Un certain nombre de centrales électriques utilisent de l'eau de rivière et du robinet à faible pH et à faible dureté pour alimenter les réseaux de chaleur. Traitement supplémentaire L'eau de rivière d'une station d'épuration entraîne généralement une diminution du pH, une diminution de l'alcalinité et une augmentation de la teneur en dioxyde de carbone agressif. L'apparition de dioxyde de carbone agressif est également possible dans les schémas d'acidification utilisés pour les grands systèmes d'alimentation en chaleur avec alimentation directe en eau. eau chaude(2 000 à 3 000 t/h). L'adoucissement de l'eau selon le schéma de cationisation Na augmente son agressivité en raison de l'élimination des inhibiteurs naturels de corrosion - les sels de dureté.

Avec une désaération de l'eau mal établie et une augmentation possible des concentrations d'oxygène et de dioxyde de carbone en raison du manque de mesures de protection supplémentaires dans les systèmes d'alimentation en chaleur, les canalisations, les échangeurs de chaleur, les réservoirs de stockage et autres équipements sont sensibles à la corrosion interne.

On sait qu'une augmentation de la température favorise le développement de processus de corrosion qui se produisent à la fois avec l'absorption d'oxygène et avec la libération d'hydrogène. Avec une augmentation de la température au-dessus de 40 °C, les formes de corrosion causées par l'oxygène et le dioxyde de carbone augmentent fortement.

Un type particulier de corrosion des boues se produit dans des conditions de faible teneur en oxygène résiduel (si les normes PTE sont respectées) et lorsque la quantité d'oxydes de fer dépasse 400 μg/dm 3 (en termes de Fe). Ce type de corrosion, auparavant connu dans la pratique du fonctionnement des chaudières à vapeur, a été découvert dans des conditions de chauffage relativement faible et d'absence de charges thermiques. Dans ce cas, les produits de corrosion libres, constitués principalement d'oxydes ferriques hydratés, sont des dépolarisants actifs du processus cathodique.

Lors du fonctionnement d'équipements de chauffage, on observe souvent une corrosion caverneuse, c'est-à-dire une destruction par corrosion sélective et intense du métal dans une crevasse (espace). Une caractéristique des processus se produisant dans des espaces étroits est une concentration en oxygène réduite par rapport à la concentration dans le volume de la solution et une élimination lente des produits de réaction de corrosion. Du fait de l'accumulation de ces derniers et de leur hydrolyse, une diminution du pH de la solution dans le gap est possible.

Lorsqu'un réseau de chauffage avec alimentation en eau libre est constamment alimenté en eau désaérée, la possibilité de formation de fistules traversantes sur les canalisations n'est complètement éliminée que dans des conditions hydrauliques normales, lorsqu'une surpression supérieure à la pression atmosphérique est constamment maintenue à tous les points du système de chauffage. Système d'alimentation.

Les causes de corrosion par piqûre des canalisations des chaudières à eau chaude et autres équipements sont les suivantes : mauvaise désaération de l'eau d'appoint ; faible valeur de pH en raison de la présence de dioxyde de carbone agressif (jusqu'à 10-15 mg/dm 3) ; accumulation de produits de corrosion oxygénés du fer (Fe 2 O 3) sur les surfaces de transfert de chaleur. Une teneur accrue en oxydes de fer dans l'eau du réseau contribue à la contamination des surfaces chauffantes des chaudières par des dépôts d'oxyde de fer.

Un certain nombre de chercheurs reconnaissent le rôle important dans l'apparition de la corrosion sous-boue du processus de rouille des tuyaux des chaudières à eau chaude pendant leur temps d'arrêt, lorsque des mesures appropriées n'ont pas été prises pour empêcher la corrosion à l'arrêt. Les foyers de corrosion qui apparaissent sous l'influence de l'air atmosphérique sur les surfaces humides des chaudières continuent de fonctionner pendant le fonctionnement des chaudières.

Les surfaces chauffantes des aérothermes tubulaires et régénératifs, des économiseurs à basse température, ainsi que des conduits de fumée métalliques et cheminéesà des températures de métal inférieures au point de rosée des gaz de combustion. La source de corrosion à basse température est l'anhydride sulfurique SO 3, qui forme des vapeurs d'acide sulfurique dans les gaz de combustion, qui se condensent aux températures du point de rosée des gaz de combustion. Quelques millièmes de pourcentage de SO 3 dans les gaz suffisent à provoquer une corrosion des métaux à une vitesse supérieure à 1 mm/an. La corrosion à basse température est ralentie en organisant le processus de combustion avec un léger excès d'air, ainsi qu'en utilisant des additifs pour carburant et en augmentant la résistance à la corrosion du métal.

Les écrans de combustion des chaudières à tambour et à passage unique lors de la combustion de combustible solide, les surchauffeurs de vapeur et leurs fixations, ainsi que les écrans de la partie inférieure de rayonnement des chaudières à pression supercritique lors de la combustion de fioul soufré sont sujets à la corrosion à haute température.

Corrosion surface intérieure les conduites sont une conséquence de l'interaction avec le métal des conduites d'oxygène et de dioxyde de carbone) ou de sels (chlorures et sulfates) contenus dans l'eau de chaudière. Dans les chaudières à vapeur supercritiques modernes, la teneur en gaz et en sels corrosifs résultant du dessalage en profondeur de l'eau alimentaire et de la désaération thermique est insignifiante et la principale cause de corrosion est l'interaction du métal avec l'eau et la vapeur. La corrosion de la surface intérieure des tuyaux se manifeste par la formation de grêles, de piqûres, de cavités et de fissures ; la surface extérieure des tuyaux endommagés ne peut pas être différente de celle des tuyaux sains.

Les dommages résultant de la corrosion interne des canalisations comprennent également :
corrosion par stagnation de l'oxygène, affectant toutes les zones de la surface interne des tuyaux. Les zones les plus intensément touchées sont celles recouvertes de dépôts hydrosolubles (tuyaux des surchauffeurs et zone de transition des chaudières à passage unique) ;
corrosion alcaline sous-boue des tuyaux de chaudière et de tamis, qui se produit sous l'influence d'alcalis concentrés en raison de l'évaporation de l'eau sous une couche de boue ;
fatigue par corrosion, se manifestant par des fissures dans les canalisations de chaudière et de tamis résultant d'une exposition simultanée à un environnement corrosif et de contraintes thermiques alternées.

Du tartre se forme sur les tuyaux en raison de leur surchauffe à des températures nettement supérieures à celles conçues. En raison de l'augmentation de la productivité des chaudières en Dernièrement Les cas de défaillance des tuyaux de surchauffeur dus à une résistance insuffisante au tartre aux gaz de combustion sont devenus plus fréquents. Un tartre intense est le plus souvent observé lors de la combustion de fioul.

L'usure des parois des tuyaux résulte de l'action abrasive de la poussière et des cendres de charbon, de schiste, ainsi que des jets de vapeur sortant des tuyaux adjacents endommagés ou des buses de soufflage. Parfois, la cause de l'usure et du durcissement des parois des tuyaux est la grenaille utilisée pour nettoyer les surfaces chauffantes. Les emplacements et le degré d'usure des tuyaux sont déterminés par une inspection externe et la mesure de leur diamètre. L'épaisseur réelle de la paroi du tuyau est mesurée à l'aide d'une jauge d'épaisseur à ultrasons.

Le gauchissement des tuyaux de grille et de chaudière, ainsi que des tuyaux individuels et des sections de panneaux muraux de la partie radiante des chaudières à passage unique, se produit lorsque les tuyaux sont installés avec une tension inégale, que les fixations des tuyaux sont cassées, que de l'eau fuit et qu'en raison du manque de liberté pour leurs mouvements thermiques. Le gauchissement des serpentins et des écrans du surchauffeur se produit principalement en raison de la combustion des supports et des fixations, ainsi que d'une tension excessive et inégale autorisée lors de l'installation ou du remplacement d'éléments individuels. Le gauchissement des serpentins de l'économiseur d'eau se produit en raison de l'épuisement et du déplacement des supports et des suspensions.

Des fistules, renflements, fissures et ruptures peuvent également apparaître à la suite de : dépôts de tartre dans les canalisations, produits de corrosion, tartre de procédé, cordons de soudure et autres corps étrangers qui ralentissent la circulation de l'eau et contribuent à la surchauffe du métal de la canalisation ; grenaillage; écarts entre la qualité de l'acier, les paramètres de vapeur et la température du gaz ; dommages mécaniques externes ; violations des conditions de fonctionnement.

Cette corrosion est souvent plus importante et plus dangereuse en ampleur et en intensité que la corrosion des chaudières en cours de fonctionnement.

Lorsque de l’eau reste dans les systèmes, en fonction de sa température et de l’accès à l’air, une grande variété de cas de corrosion à l’arrêt peuvent se produire. Tout d'abord, il convient de noter qu'il est extrêmement déconseillé d'avoir de l'eau dans les canalisations des unités lorsqu'elles sont en réserve.

Si de l'eau, pour une raison ou une autre, reste dans le système, une grave corrosion statique peut être observée dans la vapeur et en particulier dans l'espace d'eau du réservoir (principalement le long de la ligne de flottaison) à une température d'eau de 60 à 70°C. Ainsi, dans la pratique, on observe souvent une corrosion de temps d'arrêt d'intensité variable, malgré les mêmes modes d'arrêt du système et la qualité de l'eau qu'ils contiennent ; les appareils avec une accumulation thermique importante sont sujets à une corrosion plus sévère que les appareils avec une taille de foyer et une surface de chauffage, car l'eau de chaudière qu'ils contiennent refroidit plus rapidement ; sa température devient inférieure à 60-70°C.

À des températures de l'eau supérieures à 85-90°C (par exemple, lors d'arrêts de courte durée de l'appareil), la corrosion globale diminue et la corrosion du métal de l'espace vapeur, dans laquelle une condensation accrue des vapeurs est observée dans ce cas, peut dépasser la corrosion du métal de l’espace aquatique. La corrosion à l'arrêt dans la chambre de vapeur est dans tous les cas plus uniforme que dans la chambre d'eau de la chaudière.

Le développement de la corrosion à l'arrêt est grandement facilité par l'accumulation de boues sur les surfaces de la chaudière, qui retiennent généralement l'humidité. À cet égard, des piqûres de corrosion importantes sont souvent trouvées dans les unités et les canalisations le long de la génératrice inférieure et à leurs extrémités, c'est-à-dire dans les zones de plus grande accumulation de boues.

Modalités de conservation du matériel en réserve

Les méthodes suivantes peuvent être utilisées pour préserver l’équipement :

a) séchage - élimination de l'eau et de l'humidité des granulats ;

b) les remplir de solutions de soude caustique, de phosphate, de silicate, de nitrite de sodium, d'hydrazine ;

c) remplissage système technologique azote.

La méthode de conservation doit être choisie en fonction de la nature et de la durée du temps d'arrêt, ainsi que du type et des caractéristiques de conception de l'équipement.

Les temps d'arrêt des équipements peuvent être divisés en deux groupes en fonction de la durée : à court terme (pas plus de 3 jours) et à long terme (plus de 3 jours).

Il existe deux types de temps d'arrêt à court terme :

a) planifié, lié à la mise en réserve le week-end en raison d'une baisse de charge ou à la mise en réserve la nuit ;

b) forcé - en raison d'une défaillance des canalisations ou de dommages à d'autres composants de l'équipement, dont l'élimination ne nécessite pas un arrêt plus long.

Selon l'objectif, les temps d'arrêt de longue durée peuvent être répartis dans les groupes suivants : a) mise en réserve de l'équipement ; b) les réparations en cours ; c) réparations majeures.

Pour les temps d'arrêt de courte durée des équipements, il est nécessaire d'avoir recours à la conservation par remplissage d'eau désaérée tout en maintenant une surpression ou à la méthode gazeuse (azote). Si un arrêt d'urgence est nécessaire, la préservation de l'azote est la seule méthode acceptable.

Lorsque le système est mis en veille ou reste inactif pendant une longue période sans exécuter travaux de réparation Il est conseillé de le conserver en le remplissant d'une solution de nitrite ou de silicate de sodium. Dans ces cas, la conservation de l'azote peut également être utilisée, en veillant à prendre des mesures pour créer une densité du système afin d'éviter une consommation excessive de gaz et un fonctionnement improductif de l'usine d'azote, ainsi qu'à créer des conditions sûres lors de l'entretien des équipements.

Les méthodes de conservation par création de surpression et remplissage d'azote peuvent être utilisées quelles que soient les caractéristiques de conception des surfaces chauffantes de l'équipement.

Pour empêcher la corrosion de stationnement du métal pendant les périodes majeures et réparations en cours Seules les méthodes de conservation sont applicables qui permettent de créer un film protecteur sur la surface métallique qui conserve ses propriétés pendant au moins 1 à 2 mois après la vidange de la solution de conservation, car la vidange et la dépressurisation du système sont inévitables. La durée de validité du film protecteur sur la surface métallique après traitement au nitrite de sodium peut atteindre 3 mois.

Les méthodes de conservation utilisant de l'eau et des solutions réactives sont pratiquement inacceptables pour protéger les surchauffeurs intermédiaires de chaudière de la corrosion à l'arrêt en raison des difficultés liées à leur remplissage et à leur nettoyage ultérieur.

Les méthodes de préservation des chaudières à eau chaude et à vapeur basse pression, ainsi que d'autres équipements de circuits technologiques fermés d'approvisionnement en chaleur et en eau, diffèrent à bien des égards des méthodes actuellement utilisées pour prévenir la corrosion d'arrêt dans les centrales thermiques. Nous décrivons ci-dessous les principaux moyens de prévenir la corrosion au repos des équipements des dispositifs de tels systèmes de circulation, en tenant compte des spécificités de leur fonctionnement.

Méthodes de conservation simplifiées

Il est conseillé d'utiliser ces méthodes pour les petites chaudières. Ils consistent à éliminer complètement l'eau des chaudières et à y placer du dessicant : chlorure de calcium calciné, chaux vive, gel de silice à raison de 1 à 2 kg pour 1 m 3 de volume.

Cette méthode de conservation convient à des températures ambiantes inférieures et supérieures à zéro. Dans des pièces chauffées heure d'hiver, l'une des méthodes de préservation des contacts peut être mise en œuvre. Il s'agit de remplir tout le volume interne de l'appareil avec une solution alcaline (NaOH, Na 3 P0 4, etc.), assurant une totale stabilité du film protecteur sur la surface métallique même lorsque le liquide est saturé d'oxygène.

Généralement, des solutions contenant de 1,5 à 2 à 10 kg/m 3 de NaOH ou 5 à 20 kg/m 3 de Na 3 P0 4 sont utilisées, en fonction de la teneur en sels neutres de l'eau de source. Les valeurs inférieures s'appliquent aux condensats, les valeurs plus élevées s'appliquent à l'eau contenant jusqu'à 3000 mg/l de sels neutres.

La corrosion peut également être évitée par la méthode de surpression, dans laquelle la pression de vapeur dans l'unité arrêtée est constamment maintenue à un niveau supérieur à pression atmosphérique, et la température de l'eau reste supérieure à 100°C, ce qui empêche l'accès du principal agent corrosif - l'oxygène.

Une condition importante pour l'efficacité et l'efficience de toute méthode de protection est l'étanchéité maximale possible des raccords vapeur-eau afin d'éviter une diminution trop rapide de la pression, une perte de solution protectrice (ou de gaz) ou une pénétration d'humidité. De plus, dans de nombreux cas, un nettoyage préalable des surfaces de divers dépôts (sels, boues, tartre) est utile.

Lors de la mise en œuvre de diverses méthodes de protection contre la corrosion de stationnement, il convient de garder à l'esprit les points suivants.

1. Pour tout type de conservation, il est nécessaire d'éliminer (rincer) au préalable les dépôts de sels facilement solubles (voir ci-dessus) afin d'éviter une corrosion de stationnement accrue dans certaines zones de l'unité protégée. Il est obligatoire d'effectuer cette mesure lors de la conservation du contact, sinon une corrosion locale intense est possible.

2. Pour des raisons similaires, il est souhaitable d'éliminer tous types de dépôts insolubles (boues, tartre, oxydes de fer) avant une conservation à long terme.

3. Si les vannes ne sont pas fiables, il est nécessaire de déconnecter l'équipement de secours des unités de commande à l'aide de fiches.

Les fuites de vapeur et d'eau sont moins dangereuses avec la conservation par contact, mais sont inacceptables avec les méthodes de protection sèche et gazeuse.

Le choix du déshydratant est déterminé par la disponibilité relative du réactif et par l'opportunité d'obtenir la capacité d'humidité spécifique la plus élevée possible. Le meilleur déshydratant est le chlorure de calcium granulaire. Chaux vive nettement pire que le chlorure de calcium, non seulement en raison de sa capacité d'humidité inférieure, mais également de la perte rapide de son activité. La chaux absorbe non seulement l'humidité de l'air, mais également le dioxyde de carbone, ce qui la recouvre d'une couche de carbonate de calcium, ce qui empêche une absorption ultérieure de l'humidité.

Qu’est-ce qu’Hydro-X :

Hydro-X est le nom donné à une méthode et une solution inventées au Danemark il y a 70 ans qui assurent le traitement correctif nécessaire de l'eau des systèmes de chauffage et des chaudières, à la fois eau chaude et vapeur, avec une faible pression de vapeur (jusqu'à 40 atm). Lors de l'utilisation de la méthode Hydro-X, une seule solution est ajoutée à l'eau en circulation, qui est fournie au consommateur à bidons en plastique ou des fûts sous une forme prête à l'emploi. Cela permet aux entreprises de ne pas disposer d'entrepôts spéciaux pour les réactifs chimiques, d'ateliers pour préparer les solutions nécessaires, etc.

L'utilisation d'Hydro-X assure le maintien de la valeur pH requise, la purification de l'eau de l'oxygène et du dioxyde de carbone libre, la prévention de l'apparition de tartre et, le cas échéant, le nettoyage des surfaces, ainsi que la protection contre la corrosion.

Hydro-X est un liquide transparent brun jaunâtre, homogène, fortement alcalin, avec une densité d'environ 1,19 g/cm à 20 °C. Sa composition est stable et même lors d'un stockage à long terme, il n'y a pas de séparation de liquide ni de précipitation, il n'est donc pas nécessaire d'agiter avant utilisation. Le liquide n'est pas inflammable.

Les avantages de la méthode Hydro-X sont la simplicité et l'efficacité du traitement de l'eau.

Lors du fonctionnement de systèmes de chauffage de l'eau, notamment des échangeurs de chaleur, des chaudières à eau chaude ou à vapeur, ceux-ci sont généralement alimentés en eau supplémentaire. Pour éviter l'apparition de tartre, il est nécessaire de procéder à un traitement de l'eau afin de réduire la teneur en boues et en sels de l'eau de chaudière. Le traitement de l'eau peut être effectué, par exemple, grâce à l'utilisation de filtres adoucisseurs, au dessalage, à l'osmose inverse, etc. Même après un tel traitement, des problèmes restent liés à une éventuelle corrosion. Lorsque de la soude caustique, du phosphate trisodique, etc. sont ajoutés à l'eau, le problème de la corrosion et, pour les chaudières à vapeur, de la contamination de la vapeur subsiste également.

Assez méthode simple, empêchant l'apparition de tartre et de corrosion, est la méthode Hydro-X, selon laquelle il est ajouté à eau de chaudière une petite quantité de solution déjà préparée contenant 8 composants organiques et inorganiques. Les avantages de la méthode sont les suivants :

– la solution est fournie au consommateur sous une forme prête à l'emploi ;

– la solution est introduite dans l'eau en petites quantités soit manuellement, soit à l'aide d'une pompe doseuse ;

– lors de l'utilisation d'Hydro-X, il n'est pas nécessaire d'utiliser d'autres produits chimiques ;

– environ 10 fois moins de substances actives sont apportées à l'eau de chaudière qu'en cas d'utilisation méthodes traditionnelles traitement de l'eau;

Hydro-X ne contient pas de composants toxiques. Hormis l'hydroxyde de sodium NaOH et le phosphate trisodique Na3PO4, toutes les autres substances sont extraites de plantes non toxiques ;

– lorsqu'il est utilisé dans chaudières à vapeur et les évaporateurs fournissent de la vapeur propre et empêchent la formation de mousse.

Composition d'Hydro-X.

La solution contient huit diverses substancesà la fois organiques et inorganiques. Le mécanisme d’action d’Hydro-X est de nature physico-chimique complexe.

La direction d'influence de chaque composant est approximativement la suivante.

L'hydroxyde de sodium NaOH en quantité de 225 g/l réduit la dureté de l'eau et régule la valeur du pH, protège la couche de magnétite ; phosphate trisodique Na3PO4 en quantité de 2,25 g/l - empêche la formation de tartre et protège la surface du fer. Les six composés organiques au total ne dépassent pas 50 g/l et comprennent la lignine, le tanin, l'amidon, le glycol, l'alginate et le mannuronate de sodium. La quantité totale de substances de base NaOH et Na3PO4 lors du traitement de l'eau Hydro-X est très faible, environ dix fois inférieure à celle utilisée dans le traitement traditionnel, selon le principe de la stœchiométrie.

L'effet des composants Hydro-X est physique plutôt que chimique.

Les suppléments biologiques servent aux objectifs suivants.

L'alginate de sodium et le mannuronate sont utilisés conjointement avec certains catalyseurs et favorisent la précipitation des sels de calcium et de magnésium. Les tanins absorbent l'oxygène et créent une couche de fer qui protège de la corrosion. La lignine agit comme le tanin et aide également à éliminer le tartre existant. L'amidon forme des boues et le glycol empêche la formation de mousse et l'entraînement des gouttelettes d'humidité. Les composés inorganiques soutiennent faiblement ce qui est nécessaire à l'action efficace des substances organiques. environnement alcalin, servent d’indicateur de la concentration d’Hydro-X.

Principe de fonctionnement d'Hydro-X.

Les composants organiques jouent un rôle déterminant dans l'action d'Hydro-X. Bien qu’ils soient présents en quantités minimes, leur surface de réaction active est assez grande en raison de leur dispersion profonde. Le poids moléculaire des composants organiques d'Hydro-X est important, ce qui permet d'attirer physiquement les molécules de polluants de l'eau. Cette étape du traitement de l’eau se déroule sans réactions chimiques. L'absorption des molécules polluantes est neutre. Cela permet de collecter toutes les molécules telles que celles qui créent la dureté, ainsi que les sels de fer, les chlorures, les sels d'acide silicique, etc. Tous les polluants de l'eau se déposent dans les boues, qui sont mobiles, amorphes et ne collent pas entre elles. Cela évite la formation de tartre sur les surfaces chauffantes, ce qui constitue un avantage important de la méthode Hydro-X.

Les molécules neutres Hydro-X absorbent les ions positifs et négatifs (anions et cations), qui à leur tour se neutralisent. La neutralisation des ions affecte directement la réduction de la corrosion électrochimique, puisque ce type de corrosion est associé à différents potentiels électriques.

Hydro-X est efficace contre les gaz corrosifs - l'oxygène et le dioxyde de carbone libre. Une concentration d'Hydro-X de 10 ppm est tout à fait suffisante pour prévenir ce type de corrosion, quelle que soit la température ambiante.

La soude caustique peut provoquer une fragilité caustique. L'utilisation d'Hydro-X réduit la quantité d'hydroxydes libres, réduisant ainsi considérablement le risque de fragilité caustique de l'acier.

Sans arrêter le système pour le rinçage, le procédé Hydro-X vous permet d'éliminer le vieux tartre existant. Cela est dû à la présence de molécules de lignine. Ces molécules pénètrent dans les pores du tartre de la chaudière et le détruisent. Il convient néanmoins de noter que si la chaudière est fortement contaminée, il est plus économiquement réalisable de procéder à un rinçage chimique, puis d'utiliser Hydro-X pour éviter le tartre, ce qui réduira sa consommation.

Les boues résultantes sont collectées dans des accumulateurs de boues et évacuées par soufflage périodique. Des filtres (collecteurs de boues) peuvent être utilisés comme collecteurs de boues, à travers lesquels passe une partie de l'eau renvoyée à la chaudière.

Il est important que les boues formées sous l'action d'Hydro-X soient éliminées, si possible, par des purges quotidiennes de la chaudière. La quantité de soufflage dépend de la dureté de l'eau et du type d'entreprise. Dans la période initiale, lorsque les surfaces sont nettoyées des boues existantes et que l'eau contient une teneur importante en polluants, le soufflage doit être plus important. La purge est effectuée en ouvrant complètement la vanne de purge pendant 15 à 20 secondes par jour et avec une grande quantité d'eau brute, 3 à 4 fois par jour.

Hydro-X peut être utilisé dans les systèmes de chauffage, dans les systèmes de chauffage centralisés, pour les chaudières à vapeur basse pression (jusqu'à 3,9 MPa). Aucun autre réactif ne doit être utilisé simultanément avec Hydro-X, à l'exception du sulfite de sodium et de la soude. Il va de soi que les réactifs pour eaux d’appoint n’entrent pas dans cette catégorie.

Au cours des premiers mois de fonctionnement, la consommation de réactifs doit être légèrement augmentée afin d'éliminer le tartre existant dans le système. Si l'on craint que le surchauffeur de la chaudière soit contaminé par des dépôts de sel, il doit être nettoyé en utilisant d'autres méthodes.

En présence de système externe le traitement de l'eau doit être sélectionné mode optimal l’exploitation d’Hydro-X, ce qui garantira des économies globales.

Un surdosage d'Hydro-X n'altère ni la fiabilité du fonctionnement de la chaudière ni la qualité de la vapeur des chaudières à vapeur et n'entraîne qu'une augmentation de la consommation du réactif lui-même.

Chaudières à vapeur

L'eau brute est utilisée comme eau supplémentaire.

Dosage constant : 0,2 l d'Hydro-X pour chaque mètre cube d'eau supplémentaire et 0,04 l d'Hydro-X pour chaque mètre cube de condensat.

L'eau adoucie est utilisée comme eau d'appoint.

Dosage initial : 1 litre d'Hydro-X pour chaque mètre cube d'eau dans la chaudière.

Dosage constant : 0,04 litre d'Hydro-X pour chaque mètre cube d'eau et de condensat supplémentaire.

Dosage pour le détartrage de chaudière : Hydro-X est dosé à raison de 50 % de plus que la dose constante.

Systèmes de chauffage

L'eau brute est utilisée comme eau d'appoint.

Dosage initial : 1 litre d'Hydro-X pour chaque mètre cube d'eau.

Dosage constant : 1 litre d'Hydro-X pour chaque mètre cube d'eau d'appoint.

L'eau adoucie est utilisée comme eau d'appoint.

Dosage initial : 0,5 litre d'Hydro-X pour chaque mètre cube d'eau.

Dosage constant : 0,5 litre d'Hydro-X pour chaque mètre cube d'eau d'appoint.

En pratique, le dosage supplémentaire est basé sur les résultats des tests de pH et de dureté.

Mesure et contrôle

La dose normale d'Hydro-X par jour est d'environ 200 à 400 ml par tonne d'eau d'appoint avec une dureté moyenne de 350 mcEq/dm3 calculée en CaCO3, plus 40 ml par tonne d'eau de retour. Il s’agit bien entendu de chiffres approximatifs, et un dosage plus précis peut être établi en surveillant la qualité de l’eau. Comme déjà indiqué, un surdosage ne causera aucun dommage, mais le dosage correct permettra d'économiser de l'argent. Pour un fonctionnement normal, la dureté (calculée en CaCO3), la concentration totale d'impuretés ioniques, la conductivité électrique spécifique, l'alcalinité caustique et la concentration en ions hydrogène (pH) de l'eau sont surveillées. En raison de sa simplicité et de sa large gamme de fiabilité, Hydro-X peut être utilisé aussi bien en dosage manuel qu'en mode automatique. S'il le souhaite, le consommateur peut commander un système de surveillance et de contrôle informatique du processus.

Accidents de chaudières à vapeur associés à une violation du régime de l'eau, à la corrosion et à l'érosion du métal

Le régime normal de l’eau est l’un des les conditions les plus importantes fiabilité et efficacité du fonctionnement de la chaufferie. L'utilisation d'eau de dureté accrue pour alimenter les chaudières entraîne la formation de tartre, une consommation excessive de carburant et une augmentation des coûts de réparation et de nettoyage des chaudières. Il est connu que la formation de tartre peut entraîner une panne de la chaudière à vapeur en raison de l'épuisement des surfaces chauffantes. Par conséquent, le régime d'eau correct dans la chaufferie doit être considéré non seulement du point de vue de l'augmentation de l'efficacité de l'installation de la chaudière, mais également comme le plus important. mesure préventive pour lutter contre les accidents.

Actuellement chaufferies entreprises industrielleséquipés de dispositifs de traitement de l'eau, leurs conditions de fonctionnement se sont donc améliorées et le nombre d'accidents causés par la formation de tartre et la corrosion a considérablement diminué.

Cependant, dans certaines entreprises, l'administration, ayant formellement rempli l'exigence du Règlement d'inspection des chaudières pour équiper les chaudières d'unités de traitement de l'eau, n'assure pas les conditions normales de fonctionnement de ces installations, ne contrôle pas la qualité de l'eau alimentaire et l'état des surfaces chauffantes des chaudières, ce qui permet aux chaudières d'être contaminées par du tartre et des boues. Voici quelques exemples de pannes de chaudières pour ces raisons.

1. Dans la chaufferie de l'usine préfabriquée structures en béton armé En raison de violations du régime de l'eau dans la chaudière DKVR-6, 5-13, trois tuyaux de tamis se sont rompus, certains des tuyaux de tamis ont été déformés et des bosses se sont formées sur de nombreux tuyaux.

La chaufferie dispose d'un traitement de l'eau par échange de cations sodium à deux étages et d'un dégazeur, mais le fonctionnement normal de l'équipement de traitement de l'eau n'a pas reçu l'attention voulue. La régénération des filtres échangeurs de cations n'a pas été effectuée établi par les instructions le moment et la qualité de l'eau d'alimentation et de la chaudière étaient rarement vérifiés, et le moment de la purge périodique de la chaudière n'était pas respecté. L'eau dans le désaérateur n'était pas chauffée à la température requise et la désoxygénation de l'eau ne s'est donc pas réellement produite.

Il a également été établi que la chaudière était souvent alimentée eau naturelle, tout en ne respectant pas les exigences des « Règles de conception et fonctionnement sûr chaudières à vapeur et à eau chaude", selon lesquelles les dispositifs d'arrêt de la conduite d'eau brute doivent être scellés en position fermée, et chaque cas d'approvisionnement en eau brute doit être enregistré dans le journal de traitement de l'eau. D'après les différentes entrées dans le journal de traitement de l'eau, il ressort clairement que la dureté de l'eau d'alimentation atteint ou dépasse 2 mEq/kg, alors que la valeur admissible selon les normes d'inspection des chaudières est de 0,02 mEq/kg. Le plus souvent, les inscriptions suivantes étaient faites dans le journal : « l'eau est sale, dure », sans indiquer les résultats d'une analyse chimique de l'eau.

Lors de l'inspection de la chaudière après l'arrêt, des dépôts allant jusqu'à 5 mm d'épaisseur ont été trouvés sur les surfaces internes des tuyaux individuels, presque complètement obstrués par du tartre et des boues. Sur la surface intérieure du tambour en partie basse, l'épaisseur des dépôts atteint 3 mm, la partie avant du tambour est remplie de boues au tiers de sa hauteur.

Dans 11 mois Avant cet accident, des dégâts similaires (« fissures, bosses, déformations) avaient été constatés sur 13 canalisations de tamis de chaudière. Tuyaux défectueux ont été remplacés, mais l'administration de l'entreprise, en violation des « Instructions pour les enquêtes sur les accidents ayant entraîné des accidents dans des entreprises et des installations contrôlées par l'Autorité de surveillance technique de l'État de l'URSS », n'a pas enquêté sur cette affaire et n'a pas pris de mesures pour améliorer les conditions de fonctionnement des chaudières.

2. Sur le groupe motopropulseur, l'eau brute destinée à alimenter une chaudière à vapeur blindée à tube d'eau monocylindre d'une capacité de 10 t/h et d'une pression de fonctionnement de 41 kgf/cm2 a été traitée par la méthode d'échange de cations. En raison des performances insatisfaisantes du filtre à cations et des déchets, la dureté résiduelle de l'eau adoucie a atteint

0,7 mEq/kg au lieu des 0,01 mEq/kg envisagés par le projet. La chaudière ne sautait pas régulièrement. Lors de l'arrêt pour réparation, le tambour de la chaudière et les collecteurs à tamis n'ont pas été ouverts ni inspectés. En raison de dépôts de tartre, un tuyau s'est rompu et un pompier a été brûlé par la vapeur et le combustible en feu éjecté de la chambre de combustion.

L'accident n'aurait pas pu se produire si la porte de combustion de la chaudière avait été fermée avec un loquet, comme l'exigent les règles de fonctionnement en toute sécurité des chaudières.

3. À la cimenterie, une nouvelle chaudière à tube d'eau monocylindre d'une capacité de 35 t/h et d'une pression de service de 43 kgf/cm2 a été mise en service sans traitement chimique de l'eau, dont l'installation n'avait pas été réalisée. achevé à ce moment-là. Pendant un mois, la chaudière a été alimentée avec de l'eau non traitée. L'eau n'a pas été purgée pendant plus de deux mois, la conduite de vapeur n'étant pas raccordée au dégazeur.

Les violations du régime des eaux ont été autorisées même après... les équipements de pré-production ont été mis en service. La chaudière était souvent alimentée en eau brute ; le régime de purge n'a pas été suivi ; le laboratoire de chimie ne contrôlait pas la qualité de l'eau d'alimentation, car il n'était pas équipé des réactifs nécessaires.

En raison de conditions d'eau insatisfaisantes, les dépôts sur les surfaces internes des tuyaux tamis ont atteint une épaisseur de 8 mm ; En conséquence, des renflements se sont formés sur 36 tuyaux de tamis ; une partie importante des tuyaux a été déformée et les parois intérieures du tambour ont été corrodées.

4. Dans l'usine de produits en béton armé, la chaudière du système Choukhov-Berlin était alimentée par de l'eau traitée électromagnétiquement. On sait qu'avec cette méthode de traitement de l'eau, il est nécessaire d'assurer une élimination rapide et efficace des boues de la chaudière.

Cependant, lors du fonctionnement de la chaudière, cette condition n'a pas été remplie. La chaudière n'était pas purgée régulièrement et le calendrier d'arrêt de la chaudière pour le rinçage et le nettoyage n'était pas respecté.

En conséquence, une grande quantité de boues s’est accumulée à l’intérieur de la chaudière. La partie arrière des tuyaux était obstruée par des boues à 70-80 % de la section transversale, le piège à boue - à 70 % du volume, l'épaisseur de tartre sur les surfaces chauffantes atteignait 4 mm. Cela a entraîné une surchauffe et une déformation des tuyaux bouillants, des tuyaux et des têtes de sections tubulaires.

Lors du choix d'une méthode électromagnétique pour traiter l'iode dans dans ce cas n'a pas pris en compte la qualité de l'eau d'alimentation et caractéristiques de conception chaudière, alors qu'aucune mesure n'a été prise pour organiser un régime de soufflage normal, ce qui a conduit à l'accumulation de boues et de dépôts de tartre importants dans la chaudière.

5. Les questions d'organisation d'un régime d'eau rationnel pour assurer un fonctionnement fiable et économique des chaudières dans les centrales thermiques ont acquis une importance exceptionnelle.

La formation de dépôts sur les surfaces chauffantes des chaudières est le résultat de processus physico-chimiques complexes dans lesquels sont impliqués non seulement des agents calcaires, mais également des oxydes métalliques et des composés facilement solubles. La dialyse des dépôts montre que, outre les sels calcaires, ils contiennent une quantité importante d'oxydes de fer, produits des processus de corrosion.

Au cours des dernières années, notre pays a réalisé des progrès significatifs dans l'organisation du régime hydrique rationnel des chaudières des centrales thermiques et du contrôle chimique de l'eau et de la vapeur, ainsi que dans l'introduction de métaux et de revêtements protecteurs résistants à la corrosion.

Application moyens modernes le traitement de l'eau a permis d'augmenter considérablement la fiabilité et la rentabilité des équipements énergétiques en fonctionnement.

Cependant, dans certaines centrales thermiques, les violations du régime hydrique sont toujours autorisées.

En juin 1976, pour cette raison, à la centrale thermique de l'usine de pâtes et papiers, un accident s'est produit sur une chaudière à vapeur de type BKZ-220-100 f d'une capacité de vapeur de 220 t/h avec des paramètres de vapeur de 100 kgf/ cm2 et 540°C, fabriquée à la chaufferie de Barnaul en 1964 d. ​​Chaudière monofût à circulation naturelle, réalisée selon une conception en forme de U. La chambre de combustion prismatique est entièrement protégée par des tuyaux d'un diamètre extérieur de 60 mm dont le pas est de 64 mm. La partie inférieure de la surface du tamis forme ce qu'on appelle un entonnoir froid, le long des pentes duquel des particules de scories sous forme solide roulent dans le coffre à scories. Le schéma d'évaporation est en deux étapes, avec de la vapeur rincée avec de l'eau d'alimentation. La première étape d'évaporation est incluse directement dans le tambour de la chaudière, la deuxième étape est constituée de cyclones de séparation de vapeur à distance inclus dans le circuit de circulation des blocs de tamis latéraux centraux.

La chaudière est alimentée par un mélange d'eau purifiée chimiquement (60 %) et de condensats provenant des turbines et des ateliers de production (40 %). L'eau d'alimentation de la chaudière est traitée selon le schéma suivant : calcaire - coagulation - désiliconisation du magnésium dans

Clarificateurs - cationisation en deux étapes.

La chaudière fonctionne au charbon du gisement Inta avec un point de fusion des cendres relativement bas. Le fioul est utilisé comme carburant de démarrage. Avant l'accident, la chaudière avait fonctionné 73 300 heures.

Le jour de l'accident, la chaudière a été allumée à 00h45 et a fonctionné sans écart du mode normal jusqu'à 14h00. La pression dans le tambour pendant cette période de fonctionnement a été maintenue dans la plage de 84 à 102 kgf/cm2. , la consommation de vapeur était de 145-180 t/h, la température de la vapeur surchauffée était de -520-535° C.

A 14h10, 11 canalisations du pare-brise se rompent dans la zone de l'entonnoir froid à 3,7 m avec destruction partielle

garniture. On pense qu’une ou deux conduites d’eau se sont rompues en premier, suivies par la rupture d’autres conduites. Le niveau d'eau a fortement baissé et la chaudière a été arrêtée par protection automatique.

L'inspection a montré que les sections inclinées des tuyaux de l'entonnoir froid à l'extérieur des coudes étaient détruites, tandis que deux tuyaux étaient arrachés du premier collecteur inférieur avant et neuf du second. La rupture est fragile ; les bords aux sites de rupture sont émoussés et non amincis. La longueur des sections de canalisations rompues varie de un à trois mètres. Sur la surface intérieure des tuyaux endommagés, ainsi que des échantillons découpés dans des tuyaux non endommagés, des dépôts meubles jusqu'à 2,5 mm d'épaisseur ont été trouvés, ainsi qu'un grand nombre de piqûres jusqu'à 2 mm de profondeur, situées dans une chaîne jusqu'à 10 mm. large le long de deux génératrices le long de la limite chauffante du tuyau. C'est aux endroits endommagés par la corrosion que le métal a été détruit.

Au cours de l'enquête sur l'accident, il s'est avéré que plus tôt, pendant le fonctionnement de la chaudière, des ruptures de tuyaux de tamis s'étaient déjà produites. Par exemple, deux mois avant l'accident, une canalisation de la grille frontale s'est rompue à 6,0 m. Au bout de 3 jours, la chaudière a été de nouveau arrêtée en raison de la rupture de deux canalisations de la grille frontale à 7,0 m. tuyaux était le résultat de dommages causés par la corrosion au métal.

Conformément au calendrier approuvé, la chaudière devait être arrêtée pour réparations majeures au troisième trimestre 1976. Pendant la période de réparation, il était prévu de remplacer les tuyaux de la grille avant dans la zone de l'entonnoir froid. Cependant, la chaudière n’a pas été arrêtée pour réparation et les canalisations n’ont pas été remplacées.

Les dommages causés par la corrosion au métal étaient une conséquence de violations du régime de l'eau, autorisées pendant une longue période lors du fonctionnement des chaudières de la centrale thermique. Les chaudières étaient alimentées avec de l’eau à haute teneur en fer, cuivre et oxygène. La teneur totale en sel dans l'eau d'alimentation est largement dépassée normes acceptables, de sorte que même dans les circuits du premier étage d'évaporation, la teneur en sel atteint 800 mg/kg. Les condensats industriels ayant une teneur en fer de 400 à 600 mg/kg utilisés pour alimenter les chaudières n'étaient pas épurés. Pour cette raison, et également parce que la protection anticorrosion des équipements de traitement de l'eau n'était pas suffisante (la protection était partiellement réalisée), des dépôts importants se sont produits sur les surfaces internes des canalisations (jusqu'à 1000 g/m2), constitués principalement de composés de fer. L'amination et l'hydrazination de l'eau d'alimentation n'ont été introduites que peu de temps avant l'accident. Le rinçage acide des chaudières avant le démarrage et en fonctionnement n'a pas été effectué.

D'autres violations des règles ont également contribué à l'accident. opération technique chaudières Dans les centrales thermiques, les chaudières sont allumées très souvent et le plus grand nombre de petits bois s'est produit dans la chaudière avec laquelle l'accident s'est produit. Les chaudières sont équipées de dispositifs de chauffage à vapeur, mais elles n'étaient pas utilisées pour le petit bois. Lors de l'allumage, les mouvements des collecteurs de tamis n'étaient pas contrôlés.

Pour clarifier la nature du processus de corrosion et déterminer les raisons de la formation de piqûres principalement dans les deux premiers panneaux de la vitre avant et l'emplacement de ces piqûres en forme de chaînes, les documents de l'enquête sur l'accident ont été transmis au CKTI. . Lors de l'examen de ces documents, l'attention a été attirée sur le fait que

les chaudières fonctionnaient avec des charges très variables et une réduction significative du débit de vapeur était autorisée (jusqu'à 90 t/h), ce qui pouvait entraîner une perturbation locale de la circulation. Les chaudières étaient chauffées de la manière suivante : au début de l'allumage, deux buses situées en face (en diagonale) étaient allumées. Cette méthode a entraîné un ralentissement du processus de circulation naturelle dans les panneaux des premier et deuxième écrans frontaux. C’est dans ces cribles que se trouve le foyer principal des lésions ulcéreuses. Des nitrites apparaissent occasionnellement dans l'eau d'alimentation, dont la concentration n'est pas surveillée.

Une analyse des matériaux accidentés, prenant en compte les défauts répertoriés, a permis de croire que la formation de chaînes d'ulcères sur les génératrices latérales des surfaces internes des canalisations de la grille avant sur la pente de l'entonnoir froid est le résultat d'un processus à long terme de corrosion électrochimique des sous-boues. Les dépolarisants de ce processus étaient les nitrites et l'oxygène dissous dans l'eau.

La disposition des fosses en forme de chaînes est apparemment le résultat du fonctionnement de la chaudière lors de l'allumage avec un processus de circulation naturelle instable. Pendant la période de début de circulation sur génératrice supérieure Le long des tuyaux inclinés d'un entonnoir froid, des bulles de pores se forment périodiquement, provoquant l'effet de pulsations thermiques locales dans le métal par l'apparition de processus électrochimiques dans la zone de séparation temporaire des phases. Ce sont ces endroits qui étaient les centres de formation de chaînes d'ulcères. La formation prédominante de piqûres dans les deux premiers panneaux du pare-brise était la conséquence de mauvaises conditions d'allumage.

6. Au TIC WB, lors du fonctionnement de la chaudière PK-YUSH-2 d'une capacité de production de vapeur de 230 t/h avec des paramètres de vapeur de 100 kgf/cm2 et 540°C, de la vapeur a été constatée à la sortie du nouveau collecteur de collecte de vapeur à la soupape de sécurité principale. La sortie est reliée par soudage à un té coulé soudé dans le collecteur préfabriqué.

La chaudière a été arrêtée d'urgence. Lors de l'inspection, une fissure annulaire a été découverte dans la partie inférieure du tuyau (168X13 mm) de la section horizontale du coude à proximité immédiate de l'endroit où le coude est raccordé au té coulé. La longueur de la fissure sur la surface extérieure est de 70 mm et sur la surface intérieure de 110 mm. Sur la surface intérieure du tuyau, sur le site de son dommage, un grand nombre de piqûres de corrosion et de fissures individuelles situées parallèlement à la principale ont été révélées.

L'analyse métallographique a établi que les fissures commencent à partir de creux dans la couche métallique décarbonisée et se développent ensuite de manière transcristalline dans la direction perpendiculaire à la surface du tuyau. La microstructure du métal du tuyau est constituée de grains de ferrite et de fines chaînes de perlite le long des joints de grains. Selon l'échelle donnée en annexe au MRTU 14-4-21-67, la microstructure peut être évaluée avec une note de 8.

Composition chimique du métal tuyau endommagé correspond à l'acier 12Х1МФ. Les propriétés mécaniques répondent aux exigences des conditions techniques de livraison. Le diamètre du tuyau dans la zone endommagée ne dépasse pas la tolérance positive.

La sortie horizontale de la soupape de sécurité avec système de fixation non régulé peut être considérée comme une poutre en porte-à-faux soudée à un té rigidement fixé dans le collecteur, avec des contraintes de flexion maximales au point d'étanchéité, c'est-à-dire dans la zone où la canalisation a été endommagée. Avec absence

drainage à la sortie et présence d'une contre-pente, en raison de la flexion élastique dans la zone allant de la soupape de sécurité au collecteur de collecte de vapeur fraîche, dans la partie inférieure du tuyau devant le té, il peut y avoir une accumulation constante d'un petite quantité de condensats, enrichie en oxygène lors des arrêts, de la conservation et de la mise en service de la chaudière à partir de l'air. Dans ces conditions, une érosion corrosive du métal s'est produite et l'effet combiné du condensat et des contraintes de traction sur le métal a provoqué sa fissuration par corrosion. Pendant le fonctionnement, des fissures de fatigue-corrosion peuvent se développer aux endroits où se trouvent des piqûres de corrosion et des fissures peu profondes en raison d'influences environnementales agressives et de contraintes alternées dans le métal, ce qui s'est apparemment produit dans ce cas.

Pour éviter l'accumulation de condensat, une circulation de vapeur inversée a été installée à la sortie. Pour ce faire, le tuyau de sortie directement devant la soupape de sécurité principale a été relié par une conduite de chauffage (tuyaux d'un diamètre de 10 mm) à la chambre intermédiaire du surchauffeur, à travers laquelle la vapeur est fournie à une température de 430°C. Avec une petite différence de surpression (jusqu'à 4 kgf/cm2), un débit de vapeur continu est assuré et la température du fluide à la sortie est maintenue à au moins 400° C. La reconstruction de la sortie a été réalisée sur toutes les chaudières de . PK-YUSH-2 CHPP.

Afin d'éviter d'endommager les sorties des soupapes de sécurité principales des chaudières PK-YUSH-2 et similaires, il est recommandé :

Contrôler par échographie les demi-périmètres inférieurs des tuyaux de dérivation aux points de soudure aux tés ;

Vérifier si les pentes requises sont respectées et, si nécessaire, ajuster les systèmes de fixation des canalisations de vapeur aux principales soupapes de sécurité, en tenant compte de l'état réel des canalisations de vapeur (poids de l'isolation, poids réel des canalisations, reconstructions préalablement réalisées) ;

Faire une circulation inversée de la vapeur dans les sorties des soupapes de sécurité principales ; la conception et le diamètre interne de la canalisation de vapeur de chauffage dans chaque cas individuel doivent être convenus avec le fabricant de l'équipement ;

Tous les virages sans issue soupapes de sécurité isoler soigneusement.

(D'après information expresse du STSNTI ORGRES - 1975)