Редица електроцентрали използват речна и чешмяна вода с ниска стойност на pH и ниска твърдост за захранване на отоплителните мрежи. Допълнителна обработкаречната вода във водопроводната станция обикновено води до намаляване на pH, намаляване на алкалността и увеличаване на съдържанието на агресивен въглероден диоксид. Появата на агресивен въглероден диоксид е възможна и в схеми за подкисляване, използвани за големи системи за топлоснабдяване с директно водоснабдяване топла вода(2000–3000 т/ч). Омекотяването на водата по схемата за Na-катионизация повишава нейната агресивност поради отстраняването на естествените инхибитори на корозията - соли на твърдост.

При лошо установено обезвъздушаване на водата и възможно повишаване на концентрациите на кислород и въглероден диоксид поради липсата на допълнителни защитни мерки в системите за топлоснабдяване, тръбопроводите, топлообменниците, резервоарите за съхранение и друго оборудване са податливи на вътрешна корозия.

Известно е, че повишаването на температурата насърчава развитието на корозионни процеси, които протичат както с абсорбцията на кислород, така и с отделянето на водород. При повишаване на температурата над 40 °C формите на корозия с кислород и въглероден диоксид рязко се увеличават.

Специален тип корозия на утайки възниква при условия на ниско съдържание на остатъчен кислород (ако са изпълнени стандартите за PTE) и когато количеството на железните оксиди надвишава 400 μg/dm 3 (по отношение на Fe). Този тип корозия, известен преди в практиката на работа на парни котли, е открит при условия на относително слабо нагряване и липса на топлинни натоварвания. В този случай свободните продукти на корозията, състоящи се главно от хидратирани железни оксиди, са активни деполяризатори на катодния процес.

При работа на отоплително оборудване често се наблюдава корозия на пукнатини, т.е. селективно, интензивно корозионно разрушаване на метал в пукнатина (пролука). Характеристика на процесите, протичащи в тесни междини, е намалената концентрация на кислород в сравнение с концентрацията в обема на разтвора и бавното отстраняване на продуктите от корозионната реакция. В резултат на натрупването на последните и тяхната хидролиза е възможно намаляване на рН на разтвора в празнината.

Когато отоплителна мрежа с отворено водоснабдяване непрекъснато се захранва с обезвъздушена вода, възможността за образуване на фистули по тръбопроводите се елиминира напълно само при нормални хидравлични условия, когато във всички точки на отоплението постоянно се поддържа свръхналягане над атмосферното налягане. захранваща система.

Причините за точкова корозия на тръбите на водогрейните котли и друго оборудване са следните: лошо обезвъздушаване на подхранващата вода; ниска стойност на pH поради наличието на агресивен въглероден диоксид (до 10–15 mg/dm 3); натрупване на продукти от кислородна корозия на желязо (Fe 2 O 3) върху топлопреносни повърхности. Повишеното съдържание на железни оксиди в мрежовата вода допринася за замърсяването на нагревателните повърхности на котела с отлагания от железен оксид.

Редица изследователи признават важната роля за възникването на подутайната корозия на процеса на ръждясване на тръбите на водогрейните котли по време на техния престой, когато не са взети подходящи мерки за предотвратяване на корозията в покой. Огнищата на корозия, които възникват под въздействието на атмосферния въздух върху мокрите повърхности на котлите, продължават да функционират по време на работа на котлите.

Нагревателните повърхности на тръбни и регенеративни въздухонагреватели, нискотемпературни економайзери, както и метални димоотводи и коминипри температури на метала под точката на оросяване димни газове. Източникът на нискотемпературна корозия е серен анхидрид SO 3, който образува пари на сярна киселина в димните газове, които кондензират при температурата на точката на оросяване на димните газове. Няколко хилядни от процента SO 3 в газовете са достатъчни, за да предизвикат корозия на метала със скорост над 1 mm/година. Нискотемпературната корозия се забавя чрез организиране на горивния процес с малък излишен въздух, както и чрез използване на горивни добавки и повишаване на корозионната устойчивост на метала.

Горивните екрани на барабанните и прямоточните котли са обект на високотемпературна корозия по време на горене твърдо гориво, паропрегреватели и техните крепежни елементи, както и екрани на долната радиационна част на котли със свръхкритично налягане при изгаряне на сярно мазут.

Корозия вътрешна повърхносттръби е следствие от взаимодействието с метала на тръбите на кислород и въглероден диоксид) или соли (хлориди и сулфати), съдържащи се във водата на котела. IN модерни котлисвръхкритично налягане на пара, съдържанието на газове и корозивни соли в резултат на дълбоко обезсоляване на захранващата вода и термична деаерация е незначително и основната причина за корозия е взаимодействието на метала с вода и пара. Корозията на вътрешната повърхност на тръбите се проявява в образуването на петна, ями, кухини и пукнатини; външна повърхностПовредените тръби може да не се различават от здравите.

Повредите в резултат на вътрешна корозия на тръбите включват също:
кислородна стагнация корозия, засягаща всякакви области от вътрешната повърхност на тръбите. Най-интензивно засегнати са тези, покрити с водоразтворими отлагания (тръби на паропрегреватели и преходна зона на проточни котли);
подутайкова алкална корозия на котелни и екранни тръби, която възниква под въздействието на концентрирана основа поради изпаряване на вода под слой утайка;
корозионна умора, проявяваща се под формата на пукнатини в котелни и екранни тръби в резултат на едновременно излагане на корозивна среда и редуващи се топлинни напрежения.

По тръбите се образува котлен камък поради прегряването им до значително по-високи от проектните температури. Поради увеличаването на производителността на котлоагрегатите в напоследъкЗачестиха случаите на повреда на тръбите на паропрегревателя поради недостатъчна устойчивост на котлен камък към димните газове. Интензивно образуване на котлен камък се наблюдава най-често при изгаряне на мазут.

Износването на стените на тръбите възниква в резултат на абразивното действие на въглищен и шистов прах и пепел, както и струи пара, излизащи от повредени съседни тръби или дюзи на вентилатора. Понякога причината за износването и втвърдяването на стените на тръбите е изстрелът, използван за почистване на нагревателни повърхности. Местата и степента на износване на тръбите се определят чрез външен оглед и измерване на диаметъра им. Действителната дебелина на стената на тръбата се измерва с ултразвуков дебеломер.

Изкривяване на екранни и котелни тръби, както и на отделни тръби и участъци от стенни панели на лъчистата част на еднопроходни котли възниква, когато тръбите са монтирани с неравномерно напрежение, счупени закрепвания на тръбите, изтичане на вода и поради липса на свобода за термичните им движения. Изкривяването на намотките и екраните на паропрегревателя възниква главно поради изгаряне на закачалки и крепежни елементи, прекомерно и неравномерно напрежение, допуснато по време на монтаж или подмяна на отделни елементи. Изкривяването на намотките на водния економайзер възниква поради изгаряне и изместване на опори и закачалки.

Фистули, издутини, пукнатини и разкъсвания могат да се появят и в резултат на: отлагания в тръбите от котлен камък, продукти от корозия, технологичен мащаб, заваръчни перли и други чужди предмети, които забавят циркулацията на водата и допринасят за прегряване на метала на тръбата; shot peening; несъответствия между марката стомана и параметрите на парата и температурата на газа; външни механични повреди; нарушения на условията на работа.

Тази корозия често е по-значима и опасна по размер и интензитет от корозията на котлите по време на работа.

Когато водата остане в системите, в зависимост от нейната температура и достъпа на въздух, може да възникне голямо разнообразие от случаи на корозия в покой. На първо място, трябва да се отбележи, че е изключително нежелателно да има вода в тръбите на агрегатите, когато те са в резерв.

Ако водата по една или друга причина остане в системата, тогава може да се наблюдава силна статична корозия в парата и особено във водното пространство на резервоара (главно по водолинията) при температура на водата 60-70°C. Следователно на практика често се наблюдава паркинг корозия с различна интензивност, въпреки същите режими на изключване на системата и качеството на водата, съдържаща се в тях; устройствата със значително натрупване на топлина са подложени на по-тежка корозия от устройствата с размер на горивната камера и нагревателна повърхност, тъй като котелната вода в тях се охлажда по-бързо; температурата му става под 60-70°C.

При температура на водата над 85-90 ° C (например при краткотрайно спиране на апаратите) общата корозия намалява и корозията на метала на парното пространство, в което в този случай се наблюдава повишена кондензация на пари, може да настъпи надвишават корозията на метала на водното пространство. Корозията в застой в парното пространство във всички случаи е по-равномерна, отколкото във водното пространство на котела.

Развитието на корозия в застой се улеснява значително от утайки, натрупващи се по повърхностите на котела, които обикновено задържат влага. В това отношение често се откриват значителни корозионни ями в агрегати и тръби по протежение на долната образуваща и в техните краища, т.е. в зоните на най-голямо натрупване на утайки.

Методи за запазване на оборудването в резерв

За запазване на оборудването могат да се използват следните методи:

а) сушене - отстраняване на водата и влагата от инертните материали;

б) запълването им с разтвори на сода каустик, фосфат, силикат, натриев нитрит, хидразин;

в) пълнене технологична системаазот.

Методът на консервиране трябва да бъде избран в зависимост от характера и продължителността на престоя, както и от вида и конструктивните характеристики на оборудването.

Престоят на оборудването може да бъде разделен на две групи въз основа на продължителността: краткосрочен - не повече от 3 дни и дългосрочен - повече от 3 дни.

Има два вида краткотраен престой:

а) планирани, свързани с поставяне в резерв през почивните дни поради спад на натоварването или поставяне в резерв през нощта;

б) принудително - поради повреда на тръби или повреда на други компоненти на оборудването, чието отстраняване не изисква по-дълго спиране.

В зависимост от целта, дългосрочните престои могат да бъдат разделени на следните групи: а) поставяне на оборудването в резерв; б) текущ ремонт; в) основен ремонт.

За краткотраен престой на оборудването е необходимо да се използва консервация чрез пълнене с деаерирана вода при поддържане на свръхналягане или метод с газ (азот). Ако е необходимо аварийно изключване, запазването на азота е единственият приемлив метод.

Когато системата е поставена в режим на готовност или е неактивна за дълго време, без да се изпълнява ремонтна дейностПрепоръчително е да го консервирате, като го напълните с разтвор на нитрит или натриев силикат. В тези случаи може да се използва и консервация на азот, като се вземат мерки за създаване на плътност на системата, за да се предотврати прекомерна консумация на газ и непродуктивна работа на азотната инсталация, както и да се създадат безопасни условия при обслужване на оборудването.

Методите за консервиране чрез създаване на свръхналягане и пълнене с азот могат да се използват независимо от конструктивните характеристики на нагревателните повърхности на оборудването.

За предотвратяване на паркинг корозия на метал по време на големи и текущи ремонтиПриложими са само консервационни методи, които дават възможност за създаване на защитен филм върху металната повърхност, който запазва свойствата си най-малко 1-2 месеца след източване на консервиращия разтвор, тъй като изпразването и разхерметизирането на системата е неизбежно. Срокът на годност на защитното фолио върху металната повърхност след обработка с натриев нитрит може да достигне 3 месеца.

Методите за консервиране, използващи вода и разтвори на реагенти, са практически неприемливи за защита на междинните прегреватели на котела от корозия в покой поради трудностите, свързани с тяхното пълнене и последващо почистване.

Методи за консервиране на водогрейни и парни котли ниско налягане, както и друго оборудване на затворени технологични вериги за топлоснабдяване и водоснабдяване, се различават в много отношения от използваните понастоящем методи за предотвратяване на корозия на спиране в топлоелектрическите централи. По-долу описваме основните начини за предотвратяване на корозия в режим на празен ход на оборудването на устройствата на такива циркулационни системи, като се вземат предвид спецификите на тяхната работа.

Опростени методи за консервиране

Препоръчително е тези методи да се използват за малки котли. Те се състоят в пълно отстраняване на водата от котлите и поставяне на десикант в тях: калциниран калциев хлорид, негасена вар, силикагел в размер на 1-2 kg на 1 m 3 обем.

Този метод на консервиране е подходящ при стайни температури под и над нулата. В отопляеми помещения зимно време, може да се приложи един от методите за запазване на контакта. Свежда се до запълване на целия вътрешен обем на уреда с алкален разтвор (NaOH, Na 3 P0 4 и др.), осигуряващ пълна стабилност на защитния филм върху металната повърхност дори когато течността е наситена с кислород.

Обикновено се използват разтвори, съдържащи от 1,5-2 до 10 kg/m 3 NaOH или 5-20 kg/m 3 Na 3 P0 4, в зависимост от съдържанието на неутрални соли в изходната вода. По-ниските стойности се отнасят за кондензат, по-високите стойности се отнасят за вода, съдържаща до 3000 mg/l неутрални соли.

Корозията може да бъде предотвратена и чрез метода на свръхналягане, при който налягането на парата в спрения агрегат се поддържа постоянно на ниво над атмосферно налягане, а температурата на водата остава над 100°C, което възпрепятства достъпа на основния корозивен агент - кислород.

Важно условие за ефективността и ефикасността на всеки метод на защита е максимално възможната херметичност на фитингите пара-вода, за да се избегне твърде бързо намаляване на налягането, загуба на защитен разтвор (или газ) или проникване на влага. Освен това в много случаи е полезно предварителното почистване на повърхностите от различни отлагания (соли, утайки, котлен камък).

При внедряване по различни начиниЗа да се предпазите от корозия при паркиране, трябва да имате предвид следното.

1. За всички видове консервация е необходимо първо да се отстранят (изплакнат) отлаганията от лесно разтворими соли (вижте по-горе), за да се избегне повишена корозия при паркиране в определени зони на защитения модул. Извършването на тази мярка е задължително при контактна консервация, в противен случай е възможна интензивна локална корозия.

2. По подобни причини е желателно да се отстранят всички видове неразтворими отлагания (утайка, котлен камък, железни оксиди) преди дългосрочно съхранение.

3. Ако клапаните са ненадеждни, е необходимо да изключите резервното оборудване от работните блокове с помощта на щепсели.

Изтичането на пара и вода е по-малко опасно при контактна консервация, но е неприемливо при сухи и газови методи за защита.

Изборът на десикант се определя от относителната наличност на реагента и желанието за получаване на възможно най-висок специфичен капацитет на влага. Най-добрият десикант е гранулираният калциев хлорид. Негасена варзначително по-лошо от калциевия хлорид, не само поради по-ниския капацитет на влага, но и бързата загуба на неговата активност. Варът абсорбира не само влагата от въздуха, но и въглеродния диоксид, в резултат на което се покрива със слой калциев карбонат, който предотвратява по-нататъшното абсорбиране на влага.

Какво е Hydro-X:

Hydro-X е името, дадено на метод и решение, изобретено в Дания преди 70 години, което осигурява необходимото коригиращо третиране на вода за отоплителни системи и котли, както гореща вода, така и пара, с ниско налягане на парата (до 40 atm). При използване на метода Hydro-X към циркулационната вода се добавя само един разтвор, който се доставя на потребителя при пластмасови кутииили бъчви в готова за употреба форма. Това позволява на предприятията да нямат специални складове за химически реактиви, цехове за приготвяне на необходимите разтвори и др.

Използването на Hydro-X осигурява поддържане на необходимата стойност на рН, пречистване на водата от кислород и свободен въглероден диоксид, предотвратяване появата на котлен камък и, ако има такъв, почистване на повърхностите, както и защита от корозия.

Hydro-X е прозрачна жълтеникаво-кафява течност, хомогенна, силно алкална, със специфично тегло около 1,19 g/cm при 20 °C. Съставът му е стабилен и дори при продължително съхранение няма отделяне на течност или утаяване, така че не е необходимо разбъркване преди употреба. Течността не е запалима.

Предимствата на метода Hydro-X са простотата и ефективността на обработката на водата.

При работа на водни отоплителни системи, включително топлообменници, водогрейни или парни котли, като правило те се захранват с допълнителна вода. За да се предотврати появата на котлен камък, е необходимо да се извърши обработка на водата, за да се намали съдържанието на утайки и соли в котелната вода. Пречистването на водата може да се извърши например чрез използване на омекотяващи филтри, обезсоляване, обратна осмоза и т.н. Дори след такова третиране остават проблеми, свързани с възможна корозия. Когато към водата се добавят сода каустик, тринатриев фосфат и т.н., проблемът с корозията, а за парните котли и замърсяването с пара също остава.

Достатъчно прост метод, предотвратяващ появата на котлен камък и корозия, е методът Hydro-X, според който се добавя към бойлерна водамалко количество вече приготвен разтвор, съдържащ 8 органични и неорганични компонента. Предимствата на метода са както следва:

– разтворът се доставя на потребителя в готова за употреба форма;

– разтворът се въвежда във водата в малки количества ръчно или с помощта на дозираща помпа;

– когато използвате Hydro-X, няма нужда да използвате други химически вещества;

– приблизително 10 пъти по-малко активни вещества се подават към котелната вода, отколкото при използване традиционни методипречистване на водата;

Hydro-X не съдържа токсични компоненти. Освен натриевия хидроксид NaOH и тринатриевия фосфат Na3PO4, всички други вещества се извличат от нетоксични растения;

– когато се използва в парни котлии изпарителите осигуряват чиста пара и предотвратяват възможността за образуване на пяна.

Състав на Hydro-X.

Разтворът съдържа осем различни веществакакто органични, така и неорганични. Механизмът на действие на Hydro-X е сложен физико-химичен характер.

Посоката на влияние на всеки компонент е приблизително следната.

Натриевият хидроксид NaOH в количество 225 g/l намалява твърдостта на водата и регулира стойността на pH, предпазва магнетитния слой; тринатриев фосфат Na3PO4 в количество 2,25 g/l - предотвратява образуването на котлен камък и защитава повърхността на желязото. Всичките шест органични съединения общо не надвишават 50 g/l и включват лигнин, танин, нишесте, гликол, алгинат и натриев мануронат. Общото количество на основните вещества NaOH и Na3PO4 при третиране на Hydro-X вода е много малко, приблизително десет пъти по-малко, отколкото се използва при традиционно третиране, съгласно принципа на стехиометрията.

Ефектът от Hydro-X компонентите е по-скоро физически, отколкото химичен.

Органичните добавки служат за следните цели.

Натриевият алгинат и мануронат се използват заедно с някои катализатори и насърчават утаяването на калциеви и магнезиеви соли. Танините абсорбират кислород и създават слой от желязо, който предпазва от корозия. Лигнинът действа като танин и също така помага за премахване на съществуващия котлен камък. Нишестето образува утайка, а гликолът предотвратява разпенването и увличането на капчици влага. Неорганичните съединения поддържат слабо това, което е необходимо за ефективното действие на органичните вещества. алкална среда, служат като индикатор за концентрацията на Hydro-X.

Принцип на работа на Hydro-X.

Органичните компоненти играят решаваща роля в действието на Hydro-X. Въпреки че присъстват в минимални количества, поради дълбоката им дисперсия тяхната активна реакционна повърхност е доста голяма. Молекулното тегло на органичните компоненти на Hydro-X е значително, което осигурява физически ефект на привличане на молекули на водните замърсители. Този етап на пречистване на водата протича без химични реакции. Абсорбцията на молекулите на замърсителите е неутрална. Това ви позволява да съберете всички такива молекули като тези, които създават твърдост, както и железни соли, хлориди, соли на силициева киселина и т.н. Всички замърсители на водата се отлагат в утайката, която е подвижна, аморфна и не се слепва. Това предотвратява възможността за образуване на котлен камък върху нагревателните повърхности, което е съществено предимство на метода Hydro-X.

Неутралните Hydro-X молекули абсорбират както положителни, така и отрицателни йони (аниони и катиони), които от своя страна се неутрализират взаимно. Неутрализирането на йони пряко влияе върху намаляването на електрохимичната корозия, тъй като този тип корозия е свързан с различни електрически потенциали.

Hydro-X е ефективен срещу корозивни газове - кислород и свободен въглероден диоксид. Концентрация на Hydro-X от 10 ppm е напълно достатъчна за предотвратяване на този тип корозия, независимо от температурата на околната среда.

Содата каустик може да причини крехкост при каустик. Използването на Hydro-X намалява количеството на свободните хидроксиди, което значително намалява риска от каустична крехкост на стоманата.

Без спиране на системата за промиване, процесът Hydro-X ви позволява да премахнете съществуващия стар котлен камък. Това се дължи на наличието на молекули лигнин. Тези молекули проникват в порите на котления камък и го унищожават. Въпреки че все пак трябва да се отбележи, че ако котелът е много замърсен, е по-икономически изгодно да се извърши химическо измиване, и след това използвайте Hydro-X за предотвратяване на котления камък, което ще намали потреблението му.

Получената утайка се събира в каломакумулатори и се отстранява от тях чрез периодично продухване. Като шламоуловители могат да се използват филтри (калоуловители), през които преминава част от върнатата в котела вода.

Важно е образувалата се утайка под действието на Hydro-X да се отстранява по възможност чрез ежедневни продувки на котела. Количеството на продухване зависи от твърдостта на водата и вида на предприятието. В началния период, когато се почистват повърхности от съществуваща утайка и има значително съдържание на замърсители във водата, продухването трябва да е по-голямо. Продухването се извършва чрез пълно отваряне на продухващия клапан за 15-20 секунди всеки ден и с голямо количество сурова вода, 3-4 пъти на ден.

Hydro-X може да се използва в отоплителни системи, в централизирани отоплителни системи, за парни котли с ниско налягане (до 3,9 MPa). Никакви други реагенти не трябва да се използват едновременно с Hydro-X освен натриев сулфит и сода. От само себе си се разбира, че реагентите за подхранваща вода не попадат в тази категория.

През първите няколко месеца на работа потреблението на реагент трябва леко да се увеличи, за да се елиминира натрупаният котлен камък в системата. Ако има опасения, че паропрегревателят на котела е замърсен със солеви отлагания, той трябва да се почисти с други методи.

В присъствието на външна систематрябва да се избере обработка на водата оптимален режимработа на Hydro-X, което ще осигури общи спестявания.

Предозирането на Hydro-X не влияе отрицателно нито на надеждността на работата на котела, нито на качеството на парата за парни котли и води само до увеличаване на консумацията на самия реагент.

Парни котли

Суровата вода се използва като допълнителна вода.

Постоянна дозировка: 0,2 l Hydro-X за всеки кубичен метър допълнителна вода и 0,04 l Hydro-X за всеки кубичен метър кондензат.

Омекотената вода се използва като вода за допълване.

Начална дозировка: 1 литър Hydro-X за всеки кубичен метър вода в бойлера.

Постоянна дозировка: 0,04 литра Hydro-X за всеки кубичен метър допълнителна вода и кондензат.

Дозировка за отстраняване на котлен камък: Hydro-X се дозира в количество 50% повече от постоянната доза.

Отоплителни системи

Суровата вода се използва като вода за допълване.

Първоначална дозировка: 1 литър Hydro-X за всеки кубичен метър вода.

Постоянна дозировка: 1 литър Hydro-X за всеки кубичен метър подхранваща вода.

Омекотената вода се използва като вода за допълване.

Първоначална дозировка: 0,5 литра Hydro-X за всеки кубичен метър вода.

Постоянна дозировка: 0,5 литра Hydro-X за всеки кубичен метър подхранваща вода.

На практика допълнителната дозировка се основава на резултатите от тестовете за pH и твърдост.

Измерване и контрол

Нормалната дозировка на Hydro-X на ден е приблизително 200-400 ml на тон допълваща вода със средна твърдост от 350 mcEq/dm3, изчислена като CaCO3, плюс 40 ml на тон обратна вода. Това, разбира се, са приблизителни цифри и по-точно дозиране може да се установи чрез наблюдение на качеството на водата. Както беше отбелязано, предозирането няма да причини никаква вреда, но правилна дозировкаще спести пари. За нормална работа се следят твърдостта (изчислена като CaCO3), общата концентрация на йонни примеси, специфичната електрическа проводимост, каустична алкалност и концентрацията на водородни йони (pH) на водата. Поради своята простота и широк диапазон на надеждност, Hydro-X може да се използва както в ръчно дозиране, така и в автоматичен режим. При желание потребителят може да поръча система за мониторинг и компютърен контрол на процеса.

Аварии на парни котли, свързани с нарушаване на водния режим, корозия и ерозия на метала

Нормалният воден режим е един от най-важните условиянадеждност и ефективност на работата на котелната централа. Използването на вода с повишена твърдост за захранване на котли води до образуване на котлен камък, прекомерен разход на гориво и увеличени разходи за ремонт и почистване на котли. Известно е, че образуването на котлен камък може да доведе до повреда на парния котел поради изгаряне на нагревателните повърхности. Следователно правилният воден режим в котелното помещение трябва да се разглежда не само от гледна точка на повишаване на ефективността на котелната инсталация, но и като най-важен превантивна мярказа борба с произшествията.

В момента котелни инсталации индустриални предприятияоборудвани с устройства за пречистване на вода, поради което условията им на работа са се подобрили и броят на авариите, причинени от образуване на котлен камък и корозия, значително е намалял.

Въпреки това, в някои предприятия администрацията, след като официално е изпълнила изискването на Правилата за инспекция на котли за оборудване на котли с инсталации за пречистване на вода, не осигурява нормални условия за работа на тези инсталации, не контролира качеството на захранващата вода и състоянието на нагревателните повърхности на котлите, което позволява на котлите да се замърсят с котлен камък и утайки. Ето няколко примера за неизправности на котела по тези причини.

1. В котелното помещение на сглобяемия завод стоманобетонни конструкцииПоради нарушения на водния режим в котел ДКВР-6, 5-13 са спукани три ситопровода, някои от ситопроводите са деформирани, а на много тръби са се образували вдлъбнатини.

В котелното помещение има двустепенна натриева катионобменна обработка на водата и обезвъздушител, но не е обърнато необходимото внимание на нормалната работа на съоръженията за обработка на водата. Не е извършена регенерация на катионобменни филтри установени от инструкциитевремето и качеството на захранването и водата в котела рядко се проверяваха и не се спазваше времето за периодично продухване на котела. Водата в деаератора не е била загрята до необходимата температура и следователно деоксигениране на водата реално не е настъпило.

Установено е също, че в котела често се подава сурова вода, без да се спазват изискванията на „Правилник за устройство и безопасна работапарни и водогрейни котли", съгласно който спирателните устройства на тръбопровода за сурова вода трябва да бъдат пломбирани в затворено положение и всеки случай на захранване сурова водатрябва да се запише в дневника за обработка на водата. От отделни записи в дневника за обработка на водата става ясно, че твърдостта на захранващата вода е достигнала 2 mEq/kg или повече, докато допустимата стойност според стандартите за проверка на котлите е 0,02 mEq/kg. Най-често в дневника се правят следните записи: „водата е мръсна, твърда“, без да се посочват резултатите химичен анализвода.

При проверка на котела след спиране бяха открити отлагания с дебелина до 5 мм по вътрешните повърхности на ситовите тръби; отделни тръби бяха почти напълно запушени с котлен камък и утайки. На вътрешната повърхност на барабана в долната част дебелината на отлаганията достига 3 mm, предната част на барабана е пълна с утайка до една трета от височината му.

След 11 месеца Преди тази авария подобни повреди („пукнатини, вдлъбнатини, деформации) бяха открити в 13 тръби на котлен екран. Дефектни тръбибяха сменени, но администрацията на предприятието, в нарушение на „Инструкциите за разследване на аварии, довели до аварии в предприятия и съоръжения, контролирани от Държавния технически надзор на СССР“, не разследва този случай и не предприе мерки за подобряване условията на работа на котлите.

2. В силовото предаване сурова вода за захранване на водотръбен екраниран парен котел с един барабан с капацитет 10 t/h и работно налягане 41 kgf/cm2 беше обработена по метода на катионен обмен. Поради незадоволителна работа на филтъра за катиони и отпадъци, остатъчната твърдост на омекотената вода достигна

0,7 mEq/kg вместо предвидените по проекта 0,01 mEq/kg. Бойлера не е духал редовно. При спиране за ремонт не са отваряни и не са проверявани барабана на котела и ситовите колектори. Заради отлагания от котлен камък се е спукала тръба, а пожарникар е обгорял от пара и горящо гориво, изхвърлено от горивната камера.

Аварията не би могла да се случи, ако горивната врата на котела е била затворена с резе, както изискват правилата за безопасна експлоатация на котлите.

3. В циментовия завод е пуснат в експлоатация новомонтиран еднобарабанен водотръбен котел с производителност 35 t/h и работно налягане 43 kgf/cm2 без химическа обработка на водата, чиято инсталация не е извършена. завършен до този момент. В продължение на месец котелът се захранваше с непречистена вода. Водата не беше обезвъздушена повече от два месеца, тъй като паропроводът не беше свързан към обезвъздушителя.

Нарушения на водния режим бяха допуснати и след... беше пуснато в експлоатация предпроизводствено оборудване. Котелът често се захранваше със сурова вода; не е спазен прочистващият режим; химическата лаборатория не е контролирала качеството на питателната вода, тъй като не е оборудвана с необходимите реагенти.

Поради незадоволителни водни условия, отлаганията по вътрешните повърхности на екранните тръби достигнаха дебелина от 8 mm; В резултат на това се образуваха издутини на 36 ситови тръби, значителна част от тръбите бяха деформирани, а стените на барабана от вътрешната страна бяха корозирали.

4. В завода за стоманобетонни изделия котелът на системата Шухов-Берлин се захранва от електромагнитно обработена вода. Известно е, че при този метод на пречистване на водата трябва да се осигури своевременно и ефективно отстраняване на утайките от котела.

По време на работа на котела обаче това условие не е изпълнено. Котелът не е продухван редовно и не е спазен графикът за изключване на котела за промиване и почистване.

В резултат на това в котела се натрупа голямо количество утайка. Задната част на тръбите беше задръстена с утайка на 70-80% от напречното сечение, калоуловителя - на 70% от обема, дебелината на нагара върху нагревателните повърхности достигаше 4 mm. Това доведе до прегряване и деформация на тръбите за кипене, тръбните тръби и главите на тръбните секции.

При избора на електромагнитен метод за обработка на йод в в такъв случайне взе предвид качеството на фуражната вода и характеристики на дизайнакотел, като не са взети мерки за организиране на нормален режим на продухване, което доведе до натрупване на утайки и значителни отлагания на котлен камък в котела.

5. Въпросите за организиране на рационален воден режим за осигуряване на надеждна и икономична работа на котлите в топлоелектрическите централи придобиха изключително значение.

Образуването на отлагания по нагряващите повърхности на котелните агрегати възниква в резултат на сложни физикохимични процеси, в които участват не само котлообразуватели, но и метални оксиди и лесно разтворими съединения. Диализата на отлаганията показва, че наред със соли, образуващи котлен камък, те съдържат значително количество железни оксиди, които са продукти на корозионни процеси.

През последните години страната ни постигна значителни успехи в организирането на рационалния воден режим на котлите на топлоелектрическите централи и химическия контрол на водата и парата, както и във въвеждането на устойчиви на корозия метали и защитни покрития.

Приложение модерни средствапречистването на водата направи възможно драстично повишаване на надеждността и рентабилността на работещото енергийно оборудване.

В някои ТЕЦ обаче все още се допускат нарушения на водния режим.

През юни 1976 г. по тази причина в топлоелектрическата централа на целулозно-хартиения комбинат възникна авария на парен котел тип БКЗ-220-100 ф с паропроизводителност 220 t/h с параметри на парата 100 kgf/ cm2 и 540 ° C, произведен в котелния завод в Барнаул през 1964 г. Еднобарабанен котел с естествена циркулация, изработен по U-образна конструкция. Призматичната горивна камера е напълно екранирана от тръби с външен диаметър 60 mm, чиято стъпка е 64 mm. Долната част на повърхността на ситото образува така наречената студена фуния, по склоновете на която частиците шлака в твърда форма се търкалят надолу в шлаковия кош. Схемата на изпаряване е двустепенна, като парата се промива с захранваща вода. Първият етап на изпаряване е включен директно в барабана на котела, вторият етап е дистанционни циклони за разделяне на пара, включени в циркулационния кръг на средните странични блокове на екрана.

Котелът се захранва със смес от химически пречистена вода (60%) и кондензат, идващ от турбини и производствени цехове (40%). Водата за захранване на котела се обработва по следната схема: варовик - коагулация - магнезиева десиликонизация в

Избистрители - двустепенна катионизация.

Котелът работи на въглища от находището Инта с относително ниска точка на топене на пепелта. Като стартово гориво се използва мазут. Преди аварията котелът е работил 73 300 часа.

В деня на аварията котелът е бил включен в 00:45 ч. и е работил без отклонение от нормалния режим до 14:00 ч. Налягането в барабана през този период на работа се е поддържало в рамките на 84-102 kgf/cm2. , разходът на пара беше 145-180 t/h, температурата на прегрята пара -520-535 ° C.

В 14:10 ч. в зоната на студената фуния на 3,7 м се спукаха 11 тръби от предния екран с частично разрушаване.

подплата. Смята се, че първо са се спукали една или две водопроводни тръби, последвани от спукване на други тръби. Нивото на водата рязко спадна и бойлерът беше спрян от автоматична защита.

Проверката показа, че наклонените участъци на тръбите на студената фуния извън чупките са разрушени, като от първия преден долен колектор са откъснати две тръби, а от втория - девет. Разкъсването е крехко, ръбовете на местата на разкъсване са тъпи и не са изтънени. Дължината на спуканите участъци от тръби варира от един до три метра. По вътрешната повърхност на повредени тръби, както и проби, изрязани от неповредени тръби, са открити рохкави отлагания с дебелина до 2,5 mm, както и голямо числовдлъбнатини с дълбочина до 2 mm, разположени във верига с ширина до 10 mm по две образуващи по нагревателната граница на тръбата. Именно на местата на корозионно увреждане металът беше унищожен.

При разследването на аварията се оказа, че по-рано по време на работа на котела вече е имало спуквания на ситовите тръби. Така например два месеца преди аварията се спука предна решетна тръба на 6,0 м. След 3 дни котелът отново беше спрян поради спукани две предни ситни тръби на 7,0 м на тръбите е резултат от корозионно увреждане на метала.

В съответствие с утвърдения график се наложи спиране на котела основен ремонтпрез третото тримесечие на 1976 г. По време на ремонтния период е планирана подмяна на тръбите на предния екран в зоната на студената фуния. Котелът обаче не е спрян за ремонт и не са сменени тръбите.

Корозионното увреждане на метала е следствие от нарушения на водния режим, допускани продължително време по време на работа на котлите на топлоелектрическата централа. Котлите са захранвани с вода с високо съдържание на желязо, мед и кислород. Общо съдържаниесолите във фуражната вода са значително превишени приемливи стандарти, в резултат на което дори във веригите на първия етап на изпаряване съдържанието на сол достигна 800 mg/kg. Промишлените кондензати със съдържание на желязо 400-600 mg/kg, използвани за захранване на котли, не са пречистени. Поради тази причина, а също и поради липсата на достатъчна антикорозионна защита на съоръженията за пречистване на вода (защитата беше частично извършена), имаше значителни отлагания по вътрешните повърхности на тръбите (до 1000 g/m2), състоящи се главно от на железни съединения. Едва малко преди аварията е въведено аминиране и хидриране на питателната вода. Не е извършвано предпусково и експлоатационно киселинно промиване на котлите.

Други нарушения на правилата също са допринесли за инцидента. техническа експлоатациякотли В топлоелектрическите централи много често се палят котли, като най-много запалвания има в котела, с който е станала аварията. Котлите са оборудвани с уреди за парно отопление, но не са използвани за разпалване. По време на разпалването движенията на ситовите колектори не са контролирани.

За да се изясни естеството на корозионния процес и да се определят причините за образуването на язви главно в първите два панела на предния екран и местоположението на тези язви под формата на вериги, материалите от разследването на произшествието бяха изпратени в ЦКТИ. При прегледа на тези материали беше обърнато внимание на факта, че

котлите са работили с рязко променливи натоварвания и е разрешено значително намаляване на дебита на пара (до 90 t/h), което може да доведе до локално нарушаване на циркулацията. Котлите се загряваха по следния начин: в началото на разпалването се включваха две противоположни (по диагонал) дюзи. Този метод доведе до забавяне на процеса на естествена циркулация в панелите на първия и втория преден екран. Именно в тези екрани се намира основният фокус на язвените лезии. В питателната вода понякога се появяват нитрити, чиято концентрация не се следи.

Анализът на материалите за аварията, като се вземат предвид изброените недостатъци, даде основание да се смята, че образуването на вериги от язви по страничните образувания на вътрешните повърхности на предните екранни тръби по наклона на студената фуния е резултат от дългосрочен процес на електрохимична корозия под утайки. Деполяризаторите на този процес са нитрити и кислород, разтворени във вода.

Подреждането на ями под формата на вериги очевидно е резултат от работата на котела по време на разпалване с нестабилен процес на естествена циркулация. През периода на началото на циркулацията на горна образуващаПо протежение на наклонените тръби на студена фуния периодично се образуват мехурчета от пори, предизвикващи ефекта на локални топлинни пулсации в метала чрез възникване на електрохимични процеси в областта на временното разделяне на фазите. Именно тези места са били центрове за образуване на вериги от язви. Преобладаващото образуване на дупки в първите два панела на предния екран е следствие от неправилни условия на запалване.

6. В TIC WB, по време на работа на котела PK-YUSH-2 с капацитет за производство на пара 230 t/h с параметри на парата 100 kgf/cm2 и 540° C, се забелязва пара на изхода от пресния колектор за събиране на пара към главния предпазен клапан. Изходът е свързан чрез заваряване към лят тройник, заварен в сглобяемия колектор.

Котелът е спрян аварийно. При огледа е открита пръстеновидна пукнатина в долната част на тръбата (168Х13 мм) на хоризонталния участък на коляното в непосредствена близост до мястото, където коляното е свързано с лятия тройник. Дължината на пукнатината по външната повърхност е 70 mm, а по вътрешната повърхност е 110 mm. На вътрешната повърхност на тръбата на мястото на нейното увреждане се откриват голям брой корозионни ями и отделни пукнатини, разположени успоредно на основната.

Металографският анализ установи, че пукнатините започват от ями в декарбонизирания метален слой и след това се развиват транскристално в посока, перпендикулярна на повърхността на тръбата. Микроструктурата на метала на тръбата е феритни зърна и тънки перлитни вериги по границите на зърната. Според скалата, дадена като приложение към MRTU 14-4-21-67, микроструктурата може да бъде оценена с оценка 8.

Химичен състав на метала повредена тръбасъответства на стомана 12Х1МФ. Механичните свойства отговарят на изискванията технически спецификацииконсумативи. Диаметърът на тръбата в повредената зона не надвишава плюс толеранса.

Хоризонталният изход към предпазния клапан с нерегулирана система за закрепване може да се разглежда като конзолна греда, заварена към тройник, неподвижно закрепен в колектора, с максимални напрежения на огъване в точката на уплътняване, т.е. в зоната, където тръбата е повредена. С отсъствие

дренаж в изхода и наличие на контра наклон, поради еластично огъване в зоната от предпазния клапан до колектора за прясна пара, в долната част на тръбата пред тройника може да има постоянно натрупване на малко количество кондензат, обогатен с кислород по време на спиране, консервация и пускане в експлоатация на котела от въздуха. При тези условия възниква корозионна корозия на метала и комбинираният ефект на кондензат и напрежения на опън върху метала причинява корозионно напукване. По време на експлоатация могат да се развият корозионно-уморни пукнатини в местата на корозионни ями и плитки пукнатини в резултат на агресивни въздействия на околната среда и редуващи се напрежения в метала, което очевидно се е случило в този случай.

За да се предотврати натрупването на кондензат, в изхода е монтирана обратна циркулация на парата. За да направите това, изходната тръба директно пред главния предпазен клапан беше свързана чрез нагревателна линия (тръби с диаметър 10 mm) към междинната камера на прегревателя, през която се подава пара с температура 430 ° C , При малка разлика в свръхналягането (до 4 kgf / cm2) се осигурява непрекъснат поток на пара и температурата на средата в изхода се поддържа най-малко 400 ° C. Реконструкцията на изхода е извършена на всички котли на ПК-ЮШ-2 ТЕЦ.

За да се предотврати повреда на изходите към главните предпазни клапани на котли PK-YUSH-2 и подобни, се препоръчва:

Ултразвукова проверка на долните полупериметри на разклонителните тръби в точките на заваряване към тройниците;

Проверете дали са спазени необходимите наклони и, ако е необходимо, регулирайте системите за закрепване на паропроводите към главните предпазни клапани, като вземете предвид действителното състояние на паропроводите (тегло на изолацията, действително тегло на тръбите, извършени преди това реконструкции);

Направете обратна циркулация на парата в изходите към главните предпазни клапани; дизайнът и вътрешният диаметър на тръбопровода за отоплителна пара във всеки отделен случай трябва да бъдат съгласувани с производителя на оборудването;

Всички задънени завои към предпазни клапанивнимателно изолирайте.

(От експресна информация от СТЦНТИ ОРГРЕС - 1975 г.)