De nombreuses centrales utilisent des eaux de rivière et de robinet à faible pH et à faible dureté pour alimenter les réseaux de chaleur. Traitement supplémentaire l'eau de rivière dans un aqueduc entraîne généralement une diminution du pH, une diminution de l'alcalinité et une augmentation de la teneur en dioxyde de carbone corrosif. 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 apport direct d'eau. eau chaude(2000–3000 t/h). L'adoucissement de l'eau selon le schéma de cationisation au Na augmente son agressivité en raison de l'élimination des inhibiteurs de corrosion naturels - 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 d'autres équipements sont sujets à la corrosion interne.

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

Un type particulier de corrosion sous boue se produit dans des conditions de faible teneur en oxygène résiduel (lorsque les normes PTE sont respectées) et lorsque la quantité d'oxydes de fer est supérieure à 400 μg/dm 3 (en termes de Fe). Ce type de corrosion, précédemment connu dans la pratique de l'exploitation des chaudières à vapeur, a été constaté dans des conditions de chauffage relativement faible et d'absence de charges thermiques. Dans ce cas, les produits de corrosion en vrac, constitués principalement d'oxydes de fer trivalents hydratés, sont des dépolarisants actifs du procédé cathodique.

Pendant le fonctionnement des équipements de chauffage, on observe souvent une corrosion caverneuse, c'est-à-dire une destruction par corrosion sélective et intense du métal dans la fissure (espace). Une caractéristique des processus se déroulant dans des espaces étroits est la concentration réduite en oxygène par rapport à la concentration dans le volume de la solution et l'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 l'interstice est possible.

Avec un réapprovisionnement constant du réseau de chauffage avec prise d'eau ouverte avec de l'eau désaérée, la possibilité de formation de trous traversants dans les canalisations n'est complètement exclue que dans des conditions hydrauliques normales, lorsqu'une surpression supérieure à la pression atmosphérique est constamment maintenue à tous les points de l'alimentation en chaleur système.

Les causes de la corrosion par piqûres des tuyaux des chaudières à eau chaude et autres équipements sont les suivantes : désaération de mauvaise qualité de l'eau d'appoint ; faible 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. L'augmentation de la teneur en oxydes de fer dans l'eau du réseau contribue à la dérive des surfaces chauffantes de la chaudière avec des dépôts d'oxyde de fer.

Un certain nombre de chercheurs reconnaissent un rôle important dans l'apparition de la corrosion sous les boues du processus de rouille des tuyaux des chaudières de chauffage de l'eau pendant leur temps d'arrêt, lorsque des mesures appropriées ne sont pas prises pour empêcher la corrosion de stationnement. Les centres de corrosion qui se produisent sous l'influence de l'air atmosphérique sur les surfaces humides des chaudières continuent de fonctionner pendant le fonctionnement des chaudières.

La corrosion à basse température affecte les surfaces chauffantes des aérothermes tubulaires et régénératifs, des économiseurs à basse température, ainsi que des conduits de gaz 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 de la vapeur d'acide sulfurique dans les gaz de combustion, qui se condense aux températures du point de rosée des gaz de combustion. Quelques millièmes de pour cent de SO 3 dans les gaz suffisent pour provoquer une corrosion des métaux à une vitesse supérieure à 1 mm/an. La corrosion à basse température ralentit lors de l'organisation d'un processus de four avec de petits excès d'air, ainsi que lors de l'utilisation d'additifs pour carburant et de l'augmentation de la résistance à la corrosion du métal.

La corrosion à haute température est exposée aux écrans des fours des chaudières à tambour et à passage unique lors de la combustion de combustibles solides, des surchauffeurs et de leurs fixations, ainsi qu'aux écrans de la partie à rayonnement inférieur des chaudières à pression supercritique lors de la combustion de mazout sulfureux.

Corrosion surface intérieure conduites est une conséquence de l'interaction des gaz oxygène et gaz carbonique avec le métal des conduites) ou des sels (chlorures et sulfates) contenus dans l'eau de la chaudière. Dans les chaudières modernes à pression de vapeur supercritique, la teneur en gaz et en sels corrosifs résultant du dessalement en profondeur de l'eau d'alimentation 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 marques, de piqûres, de coquilles et de fissures ; la surface extérieure des tuyaux endommagés peut ne pas différer des tuyaux sains.

Les dommages dus à la corrosion interne des tuyaux comprennent également :
corrosion de stationnement d'oxygène affectant toutes les parties de la surface intérieure des tuyaux. Les zones recouvertes de dépôts hydrosolubles sont les plus intensément touchées (tuyaux des surchauffeurs et zone de transition des chaudières à passage unique) ;
la corrosion alcaline sous-boue des tuyaux de la chaudière et du crible, qui se produit sous l'action d'alcali concentré en raison de l'évaporation de l'eau sous une couche de boues ;
la fatigue par corrosion, qui se manifeste sous forme de fissures dans les tuyauteries de la chaudière et de l'écran suite à une exposition simultanée à un environnement corrosif et à des contraintes thermiques variables.

Le tartre se forme sur les tuyaux à la suite de leur surchauffe à des températures nettement supérieures à celles calculées. En raison de l'augmentation de la productivité des chaudières en Ces derniers temps les cas de défaillance des tuyaux du surchauffeur dus à une résistance insuffisante du tartre aux gaz de combustion sont devenus plus fréquents. L'entartrage intensif est le plus souvent observé lors de la combustion du fioul.

L'usure des parois des conduites résulte de l'action abrasive des poussières et des cendres de charbon et de schiste, ainsi que des jets de vapeur sortant des conduites voisines endommagées 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 endroits et le degré d'usure des tuyaux sont déterminés par une inspection externe et une mesure de leur diamètre. L'épaisseur de paroi réelle du tuyau est mesurée avec une jauge d'épaisseur à ultrasons.

Le gauchissement des tuyaux d'écran et de chaudière, ainsi que des tuyaux individuels et des sections de panneaux muraux de la partie de rayonnement des chaudières à passage unique, se produit lorsque les tuyaux sont installés avec une étanchéité inégale, que les fixations des tuyaux sont cassées, que l'eau est perdue et en raison de la 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 suspensions et des fixations, une étanchéité 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, des renflements, des fissures et des ruptures peuvent également apparaître à la suite de : dépôts dans les tuyaux de tartre, de produits de corrosion, de tartre technologique, d'éclairs de soudure et d'autres corps étrangers qui ralentissent la circulation de l'eau et contribuent à la surchauffe du métal du tuyau ; durcissement à la grenaille; non-conformité de la nuance d'acier avec les paramètres de la vapeur et la température des gaz ; dommages mécaniques externes ; manquements opérationnels.

Cette corrosion en taille et en intensité est souvent plus importante et dangereuse que la corrosion des chaudières lors de leur fonctionnement.

En laissant de l'eau dans les systèmes, en fonction de sa température et de l'accès à l'air, une grande variété de cas de corrosion de stationnement peut se produire. Tout d'abord, il convient de noter l'extrême indésirabilité de la présence d'eau dans les canalisations des unités lorsqu'elles sont en réserve.

S'il reste de l'eau dans le système pour une raison ou une autre, une forte corrosion de stationnement 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. Par conséquent, en pratique, on observe assez souvent une corrosion de stationnement d'intensité différente, 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 soumis à une corrosion plus sévère que les appareils qui ont les dimensions d'un four et une surface chauffante, car l'eau de chaudière qu'ils contiennent se refroidit plus rapidement; sa température tombe en dessous de 60-70°C.

À des températures d'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 de vapeur, dans laquelle une augmentation de la condensation de vapeur est observée dans ce cas, peut dépasser la corrosion du métal de l'espace d'eau. La corrosion de stationnement dans le volume de vapeur est dans tous les cas plus uniforme que dans le volume d'eau de la chaudière.

Le développement de la corrosion de stationnement est grandement facilité par les boues qui s'accumulent sur les surfaces de la chaudière, qui retiennent généralement l'humidité. A cet égard, des trous de corrosion importants sont souvent trouvés dans les granulats et les tuyaux 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 agrégats ;

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 des temps d'arrêt, ainsi que du type et des caractéristiques de conception de l'équipement.

Les temps d'arrêt de l'équipement peuvent être divisés en deux groupes selon la durée : à court terme - pas plus de 3 jours et à long terme - plus de 3 jours.

Il existe deux types d'arrêts de courte durée :

a) programmé, associé au retrait en réserve le week-end en raison d'une baisse de charge ou d'un retrait en réserve la nuit ;

b) forcé - en raison d'une défaillance des tuyaux 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.

En cas d'arrêt de courte durée de l'équipement, il est nécessaire d'utiliser la conservation par remplissage avec de l'eau désaérée avec maintien d'une surpression ou la méthode du gaz (azote). Si un arrêt d'urgence est requis, la seule méthode acceptable est la conservation avec de l'azote.

Lorsque le système est mis en veille ou lorsqu'il est inactif pendant une longue période sans effectuer travaux de réparation il est conseillé de procéder à la conservation en remplissant avec une solution de nitrite ou de silicate de sodium. Dans ces cas, la conservation de l'azote peut également être utilisée, en prenant nécessairement des mesures pour créer une étanchéité du système afin d'éviter une consommation excessive de gaz et un fonctionnement improductif de l'usine d'azote, ainsi que pour créer des conditions sûres pour la maintenance des équipements.

Les méthodes de conservation en créant une surpression, le remplissage à l'azote peuvent être utilisés quelles que soient les caractéristiques de conception des surfaces chauffantes de l'équipement.

Pour éviter la corrosion de stationnement du métal pendant les réparations en cours seules les méthodes de conservation applicables 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 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 de réactifs sont pratiquement inacceptables pour la protection contre la corrosion en stationnement des surchauffeurs intermédiaires des chaudières en raison des difficultés liées à leur remplissage et à leur nettoyage ultérieur.

Les méthodes de conservation 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 de stationnement dans les centrales thermiques. Ce qui suit décrit les principales méthodes de prévention de la corrosion au ralenti des équipements des appareils de tels systèmes de circulation, en tenant compte des spécificités de leur fonctionnement.

Méthodes de conservation simplifiées

Ces méthodes sont utiles pour les petites chaudières. Ils consistent en l'élimination complète de l'eau des chaudières et en la mise en place de déshydratants: chlorure de calcium calciné, chaux vive, gel de silice à raison de 1 à 2 kg par 1 m 3 de volume.

Cette méthode de conservation convient aux températures ambiantes inférieures et supérieures à zéro. Dans les pièces chauffées à heure d'hiver, une des méthodes de conservation par contact peut être mise en œuvre. Cela revient à remplir tout le volume interne de l'appareil avec une solution alcaline (NaOH, Na 3 P0 4, etc.), ce qui assure la parfaite stabilité du film protecteur sur la surface métallique même lorsque le liquide est saturé en oxygène.

On utilise généralement des solutions contenant de 1,5-2 à 10 kg/m 3 NaOH ou 5-20 kg/m 3 Na 3 P0 4 selon la teneur en sels neutres de l'eau de source. Les valeurs plus petites se réfèrent au condensat, les plus grandes 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'économie de toute méthode de protection est l'étanchéité maximale possible des raccords vapeur-eau afin d'éviter une chute de pression trop rapide, une perte de solution (ou de gaz) protectrice 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 ce qui suit.

1. Pour tous les types de conservation, une élimination préalable (lavage) des dépôts de sels facilement solubles (voir ci-dessus) est nécessaire afin d'éviter une augmentation de la corrosion de stationnement dans certaines zones de l'unité protégée. Il est obligatoire d'effectuer cette mesure pendant la conservation du contact, sinon une corrosion locale intense est possible.

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

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

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

Le choix des déshydratants est déterminé par la disponibilité relative du réactif et l'opportunité d'obtenir la teneur en humidité spécifique la plus élevée possible. Le meilleur déshydratant est le chlorure de calcium granulaire. Chaux vive bien pire que le chlorure de calcium, non seulement en raison de sa faible capacité d'humidité, mais aussi de la perte rapide de son activité. La chaux absorbe non seulement l'humidité de l'air, mais également le dioxyde de carbone, à la suite de quoi elle est recouverte d'une couche de carbonate de calcium, ce qui empêche toute absorption supplémentaire d'humidité.

Qu'est-ce qu'Hydro-X :

Hydro-X (Hydro-X) est une méthode et une solution inventée au Danemark il y a 70 ans qui fournit le traitement correctif nécessaire de l'eau pour les systèmes de chauffage et les chaudières, à la fois à eau chaude et à vapeur, à basse pression de vapeur (jusqu'à 40 atm). Lors de l'utilisation de la méthode Hydro-X, une seule solution est ajoutée à l'eau de circulation, livrée au consommateur en bidons en plastique ou fûts prêts 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 garantit le maintien de la valeur de pH requise, la purification de l'eau de l'oxygène et du dioxyde de carbone libre, la prévention de la formation de tartre et, le cas échéant, le nettoyage des surfaces, ainsi que la protection contre la corrosion.

Hydro-X est un liquide brun jaunâtre clair, homogène, fortement alcalin, avec une densité d'environ 1,19 g/cm à 20°C. Sa composition est stable et même lorsqu'elle est stockée pendant une longue période, il n'y a pas de séparation ou de précipitation de liquide, il n'est donc pas nécessaire de remuer 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.

Pendant le fonctionnement des systèmes de chauffage à eau, y compris les échangeurs de chaleur, les chaudières à eau chaude ou à vapeur, ils sont généralement réapprovisionnés en eau supplémentaire. Pour éviter la formation 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, par l'utilisation de filtres adoucisseurs, l'utilisation du dessalement, l'osmose inverse, etc. Même après un tel traitement, des problèmes subsistent liés à l'apparition éventuelle de corrosion. Lorsque de la soude caustique, du phosphate trisodique, etc. sont ajoutés à l'eau, le problème de la corrosion demeure également, et pour les chaudières à vapeur, la pollution par la vapeur.

Suffisant méthode simple, qui prévient 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 livrée au consommateur sous une forme prête à l'emploi ;

- la solution en petite quantité est introduite dans l'eau 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 introduites dans l'eau de la chaudière que lors de l'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 une vapeur propre et préviennent la possibilité de formation de mousse.

La composition d'Hydro-X.

La solution comprend huit diverses substancesà la fois organique et inorganique. Le mécanisme d'action d'Hydro-X a un caractère 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 le pH, protège la couche de magnétite ; phosphate trisodique Na3PO4 à raison de 2,25 g / l - empêche la formation de tartre et protège la surface du fer. Les six composés organiques ne dépassent pas 50 g/l au total 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 dans le traitement de l'eau Hydro-X est très faible, environ dix fois inférieure à celle utilisée dans le traitement traditionnel, selon le principe de stoechiométrie.

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

Les additifs organiques servent les objectifs suivants.

L'alginate et le mannuronate de sodium 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 résistante à la corrosion. La lignine agit comme le tanin et aide également à éliminer le tartre existant. L'amidon forme la boue et le glycol empêche l'entraînement de la mousse et des gouttelettes d'humidité. Les composés inorganiques maintiennent le nécessaire pour l'action efficace des substances organiques faiblement milieu alcalin, servent d'indicateur de la concentration d'Hydro-X.

Le principe de fonctionnement d'Hydro-X.

Les composants organiques jouent un rôle décisif dans l'action d'Hydro-X. Bien qu'ils soient présents en quantités minimes, en raison de leur dispersion profonde, leur surface réactive active est assez importante. Le poids moléculaire des composants organiques d'Hydro-X est important, ce qui procure un effet physique d'attraction des molécules polluantes 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 ces molécules, aussi bien celles qui créent la dureté 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 est un avantage essentiel de la méthode Hydro-X.

Les molécules Hydro-X neutres absorbent les ions positifs et négatifs (anions et cations), qui à leur tour sont mutuellement neutralisés. La neutralisation des ions affecte directement la réduction de la corrosion électrochimique, puisque ce type de corrosion est associé à un potentiel électrique différent.

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 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 considérablement le risque de fragilité caustique dans l'acier.

Sans arrêter le système pour le rinçage, le processus Hydro-X 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. Même s'il faut tout de même noter que si la chaudière est fortement polluée, il est plus économiquement envisageable d'effectuer un rinçage chimique, puis d'utiliser Hydro-X pour éviter le tartre, ce qui réduira sa consommation.

Les boues résultantes sont collectées dans des collecteurs de boues et évacuées par des purges périodiques. Les 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 purge dépend de la dureté de l'eau et du type de plante. Dans la période initiale, lorsque les surfaces sont nettoyées des boues existantes et qu'il y a une teneur importante en polluants dans l'eau, la purge devrait être plus importante. La purge est effectuée en ouvrant complètement la vanne de purge pendant 15 à 20 secondes par jour et avec une grande alimentation en eau brute 3 à 4 fois par jour.

Hydro-X peut être utilisé dans les systèmes de chauffage, dans les systèmes de chauffage urbain, pour les chaudières à vapeur basse pression (jusqu'à 3,9 MPa). En même temps qu'Hydro-X, aucun autre réactif ne doit être utilisé, à l'exception du sulfite de sodium et de la soude. Il va sans dire que les réactifs pour eau 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 ne soit contaminé par des dépôts de sel, il doit être nettoyé par 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 assurera des économies globales.

Un surdosage d'Hydro-X ne nuit ni à la fiabilité de la chaudière ni à la qualité de la vapeur pour les 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 d'appoint.

Dosage constant : 0,2 litre d'Hydro-X par mètre cube d'eau d'appoint et 0,04 litre d'Hydro-X par mètre cube de condensat.

Eau adoucie 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 par mètre cube d'eau supplémentaire et de condensat.

Dosage pour nettoyer la chaudière du tartre : Hydro-X est dosé en une quantité supérieure de 50 % à la dose constante.

Systèmes de chauffage

L'eau d'alimentation est de l'eau brute.

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 d'appoint est de l'eau adoucie.

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

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

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

Mesure et contrôle

Le dosage normal d'Hydro-X est d'environ 200-400 ml par tonne d'eau supplémentaire par jour avec une dureté moyenne de 350 µgeq/dm3 calculée sur CaCO3, plus 40 ml par tonne d'eau de retour. Ce sont bien entendu des chiffres indicatifs, et plus précisément le dosage peut être déterminé 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. De par sa simplicité et sa large plage 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 contrôle et un contrôle informatique du processus.

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

Le régime hydrique normal est l'un des conditions essentielles fiabilité et efficacité de fonctionnement de la chaufferie. L'utilisation d'eau de dureté accrue pour alimenter les chaudières entraîne la formation de tartre, une consommation excessive de combustible et une augmentation des coûts de réparation et de nettoyage des chaudières. Il est connu que la formation de tartre peut entraîner un accident dans une 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 la chaufferie, mais également comme le plus important mesure préventive dans la lutte contre les accidents.

Actuellement, les chaufferies entreprises industrielleséquipées 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 satisfait à l'exigence du Règlement de Surveillance des Chaudières d'équiper les chaudières de stations d'épuration, n'assure pas les conditions normales de fonctionnement de ces stations, ne contrôle pas la qualité de l'eau d'alimentation et l'état des surfaces chauffantes de la chaudière, permettant aux chaudières d'être contaminées par le tartre et les boues. Voici quelques exemples de pannes de chaudières pour ces raisons.

1. Chaudière préfabriquée ouvrages 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 renflements se sont formés sur de nombreux tuyaux.

La chaufferie est équipée d'un échangeur de cations sodium à deux étages et d'un désaérateur, mais le fonctionnement normal de l'équipement de traitement de l'eau n'a pas reçu l'attention qu'il mérite. La régénération des filtres de cationite n'a pas été effectuée dans fixé par l'instruction les délais, la qualité de l'alimentation et de l'eau de chaudière ont été rarement contrôlés, les délais de vidange périodique de la chaudière n'ont pas été respectés. L'eau dans le désaérateur n'a pas été chauffée à la température requise et, par conséquent, la désoxygénation de l'eau ne s'est 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 pour l'appareil et fonctionnement sûr chaudières à vapeur et à eau chaude, selon lesquelles les dispositifs d'arrêt sur la conduite d'eau brute doivent être scellés en position fermée, et chaque cas d'alimentation en eau brute doit être enregistré dans le journal de traitement de l'eau. D'après les inscriptions individuelles dans le journal de traitement de l'eau, on peut voir que la dureté de l'eau d'alimentation a atteint 2 mg-eq/kg ou plus, alors que 0,02 mg-eq/kg est admissible selon les normes de surveillance de la chaudière. Le plus souvent, de telles entrées étaient faites dans le journal: «l'eau est sale, dure», sans indiquer les résultats d'une analyse chimique de l'eau.

Lors de l'examen de la chaudière après l'arrêt, des dépôts jusqu'à 5 mm d'épaisseur ont été trouvés sur les surfaces intérieures des tuyaux de tamis, les tuyaux individuels étaient presque complètement obstrués par du tartre et des boues. Sur la surface interne du tambour dans la partie inférieure, l'épaisseur des dépôts a atteint 3 mm, la partie avant du tambour était jonchée de boues sur un tiers de hauteur.

Pendant 11 mois Avant cet accident, des dommages similaires (« fissures, renflements, déformations ») ont été constatés sur 13 tubes écrans de chaudière. Tuyaux défectueux ont été remplacés, mais l'administration de l'entreprise, en violation des «Instructions pour enquêter sur les accidents ayant entraîné des accidents dans les entreprises et installations contrôlées par l'URSS Gosgortekhnadzor», n'a pas enquêté sur cette affaire et n'a pas pris de mesures pour améliorer les conditions de fonctionnement de les chaudières.

2. Sur le groupe motopropulseur, l'eau brute pour l'alimentation d'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 cationique. En raison du fonctionnement insatisfaisant du filtre cationique, la dureté résiduelle de l'eau adoucie a atteint

0,7 meq/kg au lieu de 0,01 meq/kg prévu par le projet. La chaudière a été purgée irrégulièrement. Lors de l'arrêt pour réparation, le tambour de la chaudière et les collecteurs à tamis n'ont pas été ouverts et examinés. En raison de dépôts de tartre, un tuyau s'est rompu et le chauffeur a été brûlé par la vapeur et le combustible en combustion rejetés hors du four.

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

3. À la cimenterie, une nouvelle chaudière monocylindre à tubes d'eau d'une capacité de 35 t/h avec 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 terminé à ce moment-là. Au cours du mois, la chaudière a été alimentée en eau brute. La désaération de l'eau n'a pas été effectuée pendant plus de deux mois, car une conduite de vapeur n'était pas connectée au dégazeur.

Les violations du régime des eaux étaient autorisées même après l'équipement préparatoire a été inclus dans les travaux. La chaudière était souvent alimentée en eau brute ; le mode de purge n'a pas été observé ; le laboratoire de chimie n'a pas contrôlé la qualité de l'eau d'alimentation, car elle n'était pas alimentée en réactifs nécessaires.

En raison du régime hydrique insatisfaisant, les dépôts sur les surfaces internes des tubes criblés 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, les parois du tambour ont été corrodées de l'intérieur.

4. À l'usine de produits en béton armé, la chaudière du système Shukhov-Berlin était alimentée en eau traitée électromagnétiquement. On sait qu'avec cette méthode de traitement de l'eau, une élimination efficace et en temps opportun des boues de la chaudière doit être assurée.

Cependant, lors du fonctionnement de la chaudière, cette condition n'était pas remplie. La chaudière a été purgée irrégulièrement, le planning d'arrêt de la chaudière pour rinçage et nettoyage n'a pas été 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 sur 70 à 80% de la section, le puisard - sur 70% du volume, l'épaisseur de tartre sur les surfaces chauffantes atteignait 4 mm. Cela a entraîné une surchauffe et une déformation des tubes de la chaudière, des extensions de tuyauterie et des têtes de sections tubulaires.

Lors du choix d'une méthode électromagnétique pour le traitement de l'iode dans ce cas n'a pas tenu compte de la qualité de l'eau d'alimentation et caractéristiques de conception chaudière, alors que des mesures n'ont pas été prises pour organiser le mode normal de purge, ce qui a entraîné l'accumulation de boues et d'importants dépôts de tartre dans la chaudière.

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

La formation de dépôts sur les surfaces chauffantes des chaudières se produit à la suite de processus physiques et chimiques complexes, dans lesquels non seulement des agents incrustants sont impliqués, mais également des oxydes métalliques et des composés facilement solubles. La dialyse des dépôts montre que, avec les sels formant du tartre, ils contiennent une quantité importante d'oxydes de fer, qui sont des produits des processus de corrosion.

Au cours des dernières années, notre pays a obtenu un succès significatif dans l'organisation d'un régime rationnel de l'eau pour les chaudières des centrales thermiques et le contrôle chimique de l'eau et de la vapeur, ainsi que dans l'introduction de métaux résistant à la corrosion et de revêtements protecteurs.

Application des moyens modernes le traitement de l'eau a permis d'augmenter considérablement la fiabilité et l'efficacité du fonctionnement des équipements électriques.

Cependant, les violations du régime de l'eau sont toujours autorisées dans les centrales thermiques individuelles.

En juin 1976, pour cette raison, à la CHPP 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 Barnaoul en 1964 D. Chaudière à tambour unique à circulation naturelle, fabriquée selon le schéma en forme de U. La chambre de combustion prismatique est entièrement blindée par des tuyaux d'un diamètre extérieur de 60 mm dont le pas est de 64 mm. La partie inférieure de la surface du crible forme ce que l'on appelle un entonnoir froid, le long des pentes duquel les particules solides de scories roulent dans le coffre à scories. Le schéma d'évaporation est en deux étapes, lavant la vapeur avec de l'eau d'alimentation. Le premier étage d'évaporation est inclus directement dans le ballon de la chaudière, le deuxième étage est assuré par des cyclones de séparation de vapeur à distance inclus dans le schéma de circulation des blocs latéraux médians de l'écran.

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

Clarificateurs - cationisation en deux étapes.

La chaudière fonctionne au charbon du gisement Inta avec une température de fusion des cendres relativement basse. L'huile est utilisée comme carburant de démarrage. Avant l'accident, la chaudière fonctionnait 73 300 heures.

Le jour de l'accident, la chaudière a été allumée à 00h45 et a fonctionné sans s'écarter du mode normal jusqu'à 14h00 vapeur surchauffée -520-535°C.

A 14h10, 11 canalisations de l'écran avant rompues dans la zone de la cheminée froide au niveau de 3,7 m avec destruction partielle

maçonnerie. On suppose qu'il y a eu d'abord une rupture de l'eau ou de deux tuyaux, puis la rupture des tuyaux restants a suivi. Le niveau d'eau a fortement chuté et la chaudière a été arrêtée par une protection automatique.

L'inspection a montré que les tronçons inclinés des tuyaux de la cheminée froide à l'extérieur des coudes étaient détruits, tandis que deux tuyaux étaient arrachés du premier collecteur inférieur avant, et neuf tuyaux du second. La rupture est cassante, les bords aux points de rupture sont émoussés et ne présentent pas d'amincissement. La longueur des sections éclatées des tuyaux est de un à trois mètres. Sur la surface intérieure des tuyaux endommagés, ainsi que sur des échantillons découpés dans des tuyaux non endommagés, des dépôts lâches jusqu'à 2,5 mm d'épaisseur ont été trouvés, ainsi qu'un grand nombre de fosses, 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 de chauffage du tuyau. C'est dans les endroits endommagés par la corrosion que la destruction du métal s'est produite.

Au cours de l'enquête sur l'accident, il s'est avéré qu'au début du fonctionnement de la chaudière, il y avait déjà eu des ruptures de tuyaux de tamis. Ainsi, par exemple, deux mois avant l'accident, un tuyau de l'écran avant s'est rompu au niveau de 6,0 M. Après 3 jours, la chaudière a de nouveau été arrêtée en raison de la rupture de deux tuyaux de l'écran avant au niveau de 7,0 M. Et dans ces cas, la destruction des tuyaux était le résultat de dommages causés par la corrosion au métal.

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

Les dommages causés par la corrosion au métal résultaient de violations du régime de l'eau, qui étaient autorisées depuis longtemps pendant le fonctionnement des chaudières CHP. Les chaudières étaient alimentées en eau à forte teneur en fer, cuivre et oxygène. La teneur totale en sel dans l'eau d'alimentation a été largement dépassée normes admissibles, à la suite de quoi, même dans les circuits de la première étape d'évaporation, la teneur en sel atteint 800 mg/kg. Les condensats industriels d'une teneur en fer de 400 à 600 mg/kg utilisés pour alimenter les chaudières n'ont pas été épurés. Pour cette raison, et aussi du fait qu'il n'y avait pas de protection anti-corrosion suffisante des équipements de traitement de l'eau (la protection a été partiellement mise en place), il y avait des dépôts importants (jusqu'à 1000 g/m2) sur les surfaces internes des tuyaux, constitué principalement de composés de fer. L'amination et le traitement à l'hydrazine de l'eau d'alimentation n'ont été introduits que peu de temps avant l'accident. Le lavage à l'acide avant démarrage et opérationnel des chaudières n'a pas été effectué.

D'autres violations des règles ont contribué à l'accident. opération technique chaudières. Les chaudières sont souvent allumées dans les centrales de cogénération, et le plus grand nombre d'allumages se trouvait dans la chaudière avec laquelle l'accident s'est produit. Les chaudières sont équipées de dispositifs de chauffage à la vapeur, mais elles n'étaient pas utilisées pour l'allumage. Lors de l'allumage, les déplacements des écrans collecteurs n'étaient pas maîtrisés.

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

les chaudières fonctionnaient avec une charge fortement variable, tandis qu'une réduction significative de la production de vapeur (jusqu'à 90 t/h) était autorisée, ce qui perturbait la circulation locale. Les chaudières ont été allumées de la manière suivante: au début de l'allumage, deux buses situées en face (en diagonale) ont été allumées. Cette méthode a conduit à un ralentissement du processus de circulation naturelle dans les panneaux des premier et second écrans frontaux. C'est dans ces écrans que le foyer principal des lésions ulcéreuses a été trouvé. Des nitrites apparaissent épisodiquement dans l'eau d'alimentation dont la concentration n'est pas contrôlée.

Une analyse des matériaux accidentés, tenant compte des lacunes répertoriées, a donné des raisons de croire que la formation de chaînes de piqûres sur la génératrice latérale des surfaces intérieures des tuyaux de l'écran avant sur la pente de l'entonnoir froid est le résultat d'un long processus de corrosion électrochimique 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 instable de circulation naturelle. Au début de la circulation génératrice supérieure tubes inclinés de l'entonnoir froid, des bulles de pores se forment périodiquement, provoquant l'effet de pulsations thermiques locales dans le métal en raison de l'apparition de processus électrochimiques dans la région de la séparation de phase temporaire. Ce sont ces endroits qui ont été les centres de formation des chaînes de fosses. La formation prédominante de fosses dans les deux premiers panneaux de l'écran avant était le résultat d'un régime d'allumage incorrect.

6. Pendant le fonctionnement de la chaudière PK-YuSh-2 avec une capacité de vapeur de 230 t/h et des paramètres de vapeur de 100 kgf/cm2 et 540°C, de la vapeur a été observée à la sortie du collecteur de vapeur fraîche vers le collecteur principal. soupape de sécurité au TYTs vb. La sortie est reliée par soudage à un té coulé soudé dans le collecteur préfabriqué.

La chaudière a été arrêtée. Lors de l'inspection, une fissure annulaire a été constatée dans la partie inférieure du tuyau (168X13 mm) de la section horizontale de la branche à proximité immédiate du point de raccordement de la branche 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 interne de la conduite à l'endroit de son endommagement, 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 partaient des piqûres dans la couche de métal décarburé et se développaient ensuite transcristallines dans la direction perpendiculaire à la surface du tuyau. Microstructure du métal du tuyau - grains de ferrite et fines chaînes de perlite le long des joints de grains. Selon le barème annexé au MRTU 14-4-21-67, la microstructure peut être évaluée avec une note de 8.

La composition chimique du métal tuyau endommagé correspond à l'acier 12Kh1MF. Les propriétés mécaniques répondent aux exigences des conditions techniques de livraison. Le diamètre du tuyau dans la section endommagée ne dépasse pas la tolérance positive.

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

drainage en sortie et la présence d'une contre-pente, due au coude élastique dans la section allant de la soupape de sécurité au collecteur de collecte de vapeur vive, dans la partie inférieure du tuyau devant le té, une accumulation constante d'un petit quantité de condensat est possible, enrichie en oxygène lors des arrêts, conservation et démarrage de la chaudière à partir de l'air. Dans ces conditions, une attaque par corrosion du métal s'est produite et l'effet combiné des contraintes de condensation et de traction sur le métal a provoqué sa fissuration par corrosion. Pendant le fonctionnement, dans les lieux de piqûres de corrosion et de fissures peu profondes, en raison de l'action agressive des contraintes moyennes et variables dans le métal, des fissures de fatigue-corrosion peuvent se développer, ce qui, apparemment, s'est produit dans ce cas.

Afin d'éviter l'accumulation de condensats, une circulation inversée de vapeur a été réalisée en sortie. Pour ce faire, le tuyau de sortie directement avant la soupape de sécurité principale était relié par une ligne de chauffage (tuyaux d'un diamètre de 10 mm) à la chambre intermédiaire du surchauffeur, à travers laquelle de la vapeur est fournie à une température de 430 ° C. Avec une faible chute de pression excessive (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.

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

Vérifier par ultrasons les demi-périmètres inférieurs des branchements aux points de soudure aux tés ;

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

Faire une circulation inverse de la vapeur dans les sorties vers les soupapes de sécurité principales ; la conception et le diamètre intérieur de la conduite de vapeur de chauffage dans chaque cas individuel doivent être convenus avec le fabricant de l'équipement ;

Toutes les impasses sur soupapes de sécurité isoler soigneusement.

(D'après les informations expresses de SCNTI ORGRES - 1975)