MINISTERIE VAN ENERGIE EN ELEKTRIFICATIE VAN DE USSR

BELANGRIJKSTE WETENSCHAPPELIJKE EN TECHNISCHE DIRECTORAAT ENERGIE EN ELEKTRIFICATIE

METHODOLOGISCHE INSTRUCTIES
DOOR WAARSCHUWING
LAGE TEMPERATUUR
OPPERVLAKTE CORROSIE
VERWARMING EN GASSTROOM VAN KETELS

KB 34.26.105-84

SOYUZTEKHENERGO

Moskou 1986

ONTWIKKELD door de All-Union Twice Order van het Red Banner of Labor Thermal Engineering Research Institute, genoemd naar F.E. Dzerzjinski

UITVOERDERS R.A. PETROSIAN, I.I. NADIROV

GOEDGEKEURD door het technisch hoofddirectoraat voor de werking van energiesystemen op 22 april 1984.

Plaatsvervangend hoofd D.Ya. SHAMARAKOV

METHODOLOGISCHE INSTRUCTIES VOOR HET PREVENTIE VAN CORROSIE BIJ LAGE TEMPERATUUR VAN VERWARMINGSOPPERVLAKKEN EN GASVLOEMEN VAN KETELS

KB 34.26.105-84

Vervaldatum ingesteld
vanaf 07/01/85
tot 01-07-2005

Deze richtlijnen zijn van toepassing op lagetevan stoom- en warmwaterketels (economisers, gasverdampers, luchtverwarmers van verschillende typen, enz.), evenals op het gaspad achter de luchtverwarmers (gaskanalen, asverzamelaars, rook afzuigers, schoorstenen) en methoden vaststellen voor het beschermen van verwarmde oppervlakken tegen corrosie bij lage temperaturen.

De richtlijnen zijn bedoeld voor thermische energiecentrales die werken op zwavelhoudende brandstoffen en voor organisaties die ketelapparatuur ontwerpen.

1. Corrosie bij lage temperaturen is de corrosie van verwarmingsoppervlakken van de staart, schoorstenen en schoorstenen van ketels onder invloed van zwavelzuurdampen die daarop condenseren uit de rookgassen.

2. De condensatie van zwavelzuurdamp, waarvan het volumetrische gehalte in de rookgassen bij de verbranding van zwavelhoudende brandstoffen slechts enkele duizendsten van een procent bedraagt, vindt plaats bij temperaturen die aanzienlijk (50 - 100 °C) hoger zijn dan de condensatietemperatuur van waterdamp.

4. Om corrosie van verwarmingsoppervlakken tijdens bedrijf te voorkomen, moet de temperatuur van hun wanden bij alle ketelbelastingen hoger zijn dan de dauwpunttemperatuur van de rookgassen.

Voor het verwarmen van oppervlakken die worden gekoeld door een medium met een hoge warmteoverdrachtscoëfficiënt (economisers, gasverdampers, enz.), moet de temperatuur van het medium bij de inlaat de dauwpunttemperatuur met ongeveer 10 °C overschrijden.

5. Voor de verwarmingsoppervlakken van warmwaterketels die op zwavelhoudende stookolie werken, kunnen de voorwaarden voor het volledig elimineren van corrosie bij lage temperaturen niet worden gerealiseerd. Om deze te verlagen, moet ervoor worden gezorgd dat de watertemperatuur aan de ketelinlaat 105 - 110 °C bedraagt. Bij gebruik van warmwaterketels als piekketels kan deze modus worden gegarandeerd door volledig gebruik te maken van netwerkboilers. Bij gebruik van warmwaterboilers in de hoofdmodus kan het verhogen van de temperatuur van het water dat de boiler binnenkomt worden bereikt door warm water te recirculeren.

In installaties die het schema gebruiken voor het aansluiten van waterverwarmingsketels op het verwarmingsnetwerk via waterwarmtewisselaars, zijn de voorwaarden voor het verminderen van lage temperatuurcorrosie van verwarmingsoppervlakken volledig verzekerd.

6. Voor luchtverwarmers van stoomketels wordt volledige uitsluiting van corrosie bij lage temperaturen verzekerd wanneer de ontwerptemperatuur van de wand van het koudste gedeelte de dauwpunttemperatuur bij alle ketelbelastingen met 5 - 10 °C overschrijdt (de minimumwaarde heeft betrekking op de minimale belasting).

7. Berekening van de wandtemperatuur van buisvormige (TVP) en regeneratieve (RVP) luchtverwarmers wordt uitgevoerd volgens de aanbevelingen van "Thermische berekening van keteleenheden. Normatieve methode" (Moskou: Energie, 1973).

8. Bij gebruik van vervangbare koelblokjes of blokjes gemaakt van buizen voorzien van een zuurbestendige coating (geëmailleerd etc.), alsmede van corrosiebestendige materialen, als eerste (lucht)slag bij buisluchtverwarmers geldt het volgende worden gecontroleerd op de omstandigheden van volledige uitsluiting van metalen kubussen bij lage temperatuur (door lucht) van de luchtverwarmer. In dit geval moet de keuze van de wandtemperatuur van koude metalen kubussen, vervangbare en corrosiebestendige kubussen, intense vervuiling van de leidingen uitsluiten, waarvoor hun minimale wandtemperatuur bij het verbranden van zwavelhoudende stookolie onder het dauwpunt moet liggen van de rookgassen met niet meer dan 30 - 40 °C. Bij de verbranding van vaste zwavelbrandstoffen moet, om intensieve vervuiling te voorkomen, de minimumtemperatuur van de buiswand minimaal 80 °C bedragen.

9. In RVP wordt, onder de omstandigheden van volledige uitsluiting van corrosie bij lage temperaturen, hun hete deel berekend. Het koude deel van de RVP is corrosiebestendig (geëmailleerd, keramisch, laaggelegeerd staal, enz.) of vervangbaar door platte metalen platen van 1,0 - 1,2 mm dik, gemaakt van koolstofarm staal. Aan de voorwaarden voor het voorkomen van intense verontreiniging van de verpakking wordt voldaan wanneer aan de vereisten van de paragrafen van dit document wordt voldaan.

10. Geëmailleerde pakkingen zijn gemaakt van metalen platen met een dikte van 0,6 mm. De levensduur van geëmailleerde pakkingen vervaardigd volgens TU 34-38-10336-89 bedraagt ​​4 jaar.

Porseleinen buizen kunnen worden gebruikt als keramische vulling, keramische blokken, of porseleinen borden met uitsteeksels.

Gezien de vermindering van het stookolieverbruik door thermische centrales, is het raadzaam om voor het koude deel van de RVP pakkingen van laaggelegeerd staal 10KhNDP of 10KhSND te gebruiken, waarvan de corrosieweerstand 2 - 2,5 keer hoger is dan die van laaggelegeerd staal. -koolstofstaal.

11. Om luchtverwarmers tijdens de opstartperiode te beschermen tegen corrosie bij lage temperaturen, moeten de maatregelen worden uitgevoerd die zijn uiteengezet in de "Richtlijnen voor het ontwerp en de werking van energieverwarmers met draadvinnen" (M.: SPO Soyuztekhenergo, 1981).

Het ontsteken van een ketel met zwavelstookolie moet worden uitgevoerd terwijl het luchtverwarmingssysteem eerder is ingeschakeld. De luchttemperatuur vóór de luchtverwarmer moet tijdens de eerste aanmaakperiode in de regel 90 °C bedragen.

11.00 uur Om luchtverwarmers te beschermen tegen corrosie bij lage temperaturen (“parkeer”) wanneer de ketel wordt gestopt, waarvan het niveau ongeveer tweemaal zo hoog is als de corrosiesnelheid tijdens bedrijf, moeten de luchtverwarmers vóór het stoppen van de ketel grondig worden gereinigd van externe afzettingen. In dit geval wordt aanbevolen om, voordat u de ketel stopt, de luchttemperatuur aan de inlaat van de luchtverwarmer op de waarde te houden bij de nominale belasting van de ketel.

Het reinigen van TVP wordt uitgevoerd met shot met een voedingsdichtheid van minimaal 0,4 kg/m.s (clausule van dit document).

Voor Vaste brandstoffen Rekening houdend met het aanzienlijke risico op corrosie van ascollectoren, moet de temperatuur van de rookgassen 15 - 20 °C boven het dauwpunt van de rookgassen worden gekozen.

Voor zwavelhoudende stookolie moet de temperatuur van de rookgassen de dauwpunttemperatuur bij nominale ketelbelasting met ongeveer 10 °C overschrijden.

Afhankelijk van het zwavelgehalte in de stookolie moet de hieronder aangegeven berekende waarde van de rookgastemperatuur bij nominale ketelbelasting worden genomen:

Rookgastemperatuur, ºC...... 140 150 160 165

Bij het verbranden van zwavelhoudende stookolie met een extreem kleine luchtovermaat (α ≤ 1,02) kan de temperatuur van de rookgassen lager worden gehouden, rekening houdend met de resultaten van dauwpuntmetingen. Door de overgang van kleine naar extreem kleine luchtoverschotten wordt de dauwpunttemperatuur gemiddeld met 15 - 20 °C verlaagd.

De voorwaarden voor het garanderen van een betrouwbare werking van de schoorsteen en het voorkomen van vochtverlies op de wanden worden niet alleen beïnvloed door de temperatuur van de rookgassen, maar ook door hun stroomsnelheid. Het gebruik van een pijp onder belastingsomstandigheden die aanzienlijk lager zijn dan de ontwerpcondities, vergroot de kans op corrosie bij lage temperaturen.

Bij de verbranding van aardgas wordt aanbevolen dat de rookgastemperatuur niet lager is dan 80 °C.

13. Bij het verminderen van de ketelbelasting binnen het bereik van 100 - 50% van de nominale temperatuur, moet men ernaar streven de rookgastemperatuur te stabiliseren, zodat deze niet meer dan 10 °C kan dalen ten opzichte van de nominale temperatuur.

De meest economische manier om de rookgastemperatuur te stabiliseren is het verhogen van de luchtvoorverwarmingstemperatuur in de luchtverwarmers naarmate de belasting afneemt.

De minimaal toegestane temperaturen voor het voorverwarmen van de lucht vóór de RAH worden aangenomen in overeenstemming met clausule 4.3.28 van de "Regels voor de technische werking van energiecentrales en netwerken" (M.: Energoatomizdat, 1989).

In gevallen waarin de optimale rookgastemperaturen niet kunnen worden gegarandeerd vanwege onvoldoende verwarmingsoppervlak van de RAH, moeten worden gehanteerd waarbij de temperatuur van de rookgassen de waarden gegeven in paragraaf van deze richtlijnen niet overschrijdt.

16. Vanwege het ontbreken van betrouwbare zuurbestendige coatings om metalen rookkanalen te beschermen tegen corrosie bij lage temperaturen, kan hun betrouwbare werking worden verzekerd door zorgvuldige isolatie, waardoor een temperatuurverschil tussen de rookgassen en de muur van niet meer dan 5 ° wordt gegarandeerd. C.

De momenteel gebruikte isolatiematerialen en structuren zijn niet betrouwbaar genoeg voor langdurig gebruik, daarom is het noodzakelijk om periodiek, minstens één keer per jaar, hun toestand te controleren en, indien nodig, reparatie- en restauratiewerkzaamheden uit te voeren.

17. Bij het proefondervindelijk gebruiken van verschillende coatings om gaskanalen te beschermen tegen corrosie bij lage temperaturen, moet er rekening mee worden gehouden dat deze laatste hittebestendigheid en gasdichtheid moeten bieden bij temperaturen die de temperatuur van de rookgassen met minimaal 10 ° C overschrijden. , weerstand tegen zwavelzuurconcentraties van 50 - 80% in het temperatuurbereik van respectievelijk 60 - 150 ° C en de mogelijkheid van reparatie en herstel.

18. Voor oppervlakken met lage temperaturen, structurele elementen van RVP en ketelrookkanalen is het raadzaam om laaggelegeerde staalsoorten 10KhNDP en 10KhSND te gebruiken, die 2 - 2,5 keer superieur zijn wat betreft corrosieweerstand ten opzichte van koolstofstaal.

Alleen zeer schaarse en dure hooggelegeerde staalsoorten hebben een absolute corrosieweerstand (bijvoorbeeld EI943-staal, dat tot 25% chroom en tot 30% nikkel bevat).

Sollicitatie

1. Theoretisch kan de dauwpunttemperatuur van rookgassen met een bepaald gehalte aan zwavelzuur en waterdamp worden bepaald als het kookpunt van een zwavelzuuroplossing met een dergelijke concentratie waarbij hetzelfde gehalte aan waterdamp en zwavelzuur aanwezig is. de oplossing.

De gemeten waarde van de dauwpunttemperatuur komt, afhankelijk van de meettechniek, mogelijk niet overeen met de theoretische waarde. In deze aanbevelingen voor de rookgasdauwpunttemperatuur tr Er wordt uitgegaan van de temperatuur van het oppervlak van een standaard glassensor met 7 mm lange platina-elektroden, gesoldeerd op een afstand van 7 mm van elkaar, waarbij de weerstand van de dauwfilm tussen de elektroden in stabiele toestand 107 Ohm bedraagt. Het elektrodemeetcircuit maakt gebruik van wisselstroom met lage spanning (6 - 12 V).

2. Bij het verbranden van zwavelhoudende stookolie met een luchtoverschot van 3 - 5% is de dauwpunttemperatuur van de rookgassen afhankelijk van het zwavelgehalte in de brandstof Sp(rijst.).

Bij het verbranden van zwavelhoudende stookolie met een extreem lage luchtovermaat (α ≤ 1,02) moet de dauwpunttemperatuur van het rookgas worden bepaald op basis van de resultaten van speciale metingen. De voorwaarden voor het overbrengen van ketels naar een modus met α ≤ 1,02 zijn vastgelegd in de “Richtlijnen voor het overbrengen van ketels die werken op zwavelbrandstoffen naar een verbrandingsmodus met extreem weinig overtollige lucht” (M.: SPO Soyuztekhenergo, 1980).

3. Bij het verbranden van zwavelhoudende vaste brandstoffen in stoffige toestand, de dauwpunttemperatuur van de rookgassen tp kan worden berekend op basis van het gegeven zwavel- en asgehalte in de brandstof Sppr, Arpr en waterdampcondensatietemperatuur tcon volgens de formule

Waar aun- het aandeel as in de overdracht (doorgaans vastgesteld op 0,85).

Rijst. 1. Afhankelijkheid van de dauwpunttemperatuur van het rookgas van het zwavelgehalte in verbrande stookolie

De waarde van de eerste term van deze formule op aun= 0,85 kan worden bepaald uit Fig. .

Rijst. 2. Temperatuurverschillen tussen het dauwpunt van rookgassen en de condensatie van waterdamp daarin, afhankelijk van het gegeven zwavelgehalte ( Sppr) en as ( Arpr) aan brandstof

4. Bij het verbranden van gasvormige zwavelbrandstoffen kan het dauwpunt van de rookgassen worden bepaald uit Fig. op voorwaarde dat het zwavelgehalte in het gas wordt berekend zoals aangegeven, dat wil zeggen als een gewichtspercentage per 4186,8 kJ/kg (1000 kcal/kg) van de calorische waarde van het gas.

Voor gasbrandstof kan het gegeven zwavelgehalte als massapercentage worden bepaald met de formule

Waar M- het aantal zwavelatomen in het molecuul van de zwavelhoudende component;

Q- volumepercentage zwavel (zwavelhoudende component);

Qн- verbrandingswarmte van gas in kJ/m3 (kcal/Nm3);

MET- coëfficiënt gelijk aan 4,187, als Qн uitgedrukt in kJ/m3 en 1,0 indien in kcal/m3.

5. De mate van corrosie van de vervangbare metalen pakking van luchtverwarmers bij het verbranden van stookolie hangt af van de temperatuur van het metaal en de mate van corrosiviteit van de rookgassen.

Bij het verbranden van zwavelhoudende stookolie met een luchtoverschot van 3 - 5% en het blazen van stoom op het oppervlak kan de corrosiesnelheid (aan beide zijden in mm/jaar) van de RVP-pakking bij benadering worden geschat op basis van de gegevens in de tabel. .

tafel 1

	Corrosiesnelheid (mm/jaar) bij wandtemperatuur, ºС
				0,5Meer dan 2 0,20
St. 0,11 tot 0,4 incl.
St. 0,41 tot 1,0 incl.

6. Voor kolen met een hoog gehalte aan calciumoxide in de as zijn de dauwpunttemperaturen lager dan de dauwpunttemperaturen berekend volgens de paragrafen van deze richtlijnen. Voor dergelijke brandstoffen wordt aanbevolen de resultaten van directe metingen te gebruiken.

Galustov VS Directe stromingssproeiapparaten in de thermische energietechniek (document)

Filonov A.G. Water-chemische regimes van thermische energiecentrales (Document)

Fysisch-chemische processen in de technosfeer. Verzameling van taken (Document)

Orlov D.S. Bodemchemie (Document)

n1.doc

3.4. Corrosie van stoomgeneratorelementen
3.4.1. Corrosie van stoomleidingenEntrommels van stoomgeneratoren
tijdens hun werking
Corrosieschade aan de metalen van stoomgeneratoren wordt veroorzaakt door een of meer factoren: overmatige hittestress op het verwarmingsoppervlak, trage watercirculatie, stagnatie van stoom, belast metaal, afzetting van onzuiverheden en andere factoren die normaal wassen en afkoelen van de verwarming verhinderen oppervlak.

Bij afwezigheid van deze factoren wordt gemakkelijk een normale magnetietfilm gevormd en bewaard in water met een neutrale of matig alkalische reactieomgeving die geen opgeloste zuurstof bevat. In aanwezigheid van O2 kunnen de inlaatsecties van waterbesparende apparaten, trommels en afvoerpijpen van circulatiecircuits onderhevig zijn aan zuurstofcorrosie. Lage waterbewegingssnelheden (in watereconomisers) hebben een bijzonder negatief effect, omdat bellen van vrijkomende lucht worden vastgehouden op plaatsen waar het binnenoppervlak van de leidingen ruw is en intense lokale zuurstofcorrosie van koolstofstaal in een waterig milieu veroorzaken hoge temperaturen omvatten twee fasen: aanvankelijk elektrochemisch en uiteindelijk chemisch. Volgens dit corrosiemechanisme diffunderen tweewaardige ijzerionen door de oxidefilm naar het oppervlak van het contact met water, reageren met hydroxyl of water om ijzerhydroxide te vormen, dat vervolgens ontleedt tot magnetiet. en waterstof volgens de reactie:

.

(2.4)

Elektronen die samen met ijzerionen door de oxidefilm gaan, worden geassimileerd door waterstofionen waarbij H2 vrijkomt. Na verloop van tijd neemt de dikte van de oxidefilm toe en wordt diffusie er doorheen moeilijker. Als gevolg hiervan wordt in de loop van de tijd een afname van de corrosiesnelheid waargenomen.

Nitriet corrosie. In de aanwezigheid van natriumnitriet in het voedingswater wordt corrosie van het metaal van de stoomgenerator waargenomen, wat qua uiterlijk sterk lijkt op zuurstofcorrosie. In tegenstelling tot dit heeft nitrietcorrosie echter geen invloed op de inlaatsecties van de daalbuizen, maar op het binnenoppervlak van de door hitte belaste stijgbuizen, en veroorzaakt het de vorming van diepere putten met een diameter van maximaal 15-20 mm. Nitrieten versnellen het kathodische proces en daarmee de corrosie van het metaal van de stoomgenerator. Het verloop van het proces tijdens nitrietcorrosie kan worden beschreven door de volgende reactie:

.

(2.5)

Galvanische corrosie van metaal van de stoomgenerator. De bron van galvanische corrosie van stoomgenererende leidingen kan koper zijn dat de stoomgeneratoren binnendringt in gevallen waarin voedingswater dat een verhoogde hoeveelheid ammoniak, zuurstof en vrij kooldioxide bevat, messing en koper agressief aantast. koperen buizen regeneratieve verwarmingstoestellen. Opgemerkt moet worden dat galvanische corrosie alleen kan worden veroorzaakt door metallisch koper dat zich op de wanden van de stoomgenerator afzet. Bij het handhaven van de pH-waarde van het voedingswater boven 7,6 komt koper de stoomgeneratoren binnen in de vorm van oxiden of complexe verbindingen, die geen corrosieve eigenschappen hebben en in de vorm van slib op verwarmingsoppervlakken worden afgezet. Koperionen die aanwezig zijn in voedingswater met een lage pH-waarde en die de stoomgenerator binnenkomen, worden onder alkalische omstandigheden eveneens neergeslagen in de vorm van slibachtige koperoxiden. Onder invloed van waterstof die vrijkomt in stoomgeneratoren of een teveel aan natriumsulfiet kunnen koperoxiden echter volledig worden gereduceerd tot metallisch koper, wat, als het zich afzet op verwarmingsoppervlakken, leidt tot elektrochemische corrosie ketel metaal.

Sub-slib (schaal) corrosie. Slibcorrosie treedt op in stilstaande zones van het circulatiecircuit van een stoomgenerator onder een laag slib bestaande uit metaalcorrosieproducten en fosfaatbehandeling van ketelwater. Als deze afzettingen zich concentreren in verwarmde gebieden, vindt daaronder een intense verdamping plaats, waardoor het zoutgehalte en de alkaliteit van het ketelwater tot gevaarlijke waarden stijgen.

Slibcorrosie verspreidt zich in de vorm van grote putten met een diameter tot 50-60 mm aan de binnenkant van de stoomgenererende pijpen die naar de oventoorts gericht zijn. Binnen de zweren wordt een relatief uniforme afname van de dikte van de buiswand waargenomen, wat vaak leidt tot de vorming van fistels. Op de zweren wordt een dichte laag ijzeroxiden in de vorm van schelpen aangetroffen. De beschreven vernietiging van metaal wordt in de literatuur “shell”-corrosie genoemd. Slibcorrosie, veroorzaakt door oxiden van ferri-ijzer en tweewaardig koper, is een voorbeeld van gecombineerde metaalvernietiging; De eerste fase van dit proces is puur elektrochemisch, en de tweede is chemisch, veroorzaakt door de inwerking van water en waterdamp op de oververhitte delen van het metaal die zich onder de laag slib bevinden. Meest Effectieve middelen De strijd tegen “shell”-corrosie van stoomgeneratoren is het voorkomen van corrosie van het voedingswaterpad en de verwijdering van ijzer- en koperoxiden daaruit met het voedingswater.

Alkalicorrosie. Het is bekend dat de gelaagdheid van het stoom-watermengsel, die optreedt in horizontale of licht hellende stoomgenererende pijpen, gepaard gaat met de vorming van stoomzakken, oververhitting van het metaal en diepe verdamping van de ketelwaterfilm. De sterk geconcentreerde film die wordt gevormd tijdens de verdamping van ketelwater bevat een aanzienlijke hoeveelheid alkali in de oplossing. Bijtende soda, in kleine concentraties aanwezig in ketelwater, beschermt het metaal tegen corrosie, maar wordt een zeer gevaarlijke corrosiefactor als op enig deel van het oppervlak van de stoomgenerator omstandigheden worden gecreëerd voor diepe verdamping van ketelwater met de vorming van een verhoogde concentratie NaOH.

De concentratie natronloog in de verdampte film van ketelwater hangt af van:

A) over de mate van oververhitting van de wand van de stoomgenererende buis vergeleken met het kookpunt bij een gegeven druk in de stoomgenerator, d.w.z. hoeveelheden;

B) de verhoudingen van de concentratie van natronloog en natriumzouten in circulerend water, die het vermogen hebben om het kookpunt van water bij een bepaalde druk aanzienlijk te verhogen.

Als de concentratie van chloriden in het ketelwater de concentratie van NaOH in een equivalente verhouding aanzienlijk overschrijdt, dan voordat deze gevaarlijke waarden bereikt in de verdampingsfilm, neemt het chloridegehalte daarin zo sterk toe dat het kookpunt van de oplossing overschrijdt de temperatuur van de oververhitte buiswand en verdere verdamping van water stopt. Als het ketelwater overwegend natronloog bevat, dan is bij λts = 7 °C de concentratie NaOH in de film geconcentreerd water 10%, en bij
λt s = 30 °C bereikt 35%. Ondertussen is experimenteel vastgesteld dat al 5-10% oplossingen van natronloog bij ketelwatertemperaturen boven 200 ° C in staat zijn het metaal van verwarmde gebieden en lassen intensief te corroderen met de vorming van los magnetisch ijzeroxide en de gelijktijdige afgifte van waterstof. Alkalische corrosie is selectief en dringt dieper het metaal binnen, voornamelijk langs perlietkorrels, en vormt een netwerk van interkristallijne scheuren. Een geconcentreerde oplossing van natronloog kan ook de beschermende laag van ijzeroxiden bij hoge temperaturen oplossen om natriumferriet NaFeO 2 te vormen, dat hydrolyseert om een ​​alkali te vormen:

	(2.6)
	(2.7)

Doordat er bij dit circulaire proces geen alkali wordt verbruikt, ontstaat de mogelijkheid dat het corrosieproces continu plaatsvindt. Hoe hoger de temperatuur van het ketelwater en de concentratie natronloog, hoe intenser het proces van alkalische corrosie optreedt. Er is vastgesteld dat geconcentreerde oplossingen van natronloog niet alleen de beschermende magnetietfilm vernietigen, maar ook het herstel ervan na beschadiging belemmeren.

De bron van alkalische corrosie van stoomgeneratoren kan ook slibafzetting zijn, die bijdraagt ​​aan de diepe verdamping van ketelwater onder vorming van een sterk geconcentreerde, corrosieve alkalische oplossing. Het verminderen van het relatieve aandeel alkali in het totale zoutgehalte van ketelwater en het creëren van een overheersend gehalte aan zouten zoals chloriden in laatstgenoemde kan de alkalische corrosie van ketelmetaal dramatisch verminderen. Het elimineren van alkalische corrosie wordt ook bereikt door de reinheid van het verwarmingsoppervlak en de intensieve circulatie in alle delen van de stoomgenerator te garanderen, waardoor een diepe verdamping van water wordt voorkomen.

Intergranulaire corrosie. Intergranulaire corrosie treedt op als gevolg van de interactie van ketelmetaal met alkalisch ketelwater. Een karakteristiek kenmerk van intergranulaire scheuren is dat ze optreden op plaatsen met de grootste spanningen in het metaal. Mechanische spanningen bestaan ​​uit interne spanningen die ontstaan ​​tijdens de vervaardiging en installatie van stoomgeneratoren van het trommeltype, evenals uit extra spanningen die ontstaan ​​tijdens de werking. De vorming van intergranulaire ringscheuren in buizen wordt bevorderd door extra statische mechanische spanningen. Ze komen voor in leidingcircuits en in stoomgeneratortrommels met onvoldoende compensatie voor temperatuuruitzetting, maar ook als gevolg van ongelijkmatige verwarming of koeling van afzonderlijke delen van de trommel of het collectorlichaam.

Interkristallijne corrosie treedt met enige versnelling op: in de beginperiode vindt de vernietiging van het metaal zeer langzaam en zonder vervorming plaats, en na verloop van tijd neemt de snelheid sterk toe en kan catastrofale proporties aannemen. Intergranulaire corrosie van ketelmetaal moet in de eerste plaats worden beschouwd als speciaal geval elektrochemische corrosie die optreedt langs de korrelgrenzen van onder spanning staand metaal in contact met een alkalisch ketelwaterconcentraat. Het verschijnen van corrosieve microgalvanische elementen wordt veroorzaakt door het verschil in potentiaal tussen de lichamen van kristallieten die als kathodes fungeren. De rol van anodes wordt gespeeld door de instortende korrelvlakken, waarvan het potentieel sterk wordt verminderd als gevolg van de mechanische spanningen van het metaal op deze plaats.

Naast elektrochemische processen speelt atomaire waterstof, een ontladingsproduct, een belangrijke rol bij de ontwikkeling van intergranulaire corrosie
H + -ionen op de kathode van corrosie-elementen; Het diffundeert gemakkelijk in de dikte van het staal, vernietigt carbiden en creëert grote interne spanningen in het metaal van de ketel als gevolg van het verschijnen van methaan daarin, wat leidt tot de vorming van dunne intergranulaire scheuren (waterstofkraken). Bovendien worden tijdens de reactie van waterstof met stalen insluitsels verschillende gasvormige producten gevormd, die op hun beurt extra trekkrachten veroorzaken en het loskomen van de structuur, verdieping, uitzetting en vertakking van scheuren bevorderen.

De belangrijkste manier om waterstofcorrosie van het ketelmetaal te voorkomen is het elimineren van corrosieprocessen die leiden tot de vorming van atomaire waterstof. Dit wordt bereikt door de afzetting van ijzer- en koperoxiden in de stoomgenerator te verzwakken, chemische reiniging van ketels, het verbeteren van de watercirculatie en het verminderen van lokaal verhoogde thermische belastingen van het verwarmingsoppervlak.

Er is vastgesteld dat intergranulaire corrosie van ketelmetaal in de verbindingen van stoomgeneratorelementen alleen optreedt in de gelijktijdige aanwezigheid van lokale trekspanningen dichtbij of groter dan de vloeigrens, en wanneer de concentratie NaOH in het ketelwater zich ophoopt in lekken in de vloeigrens. de verbindingen van ketelelementen bedraagt ​​meer dan 5-6%. Voor de ontwikkeling van interkristallijne vernietiging van ketelmetaal is niet de absolute waarde van de alkaliteit essentieel, maar het aandeel natronloog in de totale zoutsamenstelling van ketelwater. Experimenteel is vastgesteld dat als dit aandeel, dat wil zeggen de relatieve concentratie van natronloog in ketelwater, minder dan 10-15% van de hoeveelheid in mineraal oplosbare stoffen bedraagt, dergelijk water in de regel niet agressief is.

Stoom-watercorrosie. Op plaatsen met een gebrekkige circulatie, waar stoom stagneert en niet onmiddellijk in de trommel wordt afgevoerd, zijn de wanden van de pijpen onder de stoomzakken onderhevig aan ernstige plaatselijke oververhitting. Dit leidt tot chemische corrosie van het metaal van stoomgenererende leidingen die oververhit raken tot 450 °C en hoger onder invloed van sterk oververhitte stoom. Het proces van corrosie van koolstofstaal in sterk oververhitte waterdamp (bij een temperatuur van 450 - 470 ° C) komt neer op de vorming van Fe 3 O 4 en waterstofgas:

(2.8.)

Hieruit volgt dat het criterium voor de intensiteit van stoom-watercorrosie van het ketelmetaal een toename van het gehalte aan vrije waterstof in verzadigde stoom is. Stoom-watercorrosie van stoomgenererende leidingen wordt in de regel waargenomen in zones met scherpe schommelingen in de wandtemperatuur, waar warmteveranderingen optreden, waardoor de beschermende oxidefilm wordt vernietigd. Dit creëert de mogelijkheid van direct contact van het oververhitte metaal van de buis met water of waterdamp en chemische interactie tussen hen.

Vermoeidheid door corrosie. Als het metaal in de trommels van stoomgeneratoren en ketelpijpen wordt blootgesteld aan thermische spanningen van variabel teken en grootte tegelijk met de corrosieve omgeving, verschijnen er corrosievermoeidheidsscheuren die diep in het staal doordringen, die transgranulair, interkristallijn of gemengd van aard kunnen zijn. . In de regel wordt het kraken van ketelmetaal voorafgegaan door de vernietiging van de beschermende oxidefilm, wat leidt tot aanzienlijke elektrochemische heterogeniteit en, als gevolg daarvan, tot de ontwikkeling van lokale corrosie.

In trommels van stoomgeneratoren treden corrosiescheuren op tijdens het afwisselend verwarmen en afkoelen van het metaal in kleine gebieden op de kruising van pijpleidingen (toevoerwater, periodiek spoelen, injectie van fosfaatoplossing) en wateraangevende kolommen met het trommellichaam. Bij al deze aansluitingen wordt het trommelmetaal gekoeld als de temperatuur van het door de leiding stromende voedingswater lager is dan de verzadigingstemperatuur bij de druk in de stoomgenerator. Plaatselijke koeling van de trommelwanden gevolgd door verwarming met heet ketelwater (in tijden van stroomuitval) gaat altijd gepaard met het optreden van hoge interne spanningen in het metaal.

Corrosiescheuren van staal nemen scherp toe onder omstandigheden van afwisselend bevochtigen en drogen van het oppervlak, evenals in gevallen waarin de beweging van het stoom-watermengsel door de pijp een pulserend karakter heeft, dat wil zeggen de bewegingssnelheid van het stoom-water het mengsel en de stoominhoud ervan veranderen vaak en scherp, evenals tijdens een soort stratificatie het stoom-watermengsel in afzonderlijke "pluggen" van stoom en water, die elkaar opvolgen.

3.4.2. Corrosie van oververhitter
De snelheid van stoom-watercorrosie wordt voornamelijk bepaald door de temperatuur van de stoom en de samenstelling van het metaal dat ermee in contact komt. De omvang van de warmte-uitwisseling en temperatuurschommelingen tijdens de werking van de oververhitter zijn ook van aanzienlijk belang voor de ontwikkeling ervan, waardoor vernietiging van beschermende oxidefilms kan worden waargenomen. In een omgeving met oververhitte stoom met een hogere temperatuur
575 °C FeO (wustiet) wordt gevormd op het staaloppervlak als gevolg van stoom-watercorrosie:

Er is vastgesteld dat pijpen gemaakt van gewoon koolstofarm staal, die lange tijd zijn blootgesteld aan sterk oververhitte stoom, gelijkmatig worden vernietigd met gelijktijdige degeneratie van de metaalstructuur en de vorming van een dichte kalklaag. In stoomgeneratoren met ultrahoge en superkritische druk bij een stoomoververhittingstemperatuur van 550 °C en hoger zijn de thermisch zwaarst belaste elementen van de oververhitter (uitvoersecties) gewoonlijk gemaakt van hittebestendig austenitisch roestvast staal (chroom-nikkel, chroom-nikkel-, molybdeen, enz.). Deze staalsoorten zijn onderhevig aan scheuren onder de gecombineerde werking van trekspanningen en een corrosieve omgeving. De meeste operationele schade aan stoomoververhitters, gekenmerkt door corrosiescheuren van elementen gemaakt van austenitisch staal, wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van chloriden en natronloog in de stoom. De strijd tegen corrosiescheuren van onderdelen gemaakt van austenitisch staal wordt voornamelijk uitgevoerd door het handhaven van een veilig waterregime in stoomgeneratoren.
3.4.3. Stilstandcorrosie van stoomgeneratoren
Wanneer stoomgeneratoren of andere stoomkrachtapparatuur stil staan ​​in koude of warme reserve of tijdens reparaties, ontstaat er zogenaamde staande corrosie op het metaaloppervlak onder invloed van zuurstof of vocht uit de lucht. Om deze reden is er sprake van stilstand van apparatuur zonder correct gebruik beschermende maatregelen Corrosie leidt vaak tot ernstige schade, vooral bij stoomgeneratoren. Heb er veel last van corrosie bij het parkeren stoomoververhitters en stoomgenererende pijpen van overgangszones van stoomgeneratoren met directe stroming. Een van de redenen voor stilstandcorrosie van het binnenoppervlak van stoomgeneratoren is het vullen met zuurstofverzadigd water tijdens stilstand. In dit geval is het metaal op het grensvlak tussen water en lucht bijzonder gevoelig voor corrosie. Als een stoomgenerator die moet worden gerepareerd, volledig leegloopt, blijft er altijd een vochtfilm op het binnenoppervlak achter met gelijktijdige toegang van zuurstof, die, gemakkelijk door deze film diffundeert, actieve elektrochemische corrosie van het metaal veroorzaakt. Een dunne vochtfilm blijft vrij lang bestaan, omdat de atmosfeer in de stoomgenerator verzadigd is met waterdamp, vooral als er stoom binnendringt via lekken in de fittingen van parallel werkende stoomgeneratoren. Als het water dat de reservestoomgenerator vult chloriden bevat, leidt dit tot een toename van de snelheid van uniforme corrosie van het metaal, en als het een kleine hoeveelheid alkali (minder dan 100 mg/dm 3 NaOH) en zuurstof bevat, draagt ​​dit bij aan de ontwikkeling van putcorrosie.

Het ontstaan ​​van stilstandcorrosie wordt bovendien vergemakkelijkt doordat zich slib ophoopt in de stoomgenerator, dat doorgaans vocht vasthoudt. Om deze reden worden vaak significante corrosieputten aangetroffen in trommels langs de lagere generatrix aan hun uiteinden, dat wil zeggen in gebieden met de grootste ophoping van slib. Bijzonder gevoelig voor corrosie zijn delen van het binnenoppervlak van stoomgeneratoren die bedekt zijn met in water oplosbare zoutafzettingen, zoals oververhittingsspiralen en de overgangszone bij doorstroomstoomgeneratoren. Tijdens stilstand van de stoomgenerator absorberen deze afzettingen atmosferisch vocht en verspreiden zich om een ​​sterk geconcentreerde oplossing van natriumzouten op het metaaloppervlak te vormen, die een hoge elektrische geleidbaarheid heeft. Bij vrije toegang van lucht verloopt het corrosieproces onder zoutafzettingen zeer intensief. Het is van groot belang dat stilstandcorrosie het proces van corrosie van het ketelmetaal tijdens de werking van de stoomgenerator intensiveert. Deze omstandigheid moet worden beschouwd als het grootste gevaar van parkeercorrosie. De resulterende roest, bestaande uit hoogwaardige ijzeroxiden Fe(OH) 3, speelt tijdens de werking van de stoomgenerator de rol van een depolarisator van corrosieve micro- en macrogalvanische koppels, wat leidt tot versterkte metaalcorrosie tijdens de werking van de unit. Uiteindelijk leidt de ophoping van roest op het metalen oppervlak van de ketel tot slibcorrosie. Bovendien krijgt de herstelde roest tijdens de daaropvolgende stilstand van de eenheid opnieuw het vermogen om corrosie te veroorzaken als gevolg van de opname van zuurstof uit de lucht. Deze processen worden cyclisch herhaald tijdens afwisselende stilstand en werking van stoomgeneratoren.

Er worden verschillende conserveringsmethoden gebruikt om stoomgeneratoren te beschermen tegen statische corrosie tijdens perioden van inactiviteit in reserve en voor reparaties.
3.5. Corrosie stoom turbines
Tijdens bedrijf kan het metaal van het stromingspad van de turbine onderhevig zijn aan corrosie in de stoomcondensatiezone, vooral als het koolzuur bevat, barsten als gevolg van de aanwezigheid van corrosieve stoffen in de stoom, en stilstandscorrosie wanneer de turbines in reserve of in bedrijf zijn. reparaties ondergaan. Vooral het stromingsgedeelte van de turbine is gevoelig voor stilstandscorrosie als er zoutafzettingen in zitten. De zoutoplossing die wordt gevormd tijdens de stilstand van de turbine versnelt de ontwikkeling van corrosie. Dit impliceert de noodzaak van een grondige reiniging van de turbineschoepapparatuur van eerdere afzettingen lange stilstand haar.

Corrosie tijdens inactieve perioden is meestal relatief uniform onder ongunstige omstandigheden; het manifesteert zich in de vorm van talrijke putjes die gelijkmatig over het metalen oppervlak zijn verdeeld. De plaats waar het stroomt zijn die fasen waar vocht condenseert, waardoor de stalen delen van het turbinestroompad agressief worden aangetast.

De bron van vocht is voornamelijk de condensatie van stoom die de turbine vult nadat deze is gestopt. Het condensaat blijft gedeeltelijk op de schoepen en membranen achter, loopt gedeeltelijk af en hoopt zich op in het turbinehuis, omdat het niet via afvoeren wordt afgevoerd. De hoeveelheid vocht in de turbine kan toenemen als gevolg van stoomlekkage uit de extractie- en tegendrukstoomleidingen. De interne delen van de turbine zijn altijd koeler dan de lucht die de turbine binnenkomt. De relatieve luchtvochtigheid in de machinekamer is zeer hoog, dus een lichte afkoeling van de lucht is voldoende om het dauwpunt te bereiken en vocht te vormen op metalen onderdelen.

Om stilstandscorrosie van stoomturbines te elimineren, is het noodzakelijk om de mogelijkheid uit te sluiten dat stoom de turbines binnendringt terwijl deze in reserve zijn, zowel vanaf de kant van de oververhitte stoomstoomleiding als vanaf de kant van de extractielijn, drainageleidingen, enz. Om het oppervlak van de bladen, schijven en rotor droog te houden. Bij deze methode wordt de interne holte van de reserveturbine periodiek geblazen met een stroom hete lucht (t = 80 uur 100 °C), aangevoerd door een kleine hulpventilator via een verwarming ( elektrisch of stoom).
3.6. Corrosie van turbinecondensors
Onder bedrijfsomstandigheden van stoomkrachtcentrales worden vaak gevallen van corrosieschade aan koperen condensorleidingen waargenomen, beide met binnen, gewassen door koelwater, en van buitenaf. De interne oppervlakken van condensorleidingen, gekoeld door sterk gemineraliseerd, zout meerwater dat grote hoeveelheden chloriden bevat, of door circulerend water met verhoogde mineralisatie en vervuilde zwevende deeltjes, corroderen intensief.

Een karakteristiek kenmerk van messing als constructiemateriaal is de neiging tot corrosie onder de gecombineerde werking van verhoogde mechanische belasting en een omgeving met zelfs matig agressieve eigenschappen. Corrosieschade treedt op in messing buiscondensors in de vorm van algemene ontzinking, plugontzinking, corrosiescheuren, slagcorrosie en corrosiemoeheid. Het optreden van de genoemde vormen van messingcorrosie wordt in beslissende mate beïnvloed door de samenstelling van de legering, de productietechnologie van condensorbuizen en de aard van het medium waarmee contact wordt gemaakt. Door ontzinking kan de vernietiging van het oppervlak van koperen buizen een continu laagkarakter hebben of behoren tot het zogenaamde plugtype, wat het gevaarlijkst is. Kurkontzinking kenmerkt zich door putjes die diep in het metaal doordringen en gevuld zijn met los koper. De aanwezigheid van doorgaande fistels maakt het noodzakelijk om de leiding te vervangen om te voorkomen dat koelwater in het condensaat wordt gezogen.

Uitgevoerd onderzoek en langetermijnobservaties van de toestand van het oppervlak van condensorbuizen in bedrijfscondensatoren hebben aangetoond dat de extra introductie van kleine hoeveelheden arseen in messing de neiging van messing om te ontzinken aanzienlijk vermindert. Composietmessing, bovendien gelegeerd met tin of aluminium, heeft ook een verhoogde corrosieweerstand vanwege het vermogen van deze legeringen om snel beschermende films te herstellen wanneer ze mechanisch worden vernietigd. Door het gebruik van metalen die verschillende plaatsen in de potentiaalreeks innemen en elektrisch verbonden zijn, verschijnen macro-elementen in de condensator. De aanwezigheid van een wisselend temperatuurveld creëert de mogelijkheid om corrosief-gevaarlijke EMF van thermo-elektrische oorsprong te ontwikkelen. Zwerfstromen die optreden bij aarding in de buurt van gelijkstroom kunnen ook ernstige corrosie van condensatoren veroorzaken.

Corrosieschade aan condensorbuizen door condenserende stoom wordt meestal geassocieerd met de aanwezigheid van ammoniak daarin. Deze laatste, die een goed complexvormer is met betrekking tot koper- en zinkionen, schept gunstige omstandigheden voor de ontzinking van messing. Bovendien veroorzaakt ammoniak corrosiescheuren in koperen condensorbuizen in aanwezigheid van interne of externe trekspanningen in de legering, waardoor de scheuren geleidelijk groter worden naarmate het corrosieproces zich ontwikkelt. Er is vastgesteld dat ammoniakoplossingen bij afwezigheid van zuurstof en andere oxidatiemiddelen geen agressief effect kunnen hebben op koper en zijn legeringen; daarom hoeft u zich geen zorgen te maken over ammoniakcorrosie van koperen leidingen wanneer de ammoniakconcentratie in het condensaat maximaal 10 mg/dm 3 bedraagt en gebrek aan zuurstof. In de aanwezigheid van zelfs maar een kleine hoeveelheid zuurstof vernietigt ammoniak messing en andere koperlegeringen bij een concentratie van 2-3 mg/dm3 .

Corrosie vanaf de stoomzijde kan vooral de koperen leidingen van dampkoelers, ejectors en luchtaanzuigkamers van turbinecondensors aantasten, waar omstandigheden ontstaan ​​die het binnendringen van lucht bevorderen en het optreden van plaatselijk verhoogde ammoniakconcentraties in gedeeltelijk gecondenseerde stoom.

Om corrosie van condensorbuizen aan de waterzijde te voorkomen, is het in elk specifiek geval noodzakelijk om bij de keuze van een metaal of legeringen die geschikt zijn voor de vervaardiging van deze buizen, rekening te houden met hun corrosieweerstand bij een gegeven samenstelling van het koelwater. Er moet bijzonder serieuze aandacht worden besteed aan de selectie van corrosiebestendige materialen voor de vervaardiging van condensorleidingen in gevallen waarin de condensors worden gekoeld door sterk gemineraliseerd water te laten stromen, evenals in omstandigheden waarin verliezen aan koelwater in de circulerende watertoevoer worden aangevuld. systemen van thermische energiecentrales, zoet water met hoge mineralisatie of vervuild met corrosief industrieel en huishoudelijk afval.
3.7. Corrosie van make-up- en netwerkapparatuur
3.7.1. Corrosie van pijpleidingen en warmwaterketels
Een aantal elektriciteitscentrales gebruikt rivier- en kraanwater met een lage pH-waarde en lage hardheid om warmtenetten te voeden. Aanvullende verwerking rivierwater bij een waterleidingbedrijf leidt meestal tot een verlaging van de pH, een afname van de alkaliteit en een toename van het gehalte aan agressieve kooldioxide. Het optreden van agressieve kooldioxide is ook mogelijk in verzuringssystemen die worden gebruikt voor grote warmtetoevoersystemen met directe warmwatervoorziening (2000–3000 t/u). Het ontharden van water volgens het Na-kationisatieschema verhoogt de agressiviteit ervan door de verwijdering van natuurlijke corrosieremmers - hardheidszouten.

Met slecht gevestigde waterontluchting en mogelijke verhogingen van de zuurstof- en kooldioxideconcentraties als gevolg van het ontbreken van aanvullende beschermende maatregelen in warmtetoevoersystemen, zijn pijpleidingen, warmtewisselaars, opslagtanks en andere apparatuur gevoelig voor interne corrosie.

Het is bekend dat een temperatuurstijging de ontwikkeling bevordert van corrosieprocessen die zowel optreden bij de opname van zuurstof als bij het vrijkomen van waterstof. Bij een temperatuurstijging boven de 40 °C nemen de vormen van corrosie door zuurstof en kooldioxide sterk toe.

Een speciaal type slibcorrosie treedt op onder omstandigheden met een laag restzuurstofgehalte (als aan de PTE-normen wordt voldaan) en wanneer de hoeveelheid ijzeroxiden groter is dan 400 μg/dm 3 (in termen van Fe). Dit type corrosie, voorheen bekend in de praktijk van het bedrijven van stoomketels, werd ontdekt onder omstandigheden van relatief zwakke verwarming en de afwezigheid van thermische belastingen. In dit geval zijn losse corrosieproducten, voornamelijk bestaande uit gehydrateerde ijzeroxides, actieve depolarisatoren van het kathodische proces.

Bij het bedienen van verwarmingsapparatuur wordt vaak spleetcorrosie waargenomen, d.w.z. selectieve, intense corrosievernietiging van metaal in een spleet (spleet). Een kenmerk van de processen die plaatsvinden in nauwe spleten is een verminderde zuurstofconcentratie vergeleken met de concentratie in het oplossingsvolume en een langzame verwijdering van corrosiereactieproducten. Als gevolg van de accumulatie van deze laatste en hun hydrolyse is een verlaging van de pH van de oplossing in de opening mogelijk.

Bij constante aanvulling van een verwarmingsnetwerk met een open watervoorziening met ontlucht water, wordt de mogelijkheid van de vorming van doorgaande fistels op pijpleidingen volledig geëlimineerd, alleen bij normaal gebruik hydraulische modus, wanneer een overdruk boven de atmosferische druk constant wordt gehandhaafd op alle punten van het warmtetoevoersysteem.

De oorzaken van putcorrosie van leidingen voor warmwaterketels en andere apparatuur zijn als volgt: slechte ontluchting van suppletiewater; lage pH-waarde door de aanwezigheid van agressief kooldioxide (tot 10–15 mg/dm 3); ophoping van zuurstofcorrosieproducten van ijzer (Fe 2 O 3) op warmteoverdrachtsoppervlakken. Een verhoogd gehalte aan ijzeroxiden in het netwerkwater draagt ​​bij aan de vervuiling van de verwarmingsoppervlakken van ketels met ijzeroxideafzettingen.

Een aantal onderzoekers onderkent de belangrijke rol bij het optreden van sub-slibcorrosie van het roestproces van leidingen van warmwaterketels tijdens stilstand, wanneer er geen goede maatregelen zijn genomen om stilstandcorrosie te voorkomen. Foci van corrosie als gevolg van blootstelling aan natte oppervlakken van ketels atmosferische lucht, blijven functioneren als de ketels in werking zijn.
3.7.2. Corrosie van warmtewisselaarbuizen
Het corrosiegedrag van koperlegeringen is sterk afhankelijk van de temperatuur en wordt bepaald door de aanwezigheid van zuurstof in water.

In tafel Tabel 3.1 toont de snelheid waarmee corrosieproducten van koper-nikkellegeringen en messing in water overgaan bij hoge (200 μg/dm 3) en lage temperaturen.
(3 µg/dm 3) zuurstofgehalte. Deze snelheid is ongeveer evenredig met de overeenkomstige corrosiesnelheid. Het neemt aanzienlijk toe met toenemende zuurstofconcentratie en zoutgehalte van water.

Bij verzuringsschema's bevat het water na de ontkolingsinrichting vaak tot 5 mg/dm 3 kooldioxide, terwijl de levensduur van de buizenbundel van L-68 koperen verwarmers 9 tot 10 maanden bedraagt.
Tabel 3.1

De snelheid waarmee corrosieproducten vanaf het oppervlak in water overgaan
koper-nikkellegeringen en messing in een neutrale omgeving, 10 -4 g/(m 2 h)

Materiaal	O 2 -gehalte, µg/dm 3	Temperatuur, °C
		38	66	93	121	149
MN 70-30 MN 90-10 LO-70-1	3	-	3,8	4,3	3,2	4,5

Harde en zachte afzettingen die op het oppervlak worden gevormd, hebben een aanzienlijke invloed op de corrosievernietiging van buizen. De aard van deze afzettingen is belangrijk. Als afzettingen water kunnen filteren en tegelijkertijd koperhoudende corrosieproducten op het oppervlak van de buizen kunnen vasthouden, wordt het lokale proces van vernietiging van de buizen intenser. Afzettingen met een poreuze structuur (harde kalkaanslag, organisch) hebben een bijzonder nadelig effect op het verloop van corrosieprocessen. Met een toename van de pH van het water neemt de permeabiliteit van carbonaatfilms toe, en met een toename van de hardheid neemt deze scherp af. Dit verklaart dat in circuits met uitgehongerde regeneratie van filters de corrosieprocessen minder intens plaatsvinden dan in Na-kationisatiecircuits. De levensduur van de buizen wordt ook verkort door verontreiniging van het oppervlak met corrosieproducten en andere afzettingen, wat leidt tot de vorming van zweren onder de afzettingen. Door tijdige verwijdering van verontreinigingen kan lokale corrosie van buizen aanzienlijk worden verminderd. Versnelde uitval van verwarmingstoestellen met koperen buizen wordt waargenomen bij een verhoogd zoutgehalte van water - meer dan 300 mg/dm 3, en chlorideconcentraties - meer dan 20 mg/dm 3.

De gemiddelde levensduur van warmtewisselaarbuizen (3-4 jaar) kan worden verlengd als ze zijn gemaakt van corrosiebestendige materialen. Roestvrijstalen buizen 1Х18Н9Т, geïnstalleerd in het suppletiekanaal van een aantal thermische centrales met laag gemineraliseerd water, zijn al meer dan 7 jaar in bedrijf zonder tekenen van schade. Momenteel is het echter moeilijk om te rekenen op het wijdverbreide gebruik van roestvrij staal vanwege de grote schaarste ervan. Houd er ook rekening mee dat deze staalsoorten gevoelig zijn voor putcorrosie bij hoge temperaturen, zoutgehalte, chlorideconcentraties en sedimentverontreiniging.

Wanneer het zoutgehalte van het suppletie- en voedingswater hoger is dan 200 mg/dm 3 en de chloorionen hoger zijn dan 10 mg/dm 3, is het noodzakelijk om het gebruik van L-68 messing te beperken, vooral in de suppletie afvoer naar de ontluchter, ongeacht het waterbehandelingsschema. Bij gebruik van onthard suppletiewater dat aanzienlijke hoeveelheden agressieve kooldioxide bevat (meer dan 1 mg/dm3), moet het debiet bij apparaten met een koperen leidingsysteem groter zijn dan 1,2 m/s.

Legering MNZh-5-1 moet worden gebruikt als de temperatuur van het suppletiewater van het verwarmingsnetwerk hoger is dan 60 °C.
Tabel 3.2

Metalen buizen van warmtewisselaars, afhankelijk van

Van het verwarmingsnetwerk make-upwaterzuiveringsschema

Waterbehandelingsprogramma voor make-up	Metaal van warmtewisselaarbuizen in het pad naar de ontluchter	Metalen buizen van netwerkwarmtewisselaars
Liming	L-68, LA-77-2	L-68
Na-kationisatie	LA-77-2, MNZH-5-1	L-68
H-kationisatie met regeneratie van het verhongeringsfilter	LA-77-2, MNZH-5-1	L-68
Verzuring	LA-77-2, MNZH-5-1	L-68
Zacht water zonder behandeling W o = 0,5 uur 0,6 mmol/dm 3, Sh o = 0,2 uur 0,5 mmol/dm 3, pH = 6,5 uur 7,5	LA-77-2, MNZH-5-1	L-68

3.7.3. Beoordeling van de corrosietoestand van bestaandesystemen

heetwatervoorziening en redenencorrosie
Warmwatervoorzieningssystemen zijn in vergelijking met andere kunstwerken (verwarming, koudwatervoorziening en riolering) het minst betrouwbaar en duurzaam. Als de gevestigde en feitelijke levensduur van gebouwen wordt geschat op 50 tot 100 jaar, en verwarming, koudwatervoorziening en riolering worden geschat op 20 tot 25 jaar, dan zijn voor warmwatervoorzieningssystemen met een gesloten warmtevoorzieningsschema en communicatie op basis van ongecoate stalen buizen, de werkelijke levensduur bedraagt ​​niet meer dan 10 jaar, en in sommige gevallen 2-3 jaar.

Warmwaterleidingen zonder Beschermende coatings zijn onderhevig aan interne corrosie en aanzienlijke vervuiling door haar producten. Dit leidt tot een afname van de communicatiecapaciteit, een toename van hydraulische verliezen en verstoringen van de toevoer van warm water, vooral naar de bovenste verdiepingen van gebouwen met onvoldoende druk van de stadswatervoorziening. In grote warmwatervoorzieningssystemen vanaf centrale verwarmingspunten verstoort de overgroei van pijpleidingen met corrosieproducten de regulatie van vertakte systemen en leidt dit tot onderbrekingen in de toevoer van warm water. Vooral door intense corrosie externe netwerken warmwatervoorziening vanuit CV-stations neemt het volume aan lopende en grote reparaties toe. Deze laatste gaan gepaard met frequente verplaatsingen van interne (in huizen) en externe communicatie, verstoring van de verbetering van stedelijke gebieden binnen buurten en langdurige onderbreking van de warmwatervoorziening naar een groot aantal consumenten wanneer de hoofdafdelingen van de warmwatervoorziening pijpleidingen falen.

Corrosieschade aan warmwatertoevoerleidingen van centrale verwarmingsstations, als ze samen met verwarmingsdistributienetwerken worden aangelegd, leidt tot overstroming van deze laatste met warm water en hun intense externe corrosie. Tegelijkertijd doen zich grote problemen voor bij het opsporen van de ongevalslocaties; er moet een grote hoeveelheid werk worden uitgevoerd grondwerken en verslechteren de voorzieningen van woonwijken.

Met kleine verschillen in kapitaalinvesteringen voor de constructie van warm- en koudwatervoorzienings- en verwarmingssystemen, zijn de bedrijfskosten die gepaard gaan met frequente verplaatsing en reparatie van wonevenredig hoger.

Corrosie van warmwatervoorzieningssystemen en de bescherming daartegen zijn van bijzonder belang vanwege de omvang van de woningbouw in Rusland. De neiging om de capaciteit van individuele installaties te consolideren leidt tot een vertakkend netwerk van warmwatertoevoerleidingen, die meestal zijn gemaakt van gewone stalen buizen zonder beschermende coatings. Het steeds toenemende tekort aan water van drinkkwaliteit maakt het gebruik van nieuwe waterbronnen met een hoge corrosieve activiteit noodzakelijk.

Een van de belangrijkste redenen die de toestand van warmwatervoorzieningssystemen beïnvloeden, is de hoge corrosiviteit van verwarmd kraanwater. Volgens VTI-onderzoek wordt de corrosieve activiteit van water, ongeacht de bron van de watervoorziening (oppervlakte of ondergronds), gekenmerkt door drie hoofdindicatoren: de index van de evenwichtswaterverzadiging met calciumcarbonaat, het gehalte aan opgeloste zuurstof en de totale concentratie van chloriden en sulfaten. Voorheen gaf de binnenlandse literatuur geen classificatie van verwarmd kraanwater op basis van corrosieve activiteit, afhankelijk van de parameters van het bronwater.

Bij gebrek aan omstandigheden voor de vorming van beschermende carbonaatfilms op het metaal (j
Observatiegegevens van bestaande warmwatervoorzieningssystemen duiden op een significante invloed van chloriden en sulfaten in leidingwater op pijpleidingcorrosie. Water, zelfs met een positieve verzadigingsindex, maar dat chloriden en sulfaten bevat in concentraties boven 50 mg/dm 3, is dus corrosief, wat te wijten is aan een schending van de continuïteit van carbonaatfilms en een afname van hun beschermende effect onder invloed van chloriden en sulfaten. Wanneer de beschermende films worden vernietigd, verhogen de in het water aanwezige chloriden en sulfaten de corrosie van staal onder invloed van zuurstof.

Op basis van de corrosieschaal die wordt geaccepteerd in de thermische energietechniek en experimentele gegevens van VTI wordt een voorwaardelijke corrosieclassificatie van leidingwater bij een ontwerptemperatuur van 60 °C voorgesteld op basis van de corrosiesnelheid van stalen buizen in verwarmd drinkwater (Tabel 3.3).

Rijst. 3.2. Afhankelijkheid van de diepte-index P van corrosie van stalen buizen in verwarmd leidingwater (60 °C) van de berekende verzadigingsindex J:

1, 2, 3 – oppervlaktebron
; 4 – ondergrondse bron
; 5 – oppervlaktebron

In afb. 3.2. experimentele gegevens over de corrosiesnelheid in monsters van stalen buizen bij verschillende kwaliteiten kraanwater worden gepresenteerd. De grafiek toont een bepaald patroon van afname van de dieptecorrosie-index (dieptepermeabiliteit) met een verandering in de berekende waterverzadigingsindex (met een gehalte aan chloriden en sulfaten tot 50 mg/dm 3). Bij negatieve waarden van de verzadigingsindex komt diepe permeabiliteit overeen met nood- en ernstige corrosie (punten 1 en 2) ; voor rivierwater met een positieve verzadigingsindex (punt 3) is er sprake van aanvaardbare corrosie, en voor artesisch water (punt 4) is er sprake van zwakke corrosie. Opmerkelijk is het feit dat voor artesisch en rivierwater met een positieve verzadigingsindex en een gehalte aan chloriden en sulfaten kleiner dan 50 mg/dm 3 de verschillen in de dieptepermeabiliteit van corrosie relatief klein zijn. Dit betekent dat in wateren die gevoelig zijn voor de vorming van een oxide-carbonaatfilm op de buiswanden (j > 0), de aanwezigheid van opgeloste zuurstof (rijk aan oppervlaktewater en onbeduidend in ondergronds water) geen merkbaar effect heeft op de verandering in diepe corrosiepermeabiliteit. Tegelijkertijd duiden testgegevens (punt 5) op een significante toename van de intensiteit van staalcorrosie in water met een hoge concentratie aan chloriden en sulfaten (in totaal ongeveer 200 mg/dm 3), ondanks de positieve verzadigingsindex (j = 0,5). De corrosiedoorlaatbaarheid komt in dit geval overeen met de doorlaatbaarheid in water met een verzadigingsindex j = – 0,4. In overeenstemming met de classificatie van water op basis van corrosieve activiteit, wordt water met een positieve verzadigingsindex en een hoog gehalte aan chloriden en sulfaten geclassificeerd als corrosief.
Tabel 3.3

Classificatie van water op basis van corrosiviteit

J bij 60°C	Concentratie in koud water, mg/dm3		Corrosie-eigenschappen van verwarmd water (bij 60 °C)
	opgelost zuurstof O2	chloriden en sulfaten (totaal)
	Elk	Elk	Zeer corrosief
	Elk	>50	Zeer corrosief
	Elk		Bijtend
	Elk	>50	Enigszins corrosief
	>5		Enigszins corrosief
			Niet corrosief

De door VTI ontwikkelde classificatie (Tabel 3.3) weerspiegelt vrij volledig de invloed van de waterkwaliteit op de corrosie-eigenschappen ervan, wat wordt bevestigd door gegevens over de werkelijke corrosietoestand van warmwatervoorzieningssystemen.

Een analyse van de belangrijkste indicatoren van leidingwater in een aantal steden stelt ons in staat het merendeel van de wateren te classificeren als zeer corrosief en niet-corrosief, en slechts een klein deel als licht corrosief en niet-corrosief. Een groot deel van de bronnen wordt gekenmerkt door verhoogde concentraties chloriden en sulfaten (meer dan 50 mg/dm 3), en er zijn voorbeelden waarbij deze concentraties in totaal 400-450 mg/dm 3 bereiken. Zo'n aanzienlijk gehalte aan chloriden en sulfaten in kraanwater veroorzaakt hun hoge corrosieve activiteit.

Bij het beoordelen van de corrosieve activiteit van oppervlaktewateren moet rekening worden gehouden met de variabiliteit van hun samenstelling gedurende het jaar. Voor een betrouwbaardere beoordeling moet men gegevens gebruiken van niet één, maar mogelijk meer wateranalyses uitgevoerd in verschillende seizoenen gedurende de afgelopen één of twee jaar.

Voor artesische bronnen zijn de waterkwaliteitsindicatoren doorgaans het hele jaar door zeer stabiel. In de regel wordt grondwater gekenmerkt door een verhoogde mineralisatie, een positieve verzadigingsindex voor calciumcarbonaat en een hoog totaalgehalte aan chloriden en sulfaten. Dit laatste leidt ertoe dat warmwatervoorzieningssystemen in sommige steden die water ontvangen uit geboorde putten ook onderhevig zijn aan ernstige corrosie.

Wanneer er in één stad meerdere drinkwaterbronnen zijn, kan de intensiteit en omvang van corrosieschade aan warmwatervoorzieningssystemen verschillend zijn. In Kiev zijn er dus drie bronnen van watervoorziening:
R. Dnepr, r. Tandvlees en artesische putten. Warmwatervoorzieningssystemen in delen van de stad die worden voorzien van corrosief Dnjepr-water zijn in mindere mate het meest gevoelig voor corrosie - systemen die werken met licht corrosief Desnyansk-water, en in nog mindere mate - met artesisch water. De aanwezigheid van gebieden in de stad met verschillende corrosieve eigenschappen van leidingwater bemoeilijkt de organisatie van anticorrosiemaatregelen aanzienlijk, zowel in de ontwerpfase als tijdens de werking van warmwatervoorzieningssystemen.

Om de corrosietoestand van warmwatervoorzieningssystemen te beoordelen, werden in een aantal steden onderzoeken uitgevoerd. Experimentele studies naar de corrosiesnelheid van pijpleidingen met behulp van buis- en plaatmonsters werden uitgevoerd in gebieden met nieuwe woningbouw in de steden Moskou, Sint-Petersburg, enz. De onderzoeksresultaten toonden aan dat de toestand van pijpleidingen rechtstreeks afhankelijk is van de corrosieve activiteit van leidingwater.

Een aanzienlijke invloed op de omvang van corrosieschade in het warmwatervoorzieningssysteem wordt uitgeoefend door de hoge centralisatie van waterverwarmingsinstallaties op centrale verwarmingspunten of warmtedistributiestations (DHS). Aanvankelijk was de wijdverbreide bouw van centrale verwarmingsstations in Rusland te wijten aan een aantal redenen: het gebrek aan kelders in nieuwe woongebouwen die geschikt zijn voor het plaatsen van warmwatervoorzieningsapparatuur; de ontoelaatbaarheid van het installeren van conventionele (niet-stille) circulatiepompen in individuele verwarmingspunten; de verwachte vermindering van het servicepersoneel als gevolg van de vervanging van relatief kleine verwarmingstoestellen geïnstalleerd in individuele verwarmingspunten door grote; de noodzaak om het werkingsniveau van centrale verwarmingsstations te verhogen door ze te automatiseren en de service te verbeteren; de mogelijkheid om grote installaties te bouwen voor de anticorrosiebehandeling van water voor warmwatervoorzieningssystemen.

Zoals echter uit de ervaring met het bedienen van centrale verwarmingsstations en warmwatervoorzieningssystemen is gebleken, is het aantal onderhoudspersoneel niet verminderd vanwege de noodzaak om een ​​grote hoeveelheid werk uit te voeren tijdens routinematige en grote reparaties van warmwatervoorzieningssystemen. Gecentraliseerde anti-corrosiebehandeling van water bij centrale verwarmingsstations is niet wijdverbreid vanwege de complexiteit van de installaties, de hoge initiële en operationele kosten en het gebrek aan standaard uitrusting(vacuümontluchting).

In omstandigheden waarin voornamelijk warmwatervoorzieningssystemen worden gebruikt stalen buizen zonder beschermende coatings, met de hoge corrosieve activiteit van leidingwater en het ontbreken van anticorrosiewaterbehandeling bij het CV-station, is verdere constructie van het CV-station alleen blijkbaar onpraktisch. De bouw van nieuwe series huizen met kelders in de afgelopen jaren en de productie van stille centrifugaalpompen zullen in veel gevallen bijdragen aan de transitie naar het ontwerp van individuele verwarmingseenheden (IHP) en het vergroten van de betrouwbaarheid van de warmwatervoorziening.

3.8. Behoud van thermische energieapparatuur

en verwarmingsnetwerken

3.8.1. Algemeen standpunt

Conservering van materieel is bescherming tegen zogenaamde parkeercorrosie.

Het behoud van ketels en turbine-eenheden om corrosie van het metaal van interne oppervlakken te voorkomen, wordt uitgevoerd tijdens routinematige stilleggingen en terugtrekking om te reserveren voor een bepaalde en onbepaalde periode: terugtrekking - tijdens de huidige, gemiddelde, grote renovatie; noodstops, reserve of reparatie op lange termijn, wederopbouw voor een periode van meer dan zes maanden.

Gebaseerd productie-instructies Bij elke energiecentrale en ketelhuis moet een technische oplossing voor het organiseren van het behoud van specifieke apparatuur worden ontwikkeld en goedgekeurd, waarbij conserveringsmethoden worden gedefinieerd voor verschillende soorten afsluitingen en uitvaltijd van het technologische schema en hulpapparatuur.

Bij het ontwikkelen van een technologisch schema voor conservering is het raadzaam om maximaal gebruik te maken van standaardinstallaties voor correctieve behandeling van voedings- en ketelwater, installaties chemische reiniging apparatuur, tankfaciliteiten van de energiecentrale.

Het technologische behoudschema moet zo stationair mogelijk zijn en op betrouwbare wijze losgekoppeld van de operationele delen van het thermische circuit.

Het is noodzakelijk om te voorzien in de neutralisatie of neutralisatie van afvalwater en de mogelijkheid om conserveringsoplossingen te hergebruiken.

In overeenstemming met de aangenomen technische oplossing worden instructies voor het behoud van apparatuur opgesteld en goedgekeurd met instructies over voorbereidende handelingen, conserverings- en herconserveringstechnologieën, evenals veiligheidsmaatregelen tijdens conservering.

Bij het voorbereiden en uitvoeren van conserverings- en herconservatiewerkzaamheden is het noodzakelijk om te voldoen aan de eisen van de veiligheidsregels voor de werking van thermisch-mechanische apparatuur van energiecentrales en verwarmingsnetwerken. Ook moeten, indien nodig, aanvullende veiligheidsmaatregelen worden genomen die verband houden met de eigenschappen van de gebruikte chemische reagentia.

Neutralisatie en zuivering van gebruikte conserveringsoplossingen van chemische reagentia moeten worden uitgevoerd in overeenstemming met richtlijndocumenten.
3.8.2. Methoden voor het conserveren van trommelketels
1. “Droge” uitschakeling van de ketel.

Droge uitschakeling wordt gebruikt voor ketels met elke druk en zonder rollende pijp-naar-trommelverbindingen.

Een droge stilstand wordt uitgevoerd tijdens een geplande stilstand voor reserve of reparatie gedurende maximaal 30 dagen, evenals tijdens een noodstop.

De droge uitschakeltechniek is als volgt.

Na het stoppen van de ketel tijdens zijn natuurlijke koeling of koeling begint de afvoer bij een druk van 0,8 - 1,0 MPa. De tussenliggende oververhitter wordt gestoomd naar een condensor. Sluit na het aftappen alle kranen en afsluiters van het stoomwatercircuit van de ketel.

Door de ketel af te tappen bij een druk van 0,8 - 1,0 MPa kan, na het legen, de temperatuur van het metaal in de ketel boven de verzadigingstemperatuur bij atmosferische druk worden gehouden als gevolg van de warmte die wordt verzameld door het metaal, de voering en de isolatie. In dit geval worden de interne oppervlakken van de trommel, collectoren en pijpen gedroogd.

2. Het op peil houden van de overdruk in de ketel.

Door een druk boven de atmosferische druk in de ketel te handhaven, wordt voorkomen dat zuurstof en lucht erin binnendringen. De overdruk wordt gehandhaafd door ontlucht water door de ketel te laten stromen. Conservering met behoud van overdruk wordt gebruikt voor ketels van elk type en druk. Deze methode wordt uitgevoerd wanneer u de ketel in reserve zet of voor reparaties die geen verband houden met werkzaamheden aan verwarmingsoppervlakken gedurende maximaal 10 dagen. Op ketels met rolverbindingen tussen leidingen en vaten is het toegestaan ​​om maximaal 30 dagen overdruk te gebruiken.

3. Naast bovenstaande conserveringsmethoden wordt op trommelketels het volgende toegepast:

Hydrazinebehandeling van verwarmingsoppervlakken bij bedrijfsparameters van de ketel;

Hydrazinebehandeling bij verlaagde stoomparameters;

Hydrazine “inkoken” van verwarmingsoppervlakken van ketels;

Trilon-behandeling van verwarmingsoppervlakken van ketels;

Fosfaat-ammoniak “verdunning”;

Het vullen van de verwarmingsoppervlakken van de ketel met beschermende alkalische oplossingen;

Het vullen van de verwarmingsoppervlakken van de ketel met stikstof;

Conservering van de ketel met een contactremmer.

3.8.3. Methoden voor het conserveren van doorstroomketels
1. “Droge” uitschakeling van de ketel.

Droge uitschakeling wordt gebruikt op alle doorstroomketels, ongeacht het toegepaste waterchemieregime. De controle wordt uitgevoerd tijdens geplande en noodstops gedurende maximaal 30 dagen. Stoom uit de ketel komt gedeeltelijk vrij in de condensor, zodat binnen 20-30 minuten de druk in de ketel daalt tot
30–40 kgf/cm2 (3–4 MPa). Open de afvoeren van de inlaatspruitstukken en de watereconomiser. Wanneer de druk tot nul daalt, wordt de ketel verdampt naar de condensor. Het vacuüm wordt minimaal 15 minuten gehandhaafd.

2. Hydrazine- en zuurstofbehandeling van verwarmingsoppervlakken bij bedrijfsparameters van de ketel.

Hydrazine- en zuurstofbehandeling wordt uitgevoerd in combinatie met een droge stilstand. De techniek voor het uitvoeren van de hydrazinebehandeling van een doorstroomketel is dezelfde als bij een trommelketel.

3. Vullen van de verwarmingsoppervlakken van de ketel met stikstof.

De ketel wordt gevuld met stikstof onder overdruk in de verwarmingsoppervlakken. Stikstofbehoud wordt toegepast op ketels van elke druk bij elektriciteitscentrales die stikstof uit hun eigen installaties gebruiken!

4. Conservering van de ketel met een contactremmer.

Ketelconservering met een contactremmer wordt gebruikt voor alle soorten ketels, ongeacht het gebruikte waterchemieregime, en wordt uitgevoerd wanneer de ketel in reserve wordt gesteld of wordt gerepareerd voor een periode van 1 maand tot 2 jaar.
3.8.4. Methoden voor het conserveren van warmwaterketels
1. Conservering met calciumhydroxideoplossing.

De beschermende film blijft 2 à 3 maanden aanwezig nadat de ketel na 3 à 4 weken of langer contact is ontdaan van de oplossing. Calciumhydroxide wordt gebruikt voor het conserveren van warmwaterketels van welk type dan ook bij energiecentrales, ketelhuizen met waterzuiveringsinstallaties met kalkfaciliteiten. De methode is gebaseerd op de zeer effectieve remmende eigenschappen van een oplossing van calciumhydroxide Ca(OH) 2. De beschermende concentratie calciumhydroxide is 0,7 g/dm3 en hoger. Bij contact met metaal wordt binnen 3-4 weken een stabiele beschermfilm gevormd.

2. Conservering met natriumsilicaatoplossing.

Natriumsilicaat wordt gebruikt voor het conserveren van warmwaterketels van welk type dan ook, wanneer de ketel voor een periode van maximaal 6 maanden in reserve wordt gezet of wanneer de ketel voor een periode van maximaal 2 maanden voor reparatie wordt weggenomen.

Natriumsilicaat (vloeibaar natriumglas) vormt een sterke beschermende film op het metalen oppervlak in de vorm van de Fe 3 O 4 ·FeSiO 3-verbinding. Deze film beschermt het metaal tegen de inwerking van corrosieve stoffen (CO 2 en O 2). Bij toepassing van deze methode wordt de warmwaterboiler volledig gevuld met een natriumsilicaatoplossing met een SiO 2 -concentratie in de conserveermiddeloplossing van minimaal 1,5 g/dm 3 .

De vorming van een beschermende film vindt plaats wanneer de conserveringsoplossing meerdere dagen in de ketel wordt bewaard of de oplossing gedurende meerdere uren door de ketel wordt gecirculeerd.
3.8.5. Methoden voor het conserveren van turbine-eenheden
Conservering met verwarmde lucht. Door de turbine-eenheid met hete lucht te blazen, wordt voorkomen dat vochtige lucht de interne holtes binnendringt en corrosieprocessen veroorzaakt. Het binnendringen van vocht op de oppervlakken van het turbinestroomgedeelte is vooral gevaarlijk als er afzettingen van natriumverbindingen op zitten. Het conserveren van een turbine-eenheid met verwarmde lucht wordt uitgevoerd wanneer deze gedurende een periode van 7 dagen of langer in reserve wordt gehouden.

Conservering met stikstof. Door de interne holtes van de turbine-eenheid te vullen met stikstof en vervolgens een kleine overdruk aan te houden, wordt het binnendringen van vochtige lucht voorkomen. De toevoer van stikstof naar de turbine begint nadat de turbine is gestopt en het vacuümdrogen van de tussenliggende oververhitter is voltooid. Stikstofconservering kan ook worden toegepast voor stoomruimtes van ketels en voorverwarmers.

Conservering van corrosie met vluchtige remmers. Vluchtige corrosieremmers van het IFKHAN-type beschermen staal, koper en messing door te adsorberen op het metalen oppervlak. Deze adsorptielaag vermindert aanzienlijk de snelheid van elektrochemische reacties die het corrosieproces veroorzaken.

Om de turbine-eenheid te behouden, wordt met de remmer verzadigde lucht door de turbine gezogen. Verzadiging van de lucht met de remmer vindt plaats wanneer deze in contact komt met silicagel geïmpregneerd met de remmer, het zogenaamde linasil. Impregnatie van linasil wordt uitgevoerd bij de fabrikant. Om de overtollige remmer te absorberen, stroomt de lucht aan de uitlaat van de turbine-eenheid door zuivere silicagel. Om 1 m 3 volume te behouden is minimaal 300 g linasil nodig, de beschermende concentratie van de remmer in de lucht is 0,015 g/dm 3.
3.8.6. Behoud van warmtenetten
Wanneer silicaatbehandeling van suppletiewater wordt uitgevoerd, wordt er een beschermende film gevormd door de effecten van CO 2 en O 2 . In dit geval mag bij directe analyse van heet water het silicaatgehalte in het suppletiewater niet hoger zijn dan 50 mg/dm 3 in termen van SiO 2.

Bij het behandelen van suppletiewater met silicaat moet de maximale calciumconcentratie worden bepaald, rekening houdend met de totale concentratie van niet alleen sulfaten (om de precipitatie van CaSO 4 te voorkomen), maar ook kiezelzuur (om de precipitatie van CaSiO 3 te voorkomen). een gegeven verwarmingstemperatuur van het netwerkwater, rekening houdend met de ketelleidingen van 40°C (PTE 4.8.39).

Bij gesloten systeem warmte levering werk concentratie SiO 2 in de conserveermiddeloplossing kan 1,5 - 2 g/dm 3 bedragen.

Indien er geen conservering plaatsvindt met een natriumsilicaatoplossing, moeten verwarmingsnetten in de zomer altijd gevuld zijn met netwerkwater dat voldoet aan de eisen van PTE 4.8.40.

3.8.7. Korte kenmerken van de gebruikte chemische reagentia
voor conservering en voorzorgsmaatregelen bij het werken ermee
Waterige oplossing van hydrazinehydraat N 2 N 4 N 2 OVER

Een oplossing van hydrazinehydraat is een kleurloze vloeistof die gemakkelijk water, kooldioxide en zuurstof uit de lucht opneemt. Hydrazinehydraat is een sterk reductiemiddel. Toxiciteit (gevarenklasse) van hydrazine – 1.

Waterige oplossingen van hydrazine met een concentratie tot 30% zijn niet brandbaar - ze kunnen worden getransporteerd en opgeslagen in koolstofstalen vaten.

Bij het werken met hydrazinehydraatoplossingen is het noodzakelijk om het binnendringen van poreuze stoffen en organische verbindingen daarin te voorkomen.

Slangen moeten worden aangesloten op de plaatsen waar hydrazine-oplossingen worden bereid en opgeslagen om gemorste oplossingen met water van apparatuur af te spoelen. Om te neutraliseren en onschadelijk te maken, moet bleekmiddel worden bereid.

Elke hydrazine-oplossing die op de vloer terechtkomt, moet worden bedekt met bleekmiddel en worden afgewassen met veel water.

Waterige oplossingen van hydrazine kunnen huiddermatitis veroorzaken en de luchtwegen en ogen irriteren. Hydrazineverbindingen die het lichaam binnenkomen, veroorzaken veranderingen in de lever en het bloed.

Wanneer u met hydrazine-oplossingen werkt, moet u een persoonlijke bril, rubberen handschoenen, een rubberen schort en een gasmasker van het merk KD gebruiken.

Druppels hydrazine-oplossing die op de huid of ogen terechtkomen, moeten met veel water worden afgewassen.
Waterige ammoniakoplossingN.H. 4 (OH)

Een waterige oplossing van ammoniak (ammoniakwater) is een kleurloze vloeistof met een sterke, specifieke geur. Bij kamertemperatuur en vooral bij verhitting komt er overvloedig ammoniak vrij. Toxiciteit (gevarenklasse) van ammoniak – 4. Maximaal toelaatbare concentratie van ammoniak in de lucht – 0,02 mg/dm3. Ammoniakoplossing is alkalisch. Bij het werken met ammoniak moet aan de volgende veiligheidseisen worden voldaan:

– de ammoniakoplossing moet worden bewaard in een tank met een afgesloten deksel;

– gemorste ammoniakoplossing moet met veel water worden afgewassen;

– indien reparatie nodig is van apparatuur die wordt gebruikt voor het bereiden en doseren van ammoniak, dient deze grondig te worden gespoeld met water;

– waterige oplossing en ammoniakdamp veroorzaken irritatie aan de ogen, luchtwegen, misselijkheid en hoofdpijn. Vooral ammoniak in uw ogen krijgen is gevaarlijk;

– bij het werken met ammoniakoplossing moet u een veiligheidsbril dragen;

– ammoniak dat op de huid of ogen terechtkomt, moet met veel water worden afgewassen.

Trilon B
Commercieel Trilon B is een witte poederachtige substantie.

Trilon-oplossing is stabiel en ontleedt niet tijdens langdurig koken. De oplosbaarheid van Trilon B bij een temperatuur van 20–40 °C bedraagt ​​108–137 g/dm3. De pH-waarde van deze oplossingen is ongeveer 5,5.

Commerciële Trilon B wordt geleverd in papieren zakken met een polyethyleen voering. Het reagens moet in een gesloten, droge ruimte worden bewaard.

Trilon B heeft geen merkbaar fysiologisch effect op het menselijk lichaam.

Wanneer u met in de handel verkrijgbare Trilon werkt, moet u een gasmasker, handschoenen en een veiligheidsbril gebruiken.
Trinatrium fosfaatNa 3 postbus 4 ·12N 2 OVER
Trinatriumfosfaat – wit kristallijne substantie, zeer oplosbaar in water.

In kristallijne vorm heeft het geen specifiek effect op het lichaam.

Als het in stoffige toestand in de luchtwegen of de ogen terechtkomt, irriteert het de slijmvliezen.

Hete fosfaatoplossingen zijn gevaarlijk als ze in de ogen spatten.

Bij werkzaamheden waarbij stof betrokken is, is het dragen van een gasmasker en een veiligheidsbril noodzakelijk. Draag bij het werken met hete fosfaatoplossing een veiligheidsbril.

Bij contact met de huid of ogen met veel water afspoelen.
NatriumhydroxideNaOH
Natronloog is een witte, vaste, zeer hygroscopische stof, goed oplosbaar in water (bij een temperatuur van 20°C bedraagt ​​de oplosbaarheid 1070 g/dm3).

Bijtende soda-oplossing is een kleurloze vloeistof die zwaarder is dan water. Het vriespunt van een 6%-oplossing is min 5 °C, en een 41,8%-oplossing is 0 °C.

Bijtende soda in vaste kristallijne vorm wordt getransporteerd en opgeslagen in stalen vaten, en vloeibare alkali in stalen containers.

Eventuele bijtende soda (kristallijn of vloeibaar) die op de vloer terechtkomt, moet met water worden afgewassen.

Als het nodig is om apparatuur die wordt gebruikt voor het bereiden en doseren van alkali te repareren, moet deze met water worden gewassen.

Vaste natronloog en zijn oplossingen veroorzaken ernstige brandwonden, vooral als ze in contact komen met de ogen.

Bij het werken met bijtende soda is het noodzakelijk om een ​​EHBO-doos te voorzien die watten, een 3% oplossing van azijnzuur en een 2% oplossing van boorzuur bevat.

Persoonlijke beschermingsmiddelen bij het werken met bijtende soda - een katoenen pak, veiligheidsbril, een rubberen schort, rubberen laarzen, rubberen handschoenen.

Als alkali op de huid terechtkomt, moet deze worden verwijderd met watten en moet het aangetaste gebied worden gewassen met azijnzuur. Als alkali in uw ogen komt het is noodzakelijk om ze af te spoelen met een stroom water en vervolgens met een oplossing van boorzuur en naar een medisch centrum te gaan.
Natriumsilicaat (natrium vloeibaar glas)
Commercieel vloeibaar glas is een dikke oplossing van geel of grijs, het SiO 2 -gehalte daarin is 31 – 33%.

Natriumsilicaat wordt geleverd in stalen vaten of tanks. Vloeibaar glas moet droog worden bewaard binnenshuis bij een temperatuur niet lager dan plus 5 °C.

Natriumsilicaat is een alkalisch product, oplosbaar in water bij een temperatuur van 20 - 40 ° C.

Als er een vloeibare glasoplossing op uw huid terechtkomt, moet deze met water worden afgewassen.
Calciumhydroxide (kalkoplossing) Ca(OH) 2
Kalkmortel is een transparante vloeistof, kleur- en geurloos, niet giftig en heeft een zwak alkalische reactie.

Een oplossing van calciumhydroxide wordt verkregen door de kalkmelk te laten bezinken. De oplosbaarheid van calciumhydroxide is laag: niet meer dan 1,4 g/dm 3 bij 25 °C.

Bij het werken met kalkmortel wordt mensen met een gevoelige huid aangeraden rubberen handschoenen te dragen.

Als de oplossing op uw huid of ogen terechtkomt, spoel deze dan af met water.
Contactremmer
Remmer M-1 is een zout van cyclohexylamine (TU 113-03-13-10-86) en synthetische vetzuren van de C 10-13-fractie (GOST 23279-78). In zijn commerciële vorm is het een pasta of vaste stof van donkergeel tot Bruin. Het smeltpunt van de remmer ligt boven 30 °C, de massafractie van cyclohexylamine is 31–34%, de pH van de alcohol-wateroplossing met een massafractie van de hoofdsubstantie van 1% is 7,5–8,5; De dichtheid van een 3 procent waterige oplossing bij een temperatuur van 20 ° C is 0,995 - 0,996 g/dm 3.

M-1-remmer wordt geleverd in stalen vaten, metalen kolven en stalen vaten. Elke verpakking moet worden gemarkeerd met de volgende gegevens: naam van de fabrikant, naam van de remmer, batchnummer, productiedatum, nettogewicht, bruto.

De commerciële remmer is een brandbare stof en moet worden opgeslagen in een magazijn volgens de regels voor de opslag van brandbare stoffen. Een waterige oplossing van de remmer is niet brandbaar.

Elke remmeroplossing die op de vloer terechtkomt, moet met veel water worden afgewassen.

Als het nodig is om de apparatuur die wordt gebruikt voor het opslaan en bereiden van de remmeroplossing te repareren, moet deze grondig worden gespoeld met water.

De M-1-remmer behoort tot de derde klasse (matig gevaarlijke stoffen). MPC in de lucht werkgebied voor een remmer mag niet hoger zijn dan 10 mg/dm3.

De remmer is chemisch stabiel en vormt geen giftige verbindingen in lucht en afvalwater in aanwezigheid van andere stoffen of industriële factoren.

Personen die met remmers werken, moeten een katoenen pak of badjas, handschoenen en een hoed hebben.

Was na het beëindigen van het werk met de remmer uw handen met warm water en zeep.
Vluchtige remmers
Vluchtige atmosferische corrosieremmer IFKHAN-1(1-diethylamino-2 methylbutanon-3) is een transparante geelachtige vloeistof met een scherpe, specifieke geur.

De vloeibare remmer IFKHAN-1 is qua impact geclassificeerd als een zeer gevaarlijke stof. De maximaal toelaatbare concentratie van remmerdampen in de lucht van de werkplek mag niet hoger zijn dan 0,1 mg/dm 3 . De IFKHAN-1-remmer veroorzaakt in hoge doses stimulatie van het centrale zenuwstelsel, waardoor de slijmvliezen van de ogen en de bovenste luchtwegen worden geïrriteerd. Langdurige blootstelling van onbeschermde huid aan de remmer kan dermatitis veroorzaken.

De IFKHAN-1-remmer is chemisch stabiel en vormt in aanwezigheid van andere stoffen geen giftige verbindingen in lucht en afvalwater.

Vloeibare remmer IFKHAN-1 is een brandbare vloeistof. De ontbrandingstemperatuur van de vloeibare remmer bedraagt ​​47 °C, de zelfontbrandingstemperatuur bedraagt ​​315 °C. Wanneer er brand ontstaat, worden de volgende brandblusmiddelen gebruikt: brandvilt, schuimbrandblussers, DU-brandblussers.

Het reinigen van gebouwen moet met een natte methode worden uitgevoerd.

Bij het werken met de IFKHAN-1-remmer is het noodzakelijk om persoonlijke beschermingsmiddelen te gebruiken: een pak gemaakt van katoenen stof (jas), rubberen handschoenen.

Remmer IFKHAN-100, ook een derivaat van aminen, is minder giftig. Een relatief veilig blootstellingsniveau is 10 mg/dm3; ontstekingstemperatuur 114 °C, zelfontbrandingstemperatuur 241 °C.

De veiligheidsmaatregelen bij het werken met de IFKHAN-100-remmer zijn dezelfde als bij het werken met de IFKHAN-1-remmer.

Het is verboden werkzaamheden uit te voeren in de apparatuur totdat deze opnieuw wordt geopend.

Bij hoge concentraties remmer in de lucht of als het nodig is om in de apparatuur te werken na het opnieuw conserveren ervan, moet een gasmasker van klasse A met een filterkast van klasse A worden gebruikt (GOST 12.4.121-83 en
GOST 12.4.122-83). De apparatuur moet eerst worden geventileerd. Werkzaamheden in de apparatuur na herconservatie moeten worden uitgevoerd door een team van twee personen.

Nadat u klaar bent met het werken met de remmer, moet u uw handen wassen met zeep.

Als de vloeibare remmer op uw huid terechtkomt, was deze dan af met water en zeep; als de vloeistof in uw ogen terechtkomt, spoel ze dan met veel water.
Controle vragen

1. 
   Soorten corrosieprocessen.
2. 
   Beschrijf chemische en elektrochemische corrosie.
3. 
   De invloed van externe en interne factoren op metaalcorrosie.
4. 
   Corrosie van het condensaattoevoerkanaal van keteleenheden en verwarmingsnetwerken.
5. 
   Corrosie van stoomturbines.
6. 
   Corrosie van apparatuur in de make-up- en netwerkkanalen van het verwarmingsnetwerk.
7. 
   Basismethoden voor waterbehandeling om de intensiteit van corrosie van verwarmingssystemen te verminderen.
8. 
   Het doel van het behoud van thermische energieapparatuur.
9. 
   Noem de conserveringsmethoden:

a) stoomketels;

B) warmwaterketels;

B) turbine-eenheden;

D) verwarmingsnetwerken.

10. Geef een korte beschrijving van de gebruikte chemische reagentia.

Invoering

Corrosie (van het Latijnse corrosio - corrosie) is de spontane vernietiging van metalen als gevolg van chemische of fysisch-chemische interactie met de omgeving. Over het algemeen is dit de vernietiging van welk materiaal dan ook - of het nu metaal of keramiek, hout of polymeer is. De oorzaak van corrosie is de thermodynamische instabiliteit van structurele materialen voor de effecten van stoffen in de omgeving die ermee in contact komen. Voorbeeld - zuurstofcorrosie van ijzer in water:

4Fe + 2H 2 O + ZO 2 = 2 (Fe 2 O 3 H 2 O)

In het dagelijks leven wordt de term ‘roesten’ vaker gebruikt voor ijzer(staal)legeringen. Gevallen van corrosie van polymeren zijn minder bekend. In verband daarmee is er het concept van ‘veroudering’, vergelijkbaar met de term ‘corrosie’ voor metalen. Bijvoorbeeld de veroudering van rubber door interactie met zuurstof uit de lucht of de vernietiging van sommige kunststoffen onder invloed van neerslag, evenals biologische corrosie. De snelheid van corrosie, net als alle andere chemische reactie hangt heel erg af van de temperatuur. Een temperatuurstijging van 100 graden kan de corrosiesnelheid met verschillende ordes van grootte verhogen.

Corrosieprocessen worden gekenmerkt door een brede verspreiding en verscheidenheid aan omstandigheden en omgevingen waarin het voorkomt. Daarom bestaat er geen eenduidige en alomvattende classificatie van gevallen van corrosie. De hoofdclassificatie wordt gemaakt volgens het mechanisme van het proces. Er zijn twee soorten: chemische corrosie en elektrochemische corrosie. Dit abstract onderzoekt chemische corrosie in detail aan de hand van het voorbeeld van scheepsketelinstallaties met kleine en grote capaciteit.

Corrosieprocessen worden gekenmerkt door een brede verspreiding en verscheidenheid aan omstandigheden en omgevingen waarin het voorkomt. Daarom bestaat er geen eenduidige en alomvattende classificatie van gevallen van corrosie.

Afhankelijk van het type agressieve omgeving waarin het vernietigingsproces plaatsvindt, kan corrosie van de volgende typen zijn:

1) -Gascorrosie

2) -Corrosie in niet-elektrolyten

3) -Atmosferische corrosie

4) -Corrosie in elektrolyten

5) -Ondergrondse corrosie

6) -Biocorrosie

7) - Corrosie door zwerfstroom.

Afhankelijk van de omstandigheden van het corrosieproces worden de volgende typen onderscheiden:

1) - Contactcorrosie

2) - Spleetcorrosie

3) -Corrosie tijdens gedeeltelijke onderdompeling

4) -Corrosie tijdens volledige onderdompeling

5) -Corrosie tijdens afwisselende onderdompeling

6) -Wrijvingscorrosie

7) -Spanningscorrosie.

Door de aard van vernietiging:

Volledige corrosie die het gehele oppervlak bedekt:

1) - uniform;

2) - ongelijk;

3) -selectief.

Lokale (lokale) corrosie die afzonderlijke gebieden bestrijkt:

1) - vlekken;

2) - ulceratief;

3) - vlek (of putjes);

4) - via;

5) - interkristallijn.

1. Chemische corrosie

Laten we ons metaal voorstellen tijdens het productieproces van gewalst metaal in een metallurgische fabriek: een gloeiend hete massa beweegt langs de stands van een walserij. Vurige spatten vliegen er alle kanten op. Dit is wanneer kalkdeeltjes van het oppervlak van het metaal afbreken - een product van chemische corrosie als gevolg van de interactie van het metaal met zuurstof uit de lucht. Dit proces van spontane vernietiging van een metaal als gevolg van de directe interactie van oxidatiedeeltjes en het geoxideerde metaal wordt chemische corrosie genoemd.

Chemische corrosie is de interactie van een metaaloppervlak met een (corrosieve) omgeving, die niet gepaard gaat met het optreden van elektrochemische processen op de fasegrens. In dit geval vinden de interacties van metaaloxidatie en reductie van de oxiderende component van de corrosieve omgeving in één handeling plaats. Bijvoorbeeld de vorming van kalkaanslag wanneer materialen op ijzerbasis bij hoge temperaturen reageren met zuurstof:

4Fe + 3O 2 → 2Fe 2 O 3

Tijdens elektrochemische corrosie vinden de ionisatie van metaalatomen en de reductie van de oxiderende component van de corrosieve omgeving niet in één handeling plaats en hun snelheid hangt af van de elektrodepotentiaal van het metaal (bijvoorbeeld roesten van staal in zeewater).

Bij chemische corrosie vinden metaaloxidatie en reductie van de oxiderende component van de corrosieve omgeving gelijktijdig plaats. Dergelijke corrosie wordt waargenomen wanneer metalen worden blootgesteld aan droge gassen (lucht, verbrandingsproducten van brandstof) en vloeibare niet-elektrolyten (olie, benzine, enz.) en is een heterogene chemische reactie.

Het proces van chemische corrosie vindt als volgt plaats. De oxiderende component van de externe omgeving, die valentie-elektronen uit het metaal wegneemt, komt er tegelijkertijd mee in contact. chemische verbinding, waarbij een film (corrosieproduct) op het metalen oppervlak wordt gevormd. Verdere vorming van de film vindt plaats als gevolg van wederzijdse diffusie in twee richtingen door de film van een agressieve omgeving naar het metaal en metaalatomen naar de externe omgeving en hun interactie. Bovendien, als de resulterende film beschermende eigenschappen heeft, dat wil zeggen de diffusie van atomen voorkomt, zal corrosie in de loop van de tijd met zelfremming verlopen. Een dergelijke film wordt gevormd op koper bij een verwarmingstemperatuur van 100 °C, op nikkel bij 650 °C, op ijzer bij 400 °C. Het verwarmen van staalproducten boven 600 °C leidt tot de vorming van een losse film op het oppervlak. Bij toenemende temperatuur versnelt het oxidatieproces.

Het meest voorkomende type chemische corrosie is de corrosie van metalen in gassen bij hoge temperaturen: gascorrosie. Voorbeelden van dergelijke corrosie zijn oxidatie van ovenfittingen, onderdelen van verbrandingsmotoren, roosterstaven, onderdelen van kerosinelampen en oxidatie tijdens hoge temperatuurverwerking van metalen (smeden, walsen, stampen). Er kunnen zich ook andere corrosieproducten vormen op het oppervlak van metalen producten. Bij blootstelling aan zwavelverbindingen worden bijvoorbeeld zwavelverbindingen gevormd op zilver; bij blootstelling aan jodiumdamp wordt zilverjodide gevormd, enz. Meestal wordt er echter een laag oxideverbindingen gevormd op het oppervlak van metalen.

Temperatuur heeft een grote invloed op de snelheid van chemische corrosie. Naarmate de temperatuur stijgt, neemt de snelheid van gascorrosie toe. De samenstelling van de gasomgeving heeft een specifiek effect op de corrosiesnelheid van verschillende metalen. Nikkel is dus stabiel in een omgeving met zuurstof en kooldioxide, maar wordt sterk gecorrodeerd in een atmosfeer met zwaveldioxide. Koper is gevoelig voor corrosie in een zuurstofatmosfeer, maar is stabiel in een zwaveldioxideatmosfeer. Chroom is corrosiebestendig in alle drie de gasomgevingen.

Ter bescherming tegen gascorrosie wordt hittebestendige legering met chroom, aluminium en silicium gebruikt, het creëren van beschermende atmosferen en beschermende coatings met aluminium, chroom, silicium en hittebestendige emaille.

2. Chemische corrosie in scheepsstoomketels.

Soorten corrosie. Tijdens bedrijf worden de elementen van een stoomketel blootgesteld aan agressieve media: water, stoom en rookgassen. Er zijn chemische en elektrochemische corrosie.

Onderdelen en componenten van machines die bij hoge temperaturen werken zijn gevoelig voor chemische corrosie - zuiger- en turbinemotoren, raketmotoren, enz. De chemische affiniteit van de meeste metalen voor zuurstof bij hoge temperaturen is vrijwel onbeperkt, aangezien de oxiden van alle technisch belangrijke metalen kunnen oplossen in metalen en verlaat het evenwichtssysteem:

2Me(t) + O2(g) 2MeO(t); MeO(t) [MeO] (oplossing)

Onder deze omstandigheden is oxidatie altijd mogelijk, maar samen met het oplossen van het oxide ontstaat er ook een oxidelaag op het oppervlak van het metaal, die het oxidatieproces kan remmen.

De snelheid van metaaloxidatie hangt af van de snelheid van de chemische reactie zelf en de snelheid van diffusie van het oxidatiemiddel door de film, en daarom is het beschermende effect van de film groter, hoe beter de continuïteit en hoe lager het diffusievermogen. De continuïteit van de film die op het oppervlak van het metaal wordt gevormd, kan worden beoordeeld aan de hand van de verhouding van het volume van het gevormde oxide of andere verbinding tot het volume van het metaaloxide dat wordt verbruikt om dit metaaloxide te vormen (Pilling-Badwords-factor). Coëfficiënt a (Pilling-Badwords-factor) heeft verschillende waarden voor verschillende metalen. Metalen met een<1, не могут создавать сплошные оксидные слои, и через несплошности в слое (трещины) кислород свободно проникает к поверхности металла.

Continue en stabiele oxidelagen worden gevormd bij a = 1,2-1,6, maar bij grote waarden van a zijn de films niet continu en gemakkelijk te scheiden van het metalen oppervlak (ijzerafzetting) als gevolg van interne spanningen.

De Pilling-Badwords-factor geeft een zeer benaderende schatting, aangezien de samenstelling van de oxidelagen een breed bereik aan homogeniteit heeft, wat ook tot uiting komt in de dichtheid van het oxide. Dus bijvoorbeeld voor chroom a = 2,02 (voor zuivere fasen), maar de daarop gevormde oxidefilm is zeer goed bestand tegen omgevingsinvloeden. De dikte van de oxidefilm op het metaaloppervlak varieert afhankelijk van de tijd.

Chemische corrosie, veroorzaakt door stoom of water, vernietigt het metaal gelijkmatig over het gehele oppervlak. De snelheid van dergelijke corrosie in moderne scheepsketels is laag. Gevaarlijker is lokale chemische corrosie veroorzaakt door agressieve chemische verbindingen in asafzettingen (zwavel, vanadiumoxiden, enz.).

Elektrochemische corrosie houdt, zoals de naam al aangeeft, niet alleen verband met chemische processen, maar ook met de beweging van elektronen in op elkaar inwerkende media, d.w.z. met het verschijnen van elektrische stroom. Deze processen vinden plaats wanneer het metaal in wisselwerking staat met elektrolytoplossingen, wat plaatsvindt in een stoomketel waarin ketelwater circuleert, wat een oplossing is van zouten en alkaliën die in ionen zijn uiteengevallen. Elektrochemische corrosie treedt ook op wanneer het metaal in contact komt met lucht (bij normale temperatuur), die altijd waterdamp bevat, die condenseert op het oppervlak van het metaal in de vorm van een dunne laag vocht, waardoor omstandigheden ontstaan ​​waarin elektrochemische corrosie kan optreden.

Corrosieverschijnselen bij ketels komen het vaakst voor op het interne hittebelaste oppervlak en relatief minder vaak op het externe oppervlak.

In het laatste geval wordt de vernietiging van het metaal in de meeste gevallen veroorzaakt door de gecombineerde werking van corrosie en erosie, die soms een overheersende betekenis heeft.
Een extern teken van erosievernietiging is een schoon metalen oppervlak. Bij blootstelling aan corrosie blijven corrosieproducten meestal op het oppervlak achter.
Interne (in een wateromgeving) corrosie- en aanslagprocessen kunnen externe corrosie (in een gasvormige omgeving) verergeren als gevolg van de thermische weerstand van de kalklaag en corrosie-afzettingen, en dientengevolge een temperatuurstijging op het metaaloppervlak.
Externe metaalcorrosie (vanaf de zijkant van de keteloven) hangt van verschillende factoren af, maar vooral van het type en de samenstelling van de verbrande brandstof.

Corrosie van gasolieketels
Stookolie bevat organische verbindingen van vanadium en natrium. Als gesmolten afzettingen van slak die vanadium (V)-verbindingen bevatten zich ophopen op de wand van de buis die naar de oven is gericht, dan treden bij een grote overmaat aan lucht en/of een temperatuur van het metaaloppervlak van 520-880 oC de volgende reacties op:
4Fe + 3V2O5 = 2Fe2O3 + 3V2O3 (1)
V2O3 + O2 = V2O5 (2)
Fe2O3 + V2O5 = 2FeVO4 (3)
7Fe + 8FeVO4 = 5Fe3O4 + 4V2O3 (4)
(Natriumverbindingen) + O2 = Na2O (5)
Een ander corrosiemechanisme waarbij vanadium (vloeibaar eutectisch mengsel) betrokken is, is ook mogelijk:
2Na2O. V2O4. 5V2O5 + O2 = 2Na2O. 6V2O5 (6)
Na2O. 6V2O5 + M = Na2O. V2O4. 5V2O5 + MO (7)
(M - metaal)
Vanadium- en natriumverbindingen worden tijdens de verbranding van brandstof geoxideerd tot V2O5 en Na2O. In afzettingen die zich aan het metaaloppervlak hechten, is Na2O een bindmiddel. De vloeistof gevormd als gevolg van reacties (1)-(7) smelt de beschermende film van magnetiet (Fe3O4), wat leidt tot oxidatie van het metaal onder de afzettingen (smelttemperatuur van afzettingen (slak) - 590-880 oC).
Als gevolg van deze processen worden de wanden van de schermbuizen die naar de vuurhaard zijn gericht gelijkmatig dunner.
De stijging van de metaaltemperatuur, waarbij vanadiumverbindingen vloeibaar worden, wordt bevorderd door interne kalkaanslag in leidingen. En dus, wanneer de temperatuur van het vloeipunt van het metaal wordt bereikt, treedt er een leidingbreuk op - een gevolg van de gecombineerde werking van externe en interne afzettingen.
De bevestigingsdelen van de pijpschermen, evenals de uitsteeksels van de lasnaden van de pijpen, corroderen ook - de temperatuurstijging op hun oppervlak versnelt: ze worden niet gekoeld door het stoom-watermengsel, zoals pijpen.
Stookolie kan zwavel (2,0-3,5%) bevatten in de vorm van organische verbindingen, elementaire zwavel, natriumsulfaat (Na2SO4), dat vanuit formatiewater in de olie terechtkomt. Op het metaaloppervlak gaat onder dergelijke omstandigheden vanadiumcorrosie gepaard met sulfide-oxidecorrosie. Hun gecombineerde effect is het meest uitgesproken wanneer 87% V2O5 en 13% Na2SO4 in de sedimenten aanwezig zijn, wat overeenkomt met het gehalte aan vanadium en natrium in stookolie in een verhouding van 13/1.
In de winter, bij het verwarmen van stookolie met stoom in containers (om het aftappen te vergemakkelijken), komt er bovendien water in een hoeveelheid van 0,5-5,0% binnen. Gevolg: de hoeveelheid afzettingen op de lagetemperatuuroppervlakken van de ketel neemt toe, en uiteraard neemt de corrosie van stookolieleidingen en stookolietanks toe.

Naast het hierboven beschreven schema van vernietiging van ketelschermpijpen, heeft corrosie van stoomoververhitters, festoenpijpen, ketelbundels en economizers enkele eigenaardigheden als gevolg van verhoogde - in sommige secties - gassnelheden, vooral die met onverbrande stookoliedeeltjes en geëxfolieerde slakdeeltjes.

Identificatie van corrosie
Het buitenoppervlak van de pijpen is bedekt met een dichte, emailachtige laag van grijze en donkergrijze afzettingen. Aan de kant die naar de vuurhaard is gericht, is de buis dunner geworden: vlakke gebieden en ondiepe scheuren in de vorm van "scores" zijn duidelijk zichtbaar als het oppervlak wordt gereinigd van afzettingen en oxidefilms.
Als de buis per ongeluk wordt vernietigd, is er een smalle longitudinale scheur zichtbaar.

Corrosie van poederkoolketels
Bij corrosie veroorzaakt door de werking van steenkoolverbrandingsproducten zijn zwavel en zijn verbindingen van doorslaggevend belang. Bovendien wordt het verloop van corrosieprocessen beïnvloed door chloriden (voornamelijk NaCl) en alkalimetaalverbindingen. Corrosie is het meest waarschijnlijk wanneer steenkool meer dan 3,5% zwavel en 0,25% chloor bevat.
Vliegas, dat alkalische verbindingen en zwaveloxiden bevat, wordt bij een temperatuur van 560-730 oC op het metaaloppervlak afgezet. In dit geval worden als gevolg van de optredende reacties alkalische sulfaten gevormd, bijvoorbeeld K3Fe(SO4)3 en Na3Fe(SO4)3. Deze gesmolten slak vernietigt (smelt) op zijn beurt de beschermende oxidelaag op het metaal - magnetiet (Fe3O4).
De corrosiesnelheid is maximaal bij een metaaltemperatuur van 680-730 °C; deze neemt af door de thermische ontleding van corrosieve stoffen.
De grootste corrosie treedt op in de uitlaatpijpen van de oververhitter, waar de stoomtemperatuur het hoogst is.

Identificatie van corrosie
Bij schermbuizen kun je aan weerszijden van de buis vlakke plekken waarnemen die onderhevig zijn aan corrosieschade. Deze gebieden liggen onder een hoek van 30-45°C ten opzichte van elkaar en zijn bedekt met een laag sediment. Daartussen bevindt zich een relatief ‘schoon’ gebied dat is blootgesteld aan de ‘frontale’ invloed van de gasstroom.
De afzettingen bestaan ​​uit drie lagen: een buitenlaag van poreuze vliegas, een tussenlaag van witachtige wateroplosbare alkalisulfaten en een binnenlaag van glanzende zwarte ijzeroxiden (Fe3O4) en sulfiden (FeS).
Op delen van ketels met lage temperatuur - economizer, luchtverwarmer, afzuigventilator - daalt de metaaltemperatuur onder het "dauwpunt" van zwavelzuur.
Bij het verbranden van vaste brandstof daalt de gastemperatuur van 1650 °C in de fakkel tot 120 °C of minder in de schoorsteen.
Door de afkoeling van de gassen wordt zwavelzuur gevormd in de dampfase, en bij contact met een kouder metaaloppervlak condenseren de dampen tot vloeibaar zwavelzuur. Het "dauwpunt" van zwavelzuur is 115-170 °C (het kan hoger zijn - het hangt af van het gehalte aan waterdamp en zwaveloxide (SO3) in de gasstroom).
Het proces wordt beschreven door de reacties:
S + O2 = SO2 (8)
SO3 + H2O = H2SO4 (9)
H2SO4 + Fe = FeSO4 + H2 (10)
In aanwezigheid van ijzer- en vanadiumoxiden is katalytische oxidatie van SO3 mogelijk:
2SO2 + O2 = 2SO3 (11)
In sommige gevallen is de corrosie van zwavelzuur bij de verbranding van steenkool minder significant dan bij de verbranding van bruinkool, schalie, turf en zelfs aardgas - vanwege de relatief grotere uitstoot van waterdamp daaruit.

Identificatie van corrosie
Dit type corrosie veroorzaakt een uniforme vernietiging van het metaal. Het oppervlak is doorgaans ruw, met een lichte roestlaag, en lijkt op een niet-corrosief oppervlak. Bij langdurige blootstelling kan het metaal bedekt raken met afzettingen van corrosieproducten, die tijdens inspectie zorgvuldig moeten worden verwijderd.

Corrosie tijdens bedrijfsonderbrekingen
Dit type corrosie treedt op op de economiser en in die delen van de ketel waar de buitenoppervlakken bedekt zijn met zwavelverbindingen. Terwijl de ketel afkoelt, daalt de metaaltemperatuur tot onder het “dauwpunt” en, zoals hierboven beschreven, wordt er, als er zwavelafzettingen zijn, zwavelzuur gevormd. Een mogelijke tussenverbinding is zwaveligzuur (H2SO3), maar dit is zeer onstabiel en verandert onmiddellijk in zwavelzuur.

Identificatie van corrosie
Metalen oppervlakken zijn meestal bedekt met coatings. Als je ze verwijdert, zul je gebieden met metaalvernietiging tegenkomen waar zich zwavelafzettingen bevonden en gebieden met niet-gecorrodeerd metaal. Dit uiterlijk onderscheidt corrosie op een stilstaande ketel van de hierboven beschreven corrosie van het economisermetaal en andere “koude” delen van een draaiende ketel.
Bij het wassen van een ketel worden corrosieverschijnselen min of meer gelijkmatig over het metaaloppervlak verdeeld als gevolg van de erosie van zwavelafzettingen en onvoldoende droging van de oppervlakken. Bij onvoldoende reiniging vindt er corrosie plaats op de plaats waar zwavelverbindingen zaten.

Metaal erosie
Onder bepaalde omstandigheden worden verschillende ketelsystemen blootgesteld aan erosieve vernietiging van metaal, zowel aan de binnen- als buitenkant van het verwarmde metaal, en waarbij turbulente stromingen met hoge snelheid optreden.
Hieronder wordt alleen turbine-erosie besproken.
Turbines zijn onderhevig aan erosie door inslagen van vaste deeltjes en stoomcondensaatdruppeltjes. Vaste deeltjes (oxiden) schilferen af ​​van het binnenoppervlak van oververhitters en stoomleidingen, vooral tijdens thermische overgangsomstandigheden.

Druppels stoomcondensaat vernietigen voornamelijk de oppervlakken van de bladen van de laatste fase van de turbine- en afvoerpijpleidingen. Erosie-corrosieve effecten van stoomcondensaat zijn mogelijk als het condensaat “zuur” is - de pH is lager dan vijf eenheden. Corrosie is ook gevaarlijk in de aanwezigheid van chloridedamp (tot 12% van de massa van de afzettingen) en bijtende soda in waterdruppels.

Identificatie van erosie
Metaalvernietiging door inslagen van condensaatdruppels is het meest merkbaar aan de voorranden van turbinebladen. De randen zijn bedekt met dunne dwarstanden en groeven (groeven); er kunnen schuine conische uitsteeksels zijn die naar de botsingen zijn gericht. Er zijn uitsteeksels aan de voorranden van de bladen en zijn vrijwel afwezig op hun achterste vlakken.
Schade door vaste deeltjes neemt de vorm aan van scheuren, microdeukjes en inkepingen op de voorranden van de messen. Er zijn geen groeven of schuine kegels.

De verwarmingsoppervlakken van buis- en regeneratieve luchtverwarmers, lage-temperatuur-economisers, evenals metalen rookkanalen en schoorstenen zijn onderhevig aan corrosie bij lage temperaturen bij metaaltemperaturen onder het dauwpunt van de rookgassen. De bron van corrosie bij lage temperaturen is zwavelzuuranhydride SO 3, dat in de rookgassen zwavelzuurdamp vormt, die condenseert bij de dauwpunttemperaturen van de rookgassen. Een paar duizendsten van een procent SO 3 in gassen is voldoende om metaalcorrosie te veroorzaken met een snelheid van meer dan 1 mm/jaar. Corrosie bij lage temperaturen wordt vertraagd door het verbrandingsproces te organiseren met een kleine overmaat aan lucht, maar ook door brandstofadditieven te gebruiken en de corrosieweerstand van het metaal te vergroten.

De verbrandingsschermen van trommel- en doorstroomketels bij het verbranden van vaste brandstof, stoomoververhitters en hun bevestigingen, evenals de schermen van het lagere stralingsgedeelte van superkritische drukketels bij het verbranden van zwavelstookolie zijn onderhevig aan corrosie bij hoge temperaturen.

Corrosie van het binnenoppervlak van leidingen is een gevolg van de interactie van zuurstof- en kooldioxidegassen of zouten (chloriden en sulfaten) in het ketelwater met het metaal van de leidingen. In moderne superkritische stoomdrukketels is het gehalte aan gassen en corrosieve zouten als gevolg van diepe ontzilting van voedingswater en thermische ontluchting onbeduidend en de belangrijkste oorzaak van corrosie is de interactie van het metaal met water en stoom. Corrosie van het binnenoppervlak van pijpen manifesteert zich in de vorming van putjes, putjes, holtes en scheuren; het buitenoppervlak van beschadigde pijpen mag niet verschillen van gezonde pijpen.

Schade als gevolg van interne corrosie van leidingen omvat ook:
corrosie door zuurstofstagnatie, die alle delen van het binnenoppervlak van pijpen aantast. De meest intensief getroffen gebieden zijn bedekt met wateroplosbare afzettingen (leidingen van oververhitters en de overgangszone van doorstroomketels);
alkalische corrosie onder slib van ketel- en schermleidingen, die optreedt onder invloed van geconcentreerde alkali als gevolg van de verdamping van water onder een laag slib;
corrosiemoeheid, die zich manifesteert in de vorm van scheuren in ketel- en schermleidingen als gevolg van gelijktijdige blootstelling aan een corrosieve omgeving en wisselende thermische spanningen.

Er vormt zich kalk op de leidingen als gevolg van oververhitting tot temperaturen die aanzienlijk hoger zijn dan ontworpen. Als gevolg van de toename van de productiviteit van keteleenheden komen gevallen van falen van stoomoververhittingsleidingen als gevolg van onvoldoende kalkweerstand tegen rookgassen de laatste tijd steeds vaker voor. Intensieve kalkaanslag wordt het vaakst waargenomen bij het verbranden van stookolie.

Slijtage van pijpwanden treedt op als gevolg van de schurende werking van steenkool- en schaliestof en as, evenals stoomstralen die uit beschadigde aangrenzende pijpen of blaasmondstukken komen. Soms is de oorzaak van slijtage en verharding van buiswanden het schot dat wordt gebruikt om verwarmingsoppervlakken te reinigen. De locaties en mate van leidingslijtage worden bepaald door externe inspectie en meting van hun diameter. De werkelijke buiswanddikte wordt gemeten met een ultrasone diktemeter.

Het kromtrekken van scherm- en ketelpijpen, evenals individuele pijpen en delen van wandpanelen van het stralende deel van doorstroomketels, treedt op wanneer pijpen met ongelijkmatige spanning worden geïnstalleerd, pijpbevestigingen kapot zijn, water lekt en door het ontbreken van vrijheid voor hun thermische bewegingen. Het kromtrekken van spoelen en oververhitterschermen komt voornamelijk voor als gevolg van het verbranden van hangers en bevestigingen, overmatige en ongelijkmatige spanning die is toegestaan ​​tijdens de installatie of vervanging van afzonderlijke elementen. Het kromtrekken van de spoelen van de waterbesparing treedt op als gevolg van doorbranden en verplaatsing van steunen en hangers.

Fistels, uitstulpingen, scheuren en breuken kunnen ook optreden als gevolg van: afzettingen in leidingen van kalk, corrosieproducten, procesaanslag, lasparels en andere vreemde voorwerpen die de circulatie van water vertragen en bijdragen aan oververhitting van het pijpmetaal; kogelstralen; discrepanties tussen staalkwaliteit- en stoomparameters en gastemperatuur; externe mechanische schade; schendingen van de bedrijfsomstandigheden.