МЕТАЛЛ ПАРОВОГО КОТЛА

КОРРОЗИЯ ТРУБ ПОД СЛОЕМ ШЛАМА

Описанные выше виды коррозии вызываются непо­средственным воздействием соответствующих веществ на металлические поверхности парового котла. Существует и иной вид коррозионных разрушений. Разъедание ме­талла может происходить при его взаимодействии с ле­жащими на его поверхности продуктами коррозии: окис­лами железа и 'меди. Такая коррозия является вторич­ной. Для ее возникновения требуется, чтобы в самом котле, питательном тракте или конденсаторе паровой турбины происходила первичная коррозия металла. Продукты этой коррозии, попадая в котел, могут вместе I с другими находящимися в котловой воде веществами отлагаться на поверхностях нагрева в виде слоя шла,- V ма. При этом возникают отдельные элементарные участ - ' ки электролиза, в которых металл труб становится ано­дом, а продукты коррозии -—катодом. Слабые электриче­ские токи приводят к постепенному разрушению основ­ного металла и соответствующему увеличению слоя его окислов, вследствие чего процесс коррозии с течением 84
времени ускоряется. При этом возникают отдулины вследствие уменьшения толщины стенки или чрезмерно­го нагрева стенок трубы, а при сквозном разъедании— свищи.

Наибольшие отложения образуются в зоне макси­мальной тепловой нагрузки, т. е. в экранных трубах на­против ядра факела, где и возникают коррозионные разрушения. Отложение окислов металла происходит также в барабанах котла и нижних коллекторах экра­нов. В экономайзере продукты коррозии выпадают пре­имущественно при длительной работе котла с очень ма­лой нагрузкой или при систематическом пребывании его в горячем резерве.

Места отложения окислов металлов не вполне совпа­дают с местами отложения других видов шлама. Тяже­лые окислы железа и меди не могут в большом 'Количе­стве переноситься водой по длине барабана, внутри ко­торого вода движется с малой скоростью, поэтому в со­леные отсеки ступенчатого испарения они попадают в относительно меньшем количестве, чем другие виды шлама. Их отложения на поверхностях нагрева возни­кают не только в соленых, но и в чистом отсеке.

Кислород. может попасть в котел с питательной во­дой не только вследствие неполного его удаления в деа­эраторе, но и через неплотности в конденсаторе паровой турбины, через которые в конденсат просачивается охлаждающая вода с растворенным в ней кислородом. Кроме того, так как температура в конденсаторе равна температуре кипения воды при имеющемся там очень малом давлении, кислород выделяется в нем и вызы­вает коррозию латунных трубок. Продукты этой корро­зии — окислы меди —■ попадают в паровой котел и, от­лагаясь на поверхностях нагрева, создают очаги еще более сильной коррозии, чем окислы железа.

Борьба с отложениями окислов железа и меди в ос­новном должна вестись по линии предотвращения пер­вичной 'Коррозии металла. Кроме упомянутых выше ви­дов первичной коррозии, опасным является также дей­ствие углекислоты:, которая попадает в питательный тракт главным образом при разложении бикарбонатов. До экономайзера парового котла свободная углекислота обычно не доходит. Под ее действием разрушаются пи­тательные насосы, регенеративные подогреватели, пита­тельные трубопроводы и пр., а образующиеся окислы железа и меди выносятся водой в котел.

Для борьбы с такой коррозией рекомендуется систе­матическое удаление углекислоты из отдельных тепло - обменных аппаратов, в которых она накапливается над слоем воды.

Коррозия под слоем шлама может происходить с большой интенсивностью при вполне удовлетворитель­ной деаэрации питательной воды и отсутствии каких - либо видимых ненормальностей в работе самого котла. Весьма опасным может оказаться и действие технологи­ческой окалины, оставшейся на внутренней поверхно­сти труб после их изготовления на заводе, а также ржавчины, которой могут покрываться трубы во время хранения до начала монтажа котла.

Содержание окислов железа и меди в питательной и котловой воде должно периодически проверяться.

На одной из ТЭЦ у коглов типа ТП-170-1 паропроизводитель - ностью 170 т/ч при температуре пара 510° С стали систематически появляться свищи на экранных трубах в зоне максимального теп- ловосприятия, находящейся на 1—2 м выше зажигательного пояса (станция работала на угле марки АШ).

Ремонт большинства труб состоял в наплавке металла в месте образования свищей. Несколько поврежденных участков труб вырезали. Внутри этих труб обнаружили отложения шлама, состо - , явшего на 60—70% из окислов железа и на 10—20%—из окислов меди. Под этими отложениями металл был сильно поражен кор­розией. Вне границ отложения шлама разъедание металла отсут­ствовало. Налицо была типичная коррозия под слоем шлама, при которой, как уже упоминалось, окислы железа и меди являются катодом, а основной металл трубы — анодом и разрушение основ­ного металла сопровождается соответствующим увеличением слоя окислов, а также ускорением дальнейшего процесса коррозии.

В экранах чистого отсека ступенчатого испарения свищи по­являлись большей частью над заводскими сварными стыками (рис. 61). В экранах соленых отсеков большинство свищей возни­кало вдали от сварных стыков, обычно на гибах труб, а иногда и на прямых участках.

Отложение в трубах окислов железа и меди было связано с их чрезмерным содержанием в питательной воде. Это вызывалось мно­гими причинами, но. прежде всего высоким содержанием окислов' железа в конденсате, возвращаемом на ТЭЦ от близлежащего хи­мического завода.

Вполне закономерно, что при наличии в котловой воде боль­шого количества взвешенных частиц они выпадали в зоне макси­мального тепловосприятия труб. Закономерным было и их преиму­щественное выпадание на неровностях вблизи сварных стыков или в местах наибольшей концентрации, т. е. в соленых отсеках.

В гл. 3 указывалось, что до 1957 г. при автоматической сварке па заводе экранных труб внутри них оставался кольцевой выступ, который в горячем состоянии разглаживался дорном. Чем выше был кольцевой выступ, тем больше завихрял он проходивший в трубе пароводяной поток и тем легче возникало за выступом на­чальное отложение окислов железа и меди. Высота кольцевого вы­ступа определялась диаметром дорна и уве­личивалась по мере его износа.

Для ликвидации повторных поврежде­ний экранных труб был осуществлен ряд мероприятий по уменьшению содержания окислов железа и меда їв. питательной воде; котлы подвергли "кислотной промывке, а по­раженные коррозией участки труб были за­менены.