwijst naar de minimale belasting).

7. Berekening van de wandtemperatuur van buisvormige (TVP) en regeneratieve (RVP) luchtverwarmers wordt uitgevoerd volgens de aanbevelingen van "Thermische berekening van keteleenheden. Normatieve methode" (Moskou: Energie, 1973).

8. Bij gebruik van vervangbare koelblokjes of blokjes gemaakt van buizen voorzien van een zuurbestendige coating (geëmailleerd etc.), alsmede van corrosiebestendige materialen, als eerste (lucht)slag bij buisluchtverwarmers geldt het volgende worden gecontroleerd op de omstandigheden van volledige uitsluiting van metalen kubussen bij lage temperatuur (door lucht) van de luchtverwarmer. In dit geval moet de keuze van de wandtemperatuur van koude metalen kubussen, vervangbare en corrosiebestendige kubussen, intense vervuiling van de leidingen uitsluiten, waarvoor hun minimale wandtemperatuur bij het verbranden van zwavelhoudende stookolie onder het dauwpunt moet liggen van de rookgassen met niet meer dan 30 - 40 °C. Bij de verbranding van vaste zwavelbrandstoffen moet, om intensieve vervuiling te voorkomen, de minimumtemperatuur van de buiswand minimaal 80 °C bedragen.

9. In RVP wordt, onder de omstandigheden van volledige uitsluiting van corrosie bij lage temperaturen, hun hete deel berekend. Het koude deel van de RVP is corrosiebestendig (geëmailleerd, keramisch, laaggelegeerd staal, enz.) of vervangbaar door platte metalen platen van 1,0 - 1,2 mm dik, gemaakt van koolstofarm staal. Aan de voorwaarden voor het voorkomen van intense verontreiniging van de verpakking wordt voldaan wanneer aan de vereisten van de paragrafen van dit document wordt voldaan.

10. De geëmailleerde pakking is gemaakt van metalen platen met een dikte van 0,6 mm. De levensduur van geëmailleerde pakkingen vervaardigd volgens TU 34-38-10336-89 bedraagt ​​4 jaar.

Als keramische pakking kunnen porseleinen buizen, keramische blokken of porseleinen borden met uitsteeksels worden gebruikt.

Gezien de vermindering van het stookolieverbruik door thermische centrales, is het raadzaam om voor het koude deel van de RVP pakkingen van laaggelegeerd staal 10KhNDP of 10KhSND te gebruiken, waarvan de corrosieweerstand 2 - 2,5 keer hoger is dan die van laaggelegeerd staal. -koolstofstaal.

11. Om luchtverwarmers tijdens de opstartperiode te beschermen tegen corrosie bij lage temperaturen, moeten de maatregelen worden uitgevoerd die zijn uiteengezet in de "Richtlijnen voor het ontwerp en de werking van energieverwarmers met draadvinnen" (M.: SPO Soyuztekhenergo, 1981).

Het ontsteken van een ketel met zwavelstookolie moet worden uitgevoerd terwijl het luchtverwarmingssysteem eerder is ingeschakeld. De luchttemperatuur vóór de luchtverwarmer moet tijdens de eerste aanmaakperiode in de regel 90 °C bedragen.

11.00 uur Om luchtverwarmers te beschermen tegen corrosie bij lage temperaturen (“parkeer”) wanneer de ketel wordt gestopt, waarvan het niveau ongeveer tweemaal zo hoog is als de corrosiesnelheid tijdens bedrijf, moeten de luchtverwarmers vóór het stoppen van de ketel grondig worden gereinigd van externe afzettingen. In dit geval wordt aanbevolen om, voordat u de ketel stopt, de luchttemperatuur aan de inlaat van de luchtverwarmer op de waarde te houden bij de nominale belasting van de ketel.

Het reinigen van TVP wordt uitgevoerd met shot met een voedingsdichtheid van minimaal 0,4 kg/m.s (clausule van dit document).

Voor vaste brandstoffen moet, rekening houdend met het aanzienlijke risico op corrosie van ascollectoren, de temperatuur van de rookgassen 15 - 20 °C boven het dauwpunt van de rookgassen worden gekozen.

Bij zwavelhoudende stookolie moet de temperatuur van de rookgassen de dauwpunttemperatuur bij nominale ketelbelasting met ongeveer 10 °C overschrijden.

Afhankelijk van het zwavelgehalte in de stookolie moet de hieronder aangegeven berekende waarde van de rookgastemperatuur bij nominale ketelbelasting worden genomen:

Rookgastemperatuur, ºC...... 140 150 160 165

Bij het verbranden van zwavelhoudende stookolie met een extreem lage luchtovermaat (α ≤ 1,02) kan de temperatuur van de rookgassen lager worden gehouden, rekening houdend met de resultaten van dauwpuntmetingen. Door de overgang van kleine naar extreem kleine luchtoverschotten wordt de dauwpunttemperatuur gemiddeld met 15 - 20 °C verlaagd.

De voorwaarden voor het garanderen van een betrouwbare werking van de schoorsteen en het voorkomen van vochtverlies op de wanden worden niet alleen beïnvloed door de temperatuur van de rookgassen, maar ook door hun stroomsnelheid. Het gebruik van een pijp onder belastingsomstandigheden die aanzienlijk lager zijn dan de ontwerpomstandigheden, vergroot de kans op corrosie bij lage temperaturen.

Bij de verbranding van aardgas wordt aanbevolen dat de rookgastemperatuur minimaal 80 °C bedraagt.

13. Bij het verminderen van de ketelbelasting binnen het bereik van 100 - 50% van de nominale temperatuur, moet men ernaar streven de rookgastemperatuur te stabiliseren, zodat deze niet meer dan 10 °C kan dalen ten opzichte van de nominale temperatuur.

De meest economische manier om de rookgastemperatuur te stabiliseren is het verhogen van de luchtvoorverwarmingstemperatuur in de luchtverwarmers naarmate de belasting afneemt.

De minimaal toegestane temperaturen voor het voorverwarmen van de lucht vóór de RAH worden aangenomen in overeenstemming met clausule 4.3.28 van de "Regels voor de technische werking van energiecentrales en netwerken" (M.: Energoatomizdat, 1989).

In gevallen waarin optimale temperaturen Er kunnen geen rookgassen worden geleverd vanwege het onvoldoende verwarmingsoppervlak van de RAH, er moeten worden gehanteerd waarbij de temperatuur van de rookgassen de waarden gegeven in de paragrafen hiervan niet overschrijdt Richtlijnen.

16. Vanwege het ontbreken van betrouwbare zuurbestendige coatings om metalen rookkanalen te beschermen tegen corrosie bij lage temperaturen, kan hun betrouwbare werking worden verzekerd door zorgvuldige isolatie, waardoor een temperatuurverschil tussen de rookgassen en de muur van niet meer dan 5 ° wordt gewaarborgd. C.

Momenteel gebruikt isolatiematerialen en constructies zijn bij langdurig gebruik niet betrouwbaar genoeg, daarom is het noodzakelijk om periodiek, minstens één keer per jaar, hun toestand te controleren en, indien nodig, reparatie- en restauratiewerkzaamheden uit te voeren.

17. Bij het proefondervindelijk gebruiken van verschillende coatings om gaskanalen te beschermen tegen corrosie bij lage temperaturen, moet er rekening mee worden gehouden dat deze laatste hittebestendigheid en gasdichtheid moeten bieden bij temperaturen die de temperatuur van de rookgassen met minimaal 10 ° C overschrijden. , weerstand tegen zwavelzuurconcentraties van 50 - 80% in het temperatuurbereik van respectievelijk 60 - 150 ° C en de mogelijkheid van reparatie en herstel.

18. Voor oppervlakken met lage temperaturen, structurele elementen van RVP en ketelrookkanalen is het raadzaam om laaggelegeerde staalsoorten 10KhNDP en 10KhSND te gebruiken, die 2 - 2,5 keer superieur zijn wat betreft corrosieweerstand ten opzichte van koolstofstaal.

Alleen zeer schaarse en dure hooggelegeerde staalsoorten hebben een absolute corrosieweerstand (bijvoorbeeld EI943-staal, dat tot 25% chroom en tot 30% nikkel bevat).

Sollicitatie

1. Theoretisch kan de dauwpunttemperatuur van rookgassen met een bepaald gehalte aan zwavelzuur en waterdamp worden bepaald als het kookpunt van een zwavelzuuroplossing met een dergelijke concentratie waarbij hetzelfde gehalte aan waterdamp en zwavelzuur aanwezig is. de oplossing.

De gemeten waarde van de dauwpunttemperatuur komt, afhankelijk van de meettechniek, mogelijk niet overeen met de theoretische waarde. In deze aanbevelingen voor de rookgasdauwpunttemperatuur t r De temperatuur van het oppervlak van een standaard glassensor met platina-elektroden van 7 mm lang, gesoldeerd op een afstand van 7 mm van elkaar, waarbij de weerstand van de dauwfilm daartussen y-elektroden in stabiele toestand is gelijk aan 10 7 Ohm. Het elektrodemeetcircuit maakt gebruik van wisselstroom met lage spanning (6 - 12 V).

2. Bij het verbranden van zwavelhoudende stookolie met een luchtoverschot van 3 - 5% is de dauwpunttemperatuur van de rookgassen afhankelijk van het zwavelgehalte in de brandstof Sp(rijst.).

Bij het verbranden van zwavelhoudende stookolie met een extreem lage luchtovermaat (α ≤ 1,02) moet de dauwpunttemperatuur van het rookgas worden bepaald op basis van de resultaten van speciale metingen. De voorwaarden voor het overbrengen van ketels naar een modus met α ≤ 1,02 zijn vastgelegd in de “Richtlijnen voor het overbrengen van ketels die werken op zwavelbrandstoffen naar een verbrandingsmodus met extreem weinig overtollige lucht” (M.: SPO Soyuztekhenergo, 1980).

3. Bij het verbranden van zwavelhoudende vaste brandstoffen in stoffige toestand, de dauwpunttemperatuur van de rookgassen t p kan worden berekend op basis van het gegeven zwavel- en asgehalte in de brandstof S r pr, A r pr en waterdampcondensatietemperatuur t con volgens de formule

Waar een on- het aandeel as in de overdracht (doorgaans vastgesteld op 0,85).

Rijst. 1. Afhankelijkheid van de dauwpunttemperatuur van het rookgas van het zwavelgehalte in verbrande stookolie

De waarde van de eerste term van deze formule op een on= 0,85 kan worden bepaald uit Fig. .

Rijst. 2. Temperatuurverschillen tussen het dauwpunt van rookgassen en de condensatie van waterdamp daarin, afhankelijk van het gegeven zwavelgehalte ( S r pr) en as ( A r pr) aan brandstof

4. Bij het verbranden van gasvormige zwavelbrandstoffen kan het dauwpunt van de rookgassen worden bepaald uit Fig. op voorwaarde dat het zwavelgehalte in het gas wordt berekend zoals aangegeven, dat wil zeggen als een gewichtspercentage per 4186,8 kJ/kg (1000 kcal/kg) van de calorische waarde van het gas.

Voor gasbrandstof kan het gegeven zwavelgehalte als massapercentage worden bepaald met de formule

Waar M- het aantal zwavelatomen in het molecuul van de zwavelhoudende component;

Q- volumepercentage zwavel (zwavelhoudende component);

Q n- verbrandingswarmte van gas in kJ/m 3 (kcal/nm 3);

MET- coëfficiënt gelijk aan 4,187, als Q n uitgedrukt in kJ/m 3 en 1,0 indien in kcal/m 3.

5. De mate van corrosie van de vervangbare metalen pakking van luchtverwarmers bij het verbranden van stookolie hangt af van de temperatuur van het metaal en de mate van corrosiviteit van de rookgassen.

Bij het verbranden van zwavelhoudende stookolie met een luchtoverschot van 3 - 5% en het blazen van het oppervlak met stoom, kan de corrosiesnelheid (aan beide zijden in mm/jaar) van de RVP-pakking bij benadering worden geschat op basis van de gegevens in de tabel. .

tafel 1

Eigenaars van patent RU 2503747:

TECHNISCHE BRANCHE

De uitvinding heeft betrekking op warmtekrachttechniek en kan worden gebruikt voor het beschermen van verwarmingsbuizen van stoom- en warmwaterketels, warmtewisselaars, keteleenheden, verdampers, verwarmingsleidingen, verwarmingssystemen van woongebouwen en industriële installaties tegen kalkaanslag tijdens continu bedrijf.

ACHTERGROND VAN DE ART

De werking van stoomketels gaat gepaard met gelijktijdige blootstelling aan hoge temperaturen, druk, mechanische belasting en een agressieve omgeving, namelijk ketelwater. Ketelwater en het metaal van de verwarmingsoppervlakken van de ketel zijn afzonderlijke fasen van een complex systeem dat ontstaat door hun contact. Het resultaat van de interactie van deze fasen zijn oppervlakteprocessen die plaatsvinden op hun grensvlak. Als gevolg hiervan treedt corrosie en kalkvorming op in het metaal van de verwarmingsoppervlakken, wat leidt tot veranderingen in de structuur en mechanische eigenschappen van het metaal, en wat bijdraagt ​​aan de ontwikkeling van verschillende schades. Omdat de thermische geleidbaarheid van kalk vijftig keer lager is dan die van ijzeren verwarmingsbuizen, zijn er verliezen aan thermische energie tijdens warmteoverdracht - met een schaaldikte van 1 mm van 7 tot 12%, en met 3 mm - 25%. Ernstige kalkvorming in een continu stoomketelsysteem zorgt er vaak voor dat de productie meerdere dagen per jaar wordt stilgelegd om de kalk te verwijderen.

De kwaliteit van het voedingswater en dus van het ketelwater wordt bepaald door de aanwezigheid van onzuiverheden die verschillende soorten corrosie van het metaal van de interne verwarmingsoppervlakken kunnen veroorzaken, de vorming van primaire aanslag daarop, evenals slib als bron van secundaire schaalvorming. Bovendien hangt de kwaliteit van ketelwater ook af van de eigenschappen van stoffen die worden gevormd als gevolg van oppervlakteverschijnselen tijdens watertransport en condensaat door pijpleidingen tijdens waterbehandelingsprocessen. Het verwijderen van onzuiverheden uit het voedingswater is een van de manieren om de vorming van aanslag en corrosie te voorkomen en wordt uitgevoerd door middel van voorafgaande waterbehandeling (voor de ketel), die gericht zijn op het maximaliseren van de verwijdering van onzuiverheden die in het bronwater worden aangetroffen. De gebruikte methoden stellen ons echter niet in staat om het gehalte aan onzuiverheden in water volledig te elimineren, wat niet alleen gepaard gaat met technische problemen, maar ook met de economische haalbaarheid van het gebruik van methoden voor de behandeling van water vóór de ketel. Bovendien is waterbehandeling complex technisch systeem, is het overbodig voor ketels met een lage en gemiddelde productiviteit.

Bij bekende methoden voor het verwijderen van reeds gevormde afzettingen wordt hoofdzakelijk gebruik gemaakt van mechanische en chemische reinigingsmethoden. Het nadeel van deze methoden is dat ze niet kunnen worden geproduceerd tijdens de werking van de ketels. Bovendien vereisen chemische reinigingsmethoden vaak het gebruik van dure chemicaliën.

Er zijn ook methoden bekend om de vorming van aanslag en corrosie te voorkomen, uitgevoerd tijdens de werking van ketels.

Amerikaans octrooischrift nr. 1.877.389 stelt een werkwijze voor voor het verwijderen van kalkaanslag en het voorkomen van de vorming ervan in heetwater- en stoomketels. Bij deze methode is het oppervlak van de ketel de kathode en wordt de anode in de pijpleiding geplaatst. De methode omvat het doorgeven van gelijkstroom of wisselstroom door het systeem. De auteurs merken op dat het werkingsmechanisme van de methode is dat er onder invloed van een elektrische stroom gasbellen ontstaan ​​op het oppervlak van de ketel, die leiden tot het loslaten van de bestaande aanslag en het voorkomen van de vorming van een nieuwe. Het nadeel van deze methode is de noodzaak om constant de stroom van elektrische stroom in het systeem te handhaven.

Amerikaans octrooischrift nr. 5.667.677 stelt een werkwijze voor voor het behandelen van een vloeistof, in het bijzonder water, in een pijpleiding om de vorming van aanslag te vertragen. Deze methode is gebaseerd op het creëren van een elektromagnetisch veld in leidingen, dat in water opgeloste calcium- en magnesiumionen afstoot van de wanden van leidingen en apparatuur, waardoor wordt voorkomen dat ze kristalliseren in de vorm van kalkaanslag, waardoor de werking van ketels, ketels, warmtewisselaars en koelsystemen op hard water. Het nadeel van deze methode zijn de hoge kosten en complexiteit van de gebruikte apparatuur.

Aanvraag WO 2004016833 stelt een werkwijze voor voor het verminderen van de vorming van aanslag op een metalen oppervlak dat is blootgesteld aan een oververzadigde alkalische waterige oplossing die in staat is aanslag te vormen na een periode van blootstelling, omvattende het aanleggen van een kathodische potentiaal op genoemd oppervlak.

Deze methode kan bij verschillende worden gebruikt technologische processen, waarmee het metaal in contact komt waterige oplossing, vooral in warmtewisselaars. Het nadeel van deze methode is dat deze het metaaloppervlak niet beschermt tegen corrosie na het verwijderen van de kathodische potentiaal.

Er bestaat momenteel dus behoefte aan de ontwikkeling van een verbeterde methode voor het voorkomen van kalkvorming op verwarmingsbuizen, heetwaterketels en stoomketels, die economisch en zeer effectief zou zijn en anti-corrosiebescherming zou bieden aan het oppervlak gedurende een lange periode na gebruik. blootstelling.

In de onderhavige uitvinding wordt dit probleem opgelost met behulp van een werkwijze volgens welke een stroomvoerende elektrische potentiaal wordt gecreëerd op een metalen oppervlak, voldoende om de elektrostatische component van de adhesiekracht van colloïdale deeltjes en ionen aan het metalen oppervlak te neutraliseren.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING

Een doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een verbeterde werkwijze voor het voorkomen van kalkvorming in verwarmingsleidingen van heetwater- en stoomketels.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van de mogelijkheid om de noodzaak van ontkalking tijdens de werking van heetwater- en stoomketels te elimineren of aanzienlijk te verminderen.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het elimineren van de noodzaak om verbruikbare reagentia te gebruiken om de vorming van aanslag en corrosie van verwarmingsbuizen van waterverwarmings- en stoomketels te voorkomen.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het mogelijk te maken dat er wordt gewerkt aan het voorkomen van de vorming van aanslag en corrosie van verwarmingsbuizen van heetwater- en stoomketels op vervuilde ketelbuizen.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het voorkomen van de vorming van aanslag en corrosie op een metalen oppervlak vervaardigd uit een ijzerhoudende legering en in contact met een stoom-wateromgeving waaruit aanslag kan ontstaan. Deze methode bestaat uit het aanleggen op het gespecificeerde metalen oppervlak van een stroomvoerende elektrische potentiaal die voldoende is om de elektrostatische component van de adhesiekracht van colloïdale deeltjes en ionen op het metalen oppervlak te neutraliseren.

Volgens sommige particuliere uitvoeringsvormen van de geclaimde werkwijze wordt het stroomvoerende potentieel ingesteld in het bereik van 61-150 V. Volgens enkele particuliere uitvoeringsvormen van de geclaimde werkwijze is de bovengenoemde ijzerhoudende legering staal. In sommige uitvoeringsvormen is het metalen oppervlak het binnenoppervlak van de verwarmingsbuizen van een heetwater- of stoomketel.

Geopenbaard in deze beschrijving De methode heeft de volgende voordelen. Een voordeel van de werkwijze is de verminderde vorming van aanslag. Een ander voordeel van de onderhavige uitvinding is de mogelijkheid om een ​​werkend elektrofysisch apparaat te gebruiken, zodra het is aangeschaft, zonder de noodzaak om consumeerbare synthetische reagentia te gebruiken. Een ander voordeel is de mogelijkheid om met vuile ketelbuizen aan de slag te gaan.

Het technische resultaat van de onderhavige uitvinding is daarom het verhogen van de bedrijfsefficiëntie van heetwater- en stoomketels, het verhogen van de productiviteit, het verhogen van de efficiëntie van de warmteoverdracht, het verminderen van het brandstofverbruik voor het verwarmen van de ketel, het besparen van energie, enz.

Andere technische resultaten en voordelen van de onderhavige uitvinding omvatten het verschaffen van de mogelijkheid van laag-voor-laag vernietiging en verwijdering van reeds gevormde aanslag, evenals het voorkomen van nieuwe vorming ervan.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

Figuur 1 toont de verdeling van afzettingen op de interne oppervlakken van de ketel als gevolg van het toepassen van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING

De werkwijze van de onderhavige uitvinding omvat het aanbrengen op een metalen oppervlak dat onderhevig is aan aanslagvorming van een stroomvoerende elektrische potentiaal die voldoende is om de elektrostatische component van de adhesiekracht van colloïdale deeltjes en aanslagvormende ionen op het metaaloppervlak te neutraliseren.

De term "geleidend elektrisch potentieel" zoals gebruikt in deze toepassing betekent een wisselpotentiaal dat de elektrische dubbele laag neutraliseert op het grensvlak van het metaal en het water-stoommedium dat zouten bevat die tot kalkvorming leiden.

Zoals de vakman bekend is, zijn dragers elektrische lading In een metaal zijn de dislocaties van de kristallijne structuur langzaam vergeleken met de belangrijkste ladingsdragers - elektronen -, die een elektrische lading dragen en dislocatiestromen vormen. Deze stromen komen naar het oppervlak van de verwarmingsbuizen van de ketel en worden tijdens de vorming van kalkaanslag onderdeel van de dubbele elektrische laag. De stroomvoerende, elektrische, pulserende (dat wil zeggen wisselende) potentiaal initieert de verwijdering van de elektrische lading van dislocaties van het metalen oppervlak naar de grond. In dit opzicht is het een geleider van dislocatiestromen. Als gevolg van de werking van deze stroomvoerende elektrische potentiaal wordt de elektrische dubbele laag vernietigd en valt de kalk geleidelijk uiteen en komt in de vorm van slib in het ketelwater terecht, dat tijdens het periodieke spoelen uit de ketel wordt verwijderd.

De term “stroomvoerend potentieel” is dus begrijpelijk voor een vakman en bovendien bekend uit de stand van de techniek (zie bijvoorbeeld octrooi RU 2128804 C1).

Als apparaat voor het creëren van een stroomvoerende elektrische potentiaal kan bijvoorbeeld een apparaat worden gebruikt dat wordt beschreven in RU 2100492 C1, dat een omvormer met een frequentieomvormer en een pulserende potentiaalregelaar omvat, evenals een pulsvormregelaar. Een gedetailleerde beschrijving van dit apparaat vindt u in RU 2100492 C1. Elke andere soortgelijke inrichting kan ook worden gebruikt, zoals de vakman zal begrijpen.

De geleidende elektrische potentiaal volgens de onderhavige uitvinding kan worden toegepast op elk deel van het metalen oppervlak op afstand van de basis van de ketel. De plaats van toepassing wordt bepaald door het gemak en/of de effectiviteit van het gebruik van de geclaimde werkwijze. Een deskundige op dit gebied zal, met gebruikmaking van de hierin geopenbaarde informatie en gebruikmaking van standaard testtechnieken, in staat zijn de optimale locatie voor het aanleggen van de stroom-dalende elektrische potentiaal te bepalen.

In sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding is de stroomdalende elektrische potentiaal variabel.

De stroomafnemende elektrische potentiaal volgens de onderhavige uitvinding kan gedurende verschillende tijdsperioden worden toegepast. Het tijdstip van toepassing van het potentieel wordt bepaald door de aard en mate van vervuiling van het metalen oppervlak, de samenstelling van het gebruikte water, het temperatuurregime en de bedrijfseigenschappen van het verwarmingsapparaat en andere factoren die bekend zijn bij specialisten op dit gebied van de technologie . Een deskundige op dit gebied zal, met gebruikmaking van de hierin geopenbaarde informatie en gebruikmaking van standaard testprocedures, in staat zijn om het optimale tijdstip te bepalen voor het aanleggen van de stroomverlagende elektrische potentiaal, gebaseerd op de doelstellingen, omstandigheden en toestand van het thermische apparaat.

De grootte van de stroomvoerende potentiaal die nodig is om de elektrostatische component van de adhesiekracht te neutraliseren, kan worden bepaald door een specialist op het gebied van de colloïdchemie op basis van informatie bekend uit de stand van de techniek, bijvoorbeeld uit het boek B.V. Deryagin, N.V. Churaev, V. M. Müller. "Surface Forces", Moskou, "Nauka", 1985. Volgens sommige uitvoeringsvormen ligt de grootte van de stroomvoerende elektrische potentiaal in het bereik van 10 V tot 200 V, met meer voorkeur van 60 V tot 150 V, met nog meer voorkeur van 61 V tot 150 V. Waarden van het stroomvoerende elektrische potentieel in het bereik van 61 V tot 150 V leiden tot de ontlading van de dubbele elektrische laag, die de basis vormt van de elektrostatische component van de adhesiekrachten op schaal en, als gevolg daarvan, schaalvernietiging. Waarden van het stroomvoerende potentieel onder 61 V zijn onvoldoende om de schaal te vernietigen, en bij waarden van het stroomvoerende potentieel boven 150 V zal waarschijnlijk ongewenste elektrische erosievernietiging van het metaal van de verwarmingsbuizen beginnen.

Het metalen oppervlak waarop de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding kan worden toegepast, kan deel uitmaken van de volgende thermische apparaten: verwarmingsbuizen van stoom- en warmwaterketels, warmtewisselaars, keteleenheden, verdampers, verwarmingsleidingen, verwarmingssystemen van woongebouwen en industriële installaties tijdens lopende exploitatie. Deze lijst is illustratief en beperkt niet de lijst van apparaten waarop de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding kan worden toegepast.

In sommige uitvoeringsvormen kan de ijzerhoudende legering waaruit het metalen oppervlak is gemaakt waarop de werkwijze van de onderhavige uitvinding kan worden toegepast staal of een ander ijzerhoudend materiaal zijn, zoals gietijzer, kovar, fechral, ​​transformatorstaal, alsifer, magneto, alnico, chroomstaal, invar, etc. Deze lijst is illustratief en beperkt niet de lijst van ijzerhoudende legeringen waarop de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding kan worden toegepast. Een deskundige op dit gebied zal, op basis van in de techniek bekende kennis, in staat zijn dergelijke ijzerbevattende legeringen te identificeren die volgens de onderhavige uitvinding kunnen worden gebruikt.

Het waterige medium waaruit aanslag kan ontstaan, volgens sommige uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, is leidingwater. Het waterige medium kan ook water zijn dat opgeloste metaalverbindingen bevat. De opgeloste metaalverbindingen kunnen ijzer en/of aardalkalimetaalverbindingen zijn. Het waterige medium kan ook een waterige suspensie van colloïdale deeltjes van ijzer en/of aardalkalimetaalverbindingen zijn.

De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding verwijdert eerder gevormde afzettingen en dient als een reagensvrij middel voor het reinigen van interne oppervlakken tijdens de werking van een verwarmingsapparaat, waardoor vervolgens de kalkvrije werking ervan wordt gegarandeerd. In dit geval is de grootte van de zone waarbinnen het voorkomen van aanslag en corrosie wordt bereikt aanzienlijk groter dan de grootte van de zone van effectieve aanslagvernietiging.

De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding heeft de volgende voordelen:

Vereist geen gebruik van reagentia, d.w.z. milieuvriendelijk;

Eenvoudig te implementeren, vereist geen speciale apparaten;

Hiermee kunt u de warmteoverdrachtscoëfficiënt verhogen en de efficiëntie van ketels verhogen, wat de economische indicatoren van de werking ervan aanzienlijk beïnvloedt;

Kan gebruikt worden als aanvulling op de toegepaste methoden van voorketelwaterbehandeling, of afzonderlijk;

Hiermee kunt u de processen van waterontharding en ontluchting achterwege laten, wat het technologische schema van ketelhuizen aanzienlijk vereenvoudigt en het mogelijk maakt om de kosten tijdens constructie en exploitatie aanzienlijk te verlagen.

Mogelijke objecten van de methode kunnen warmwaterketels, restwarmteketels, gesloten warmtetoevoersystemen, installaties voor thermische ontzilting van zeewater, stoomconversie-installaties, enz. zijn.

De afwezigheid van corrosieschade en kalkvorming op interne oppervlakken opent de mogelijkheid om fundamenteel nieuwe ontwerp- en lay-outoplossingen te ontwikkelen voor stoomketels met laag en middelhoog vermogen. Dit zal, als gevolg van de intensivering van thermische processen, een aanzienlijke vermindering van het gewicht en de afmetingen van stoomketels mogelijk maken. Zorg voor het gespecificeerde temperatuurniveau van de verwarmingsoppervlakken en verminder bijgevolg het brandstofverbruik, de hoeveelheid rookgassen en de uitstoot ervan in de atmosfeer.

VOORBEELD VAN IMPLEMENTATIE

De in de onderhavige uitvinding geclaimde methode werd getest bij de ketelfabrieken van Admiralty Shipyards en Krasny Khimik. Er is aangetoond dat de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding de interne oppervlakken van keteleenheden effectief van afzettingen reinigt. Tijdens deze werkzaamheden zijn besparingen gerealiseerd standaard brandstof 3-10%, terwijl de spreiding in besparingswaarden verband houdt met verschillende mate van vervuiling van de interne oppervlakken van keteleenheden. Het doel van het werk was om de effectiviteit van de geclaimde methode te evalueren voor het garanderen van reagensvrije, kalkvrije werking van stoomketels met middelhoog vermogen onder omstandigheden van hoogwaardige waterbehandeling, naleving van het waterchemieregime en een hoog professioneel niveau. van de werking van de apparatuur.

Het testen van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding werd uitgevoerd op stoomketeleenheid nr. 3 DKVR 20/13 van het 4e Krasnoselskaya-ketelhuis van de zuidwestelijke tak van de State Unitary Enterprise "TEK SPb". De werking van de keteleenheid werd uitgevoerd in strikte overeenstemming met de vereisten van regelgevende documenten. De ketel is uitgerust met alle noodzakelijke middelen om de bedrijfsparameters te bewaken (druk en stroomsnelheid van de gegenereerde stoom, temperatuur en stroomsnelheid van het voedingswater, druk van blaaslucht en brandstof op de branders, vacuüm in de hoofdsecties van het gastraject van de keteleenheid). De stoomopbrengst van de ketel werd op 18 t/uur gehouden, de stoomdruk in de keteltrommel bedroeg 8,1...8,3 kg/cm2. De economiser werkte in de verwarmingsmodus. Als bronwater werd stadswatervoorzieningswater gebruikt, dat voldeed aan de eisen van GOST 2874-82 "Drinkwater". Opgemerkt moet worden dat de hoeveelheid ijzerverbindingen die de gespecificeerde stookruimte binnenkomen in de regel de wettelijke vereisten (0,3 mg/l) overschrijdt en 0,3-0,5 mg/l bedraagt, wat leidt tot intensieve overgroei van interne oppervlakken met ijzerverbindingen .

De effectiviteit van de methode werd beoordeeld op basis van de toestand van de interne oppervlakken van de keteleenheid.

Beoordeling van de invloed van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding op de toestand van de interne verwarmingsoppervlakken van de keteleenheid.

Vóór aanvang van de tests werd een interne inspectie van de ketelunit uitgevoerd en werd de begintoestand van de interne oppervlakken geregistreerd. Een voorlopige inspectie van de ketel werd uitgevoerd aan het begin van het stookseizoen, een maand na de chemische reiniging. Als resultaat van de inspectie werd onthuld: op het oppervlak van de trommels bevinden zich continue vaste afzettingen met een donkerbruine kleur, die paramagnetische eigenschappen bezitten en vermoedelijk uit ijzeroxiden bestaan. De dikte van de afzettingen bedroeg visueel maximaal 0,4 mm. In het zichtbare deel van de kookpijpen, voornamelijk aan de zijde die naar de oven is gericht, zijn niet-continue vaste afzettingen aangetroffen (maximaal vijf plekken per 100 mm pijplengte met een afmeting van 2 tot 15 mm en een visuele dikte van maximaal 0,5 mm).

Het apparaat voor het creëren van een stroomvoerende potentiaal, beschreven in RU 2100492 C1, werd op punt (1) aangesloten op het luik (2) van de bovenste trommel aan de achterkant van de ketel (zie figuur 1). Het stroomvoerende elektrische potentieel was gelijk aan 100 V. Het stroomvoerende elektrische potentieel werd gedurende 1,5 maand continu gehandhaafd. Aan het einde van deze periode werd de ketelunit geopend. Als resultaat van een interne inspectie van de keteleenheid werd een vrijwel volledige afwezigheid van afzettingen (niet meer dan 0,1 mm visueel) vastgesteld op het oppervlak (3) van de bovenste en onderste trommels binnen 2-2,5 meter (zone (4) ) vanaf de trommelluiken (apparaataansluitpunten om een ​​stroomvoerend potentieel te creëren (1)). Op een afstand van 2,5-3,0 m (zone (5)) van de luiken werden sedimenten (6) bewaard in de vorm van individuele knobbeltjes (vlekken) tot 0,3 mm dik (zie figuur 1). Verder, als je naar voren beweegt (op een afstand van 3,0-3,5 m van de luiken), beginnen continue afzettingen (7), visueel tot 0,4 mm, d.w.z. op deze afstand van het aansluitpunt van de inrichting was het effect van de reinigingsmethode volgens de onderhavige uitvinding praktisch niet zichtbaar. Het stroomvoerende elektrische potentieel was gelijk aan 100 V. Het stroomvoerende elektrische potentieel werd gedurende 1,5 maand continu gehandhaafd. Aan het einde van deze periode werd de ketelunit geopend. Als resultaat van een interne inspectie van de keteleenheid werd een vrijwel volledige afwezigheid van afzettingen (niet meer dan 0,1 mm visueel) vastgesteld op het oppervlak van de bovenste en onderste trommels binnen 2-2,5 meter van de trommelluiken (bevestigingspunten van het apparaat voor het creëren van stroomvoerend potentieel). Op een afstand van 2,5-3,0 m van de luiken werden de afzettingen bewaard in de vorm van individuele knobbeltjes (vlekken) tot 0,3 mm dik (zie figuur 1). Verder, als je naar voren beweegt (op een afstand van 3,0-3,5 m van de luiken), beginnen visuele afzettingen tot 0,4 mm visueel, d.w.z. op deze afstand van het aansluitpunt van de inrichting was het effect van de reinigingsmethode volgens de onderhavige uitvinding praktisch niet zichtbaar.

In het zichtbare deel van de kookpijpen, binnen 3,5-4,0 m van de trommelluiken, werd een vrijwel volledige afwezigheid van afzettingen waargenomen. Verder worden, naarmate we verder naar voren gaan, niet-continue vaste afzettingen aangetroffen (tot vijf plekken per 100 l.mm met een grootte van 2 tot 15 mm en een visuele dikte tot 0,5 mm).

Als resultaat van deze testfase werd geconcludeerd dat de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, zonder het gebruik van enige reagentia, eerder gevormde afzettingen effectief kan vernietigen en een kalkvrije werking van de keteleenheid kan garanderen.

Op volgende fase Tijdens het testen werd het apparaat voor het creëren van een stroomvoerend potentieel aangesloten op punt "B" en de tests gingen nog eens 30-45 dagen door.

De volgende opening van de keteleenheid vond plaats na 3,5 maanden continu gebruik van het apparaat.

Uit een inspectie van de keteleenheid bleek dat de voorheen resterende afzettingen volledig waren vernietigd en dat er slechts een kleine hoeveelheid in de onderste delen van de ketelleidingen achterbleef.

Hierdoor konden we de volgende conclusies trekken:

De grootte van de zone waarbinnen een kalkvrije werking van de keteleenheid wordt gegarandeerd, overschrijdt aanzienlijk de grootte van de zone van effectieve vernietiging van afzettingen, waardoor daaropvolgende overdracht van het verbindingspunt van het stroomvoerende potentieel mogelijk is om het gehele interne oppervlak te reinigen van de keteleenheid en verder de kalkvrije werking ervan behouden;

De vernietiging van eerder gevormde afzettingen en het voorkomen van de vorming van nieuwe worden verzekerd door processen van verschillende aard.

Op basis van de resultaten van de inspectie werd besloten om door te gaan met testen tot het einde van de verwarmingsperiode om uiteindelijk de vaten en kookleidingen te reinigen en de betrouwbaarheid van het garanderen van een kalkvrije werking van de ketel te bepalen. De volgende opening van de keteleenheid vond na 210 dagen plaats.

De resultaten van de interne inspectie van de ketel toonden aan dat het proces van het reinigen van de interne oppervlakken van de ketel in de bovenste en onderste trommels en kookpijpen resulteerde in een vrijwel volledige verwijdering van afzettingen. Een dunne, dichte coating gevormd op het gehele oppervlak van het metaal, zwart van kleur met een blauwe aanslag, waarvan de dikte, zelfs in bevochtigde toestand (vrijwel onmiddellijk na het openen van de ketel), visueel niet groter was dan 0,1 mm.

Tegelijkertijd werd de betrouwbaarheid van het garanderen van een kalkvrije werking van de keteleenheid bij gebruik van de werkwijze van de onderhavige uitvinding bevestigd.

Het beschermende effect van de magnetietfilm duurde tot 2 maanden na het loskoppelen van het apparaat, wat voldoende is om het behoud van de keteleenheid te garanderen met behulp van de droge methode bij het overbrengen naar reserve of voor reparatie.

Hoewel de onderhavige uitvinding is beschreven met betrekking tot diverse specifieke voorbeelden en uitvoeringsvormen, dient begrepen te worden dat de uitvinding daartoe niet beperkt is en dat deze in de praktijk kan worden gebracht binnen de reikwijdte van de volgende conclusies.

1. Werkwijze voor het voorkomen van de vorming van aanslag op een metalen oppervlak gemaakt van een ijzerhoudende legering en in contact met een stoom-wateromgeving waaruit aanslag kan ontstaan, omvattende het aanleggen van een stroomvoerende elektrische potentiaal op het metalen oppervlak in de bereik van 61 V tot 150 V om de elektrostatische component van de krachtadhesie tussen het genoemde metaaloppervlak en de colloïdale deeltjes en ionen die aanslag vormen te neutraliseren.

De uitvinding heeft betrekking op warmtekrachttechniek en kan worden gebruikt voor het beschermen tegen ketelsteen en corrosie van verwarmingsbuizen van stoom- en warmwaterketels, warmtewisselaars, keteleenheden, verdampers, verwarmingsleidingen, verwarmingssystemen van woongebouwen en industriële installaties tijdens bedrijf. Een werkwijze voor het voorkomen van de vorming van aanslag op een metalen oppervlak gemaakt van een ijzerhoudende legering en in contact met een stoom-wateromgeving waaruit aanslag kan ontstaan, omvat het aanleggen op dat metalen oppervlak van een stroomvoerende elektrische potentiaal in het gebied van 61 V tot 150 V om de elektrostatische component van de adhesiekracht tussen het gespecificeerde metalen oppervlak en colloïdale deeltjes en ionen die aanslag vormen te neutraliseren. Het technische resultaat is het verhogen van de efficiëntie en productiviteit van heetwater- en stoomketels, het verhogen van de efficiëntie van de warmteoverdracht, het garanderen van laag-voor-laag vernietiging en verwijdering van gevormde aanslag, en het voorkomen van nieuwe vorming ervan. 2 salaris f-ly, 1 ave., 1 ill.