Предупреждение АВАРИЙ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

КИСЛОРОДНАЯ КОРРОЗИЯ

Кислородная коррозия является самым распространен­ным видом разрушения металла котла, ей подвергаются, все элементы котла, изготовленные из углеродистых и низко­легированных сталей, которые контактируют с водой прак­тически с любым содержанием в ней кислорода. В случае литания котла недеаэрированной водой или неудовлетвори­тельной работы деаэратора при эксплуатации котлов коррозия приобретает опасный характер лишь при содер­жании кислорода в питательной воде, превышающем 20 мкг/кг. Коррозия может сопровождаться образованием локальных язв с диаметром до 5 и редко —до 10 мм, как. правило, закрытых рыхлым слоем ржавчины.

Кислородная язвенная коррозия развивается в глубь металла. Значительные. язвы коррозии встречаются под влажным шламом (в торцах барабанов и в коллекторах).

При эксплуатации котлов кислородная коррозия наблю­дается в основном на входных участках экономайзеров, и при содержании кислорода более 0,3 мг/кг она появляет­ся на остальной части экономайзера, в барабане котла и даже в опускных трубах.

На внутренней поверхности барабана образуются бу­горки — ржавчина коричневого цвета, под которой обычно имеется слой оксидов железа черного цвета. При очистке этих мест - стальной щеткой обнаруживается язвина, кото­рая, если не принять меры, может увеличиваться вплоть до образования свищей. Наибольшее количество язвин обна­руживают в паровом пространстве барабана, в местах переменного уровня воды, под коробками сепарационных устройств, на головках заклепок и др.

Кислородная коррозия барабанов может происходить в период ремонта котла и при нахождении, его в резерве. В последнем случае коррозию называют стояночной. Стоя­ночная коррозия может образоваться как в котлах, напол­ненных водой, так и в котлах без воды. В первом случае она возможна, если в воде имеется растворенный кислород, а во втором — если стенки барабана влажные и к ним име­ется доступ кислорода.

При температуре воды 40—75 °С, как правило, йоража-> ется одновременно воздушное и водяное пространство барабана, а при 40 °С и ниже коррозия поражает водяное пространство. Во всех случаях коррозия особенно интен­сивно образуется на границе раздела вода — воздух, т. е. на ватерлинии и петли недренируемого перегревателя. Если возникают затруднения в установлении происхождения кислородной коррозии, необходимо вырезать участки труб из петель перегревателя, которые при простаивании запол­нены водой и часто имеют солевые отложения.

При выявлении коррозионных язв в вырезанных участ­ках труб можно полагать, что подобные поражения в дру­гих местах котла вызваны протеканием стояночной корро­зии. Значит, коррозия петель перегревателя является индикатором стояночной коррозии всего котла. Если обна­ружены язвы на входных участках экоиомайзерных труб, то это говорит о том, что коррозия вызвана поступлением в котел кислорода во время работы, а не при его простаи­вании;'поражение в петлях перегревателя в данном случае отсутствуют.

На практике часто выявляются коррозионные пораже­ния металла смешанного характера в виде язв стояночной и рабочей коррозии, которые взаимно усиливают протека­ние коррозии. Интенсивной коррозии подвергаются элемен­ты котлов после гидравлического испытания на заводах - изготовителях и монтажных площадках. Оставшаяся вода часто является причиной серьезных язвенных поражений металла до включения в работу котла.

Длительное хранение блоков на монтажной площадке без их консервации может привести к опасной коррозии до монтажа котла.

Влияние кислорода на скорость коррозии металла про­является в двух противоположных направлениях. Во-пер­вых, кислород увеличивает скорость коррозионного процес­са, так как является мощным деполяризатором катодных участков, во-вторых — оказывает пассивирующее действие на - поверхность металла. Побочными процессами при воз­действии кислорода на металл являются образование пар неравномерной аэрации и резкое снижение концентрации ионов F2+ из-за окисления их до Fe34*. Оба эти& процесса способствуют развитию коррозии.

Кислородная коррозия металла паровых котлов может быть предотвращена термической деаэрацией и термичес­кой деаэрацией с последующей обработкой воды сульфи­том натрия для устранения остаточного кислорода (суль - фитирование воды). Выбор наиболее приемлемого способа для предупреждения кислородной коррозии производится с учетом параметров и мощности котлов, а также специфи­ки их эксплуатации.

Для предупреждения аварий из-за коррозионных по­вреждений питательных трубопроводов и пароводяного тракта с давлением до 3,9 МПа паропроизводительностью 2 т/ч и более Правилами по котлам [1] нормируется содер­жание кислорода в питательной воде в зависимости от применяемых в котельных агрегатах экономайзеров, кото­рое не должно превышать: 100 мкг/кг для котлов без эко­номайзеров и с чугунными экономайзерами, 30 мкг/кг для котлов со стальными экономайзерами.

На тепловых электростанциях содержание кислорода в питательной воде (до точки ввода обескислороживающих химических реагентов) в соответствии с правилами техни­ческой эксплуатации электрических станций и сетей Мин­энерго СССР не должно превышать 20 мкг/кг для котлов с давлением 10 МПа и выше.

Выполнение приведенных нормативов обеспечивается обработкой воды в деаэраторах. Содержание кислорода в воде при ее кипении равно нулю. При температуре воды ниже температуры кипения содержание растворенного в ней кислорода тем выше, чем больше недогрев.

При обслуживании деаэраторной установки необходимо следить за давлением и температурой в баках-акумулято- рах. Нормальным считается уровень воды в деаэраторных баках, достигающий 3/4 высоты верхнего водоуказательно­го стекла.

І Водоуказательные стекла должны быть всегда чистыми, не реже 1 раза в смену их следует продувать. Задвижки на линиях перелива деаэраторов необходимо держать откры­тыми, работоспособность их проверять не реже одного ра­за в 10 дней,

Недопустимы перегрузки, переполнение деаэраторов и работа на перелив, а также вибрация деаэраторов, появ^- ление гидравлических ударов в колонках и баках. Не реже двух раз в смену следует производить отбор проб питатель­ной воды из баков для определения содержания в ней кислорода. Периодически определяют также содержание С02 в деаэрированной воде.

Наличие свободного диоксида углерода в питательной воде паровых котлов недопустимо.

Один раз в смену следует проверять исправность клапа­нов регуляторов уровня и перелива предохранительных клапанов на деаэраторах, коллекторе греющего пара, а также на трубопроводах сбросов из растопочных сепара­торов котла в деаэраторы.