Предупреждение АВАРИЙ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

ПОДІ1ШАМОВАЯ КОРРОЗИЯ

Подшламовая коррозия металла кипятильных и экран­ных труб паровых котлов развивается в виде раковин под слоем шлама, в основном железнооксидных осадков, а так­же под железофосфатными и другими рыхлыми отложения­ми, которые скапливаются на участке труб, обращенном к факелу топки. Вблизи раковин поверхность трубы покры­та рыхлым слоем ржавчины, под которой металл не имеет признаков разрушения, однако в нем можно обнаружить присутствие оксидов трехвалентного железа и меди. Ско­рость проникновения процесса разрушения в глубь метал­ла колеблется в значительных пределах: от долей милли­метра до 1 мм в год и более.

Основными составляющими удаленных с поврежденных труб наростов являются Fe203 — до 90,% и СиО — до 10 %. Металлографическими исследованиями обнаружены волос­ные'трещины у труб под слоем шлама с признаками обез­углероживания металла. Снижена механическая прочность прокорродированных труб, которая была установлена при гидравлическом испытании.

Коррозионные разрушения труб отмечены на многих электростанциях на котлах высокого и даже среднего дав­ления.

Повреждения экранных труб на одной электростанции привели к останову котлов после пятимесячной работы с момента ввода в экс­плуатацию. На другой электростанции за четыре года эксплуатации подшламовая коррозия привела к многочисленным случаям останова котла с последующей за*меной большого количества кипятильных и эк­ранных труб из-за образования в них свищей. Повреждения были со­средоточены на подъемных трубах заднего и бокового экранов вблизи их изгиба перед холодной воронкой; обнаружены несколько случаев поражений металла труб около сварных швов и наплавленных участ­ков металла самих швов вдали от изгибов. Котлы питались смесью конденсата турбин и дистиллята испарителей; деаэрация питательной воды происходила в конденсаторах турбин, при этом содержание раст­воренного кислорода в питательной воде колебалось в пределах от 0,05 до 0,15 мг/кг, углекислоты — от 2 до 5 мг/кг. Наличие в питательной воде кислорода и углекислоты вызывало коррозию питательного трак­та с выносом из него продуктов коррозии в котлы, что подтверждается обнаруженным скоплением отложений на поверхностях нагрева, со­стоящих на 86 % из оксидов железа и на 14 % из оксидов меди и рво - бодной меди. Наносное происхождение отложений объясняется'"не только присутствием в них меди, но и хорошим состоянием металла под ними на стороне труб, противоположной огневой. С огневой стороны труб отложения сильно уплотнены, и под ними обнаруживаются разъ­едания металла.

Котловая вода в течение последних двух лет эксплуатации котлов характеризовалась общей щелочностью 4,2 мг-экв/г, щелочным числом 50—70 мг/кг NaOH и содержанием фосфатов 15—20 мг/кг РО^"",

Непосредственное воздействие на металл котла кислорода, посту­пающего с питательной водой, не может быть причиной столь интенсив* ной и своеобразной коррозии металла. Содержащийся в воде кислород представляет опасность в первую очередь для экономайзеров, а затем для барабана и водоопускных труб. Осмотры показали, что в этих местах котла наблюдалась обычная язвенная коррозия, резко отличаю­щаяся от катастрофического разрушения подъемных труб заднего эк­рана.

При ракушечной коррозии, которая является разновид­ностью коррозии подшламовой, в местах повреждений ме­талла образуются наросты своеобразной формы, при отде­лении от стенки трубы по внешнему виду они напоминают ракушки, размеры их достигают 20 мм по толщине и пло­щадь 25 см2.

Над поверхностью металла выступает верхняя ее часть, нижняя часть ракушки располагается в корродирующем металле. Повреждаются участки труб с огневой сторо­ны в местах скопления наносного железооксидного шлама.

Методы предупреждения подшламовой коррозии бази­руются преимущественно на устранении-поступления в кот­лы оксидов трехвалентного железа и меди — основных стимуляторов данного вида разрушения металла котлов. Методы уменьшения содержания в питательной воде и ее составляющих продуктов коррозии основываются на при­менении химически стойких покрытий, удалении из воды агрессивных газов путем декарбонизации и вакуумной де­аэрации, а также методами консервации котлов.

Для защиты котла от коррозии применяются различные методы консервации. Барабанные котлы высокого давле­ния консервируются поддержанием избыточного давления питательной воды, применением раствора аммиака, смеси нитрита натрия и аммиака, смеси гидразина и аммиака с азотом. Для консервации котлов среднего и низкого дав­лений применяют сухой и мокрый методы, а также метод избыточного давления.

. При выборе метода защиты котлов необходимо руко­водствоваться следующим: котлы, останавливаемые на срок до 10 дней, необходимо защищать поддержанием из­быточного давления; при длительности простоя более 10 дней котлы подлежат консервации сухим или мокрым методом в зависимости от наличия тех или иных реагентов, прокладочных материалов, и т. п.; при длительном простое

Всей котельной в зимнее время и при отсутствии возможно­сти отапливания помещения котлы должны консервиро­ваться, как правило, сухим способом; применение мокрого способа в зимних условиях не допускается.