Редица електроцентрали използват речни и чешмяна води с ниско pH и ниска твърдост за захранване на отоплителните мрежи. Допълнителна обработкаречната вода във водопровод обикновено води до намаляване на pH, намаляване на алкалността и увеличаване на съдържанието на корозивен въглероден диоксид. Появата на агресивен въглероден диоксид е възможна и в схеми за подкисляване, използвани за големи системи за топлоснабдяване с директен прием на вода. топла вода(2000–3000 t/h). Омекотяването на водата по схемата за Na-катионизация повишава нейната агресивност поради отстраняването на естествените инхибитори на корозията - соли на твърдостта.

При лошо установено обезвъздушаване на водата и възможно повишаване на концентрациите на кислород и въглероден диоксид, поради липса на допълнителни защитни мерки в топлоснабдителните системи, тръбопроводи, топлообменници, резервоари за съхранение и друго оборудване са подложени на вътрешна корозия.

Известно е, че повишаването на температурата допринася за развитието на корозионни процеси, които възникват както с абсорбцията на кислород, така и с отделянето на водород. С повишаване на температурата над 40 ° C, кислородните и въглеродните форми на корозия се увеличават рязко.

Специален вид корозия под утайката възниква при условия на ниско съдържание на остатъчен кислород (когато са спазени стандартите на PTE) и когато количеството на железните оксиди е повече от 400 µg/dm 3 (по отношение на Fe). Този вид корозия, известен преди в практиката на работа с парни котли, е открит при условия на относително слабо нагряване и липса на топлинни натоварвания. В този случай насипните корозионни продукти, състоящи се главно от хидратирани тривалентни железни оксиди, са активни деполяризатори на катодния процес.

По време на работа на отоплителното оборудване често се наблюдава корозия на пукнатини, тоест селективно, интензивно корозионно разрушаване на метала в пукнатината (пролуката). Характерна особеност на процесите, протичащи в тесни процепи, е намалената концентрация на кислород в сравнение с концентрацията в насипния разтвор 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.

При постоянно попълване на отоплителната мрежа с открит водоприемник с обезвъздушена вода, възможността за образуване на проходни отвори в тръбопроводите е напълно изключена само в нормален хидравличен режим, когато излишното налягане над атмосферното налягане се поддържа постоянно във всички точки на топлоснабдяването система.

Причините за питтингова корозия на тръбите на водогрейни котли и друго оборудване са: некачествено 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 желязото (Fe 2 O 3) върху топлопреносните повърхности. Повишеното съдържание на железни оксиди в мрежовата вода допринася за пренасянето на нагревателните повърхности на котела с отлагания на железен оксид.

Редица изследователи признават важна роля за възникването на корозия под утайката на процеса на ръждясване на тръбите на водогрейните котли по време на техния престой, когато не се вземат подходящи мерки за предотвратяване на корозия при паркиране. Центровете на корозия, които се появяват под въздействието на атмосферния въздух върху мокрите повърхности на котлите, продължават да функционират по време на работа на котлите.

Нискотемпературната корозия засяга нагревателните повърхности на тръбни и регенеративни въздушни нагреватели, нискотемпературни икономийзери, както и метални газопроводи и коминипри температури на метала под точката на оросяване на димните газове. Източникът на нискотемпературна корозия е серен анхидрид SO 3 , който образува пари на сярна киселина в димните газове, които кондензират при температура на точката на оросяване на димния газ. Няколко хилядни от процента от SO 3 в газовете са достатъчни, за да предизвикат корозия на метала със скорост над 1 mm/година. Нискотемпературната корозия се забавя при организиране на пещния процес с малки излишъци от въздух, както и при използване на добавки за гориво и повишаване на корозионната устойчивост на метала.

На високотемпературна корозия са изложени пещните екрани на барабанни и проходни котли при изгаряне на твърдо гориво, пароперегреватели и техните закрепвания, както и екрани на долната радиационна част на котли със свръхкритично налягане при изгаряне на сярно мазут.

корозия вътрешна повърхносттръби е следствие от взаимодействието на газове кислород и въглероден диоксид с метала на тръбите) или соли (хлориди и сулфати), съдържащи се в котелната вода. В съвременните котли със свръхкритично парно налягане съдържанието на газове и корозивни соли в резултат на дълбоко обезсоляване на захранващата вода и термична деаерация е незначително, а 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, черупки и пукнатини; външната повърхност на повредените тръби може да не се различава от здравите.

Щетите, дължащи се на вътрешна корозия на тръбите, включват също:
кислородна паркинг корозия, засягаща всякакви части от вътрешната повърхност на тръбите. Най-интензивно са засегнати участъците, покрити с водоразтворими отлагания (тръби на пароперегреватели и преходна зона на еднопроходни котли);
подутайна алкална корозия на котелни и екранни тръби, която възниква под действието на концентрирана основа поради изпаряване на вода под слой утайка;
корозионна умора, която се проявява под формата на пукнатини в тръбите на котела и екрана в резултат на едновременното излагане на корозивна среда и променливи топлинни напрежения.

Накип се образува върху тръбите в резултат на тяхното прегряване до температури, значително по-високи от изчислените. Поради увеличаването на производителността на котелните агрегати в Напоследъкзачестиха случаите на повреда на тръбите на паропрегревателя поради недостатъчна устойчивост на нагар към димните газове. Най-често се наблюдава интензивно образуване на котлен камък при изгаряне на мазут.

Износването на стените на тръбите възниква в резултат на абразивното действие на въглищен и шистов прах и пепел, както и парни струи, излизащи от повредени съседни тръби или дюзи на вентилатор. Понякога причината за износване и втвърдяване на стените на тръбата е ударът, използван за почистване на нагревателните 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 радиационната част на проходните котли, се получава при неравномерно монтиране на тръби, счупване на тръбни крепежни елементи, загуба на вода и поради липса на свобода за техните термични движения. Изкривяването на бобините и екраните на паропрегревателя възниква главно поради изгаряне на окачвания и крепежни елементи, прекомерна и неравномерна херметичност, разрешена по време на монтажа или подмяната на отделни елементи. Изкривяването на бобините на водния икономийзер се получава поради изгаряне и изместване на опори и окачвания.

Фистули, издутини, пукнатини и разкъсвания могат да се появят и в резултат на: отлагания в тръби от котлен камък, продукти от корозия, технологичен нагар, заваряване и други чужди предмети, които забавят циркулацията на водата и допринасят за прегряване на метала на тръбата; втвърдяване на изстрел; несъответствие на марката стомана с параметрите на парата и температурата на газа; външни механични повреди; оперативни нарушения.

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

При напускане на вода в системите, в зависимост от нейната температура и достъп на въздух, могат да възникнат различни случаи на корозия при паркиране. На първо място, трябва да се отбележи крайната нежелателност на наличието на вода в тръбите на блоковете, когато те са в резерв.

Ако водата остане в системата по една или друга причина, тогава в парата и особено във водното пространство на резервоара (главно по водната линия) може да възникне тежка корозия при паркиране при температура на водата 60-70 ° C. Следователно на практика доста често се наблюдава корозия при паркиране с различна интензивност, въпреки едни и същи режими на изключване на системата и качеството на водата, съдържаща се в тях; устройствата със значително топлинно натрупване са подложени на по-тежка корозия от устройствата, които имат размери на пещ и нагревателна повърхност, тъй като котелната вода в тях се охлажда по-бързо; температурата му пада под 60-70°C.

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

Развитието на паркинг корозия се улеснява значително от утайката, която се натрупва върху повърхностите на котела, която обикновено задържа влага. В тази връзка често се откриват значителни корозионни дупки в агрегатите и тръбите по долната генерираща и в краищата им, т.е. в областите с най-голямо натрупване на утайка.

Методи за консервиране на оборудването в резерв

За запазване на оборудването могат да се използват следните методи:

а) сушене - отстраняване на вода и влага от инертните материали;

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

в) пълнене технологична системаазот.

Методът на консервация трябва да бъде избран в зависимост от естеството и продължителността на престоя, както и от вида и конструктивните особености на оборудването.

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

Има два вида краткосрочен престой:

а) по график, свързан с изтеглянето в резерва през почивните дни поради спад на натоварването или изтегляне в резерва през нощта;

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

В зависимост от целта, дългосрочните престои могат да бъдат разделени на следните групи: а) въвеждане на оборудване в резерв; б) текущи ремонти; в) капитален ремонт.

При краткотраен престой на оборудването е необходимо да се използва консервация чрез пълнене с обезвъздушена вода при поддържане на свръхналягане или газов (азот) метод. Ако е необходимо аварийно изключване, тогава единственият приемлив метод е консервацията с азот.

Когато системата е поставена в режим на готовност или когато не работи дълго време без да работи ремонтни работиконсервацията е препоръчително да се извърши чрез напълване с разтвор на нитрит или натриев силикат. В тези случаи може да се използва и консервиране на азот, като задължително се вземат мерки за създаване на херметичност на системата, за да се предотврати прекомерната консумация на газ и непродуктивната работа на азотната инсталация, както и да се създадат безопасни условия за поддръжка на оборудването.

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

За предотвратяване на паркиране корозия на метала по време на големи и текущ ремонтприложими са само консервационни методи, които позволяват да се създаде защитен филм върху металната повърхност, който запазва свойствата си поне 1-2 месеца след източване на консервиращия разтвор, тъй като изпразването и снижаването на налягането на системата са неизбежни. Продължителността на защитния филм върху металната повърхност след третиране с натриев нитрит може да достигне 3 месеца.

Методите за консервиране, използващи разтвори на вода и реагенти, са практически неприемливи за защита срещу корозия при паркиране на междинни пароперегреватели на котли поради трудностите, свързани с тяхното пълнене и последващо почистване.

Методите за консервиране на гореща вода и парни котли с ниско налягане, както и друго оборудване на затворени технологични вериги на топло- и водоснабдяване, се различават в много отношения от методите, използвани в момента за предотвратяване на корозия при паркиране в ТЕЦ. По-долу са описани основните методи за предотвратяване на корозия в режим на празен ход на оборудването на апарати от такива циркулационни системи, като се вземат предвид спецификите на тяхната работа.

Опростени методи за съхранение

Тези методи са полезни за малки котли. Те се състоят в пълното отстраняване на водата от котлите и поставянето на десиканти 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 за стайна температура под и над нулата. В помещения, отоплявани в зимно време, може да се приложи един от контактните методи за консервиране. Свежда се до запълване на целия вътрешен обем на уреда с алкален разтвор (NaOH, Na 3 P0 4 и др.), което осигурява пълната 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-малките стойности се отнасят за кондензат, по-големите 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 предотвратява достъпа на основния корозивен агент кислород.

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

При прилагане на различни методи за защита от корозия при паркиране трябва да се има предвид следното.

1. При всички видове консервация е необходимо предварително отстраняване (измиване) на отлагания от лесно разтворими соли (виж по-горе), за да се избегне повишена корозия при паркиране в определени зони на защитения блок. Тази мярка е задължителна при консервиране на контакта, в противен случай е възможна интензивна локална корозия.

2. По подобни причини е желателно да се премахнат всички видове неразтворими отлагания (утайки, котлен камък, железни оксиди) преди дългосрочно консервиране.

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

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

Изборът на десиканти се определя от относителната наличност на реагента и желанието да се получи възможно най-високо специфично съдържание на влага. Най-добрият десикант е гранулираният калциев хлорид. Негасена вармного по-лошо от калциевия хлорид, не само поради по-ниския капацитет на влага, но и бързата загуба на неговата активност. Вар абсорбира не само влагата от въздуха, но и въглеродния диоксид, в резултат на което е покрита със слой от калциев карбонат, който предотвратява по-нататъшното усвояване на влагата.

Какво е Hydro-X:

Hydro-X (Hydro-X) е метод и решение, изобретено в Дания преди 70 години, което осигурява необходимата коригираща обработка на водата за отоплителни системи и бойлери, както за гореща вода, така и за пара, с ниско налягане на парата (до 40 атм). При използване на метода Hydro-X към циркулиращата вода се добавя само един разтвор, доставян на потребителя в пластмасови кутииили варели готови за употреба. 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 pH, пречистване на водата от кислород и свободен въглероден диоксид, предотвратяване образуването на котлен камък и, ако има, почистване на повърхности, както и защита от корозия.

Hydro-X е бистра жълтеникавокафява 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 течности или утаяване, така че няма нужда от разбъркване преди употреба. Течността не е запалима.

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

По време на работа на системите за отопление на вода, включително топлообменници, гореща вода или парни котли, като правило, те се допълват с допълнителна вода. За да се предотврати образуването 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, използване на обезсоляване, обратна осмоза и т. н. Дори след такова третиране остават проблеми, свързани с възможната поява на корозия. При добавяне на сода каустик, тринатриев фосфат и др. към водата остава и проблемът с корозията, а при парните котли и замърсяването с пара.

Достатъчно прост метод, който предотвратява появата на котлен камък и корозия, е методът Hydro-X, според който се добавя към котелна 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 в малки количества се въвежда във водата ръчно или с помощта на дозираща помпа;

– при използване на Hydro-X не е необходимо да се използват други химикали;

– около 10 пъти по-малко активни вещества се подават във водата на котела, отколкото при използване традиционни методипречистване на водата;

Hydro-X не съдържа токсични компоненти. Освен натриев хидроксид NaOH и тринатриев 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.

Съставът на Hydro-X.

Решението включва осем различни веществакакто органични, така и неорганични. Механизмът на действие на Hydro-X има 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 pH стойността, защитава 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 не надвишават общо 50 g/l и включват лигнин, танин, нишесте, гликол, алгинат и натриев мануронат. Общото количество на основните вещества NaOH и Na3PO4 при обработката на вода Hydro-X е много ниско, около десет пъти по-малко от това, което се използва при традиционното третиране, съгласно принципа на стехиометрията.

Ефектът на компонентите на Hydro-X е повече физически, отколкото химически.

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 устойчив на корозия слой желязо. Лигнинът действа като танин и също така помага за премахване на съществуващия котлен камък. Нишестето образува утайката, а гликолът предотвратява отнасянето на пяна и капчици влага. Неорганичните съединения поддържат слабо необходимото за ефективно действие на органичните вещества алкална среда, служат като индикатор за концентрацията на Hydro-X.

Принципът на действие на Hydro-X.

Органичните компоненти играят решаваща роля в действието на Hydro-X. Въпреки че присъстват в минимални количества, поради дълбока дисперсия, тяхната активна реактивна повърхност е доста голяма. Молекулното тегло на органичните компоненти на Hydro-X е значително, което осигурява физически ефект на привличане на молекули замърсители на водата. Този етап на пречистване на водата протича без химически реакции. Абсорбцията на замърсителите е неутрална. Това ви позволява да събирате всички такива молекули, създавайки както твърдост, така 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 образуването на котлен камък върху нагревателните повърхности, което е съществено предимство на метода Hydro-X.

Неутралните молекули Hydro-X 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 вид корозия е свързан с различен електрически потенциал.

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

Содата каустик може да причини каустична чупливост. Използването на Hydro-X намалява количеството свободни хидроксиди, значително намалявайки риска от каустична крехкост в стоманата.

Без спиране на системата за промиване, процесът Hydro-X позволява премахването на стария съществуващ нагар. Това се дължи на наличието на молекули лигнин. Тези молекули проникват в порите на котела и го разрушават. Въпреки че все пак трябва да се отбележи, че ако котелът е силно замърсен, по-икономично е да се извърши химическо промиване и след това да се използва Hydro-X за предотвратяване на котлен камък, което ще намали консумацията му.

Получената утайка се събира в утайките и се отстранява от тях чрез периодични продухвания. Като колектори за утайка могат да се използват филтри (калоуловители), през които преминава част от водата, върната в котела.

Важно е образуваната под действието на Hydro-X утайка да се отстранява, ако е възможно, чрез ежедневни продухвания на котела. Количеството на продухването зависи от твърдостта на водата и вида на растението. В началния период, когато повърхностите се почистват от съществуващата утайка и има значително съдържание на замърсители във водата, продухването трябва да е по-голямо. Прочистването се извършва чрез пълно отваряне на продухващия клапан за 15-20 секунди дневно и с обилно подаване на сурова вода 3-4 пъти на ден.

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

През първите няколко месеца на работа консумацията на реагент трябва да се увеличи леко, за да се елиминира съществуващият в системата котлен камък. Ако има опасения, че прегревателят на котела е замърсен със солни отлагания, той трябва да бъде почистен по други методи.

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

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

парни котли

Суровата вода се използва като подхранваща вода.

Постоянна доза: 0,2 литра Hydro-X на кубичен метър вода за подхранване и 0,04 литра Hydro-X на кубичен метър кондензат.

Омекотена вода като вода за грим.

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

Постоянна доза: 0,04 литра Hydro-X на кубичен метър допълнителна вода и кондензат.

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

Отоплителни системи

Захранващата вода е сурова вода.

Начална доза: 1 литър Hydro-X за всеки кубичен метър вода.

Постоянна дозировка: 1 литър Hydro-X на кубичен метър вода за подхранване.

Водата за грим е омекотена вода.

Начална доза: 0,5 литра Hydro-X за всеки кубичен метър вода.

Постоянна дозировка: 0,5 литра Hydro-X на кубичен метър вода за подхранване.

На практика допълнителната дозировка се основава на резултатите от анализите на pH и твърдостта.

Измерване и контрол

Нормалната доза на Hydro-X е около 200-400 ml на тон допълнителна вода на ден със средна твърдост от 350 µgeq/dm3, изчислена върху CaCO3, плюс 40 ml на тон обратна вода. Това, разбира се, са ориентировъчни цифри, но по-точно дозировката може да се определи чрез наблюдение на качеството на водата. Както вече беше отбелязано, предозирането няма да причини никаква вреда, но правилната дозировка ще 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. Благодарение на своята простота и широк спектър от надеждност, Hydro-X може да се използва както в ръчно дозиране, така и в автоматичен режим. При желание потребителят може да поръча система за управление и компютърно управление на процеса.

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

Нормалният воден режим е един от съществени условиянадеждност и ефективност на работа на котелната инсталация. Използването на вода с повишена твърдост за захранване на котли води до образуване на котлен камък, прекомерна консумация на гориво и увеличаване на разходите за ремонт и почистване на котлите. Известно е, че образуването на котлен камък може да доведе до авария в парен котел поради изгаряне на нагревателни 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-важното превантивна мяркав борбата с инцидентите.

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

Въпреки това, в някои предприятия администрацията, след като официално е изпълнила изискването на Правилата за надзор на котлите за оборудване на котли с пречиствателни станции, не осигурява нормални условия на работа на тези инсталации, не контролира качеството на захранващата вода и състоянието на нагревателни повърхности на котела, което позволява на котлите да бъдат замърсени с котлен камък и утайка. Ето няколко примера за повреди на котела по тези причини.

1. Котелна инсталация сглобяема стоманобетонни конструкциипоради нарушения на водния режим в котел ДКВР-6, 5-13 се спукаха три екранни тръби, някои от екранните тръби бяха деформирани, а на много тръби се образуваха издутини.

Котелното има двустепенен натриев катионообменник и обезвъздушител, но на нормалната работа на съоръженията за пречистване на вода не е отделено необходимото внимание. Регенерирането на катионитни филтри не е извършено в зададено от инструкциятарядко се проверяваха сроковете, качеството на захранването и котелната вода, не се спазваха сроковете за периодично продухване на котела. Водата в деаератора не е загрята до необходимата температура и следователно деоксигенирането на водата всъщност не е настъпило.

Установено е също, че котелът е бил често захранван сурова вода, като не спазва изискванията на „Правилата за устройството и безопасна работапарни и водогрейни котли, според които спирателните устройства на линията за сурова вода трябва да бъдат херметизирани в затворено положение, а всеки случай на подаване на сурова вода трябва да се записва в дневника за пречистване на водата. От отделни записи в дневника за обработка на водата се вижда, че твърдостта на захранващата вода достига 2 mg-eq / kg или повече, докато 0,02 mg-eq / kg е допустимо според стандартите за надзор на котела. Най-често в списанието се правят такива записи: „водата е мръсна, твърда“, без да се посочват резултатите от химически анализ на водата.

При изследване на котела след изключване са открити отлагания с дебелина до 5 мм по вътрешните повърхности на екранните тръби, отделните тръби са почти напълно запушени с котлен камък и утайка. На вътрешната повърхност на барабана в долната част дебелината на отлаганията достига 3 mm, предната част на барабана е осеяна с утайка с една трета височина.

За 11 месеца Преди тази авария подобни повреди (“пукнатини, издутини, деформации”) са открити в 13 тръби на котелния екран. Дефектни тръбибяха заменени, но администрацията на предприятието, в нарушение на „Инструкцията за разследване на аварии, довели до аварии в предприятия и съоръжения, контролирани от Госгортехнадзор на СССР“, не разследва този случай и не предприема мерки за подобряване на условията на работа на котлите.

2. На силовото предаване суровата вода за захранване на еднобарабанен водотръбен екраниран парен котел с капацитет 10 t/h и работно налягане 41 kgf/cm2 се обработва по метода на катионообмен. Поради незадоволителна работа на катионния филтър, остатъчната твърдост на омекотената вода достига

0,7 meq/kg вместо предвидените в проекта 0,01 meq/kg. Котелът беше продухван нередовно. При спиране за ремонт барабанът на котела и колекторите на екрана не са отваряни и не са изследвани. Поради отлагания на котлен камък се спука тръба и камината е изгоряла от пара и горящо гориво, изхвърлено от пещта.

Инцидентът не би могъл да се случи, ако вратата на пещта на котела беше затворена с резе, както изискват правилата за безопасна работа на котлите.

3. В циментовия завод е пуснат в експлоатация новомонтиран еднобарабанен водотръбен котел с капацитет 35 t/h с работно налягане 43 kgf/cm2 без химическа обработка на водата, чиято инсталация не е била извършена. завършен до този момент. През месеца котелът се захранваше с непречистена вода. Обезвъздушаването на водата не е извършвано повече от два месеца, тъй като към деаератора не е бил свързан паропровод.

Нарушения на водния режим бяха допуснати и след това в работата беше включено подготвително оборудване. Котелът често се захранваше със сурова вода; не се наблюдава режим на прочистване; химическата лаборатория не е контролирала качеството на захранващата вода, тъй като не е била снабдена с необходимите реактиви.

Поради незадоволителния воден режим, отлаганията по вътрешните повърхности на екранните тръби достигат дебелина 8 мм; в резултат на това се образуват издутини върху 36 екранни тръби, значителна част от тръбите се деформира, стените на барабана отвътре са корозирали.

4. В завода за стоманобетонни изделия котелът на системата Шухов-Берлин се захранваше с електромагнитно обработена вода. Известно е, че с този метод на пречистване на водата трябва да се осигури навременно ефективно отстраняване на утайката от котела.

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

В резултат на това вътре в котела се натрупва голямо количество утайка. Задната част на тръбите беше запушена с утайки със 70-80% от сечението, шахтата - със 70% от обема, дебелината на скалата върху нагревателните повърхности достигна 4 mm. Това доведе до прегряване и деформация на тръбите на котела, тръбните удължения и главите на тръбните секции.

При избора на електромагнитен метод за обработка на йод в този случайне са взели предвид качеството на захранващата вода и характеристики на дизайнакотел, докато не са взети мерки за организиране на нормалния режим на продухване, което доведе до натрупване на утайки и значителни отлагания на котела в котела.

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

Образуването на отлагания върху нагревателните повърхности на котелни агрегати възниква в резултат на сложни физични и химични процеси, в които участват не само образуващи котлен камък, но и метални оксиди и лесно разтворими съединения. Диализата на отлаганията показва, че наред с образуващите котлен камък соли те съдържат значително количество железни оксиди, които са продукти на корозионните процеси.

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

Приложение съвременни средствапречистването на водата позволи драстично да се повиши надеждността и ефективността на работа на енергийното оборудване.

В отделните топлоцентрали обаче все още се допускат нарушения на водния режим.

През юни 1976 г. поради тази причина в ТЕЦ на целулозно-хартиената фабрика възникна авария на парен котел тип BKZ-220-100 f с паропропускливост 220 t / h с параметри на пара 100 kgf / cm2 и 540°C, произведен в котелното предприятие в Барнаул през 1964 г. г. Еднобарабанен котел с естествена циркулация, изработен по U-образна схема. Призматичната горивна камера е напълно екранирана от тръби с външен диаметър 60 mm, чийто стъпка е 64 mm. Долната част на повърхността на ситото образува така наречената студена фуния, по чийто склонове твърди частици шлака се търкалят надолу в шлаковия кош. Схемата на изпаряване е двустепенна, измиване на парата с захранваща вода. Първият етап на изпарение е включен директно в барабана на котела, вторият етап се осигурява от дистанционни циклони за разделяне на пара, включени в циркулационната схема 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%). Захранващата вода на котела се обработва по следната схема: вар - коагулация - магнезиево десиликонизиране в

Избистрители - двустепенна катионизация.

Котелът работи на въглища от находище Инта с относително ниска температура на топене на пепелта. Като изходно гориво се използва масло. Преди инцидента котелът е работил 73 300 часа.

В деня на аварията котелът е включен в 00:45 ч. и работи без отклонение от нормалния режим до 14:00 ч. прегрята пара -520-535°C.

В 14:10 ч. в зоната на студената фуния на ниво 3,7 м се скъсаха 11 тръби на предния екран с частично разрушение

тухлена зидария. Предполага се, че отначало е имало спукване на водата или две тръби, а след това е последвало спукване на останалите тръби. Нивото на водата рязко падна и бойлерът беше спрян от автоматична защита.

Проверката показа, че наклонените участъци на тръбите на студената фуния извън завоите са унищожени, като от първия преден долен колектор са откъснати две тръби, а от втория – девет тръби. Разкъсването е крехко, ръбовете в местата на разкъсване са тъпи и нямат изтъняване. Дължината на спуканите участъци от тръби е от един до три метра. Върху вътрешната повърхност на повредени тръби, както и проби, изрязани от неповредени тръби, са открити рехави отлагания с дебелина до 2,5 mm, както и голям брой ями с дълбочина до 2 mm, разположени във верига до 10 mm широка по протежение на два генератора по протежение на границата на нагряване на тръбата. Именно в местата на повреда от корозия е настъпило разрушаването на метала.

При разследването на аварията се оказа, че по-рано по време на работа на котела вече има разкъсвания на екранни тръби. Така например, два месеца преди инцидента, тръба на предния екран се счупи на ниво 6,0 м. След 3 дни котелът отново беше спрян поради скъсване на две тръби на предния екран на ниво 7,0 м. И в тези случаи разрушаването на тръбите е резултат от корозионно увреждане на метала.

В съответствие с утвърдения график котелът трябваше да бъде спрян за основен ремонт през третото тримесечие на 1976 г. По време на ремонтния период се предвиждаше подмяна на тръбите на предния екран в областта на студената фуния. Котелът обаче не е спрян за ремонт и не са подменени тръбите.

Повредата от корозия на метала е резултат от нарушения на водния режим, които са били разрешени дълго време по време на работа на котлите за когенерация. Котлите се захранваха с вода с високо съдържание на желязо, мед и кислород. Общото съдържание на сол в захранващата вода значително надвишава допустими норми, в резултат на което дори във веригите на първия етап на изпаряване съдържанието на сол достига 800 mg/kg. Промишлените кондензати със съдържание на желязо 400–600 mg/kg, използвани за захранване на котлите, не са пречистени. Поради тази причина, а също и поради факта, че нямаше достатъчна антикорозионна защита на съоръженията за пречистване на вода (защитата беше частично изпълнена), имаше значителни отлагания (до 1000 g/m2) по вътрешните повърхности на тръбите, основно се състои от железни съединения. Аминирането и хидразиновата обработка на захранващата вода е въведена малко преди аварията. Не е извършено предпусково и оперативно киселинно измиване на котлите.

За инцидента са допринесли и други нарушения на Правилата. техническа експлоатациябойлери. В ТЕЦ често се запалват котли, като най-голям брой подпалки е в котела, с който е станала аварията. Котлите са оборудвани с устройства за парно отопление, но не са използвани за разпалване. По време на запалването изместването на колекторите на екрана не се контролира.

За да се изясни естеството на корозионния процес и да се установят причините за образуването на ями основно в първите два панела на предния екран и подреждането на тези ями под формата на вериги, материалите от разследването на произшествието са изпратени на ЦКТИ. При прегледа на тези материали беше обърнато внимание на факта, че

котлите работеха с рязко променливо натоварване, като се допускаше значително намаляване на производството на пара (до 90 t/h), при което е възможно нарушение на локалната циркулация. Котлите се запалват по следния начин: в началото на запалването се включват две дюзи, разположени срещуположно (диагонално). Този метод доведе до забавяне на процеса на естествена циркулация в панелите на първия и втория преден екран. Именно в тези екрани е открит основният фокус на улцерозните лезии. В захранващата вода епизодично се появяват нитрити, чиято концентрация не се контролира.

Анализът на материалите за произшествието, като се вземат предвид изброените недостатъци, даде основание да се смята, че образуването на вериги от ями на страничната образуваща на вътрешните повърхности на тръбите на предния екран по наклона на студената фуния е резултат на дълъг процес на електрохимична корозия под утайка. 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. По време на началото на циркулацията горна генериращанаклонени тръби на студената фуния, периодично се образуват пори мехурчета, причинявайки ефекта на локални термични пулсации в метала поради възникването на електрохимични процеси в областта на временното разделяне на фазите. Именно тези места са били центровете на образуването на вериги от ями. Преобладаващото образуване на ями в първите два панела на предния екран е резултат от неправилен режим на разпалване.

6. По време на работа на котела PK-YuSh-2 с паропропускливост 230 t/h и параметри на парата 100 kgf/cm2 и 540°C се наблюдава изпаряване на изхода от колектора за събиране на прясна пара към главния. предпазен клапан на TYTs vb. Изходът е свързан чрез заваряване към отлят тройник, заварен в сглобяемия колектор.

Котелът е спрян. При огледа е установена пръстеновидна пукнатина в долната част на тръбата (168X13 mm) на хоризонталния участък на клона в непосредствена близост до точката на свързване на клона с отлятия тройник. Дължината на пукнатината на външната повърхност е 70 мм, а на вътрешната повърхност е 110 мм. На вътрешната повърхност на тръбата на мястото на нейното увреждане са разкрити голям брой корозионни ями и отделни пукнатини, разположени успоредно на основната.

Металографският анализ установява, че пукнатините започват от дупки в обезвъгления метален слой и след това се развиват транскристално в посока, перпендикулярна на повърхността на тръбата. Микроструктура на тръбния метал - феритни зърна и тънки перлитни вериги по границите на зърното. Според скалата, дадена като приложение към MRTU 14-4-21-67, микроструктурата може да бъде оценена с оценка 8.

Химичният състав на метала повредена тръбасъответства на стомана 12Kh1MF. Механичните свойства отговарят на изискванията на техническите условия за доставка. Диаметърът на тръбата в повредения участък не надхвърля плюс толеранса.

Хоризонтален изход към предпазен клапан с нерегулирана система за закрепване може да се разглежда като конзолна греда, заварена към тройник, неподвижно фиксиран в колектора, с максимални напрежения на огъване в крайната точка, т.е. в зоната, където тръбата е била повредена. Без

дренаж в изхода и наличието на обратен наклон, поради еластичния огъване в участъка от предпазния клапан до колектора за събиране на жива пара, в долната част на тръбата пред тройника, постоянно натрупване на малък възможно е количество кондензат, обогатен с кислород при спирания, консервация и пускане на котела от въздуха. При тези условия е възникнала корозионна атака на метала, а комбинираният ефект на кондензат и опън на напрежения върху метала е причинил корозионното му напукване. По време на работа, на места на корозионни ями и плитки пукнатини, в резултат на агресивното действие на средата и променливите напрежения в метала, могат да се развият пукнатини от корозия на умора, което очевидно се е случило в този случай.

За да се предотврати натрупването на кондензат, е направена обратна циркулация на парата в изхода. За да направите това, изходната тръба непосредствено преди главния предпазен клапан беше свързана чрез нагревателна линия (тръби с диаметър 10 mm) към междинната камера на прегревателя, през която се подава пара при температура 430 ° C. С малък спад на свръхналягането (до 4 kgf / cm2), осигурява се непрекъснат поток на пара и температурата на средата в изхода се поддържа най-малко 400°C.

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

Проверете с ултразвук долните полупериметри на разклонителните тръби в точките на заваряване към тройниците;

Проверете дали са спазени необходимите наклони и при необходимост коригирайте системите за закрепване на паропроводи към главните предпазни клапани, като вземете предвид действителното състояние на паропроводите (тегло на изолацията, реално тегло на тръбите, предишни реконструкции);

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

Всички задънени улици предпазни клапаниизолирайте внимателно.

(От изричната информация на SCNTI ORGRES - 1975)