Захист від корозії енергетичного обладнання

Корозія і захист парогенераторів ТЕС

Зміст

• Корозія і захист парогенераторів ТЕС
• Відео: steelpress: як "пескоструем" великі металоконструкції.
• Відео: ПромоЛКМ 2015
• Відео: Нафтогаз 2017. Інтерв`ю з представниками valve world
• Корозія теплоенергетичного обладнання (парових котлів, трубопроводів)
• Відео: ТОВ"Квазар" Комплект інструменту катодніка КІН-ЕХЗ

Енергетичні блоки ТЕС (теплоелектростанцій) працюють у важких корозійних умовах: висока температура (515 - 530 ° С) і тиск (15 МПа) гарячої пари. Деякі вузли виготовляються з досить дешевих марок корозійностійкої жароміцної стали, яка стійка в продуктах згоряння палива. Основною причиною поломок парогенераторів є відмова самих теплонавантаженому його частин, а саме: вихідних і лобових змійовиків, топкових екранів, не охолоджуваних підвісок і опор конвективних пакетів, пароперегрівачів гострого пара і т.д. Устаткування розташоване по системі Т-Блок, тому заміна будь-якого вузла, який вийшов з ладу в результаті корозії металу - досить трудомістка і нелегка справа. Щоб ремонт проводився рідше - намагаються використовувати якісні матеріали.

Відео: SteelPress: як "пескоструем" великі металоконструкції.

На теплоелектростанціях як паливо використовується вугільний пил і мазут. Твердопаливні котли набирають все більшої популярності. У мазутному паливі міститься велика кількість речовин, дуже агресивно впливають на метали. Це солі натрію, ванадій, сірка. При згорянні мазуту утворюється чорний наліт на всіх поверхнях нагріву (теплові екранні труби). Його досить важко видалити, тому що він має тверду структуру. В процесі роботи на деяких ділянках з відкладеннями їх температура досягає 600 ° С.

В радіаційної частини топкові екрани руйнуються під впливом газової корозії. При згорянні вугільного пилу на поверхнях нагріву накопичується зола. Вона складається, в основному, з кислих і основних оксидів (SO₃, CaO, SO₂, Na₂O, Al₂O₃, MgO, K₂O, Fe₂O₃), А також Cl₂ і H₂S.

Відео: ПромоЛКМ 2015

Саме при згорянні палива утворюється газове середовище слабоокіслітельного характеру. Коли пиловугільне паливо горить нестійка, екран камери згоряння може вступити в контакт з факелом. В такому випадку утворюється відновне середовище.

Щільний захисний шар в деякій мірі зменшує швидкість високотемпературної корозії поверхні нагріву, але якщо до складу відкладень входять хлориди і сульфати лужних металів, оксид ванадію - при температурі в 570 ° С утворюється розплав і корозія посилюється.

Для захисту парогенераторів теплоелектростанцій (ТЕС) від корозії, використовуються наступні методи: регулярне очищення нагрівальних поверхонь від зольних відкладень, використання жароміцних і корозійностійких сплавів і сталей, введення присадок в паливо (іноді застосовуються інгібітори), нанесення захисних покриттів.

При виготовленні обладнання парогенераторів основним матеріалом є сталь перлітного класу. Часто застосовується сталь, легированная ванадієм. Доброю стійкістю до міжкристалітної корозії в продуктах згорання мазуту (з високим вмістом домішок сірки) при температурі 650 ° С має аустенитная сталь марки ДІ-59. Вона містить в своєму складі ніобій, марганець і мідь.

Якщо сталь рекомендована для виготовлення труб пароперегрівачів, краще, коли в її складі буде марганець, а не нікель, тому що у першого температура плавлення сульфідних евтектики і сульфідів вище. Підвіски і шипи роблять з корозійно-стійких, але малопластичних сільхромов (система Fe - Cr - Si) і сіхромалей (Fe - Cr - Si - Al).

Чи не рекомендовано використовувати сплави, з добавками молібдену, тому що в продуктах згорання мазуту вони не володіють задовільною корозійну стійкість. Хром і алюміній зменшують шанс виникнення ванадієвої корозії.

Температура підвісок і стійок труб газоходів часом перевищує температуру поверхонь нагріву, тому для їх виготовлення застосовують сплави з хромом і нікелем (хрому має бути не менше 50%). На твердопаливних установках в таких цілях використовується сталь Х23Н18.

З аустенітних хромонікелевих сталей, легованих бором, вольфрамом, молібденом і ніобієм, виготовляють парогенератори, які працюють на бурому вугіллі або природному газі (малоагрессівних палива) і при високих температурах.

У практиці захисту від корозії парогенераторів різного роду покриття широкого застосування не знайшли. Це обумовлюється проблематичністю ремонту. Постійно контролювати їх стан також складно.

Для збільшення ерозійної стійкості деяких деталей апаратури (форсунок, зокрема) використовується дифузійне хромування. В результаті даного процесу в 20 - 25 разів збільшується стійкість до ерозійного руйнування аустенітних хромонікелевих сталей.

Щоб захистити хромонікелеєві підвіски труб, їх сіліціруют. Тоді вони стають стійкими при контакті з золою, яка містить оксид ванадію. Якщо температура не перевищує 700 ° С - підвіски і вогневі стінки покривають боратного системами.

Для зменшення руйнувань необхідно не тільки використовувати матеріали з високу корозійну стійкість, але і вживати всіх заходів для зменшення агресивності середовища. Наприклад, щоб розпушити зольні відкладення, знизити їх корозійну активність і полегшити їх видалення, вводять в паливо спеціальні присадки. З них можна відзначити 10-% водний розчин нітриту магнію. Він ускладнює Припекание золи до нагрівальних зон, а також підвищує її температуру плавлення. Таку ж дію надають і металоорганічні сполуки заліза, барію і міді. На 1 тонну мазуту витратиться всього 2 кілограми даної речовини.

Відео: Нафтогаз 2017. Інтерв`ю з представниками Valve World

При введенні в вугільний пил 1,5% CaCl₂• 2H₂O при температурі до 700 ° С, зменшується сірчана корозія маловуглецевої сталі, а в газах вміст сірки знижується.

Внутрішня поверхня труб покрита окислами заліза і іншими речовинами, які сприяють підвищенню теплових напружень. Щоб ці напруги зменшити, необхідно періодично промивати систему кислотними розчинами з подальшою їх нейтралізацією.

Корозія теплоенергетичного обладнання (парових котлів, трубопроводів)

Теплоенергетичне обладнання - це тепломережі, установки водопідготовки, парових котлів, конденсатно-живильного тракту і т.п.

Парові котли і установки конденсатно-живильного тракту вступають в контакт з водою, яка готується термічно або хімічно. Для захисту їх від корозії проводять знекиснення, наприклад, використовуючи для цього гідразин або термічну обробку (іноді два цих методу разом).

Паровий котел являє собою ємність з низьколегованої або маловуглецевої сталі, яка обігрівається гарячими газами. Виходячи з парового котла, гарячий газ може далі подаватися на перегрівник, де він нагрівається ще сильніше. Сталь для виготовлення перегрівачів використовують з великим вмістом легуючих добавок. Для того, щоб забезпечити максимальну теплопередачу, теплові труби формуються у вигляді пучка, а нагріває їх газ подається в міжтрубний простір (іноді може подаватися прямо в труби). Після того, як пар був використаний або зробив роботу, він потрапляє в конденсатор трубчастого типу. Найчастіше конденсатори виготовлені з мідних сплавів. Для охолодження використовують будь-яку воду (прісна, солона, навіть із забрудненнями і домішками). Далі, коли пар перейшов в конденсат, він повертається в котел і відбувається новий цикл.

Відео: ТОВ"Квазар" Комплект інструменту катодніка КІН-ЕХЗ

У водних середовищах при високій температурі на залозі утворюється оксидна двошаровий плівка. Для захисту від корозії парових котлів широко використовується знекиснення. А в обробленій воді таким способом оксидна плівка являє собою магнетит Fe₃O₄. До складу внутрішнього захисного шару входять щільноупакована кристалітів, які дуже щільно зчіплюються з металевою підкладкою. Їх діаметр близько 0,02 - 0,2 мкм. Зовнішній шар складається з кристалів діаметром 1 мкм, які упаковані нещільно.

У розчинах з високим або низьким значенням рН захисний шар магнетитів розчиняється, і металева підкладка більшою мірою піддається корозійного руйнування.

Якщо у воді, призначеної для парових котлів, присутній розчинений кисень, то його вплив трохи складніше.

Попередити корозію парових котлів можна. Для цього необхідно дотримуватися режими водопідготовки і роботи самих установок. Крім того, використовувати спеціальні стали.

Працює в агресивному корозійному середовищі та обладнання тепломереж (трубопроводи, магістралі). Корозію таких установок умовно можна розділити на: зовнішню (з боку ґрунту) і внутрішню (з боку води). Корозія латуней проявляється у вигляді обесцінкованія, а сталей (в гарячій воді) - носить виразковий характер. Для захисту установок тепломережі від внутрішньої корозії, використовують герметик АГ-2. Він ізолює дзеркало води в баках-акумуляторах. Також проводять вакуумну деаерацію води і стабілізацію, силікатну обробку. Використовують пленкообразующие аміни. Проводять різні заходи експлуатаційного і конструктивного характеру.

Корозійне руйнування трубопроводів і магістралей з боку грунту обумовлено постійним контактом з електрохімічних агресивним середовищем і впливом блукаючих струмів. Основні способи захисту від корозії труб це: протекторна захист, електрохімічний захист катодних струмом і нанесення різноманітних покриттів.