Corrosie van het metaal van warmwaterboilers. buitenlandse technologie
De meest actieve corrosie scherm pijpen manifesteert zich op plaatsen van concentratie van koelmiddelonzuiverheden. Dit omvat delen van wandbuizen met hoge thermische belasting, waar diepe verdamping van ketelwater optreedt (vooral als er poreuze laag-warmtegeleidende afzettingen op het verdampingsoppervlak zijn). Daarom moet met betrekking tot het voorkomen van schade aan de schermpijpen als gevolg van interne metaalcorrosie rekening worden gehouden met de noodzaak van een geïntegreerde aanpak, d.w.z. impact op zowel water-chemische als ovenregimes.
Schade aan wandbuizen is voornamelijk van gemengde aard, ze kunnen voorwaardelijk in twee groepen worden verdeeld:
1) Schade met tekenen van oververhitting van staal (vervorming en dunner worden van de buiswanden op het punt van vernietiging; de aanwezigheid van grafietkorrels, enz.).
2) Brosse breuken zonder kenmerkende tekenen van oververhitting van het metaal.
Aanzienlijke afzettingen met een tweelaags karakter werden opgemerkt op het binnenoppervlak van veel pijpen: de bovenste is zwak gehecht, de onderste is schilferig, stevig gehecht aan het metaal. De dikte van de onderste schaallaag is 0,4-0,75 mm. In de schadezone wordt de schaal op het binnenoppervlak vernietigd. In de buurt van de vernietigingsplaatsen en op enige afstand daarvan, wordt het binnenoppervlak van de buizen aangetast door corrosieputten en broze microdamages.
De algemene schijn van schade geeft de thermische aard van de vernietiging aan. Structurele veranderingen aan de voorkant van de pijpen - diepe sferidisatie en perlietontleding, grafietvorming (overgang van koolstof naar grafiet 45-85%) - duidt op een overmaat van niet alleen bedrijfstemperatuur schermen, maar ook acceptabel voor staal 20 500 oC. De aanwezigheid van FeO bevestigt ook hoog niveau metaaltemperaturen tijdens bedrijf (boven 845 oK - d.w.z. 572 oC).
Brosse schade veroorzaakt door waterstof treedt meestal op in gebieden met hoge warmtestromen, onder dikke lagen afzettingen en schuine of horizontale leidingen, evenals in warmteoverdrachtsgebieden in de buurt van lassteunringen of andere apparaten die de vrije beweging van stromen verhinderen. heeft aangetoond dat waterstofschade optreedt in ketels die werken bij een druk van minder dan 1000 psi. duim (6,9 MPa).
Waterstofschade resulteert meestal in breuken met dikke randen. Andere mechanismen die bijdragen aan de vorming van scheuren met dikke randen zijn spanningscorrosie, corrosiemoeheid, spanningsbreuken en (in sommige zeldzame gevallen) ernstige oververhitting. Het kan moeilijk zijn om schade veroorzaakt door waterstofschade visueel te onderscheiden van andere soorten schade, maar sommige van hun kenmerken kunnen hier helpen.
Zo wordt waterstofschade bijna altijd geassocieerd met de vorming van gaten in het metaal (zie de voorzorgsmaatregelen in hoofdstuk 4 en 6). Andere soorten schade (met de mogelijke uitzondering van corrosiemoeheid, die vaak begint in individuele schalen) worden meestal niet geassocieerd met ernstige corrosie.
Pijpstoringen als gevolg van waterstofschade aan metaal manifesteren zich vaak als de vorming van een rechthoekig "venster" in de pijpwand, wat niet typerend is voor andere soorten vernietiging.
Om de beschadigbaarheid van schermbuizen te beoordelen, moet er rekening mee worden gehouden dat het metallurgische (aanvankelijke) gehalte aan gasvormige waterstof in perlitisch staal (inclusief RVS 20) niet hoger is dan 0,5–1 cm3/100 g. Wanneer het waterstofgehalte hoger is dan 4--5 cm3/100g, verslechteren de mechanische eigenschappen van het staal aanzienlijk. In dit geval is het noodzakelijk om vooral te focussen op het lokale gehalte aan restwaterstof, aangezien in het geval van brosse breuken van schermbuizen een sterke verslechtering van de eigenschappen van het metaal alleen wordt waargenomen in een smal gebied langs de buisdwarsdoorsnede met steevast bevredigende structuur en mechanische eigenschappen aangrenzend metaal op een afstand van slechts 0,2-2 mm.
De verkregen waarden van gemiddelde waterstofconcentraties aan de breukrand zijn 5-10 keer hoger dan de oorspronkelijke inhoud voor station 20, wat alleen maar een significant effect kan hebben op de schade aan leidingen.
De gepresenteerde resultaten geven aan dat waterstofbrosheid de doorslaggevende factor bleek te zijn bij de beschadiging van de wandbuizen van de KrCHPP-ketels.
Er was aanvullend onderzoek nodig welke van de factoren een beslissende invloed heeft op dit proces: a) thermische cycli als gevolg van destabilisatie van het normale kookregime in gebieden met verhoogde warmtestromen in aanwezigheid van afzettingen op het verdampingsoppervlak, en, als een resultaat, schade aan de beschermende oxidefilms die het bedekken; b) de aanwezigheid in het werkmedium van corrosieve onzuiverheden, geconcentreerd in afzettingen nabij het verdampingsoppervlak; c) de gecombineerde werking van factoren "a" en "b".
De kwestie van de rol van het ovenregime is van bijzonder belang. De aard van de krommen geeft de ophoping van waterstof aan in een aantal gevallen nabij het buitenoppervlak van de schermbuizen. Dit is in de eerste plaats mogelijk als er zich een dichte laag sulfiden op het aangegeven oppervlak bevindt, die grotendeels ondoordringbaar zijn voor diffusie van waterstof van het binnenoppervlak naar het buitenoppervlak. De vorming van sulfiden is te wijten aan: hoog zwavelgehalte van de verbrande brandstof; een fakkel op de schermpanelen gooien. Een andere reden voor metaalhydrogenering aan het buitenoppervlak is het optreden van corrosieprocessen wanneer het metaal in contact komt met rookgassen. Zoals de analyse van de externe afzettingen van de ketelleidingen aantoonde, vonden meestal beide oorzaken plaats.
De rol van de verbrandingsmodus komt ook tot uiting in de corrosie van schermpijpen onder invloed van zuiver water, wat het vaakst wordt waargenomen bij hogedrukstoomgeneratoren. De corrosiecentra bevinden zich meestal in de zone van maximale lokale thermische belasting en alleen op het verwarmde oppervlak van de buis. Dit fenomeen leidt tot de vorming van ronde of elliptische verdiepingen met een diameter groter dan 1 cm.
Oververhitting van het metaal komt het vaakst voor in de aanwezigheid van afzettingen, omdat de hoeveelheid waargenomen warmte bijna hetzelfde zal zijn voor zowel een schone pijp als een pijp met kalk, de temperatuur van de pijp zal anders zijn.
Corrosieverschijnselen in ketels komen het vaakst voor op het interne, door hitte belaste oppervlak en relatief minder vaak op het buitenste oppervlak.
In het laatste geval is de vernietiging van het metaal - in de meeste gevallen - het gevolg van de combinatie van corrosie en erosie, die soms een overheersende betekenis heeft.
Een extern teken van erosievernietiging is een schoon metalen oppervlak. Onder corrosieve werking blijven corrosieproducten meestal op het oppervlak achter.
Intern (in aquatisch milieu) corrosie- en kalkprocessen kunnen externe corrosie (in een gasomgeving) verergeren door de thermische weerstand van de kalklaag en corrosieafzettingen, en als gevolg daarvan een temperatuurstijging op het metaaloppervlak.
Externe metaalcorrosie (vanaf de zijkant van de keteloven) is afhankelijk van verschillende factoren, maar vooral van het type en de samenstelling van de brandstof die wordt verbrand.
Corrosie van gasolieketels
Stookolie bevat organische verbindingen van vanadium en natrium. Als gesmolten afzettingen van slakken die vanadium (V) -verbindingen bevatten zich ophopen op de wand van de pijp die naar de oven is gericht, dan treden bij een grote overmaat aan lucht en / of een metaaloppervlaktetemperatuur van 520-880 ° C 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 met vanadium (vloeibaar eutectisch mengsel) is ook mogelijk:
2Na2O. V2O4 . 5V2O5 + O2 = 2Na2O. 6V2O5 (6)
Na2O. 6V2O5 + M = Na2O. V2O4 . 5V2O5 + MO (7)
(M - metaal)
Verbindingen van vanadium en natrium worden tijdens de verbranding van brandstof geoxideerd tot V2O5 en Na2O. In afzettingen die aan het metaaloppervlak hechten, is Na2O een bindmiddel. De vloeistof gevormd als resultaat van reacties (1)-(7) smelt de beschermende film van magnetiet (Fe3O4), wat leidt tot de oxidatie van het metaal onder de afzettingen (smelttemperatuur van de afzettingen (slak) is 590-880 ° C).
Als resultaat van deze processen worden de wanden van de zeefbuizen die naar de oven zijn gericht gelijkmatig dunner.
Een verhoging van de temperatuur van het metaal, waarbij vanadiumverbindingen vloeibaar worden, wordt vergemakkelijkt door interne kalkaanslag in leidingen. En dus, wanneer de vloeigrenstemperatuur 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 buisschermen, evenals de uitsteeksels van de buislassen, corroderen ook - de temperatuurstijging op hun oppervlak versnelt: ze worden niet gekoeld door het stoom-watermengsel, zoals buizen.
Stookolie kan zwavel (2,0-3,5%) in de vorm bevatten organische bestanddelen, elementaire zwavel, natriumsulfaat (Na2SO4), dat uit de formatiewateren in de olie komt. Op het metaaloppervlak gaat onder dergelijke omstandigheden vanadiumcorrosie gepaard met sulfideoxidecorrosie. Hun gecombineerde effect is het meest uitgesproken wanneer de afzettingen 87% V2O5 en 13% Na2SO4 bevatten, wat overeenkomt met het gehalte aan vanadium en natrium in de stookolie in een verhouding van 13/1.
In de winter, bij het verwarmen van stookolie met stoom in tanks (om het aftappen te vergemakkelijken), komt er extra water in een hoeveelheid van 0,5-5,0%. Gevolg: de hoeveelheid afzettingen op de lage-temperatuuroppervlakken van de ketel neemt toe, en uiteraard neemt de corrosie van stookolieleidingen en stookolietanks toe.
Naast het hierboven beschreven schema voor de vernietiging van ketelschermbuizen, heeft corrosie van oververhitters, slingerbuizen, ketelbundels, economizers enkele kenmerken als gevolg van verhoogde - in sommige secties - gassnelheden, vooral die met onverbrande stookoliedeeltjes en geëxfolieerde slakken deeltjes.
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: platte delen en ondiepe scheuren in de vorm van "markeringen" zijn duidelijk zichtbaar als het oppervlak wordt ontdaan van afzettingen en oxidefilms.
Als de buis in een noodgeval wordt vernietigd, is een doorlopende smalle scheur in de lengterichting zichtbaar.
Corrosie van poederkoolketels
Bij corrosie gevormd door de werking van kolenverbrandingsproducten zijn zwavel en zijn verbindingen van doorslaggevend belang. Daarnaast beïnvloeden chloriden (voornamelijk NaCl) en alkalimetaalverbindingen het verloop van corrosieprocessen. Corrosie is het meest waarschijnlijk wanneer de steenkool meer dan 3,5% zwavel en 0,25% chloor bevat.
Bij een temperatuur van 560-730 °C slaat vliegas met alkalische verbindingen en zwaveloxiden op het metaaloppervlak neer. In dit geval worden als resultaat van de lopende reacties alkalisulfaten 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, met de toename neemt de snelheid af als gevolg van de thermische ontleding van corrosieve stoffen.
De grootste corrosie zit in de uitlaatpijpen van de oververhitter, waar de stoomtemperatuur het hoogst is.
Identificatie van corrosie
Bij schermbuizen kunnen aan beide zijden van de buis vlakke gebieden worden waargenomen die onderhevig zijn aan corrosievernietiging. Deze gebieden liggen onder een hoek van 30-45 °C ten opzichte van elkaar en zijn bedekt met een laag sediment. Tussen hen is een relatief "schoon" gebied, onderhevig aan de "frontale" impact van de gasstroom.
De afzettingen bestaan uit drie lagen: de buitenste laag is poreuze vliegas, de tussenlaag is witachtige, in water oplosbare alkalisulfaten en de binnenste laag is glanzend zwart ijzeroxide (Fe3O4) en sulfide (FeS).
Op de lage temperatuur delen van de ketels - economiser, luchtverwarmer, afzuigventilator - daalt de temperatuur van het metaal tot 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 afkoeling van gassen wordt in de dampfase zwavelzuur gevormd en bij contact met een kouder metaaloppervlak condenseren de dampen tot vloeibaar zwavelzuur. Het "dauwpunt" van zwavelzuur is 115-170 °C (misschien meer - dit 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 zwavelzuurcorrosie bij het verbranden van steenkool minder belangrijk dan bij het verbranden van bruin, leisteen, turf en zelfs aardgas - vanwege de relatief grotere afgifte van waterdamp.
Identificatie van corrosie
Dit type corrosie veroorzaakt een uniforme vernietiging van het metaal. Meestal is het oppervlak ruw, met een lichte roestlaag en lijkt het op een oppervlak zonder corrosieve verschijnselen. Bij langdurige blootstelling kan het metaal bedekt zijn met afzettingen van corrosieproducten, die tijdens het onderzoek zorgvuldig moeten worden verwijderd.
Corrosie tijdens serviceonderbrekingen
Dit type corrosie verschijnt op de economiser en op die plaatsen van de ketel waar de buitenoppervlakken bedekt zijn met zwavelverbindingen. Naarmate de ketel afkoelt, zakt de temperatuur van het metaal tot onder het "dauwpunt" en, zoals hierboven beschreven, als er zwavelafzettingen zijn, wordt zwavelzuur gevormd. Misschien is een tussenproduct zwaveligzuur (H2SO3), maar het is erg onstabiel en verandert onmiddellijk in zwavelzuur.
Identificatie van corrosie
Metalen oppervlakken zijn meestal gecoat met coatings. Als ze worden verwijderd, zullen er gebieden met metaalvernietiging worden gevonden, waar zwavelafzettingen waren en gebieden met niet-gecorrodeerd metaal. Dit uiterlijk onderscheidt corrosie op een gestopte ketel van de hierboven beschreven corrosie van het economisermetaal en andere "koude" delen van de werkende ketel.
Bij het wassen van de ketel worden corrosieverschijnselen min of meer gelijkmatig over het metaaloppervlak verdeeld door erosie van zwavelafzettingen en onvoldoende droging van de oppervlakken. Bij onvoldoende wassen is corrosie gelokaliseerd waar zwavelverbindingen waren.
metaal erosie
Onder bepaalde omstandigheden worden verschillende ketelsystemen blootgesteld aan erosie van metaal, zowel van binnen als van buiten het verwarmde metaal, en waar turbulente stromingen met hoge snelheid optreden.
Hieronder wordt alleen rekening gehouden met turbine-erosie.
Turbines zijn onderhevig aan erosie door de inslag van vaste deeltjes en druppeltjes stoomcondensaat. Vaste deeltjes (oxiden) exfoliëren van het binnenoppervlak van oververhitters en stoompijpleidingen, vooral onder omstandigheden van voorbijgaande thermische processen.
Druppels stoomcondensaat vernietigen voornamelijk de oppervlakken van de bladen van de laatste trap van de turbine en de afvoerleidingen. Erosieve en corrosieve effecten van stoomcondensaat zijn mogelijk als het condensaat "zuur" is - de pH is lager dan vijf eenheden. Corrosie is ook gevaarlijk in aanwezigheid van chloridedamp (tot 12 gewichtsprocent van de afzettingen) en bijtende soda in waterdruppeltjes.
Erosie identificatie
De vernietiging van metaal door inslagen van condensaatdruppels is het meest merkbaar aan de voorranden van turbinebladen. De randen zijn bedekt met dunne dwarse tanden en groeven (groeven), er kunnen schuine kegelvormige uitsteeksels zijn die naar de impact zijn gericht. Er zijn uitsteeksels aan de voorranden van de bladen en zijn bijna afwezig op hun achterste vlakken.
Schade door vaste deeltjes is in de vorm van spleten, microdents en inkepingen aan de voorranden van de bladen. Groeven en schuine kegels ontbreken.
Het ijzer-waterdampsysteem is thermodynamisch instabiel. De interactie van deze stoffen kan verlopen met de vorming van magnetiet Fe 3 O 4 of wustiet FeO:
|
| |
;Een analyse van reacties (2.1) - (2.3) wijst op een eigenaardige ontleding van waterdamp bij interactie met een metaal met de vorming van moleculaire waterstof, wat niet het gevolg is van de daadwerkelijke thermische dissociatie van waterdamp. Uit vergelijkingen (2.1) - (2.3) volgt dat tijdens de corrosie van staal in oververhitte stoom in afwezigheid van zuurstof, zich alleen Fe 3 O 4 of FeO op het oppervlak kan vormen.
In aanwezigheid van zuurstof in de oververhitte stoom (bijvoorbeeld in neutrale waterregimes, met dosering van zuurstof in het condensaat), kan hematiet Fe 2 O 3 worden gevormd in de oververhitte zone als gevolg van de extra oxidatie van magnetiet.
Er wordt aangenomen dat corrosie in stoom, vanaf een temperatuur van 570 ° C, chemisch is. Momenteel is de beperkende oververhittingstemperatuur voor alle ketels verlaagd tot 545 °C, met als gevolg dat er elektrochemische corrosie optreedt in oververhitters. De uitlaatsecties van de primaire oververhitters zijn gemaakt van corrosiebestendig austenitisch roestvrij staal, de uitlaatsecties van de tussenliggende oververhitters, die dezelfde uiteindelijke oververhittingstemperatuur (545 °C) hebben, zijn gemaakt van perlitisch staal. Daarom manifesteert corrosie van tussenliggende oververhitters zich meestal grotendeels.
Als gevolg van de inwerking van stoom op staal, op het aanvankelijk schone oppervlak, geleidelijk er wordt een zogenaamde topotactische laag gevormd, stevig gehecht aan het metaal zelf en daardoor beschermd tegen corrosie. Op deze laag groeit na verloop van tijd een tweede zogenaamde epitactische laag. Beide lagen voor stoomtemperaturen tot 545 °C zijn magnetiet, maar hun structuur is niet hetzelfde - de epitactische laag is grofkorrelig en beschermt niet tegen corrosie.
Stoom ontledingssnelheid
mgN 2 /(cm 2 H)
Rijst. 2.1. De afhankelijkheid van de ontledingssnelheid van oververhitte stoom
op wandtemperatuur
Het is niet mogelijk om de corrosie van oververhitte oppervlakken te beïnvloeden door methoden met een waterregime. Daarom is de hoofdtaak van het waterchemische regime van de eigenlijke oververhitters het systematisch bewaken van de toestand van het metaal van de oververhitters om de vernietiging van de topotactische laag te voorkomen. Dit kan gebeuren door het binnendringen van individuele onzuiverheden in de oververhitters en de afzetting daarin, met name zouten, wat bijvoorbeeld mogelijk is als gevolg van een sterke stijging van het niveau in de trommel van hogedrukketels. De zoutafzettingen die hiermee gepaard gaan in de oververhitter kunnen zowel leiden tot een verhoging van de wandtemperatuur als tot de vernietiging van de beschermende oxidetoppotactische film, wat kan worden beoordeeld aan de hand van een sterke toename van de stoomontledingssnelheid (fig. 2.1).
3.3. Corrosie van het voedingswatertraject en condensaatleidingen
Een aanzienlijk deel van de corrosieschade aan de uitrusting van thermische energiecentrales valt op het voedingswaterpad, waar het metaal zich in de moeilijkste omstandigheden bevindt, met als oorzaak de corrosieve agressiviteit van het chemisch behandelde water, condensaat, destillaat en hun mengsel ermee in aanraking komt. Bij stoomturbine-energiecentrales is de belangrijkste bron van voedingswaterverontreiniging met koperverbindingen ammoniakcorrosie van turbinecondensors en lagedruk-regeneratieve verwarmingstoestellen, waarvan het leidingsysteem van messing is.
Het voedingswatertraject van een stoomturbine-elektriciteitscentrale kan in twee hoofdsecties worden verdeeld: voor en na de thermische ontluchter en de stromingsomstandigheden in hun corrosiesnelheden zijn sterk verschillend. De elementen van het eerste deel van het voedingswaterpad, gelegen vóór de ontluchter, omvatten pijpleidingen, tanks, condensaatpompen, condensaatpijpleidingen en andere apparatuur. Een kenmerkend kenmerk van de corrosie van dit deel van het voedingskanaal is de afwezigheid van de mogelijkheid van uitputting van agressieve stoffen, d.w.z. koolzuur en zuurstof in het water. Vanwege de continue instroom en beweging van nieuwe delen water langs het kanaal, is er een constante aanvulling van hun verlies. De continue verwijdering van een deel van de producten van de reactie van ijzer met water en de instroom van verse porties agressieve middelen creëren gunstige voorwaarden voor het intensieve verloop van corrosieprocessen.
De bron van zuurstof in het condensaat van de turbine is luchtaanzuiging in het staartgedeelte van de turbines en in de klieren van de condensaatpompen. Verwarmingswater met O 2 en CO 2 in oppervlakteverwarmers die zich in het eerste deel van het toevoerkanaal bevinden, tot 60–80 °С en hoger, leidt tot ernstige corrosieschade aan koperen leidingen. Deze laatste worden broos en vaak krijgt messing na enkele maanden werk een sponsachtige structuur als gevolg van uitgesproken selectieve corrosie.
De elementen van het tweede deel van het voedingswatertraject - van de ontluchter tot de stoomgenerator - omvatten voedingspompen en -leidingen, regeneratieve verwarmers en economizers. De watertemperatuur in dit gebied als gevolg van sequentiële verwarming van water in regeneratieve verwarmingstoestellen en watereconomisers benadert de ketelwatertemperatuur. De oorzaak van corrosie van apparatuur die verband houdt met dit deel van het kanaal is voornamelijk het effect op het metaal van vrije koolstofdioxide opgelost in het voedingswater, waarvan de bron extra chemisch behandeld water is. Bij een verhoogde concentratie waterstofionen (pH< 7,0), обусловленной наличием растворенной углекислоты и значительным подогревом воды, процесс коррозии на этом участке питательного тракта развивается преимущественно с выделением водорода. Коррозия имеет сравнительно равномерный характер.
In aanwezigheid van apparatuur van messing (lagedrukverwarmers, condensors) vindt de verrijking van water met koperverbindingen via het stoomcondensaattraject plaats in aanwezigheid van zuurstof en vrije ammoniak. De toename van de oplosbaarheid van gehydrateerd koperoxide treedt op door de vorming van koper-ammoniakcomplexen, zoals Сu(NH 3) 4 (OH) 2 . Deze corrosieproducten van messing buisverwarmers lage druk beginnen te ontbinden in secties van het kanaal van regeneratieve hogedrukverwarmers (pvd) met de vorming van minder oplosbare koperoxiden, gedeeltelijk afgezet op het oppervlak van de pv-buizen. e. Koperafzettingen op leidingen e.e. dragen bij aan hun corrosie tijdens gebruik en langdurig parkeren van apparatuur zonder conservering.
Bij onvoldoende diepe thermische ontluchting van het voedingswater wordt putcorrosie voornamelijk waargenomen aan de inlaatsecties van de economizers, waar zuurstof vrijkomt door een merkbare verhoging van de temperatuur van het voedingswater, evenals in stilstaande delen van het voedingskanaal .
De warmteverbruikende apparatuur van stoomverbruikers en pijpleidingen, waardoor het productiecondensaat wordt teruggevoerd naar de WKK, is onderhevig aan corrosie onder invloed van de daarin aanwezige zuurstof en koolzuur. Het verschijnen van zuurstof wordt verklaard door het contact van condensaat met lucht in open tanks (met een open condensaatopvangsysteem) en aanzuiging door lekken in de apparatuur.
De belangrijkste maatregelen om corrosie van apparatuur die zich in het eerste deel van het voedingswatertraject (van de waterzuiveringsinstallatie tot de thermische ontluchter) bevindt te voorkomen, zijn:
1) het gebruik van beschermende corrosiewerende coatings op de oppervlakken van waterbehandelingsapparatuur en tankinstallaties, die worden gewassen met oplossingen van zure reagentia of corrosief water met behulp van rubber, epoxyharsen, vernissen op basis van perchloorvinyl, vloeibare nayriet en siliconen;
2) het gebruik van zuurbestendige buizen en hulpstukken gemaakt van polymere materialen (polyethyleen, polyisobutyleen, polypropyleen, enz.) of stalen buizen en hulpstukken aan de binnenkant bekleed met beschermende coatings aangebracht door vlamspuiten;
3) het gebruik van pijpen van warmtewisselaars gemaakt van corrosiebestendige metalen (rood koper, roestvrij staal);
4) verwijdering van vrij kooldioxide uit aanvullend chemisch behandeld water;
5) constante verwijdering van niet-condenseerbare gassen (zuurstof en koolzuur) uit de stoomkamers van lagedruk regeneratieve verwarmers, koelers en verwarmers van netwerkwater en snelle verwijdering van het daarin gevormde condensaat;
6) zorgvuldig afdichten van wartels van condensaatpompen, fittingen en flensverbindingen van toevoerleidingen onder vacuüm;
7) zorgen voor voldoende dichtheid van turbinecondensors vanaf koelwater- en luchtzijde en bewaken van luchtaanzuiging met behulp van opnemende zuurstofmeters;
8) condensors uitrusten met speciale ontgassingsinrichtingen om zuurstof uit het condensaat te verwijderen.
Om corrosie van apparatuur en leidingen in het tweede deel van het voedingswatertraject (van thermische ontluchters tot stoomgeneratoren) succesvol tegen te gaan, worden de volgende maatregelen genomen:
1) het uitrusten van thermische centrales met thermische ontluchters, die onder alle bedrijfsomstandigheden ontlucht water produceren met een restgehalte aan zuurstof en kooldioxide dat de toegestane normen niet overschrijdt;
2) maximale verwijdering van niet-condenseerbare gassen uit de stoomkamers van hogedruk regeneratieve verwarmingstoestellen;
3) het gebruik van corrosiebestendige metalen voor de vervaardiging van elementen van voedingspompen die in contact komen met water;
4) anticorrosiebescherming van voedings- en afvoertanks door het aanbrengen van niet-metalen coatings die bestand zijn tegen temperaturen tot 80-100 ° C, bijvoorbeeld asbovinyl (mengsel van lakethinol met asbest) of schilderwerk materialen op basis van epoxyharsen;
5) selectie van corrosiebestendige structurele metalen geschikt voor de vervaardiging van buizen voor regeneratieve hogedrukverwarmers;
6) continue behandeling van voedingswater met alkalische reagentia om de gespecificeerde optimale pH-waarde van voedingswater te behouden, waarbij kooldioxidecorrosie wordt onderdrukt en voldoende sterkte van de beschermende film wordt gewaarborgd;
7) continue behandeling van voedingswater met hydrazine om resterende zuurstof na thermische ontluchters te binden en een remmend effect te creëren van remming van de overdracht van ijzerverbindingen van het oppervlak van de apparatuur naar voedingswater;
8) het afdichten van de voedingswatertanks door een zogenaamd gesloten systeem te organiseren om te voorkomen dat zuurstof met het voedingswater de economizers van de stoomgeneratoren binnendringt;
9) implementatie van betrouwbare instandhouding van de apparatuur van het voedingswaterkanaal tijdens de stilstand in reserve.
Een effectieve methode om de concentratie van corrosieproducten in het condensaat dat door stoomconsumenten naar de CHPP wordt teruggevoerd te verminderen, is de introductie van filmvormende aminen - octadecylamine of zijn vervangers in de selectieve stoom van turbines die naar consumenten wordt gestuurd. Bij een concentratie van deze stoffen in een damp gelijk aan 2-3 mg / dm 3 , het is mogelijk om het gehalte aan ijzeroxiden in het productiecondensaat 10-15 keer te verminderen. De dosering van een waterige emulsie van polyaminen met behulp van een doseerpomp is niet afhankelijk van de concentratie van koolzuur in het condensaat, aangezien hun werking niet wordt geassocieerd met neutraliserende eigenschappen, maar is gebaseerd op het vermogen van deze amines om onoplosbare en water- resistente films op het oppervlak van staal, messing en andere metalen.
Corrosie van staal binnen stoomketels, stromend onder invloed van waterdamp, wordt voornamelijk gereduceerd tot de volgende reactie:
3Fe + 4H20 = Fe2O3 + 4H2
We kunnen aannemen dat het binnenoppervlak van de ketel een dunne film van magnetisch ijzeroxide is. Tijdens de werking van de ketel wordt de oxidefilm continu vernietigd en opnieuw gevormd en komt er waterstof vrij. Aangezien de oppervlaktefilm van magnetisch ijzeroxide de belangrijkste bescherming voor staal is, moet deze in een staat van de minste waterdoorlatendheid worden gehouden.
Voor ketels, appendages, water- en stoomleidingen worden voornamelijk eenvoudige koolstof- of laaggelegeerde staalsoorten gebruikt. Het corrosieve medium is in alle gevallen water of waterdamp van verschillende zuiverheidsgraden.
De temperatuur waarbij het corrosieproces kan verlopen, varieert van de temperatuur van de kamer waar de ketel inactief is tot het kookpunt van verzadigde oplossingen tijdens de werking van de ketel, soms oplopend tot 700 °. De oplossing kan een temperatuur hebben die veel hoger is dan de kritische temperatuur van zuiver water (374°). Hoge zoutconcentraties in ketels zijn echter zeldzaam.
Het mechanisme waardoor fysische en chemische oorzaken kunnen leiden tot het falen van de film in stoomketels verschilt in wezen niet van het eerder onderzochte mechanisme lage temperaturen op minder kritieke apparatuur. Het verschil is dat de corrosiesnelheid in ketels veel hoger is door de hoge temperatuur en druk. De hoge warmteoverdracht van de ketelwanden naar het medium, tot 15 cal/cm2sec, bevordert ook de corrosie.
PITTING-CORROSIE
De vorm van corrosieputten en hun verdeling op het metaaloppervlak kan over een groot bereik variëren. Corrosieputten vormen zich soms in reeds bestaande putten en liggen vaak zo dicht bij elkaar dat het oppervlak extreem oneffen wordt.Erkenning van pitting
Het achterhalen van de oorzaak van de vorming van corrosieschade van een bepaald type is vaak erg moeilijk, omdat meerdere oorzaken tegelijkertijd kunnen optreden; bovendien maskeert een aantal veranderingen die optreden wanneer de ketel wordt gekoeld van hoge temperatuur en wanneer het water wordt afgetapt, soms de verschijnselen die zich tijdens de werking hebben voorgedaan. Ervaring helpt echter enorm om putjes in ketels te herkennen. Er is bijvoorbeeld waargenomen dat de aanwezigheid van zwart magnetisch ijzeroxide in een corrosieve holte of op het oppervlak van een knobbeltje aangeeft dat er een actief proces plaatsvond in de ketel. Dergelijke observaties worden vaak gebruikt bij de verificatie van maatregelen ter bescherming tegen corrosie.
Meng het ijzeroxide dat zich vormt in gebieden met actieve corrosie niet met zwart magnetisch ijzeroxide, dat soms als suspensie in ketelwater aanwezig is. Er moet aan worden herinnerd dat noch de totale hoeveelheid fijn verdeeld magnetisch ijzeroxide, noch de hoeveelheid waterstof die vrijkomt in de ketel, kan dienen als een betrouwbare indicator voor de mate en omvang van de aanhoudende corrosie. IJzeroxidehydraat dat de ketel binnenkomt vanuit externe bronnen, zoals condensaattanks of pijpleidingen die de ketel voeden, kan de aanwezigheid van zowel ijzeroxide als waterstof in de ketel gedeeltelijk verklaren. IJzeroxidehydraat, geleverd met voedingswater, reageert in de ketel volgens de reactie.
ZFe (OH) 2 \u003d Fe3O4 + 2H2O + H2.
Oorzaken die de ontwikkeling van putcorrosie beïnvloeden
Buitenlandse onzuiverheden en spanningen. Niet-metalen insluitsels in staal, evenals spanningen, kunnen anodische gebieden op een metalen oppervlak creëren. Typisch, corrosieve schelpen zijn er in verschillende maten en zijn op een wanordelijke manier over het oppervlak verspreid. In aanwezigheid van spanningen volgt de locatie van de schalen de richting van de uitgeoefende spanning. Typische voorbeelden zijn vinbuizen waar de vinnen gebarsten zijn en waar de vinnen wijd uitlopen.
opgeloste zuurstof.
Het is mogelijk dat zuurstof opgelost in water de krachtigste activator voor putcorrosie is. Bij alle temperaturen, zelfs in een alkalische oplossing, dient zuurstof als een actieve depolarisator. Bovendien kunnen zich gemakkelijk zuurstofconcentratie-elementen vormen in ketels, vooral onder kalkaanslag of vervuiling, waar stagnerende gebieden ontstaan. De gebruikelijke maatregel om dit soort corrosie tegen te gaan is ontluchten.
Opgelost koolzuuranhydride.
Omdat oplossingen van koolzuuranhydride een enigszins zure reactie hebben, versnelt het de corrosie in ketels. Alkalisch ketelwater vermindert de corrosiviteit van opgelost koolzuuranhydride, maar het resulterende voordeel strekt zich niet uit tot met stoom gespoelde oppervlakken of condensaatleidingen. Verwijdering van koolzuuranhydride samen met opgeloste zuurstof door mechanische ontluchting is een gangbare praktijk.
Onlangs zijn pogingen ondernomen om cyclohexylamine te gebruiken om corrosie in stoom- en condensaatleidingen te elimineren. verwarmingssystemen.
Afzettingen op de wanden van de ketel.
Heel vaak zijn corrosieputten te vinden langs het buitenoppervlak (of onder het oppervlak) van afzettingen zoals walshuid, ketelslib, ketelhuid, corrosieproducten, oliefilms. Eenmaal begonnen, zal putvorming zich blijven ontwikkelen als corrosieproducten niet worden verwijderd. Dit type plaatselijke corrosie wordt verergerd door de kathodische (ten opzichte van ketelstaal) aard van neerslag of zuurstoftekort onder de afzettingen.
Koper in ketelwater.
Gezien de grote hoeveelheden koperlegeringen die worden gebruikt voor hulpapparatuur (condensatoren, pompen, enz.), is het niet verwonderlijk dat de meeste ketelafzettingen koper bevatten. Het is meestal aanwezig in de metallische toestand, soms in de vorm van een oxide. De hoeveelheid koper in afzettingen varieert van fracties van een procent tot bijna puur koper.
De vraag naar de betekenis van koperafzettingen bij ketelcorrosie kan niet als opgelost worden beschouwd. Sommigen beweren dat koper alleen aanwezig is in het corrosieproces en het op geen enkele manier beïnvloedt, anderen daarentegen geloven dat koper, als kathode in relatie tot staal, kan bijdragen aan putcorrosie. Geen van deze standpunten wordt bevestigd door directe experimenten.
In veel gevallen werd weinig of geen corrosie waargenomen, ondanks het feit dat afzettingen in de ketel aanzienlijke hoeveelheden metallisch koper bevatten. Er zijn ook aanwijzingen dat wanneer koper in contact komt met zacht staal in alkalisch ketelwater, bij verhoogde temperaturen koper sneller wordt vernietigd dan staal. Koperen ringen die op de uiteinden van uitlopende pijpen drukken, koperen klinknagels en schermen van hulpapparatuur waardoor ketelwater passeert, worden zelfs bij relatief lage temperaturen bijna volledig vernietigd. Met het oog hierop wordt aangenomen dat metallisch koper de corrosie van ketelstaal niet vergroot. Het afgezette koper kan simpelweg worden beschouwd als het eindproduct van de reductie van koperoxide met waterstof op het moment van zijn vorming.
Integendeel, zeer sterke putcorrosie van ketelmetaal wordt vaak waargenomen in de buurt van afzettingen die bijzonder rijk zijn aan koper. Deze waarnemingen leidden tot de suggestie dat koper, omdat het kathodisch is ten opzichte van staal, putcorrosie bevordert.
Het oppervlak van de ketels vertoont zelden blootliggend metallisch ijzer. Meestal wel beschermende laag, voornamelijk bestaande uit ijzeroxide. Het is mogelijk dat waar scheuren ontstaan in deze laag, een oppervlak bloot komt te liggen dat anodisch is ten opzichte van koper. Op dergelijke plaatsen wordt de vorming van corrosieschalen bevorderd. Dit kan ook de versnelde corrosie verklaren in sommige gevallen waar de schaal is gevormd, evenals de ernstige putvorming die soms wordt waargenomen na het reinigen van ketels met zuren.
Onjuist onderhoud van inactieve ketels.
Een van de meest algemene oorzaken de vorming van corrosieputten is het gebrek aan goede zorg voor inactieve ketels. De inactieve ketel moet volledig droog worden gehouden of worden gevuld met water dat zodanig is behandeld dat corrosie niet mogelijk is.
Het water dat op het binnenoppervlak van de inactieve ketel achterblijft, lost zuurstof uit de lucht op, wat leidt tot de vorming van schelpen, die later centra worden waarrond het corrosieproces zich zal ontwikkelen.
De gebruikelijke instructies om te voorkomen dat inactieve ketels gaan roesten zijn als volgt:
1) het aftappen van water uit de nog hete ketel (ongeveer 90°); de ketel met lucht blazen totdat deze volledig leeg is en droog wordt gehouden;
2) vullen van de ketel met alkalisch water (pH = 11), dat een overmaat aan SO3"-ionen bevat (ongeveer 0,01%) en bewaren onder een water- of stoomsluis;
3) vullen van de ketel met een alkalische oplossing die zouten van chroomzuur bevat (0,02-0,03% CrO4").
Bij het chemisch reinigen van ketels wordt op veel plaatsen de beschermlaag van ijzeroxide verwijderd. Vervolgens worden deze plaatsen mogelijk niet bedekt met een nieuw gevormde doorlopende laag en verschijnen er schelpen op, zelfs als er geen koper is. Daarom is het aan te raden om direct na de chemische reiniging de ijzeroxidelaag te vernieuwen door middel van een behandeling met een kokende alkalische oplossing (vergelijkbaar met nieuwe ketels die in gebruik worden genomen).
Corrosie van economizers
De algemene bepalingen omtrent ketelcorrosie gelden eveneens voor economizers. De economiser, die het voedingswater verwarmt en zich voor de ketel bevindt, is echter bijzonder gevoelig voor de vorming van corrosieputten. Het vertegenwoordigt het eerste oppervlak met hoge temperaturen dat wordt blootgesteld aan de schadelijke effecten van zuurstof opgelost in het voedingswater. Bovendien heeft het water dat door de economiser stroomt over het algemeen een lage pH en bevat het geen chemische retarders.
De strijd tegen corrosie van economizers bestaat uit het ontluchten van water en het toevoegen van alkalische en chemische vertragers.
Soms wordt de behandeling van ketelwater uitgevoerd door een deel ervan door een economiser te leiden. In dit geval moet slibafzetting in de economiser worden vermeden. Er moet ook rekening worden gehouden met het effect van een dergelijke ketelwaterrecirculatie op de stoomkwaliteit.
KETELWATERBEHANDELING
Bij de behandeling van ketelwater ter bescherming tegen corrosie is de vorming en instandhouding van een beschermfilm op de metalen oppervlakken. De combinatie van stoffen die aan het water worden toegevoegd, is afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden, met name van druk, temperatuur, thermische belasting van de kwaliteit van het voedingswater. In alle gevallen moeten echter drie regels in acht worden genomen: het ketelwater moet alkalisch zijn, mag geen opgeloste zuurstof bevatten en het verwarmingsoppervlak vervuilen.Bijtende soda biedt de beste bescherming bij pH = 11-12. In de praktijk met een complexe samenstelling van ketelwater beste resultaten verkregen bij pH = 11. Voor ketels die bij een druk van minder dan 17,5 kg/cm2 werken, wordt de pH gewoonlijk tussen 11,0 en 11,5 gehouden. Voor hogere drukken, vanwege de mogelijkheid van metaalvernietiging als gevolg van onjuiste circulatie en lokale toename van de concentratie van de alkalische oplossing, wordt de pH gewoonlijk gelijk gesteld aan 10,5 - 11,0.
Om resterende zuurstof te verwijderen, worden veel chemische reductiemiddelen gebruikt: zouten van zwaveligzuur, ijzeroxidehydraat en organische reductiemiddelen. IJzerverbindingen zijn zeer goed in het verwijderen van zuurstof, maar vormen slib wat een ongewenst effect heeft op de warmteoverdracht. Organische reductiemiddelen worden vanwege hun instabiliteit bij hoge temperaturen over het algemeen niet aanbevolen voor ketels die werken bij een druk van meer dan 35 kg/cm2. Er zijn gegevens over de ontleding van zwavelhoudende zouten bij verhoogde temperaturen. Het gebruik ervan in kleine concentraties in ketels die werken onder druk tot 98 kg/cm2 wordt echter algemeen toegepast. Veel hogedrukinstallaties werken zonder enige chemische ontluchting.
De kosten van speciale apparatuur voor ontluchting, ondanks het onbetwiste nut ervan, zijn niet altijd gerechtvaardigd voor kleine installaties die bij relatief lage drukken werken. Bij drukken onder 14 kg/cm2 kan door gedeeltelijke ontluchting in de voedingswaterverwarmers het gehalte aan opgeloste zuurstof op ongeveer 0,00007% worden gebracht. Het toevoegen van chemische reductiemiddelen geeft goede resultaten, vooral als de pH van het water boven de 11 is, en er worden zuurstofvangers toegevoegd voordat het water de ketel binnenkomt, die ervoor zorgen dat de zuurstof buiten de ketel wordt opgenomen.
CORROSIE IN GECONCENTREERD KETELWATER
Lage concentraties natronloog (in de orde van grootte van 0,01%) dragen bij aan het behoud van de oxidelaag op het staal in een staat die op betrouwbare wijze bescherming biedt tegen corrosie. Een plaatselijke verhoging van de concentratie veroorzaakt ernstige corrosie.Gebieden van het keteloppervlak, waar de alkaliconcentratie een gevaarlijke waarde bereikt, worden meestal gekenmerkt door een overmatige warmtetoevoer in verhouding tot het circulerende water. Met alkali verrijkte zones nabij het metaaloppervlak kunnen op verschillende plaatsen in de ketel voorkomen. Corrosieputten zijn gerangschikt in stroken of langwerpige secties, soms glad en soms gevuld met hard en dicht magnetisch oxide.
Buizen die horizontaal of licht hellend zijn en worden blootgesteld aan intense straling van bovenaf, zijn aan de binnenkant gecorrodeerd, langs de bovenste generatrix. Soortgelijke gevallen werden waargenomen in ketels met een grote capaciteit en werden ook gereproduceerd in speciaal ontworpen experimenten.
Leidingen waarin de watercirculatie ongelijkmatig is of gebroken wanneer de ketel zwaar wordt belast, kunnen worden vernietigd langs de onderste generatrice. Soms is corrosie meer uitgesproken langs het variabele waterpeil aan de zijvlakken. Vaak kan men overvloedige opeenhopingen van magnetisch ijzeroxide waarnemen, soms los, soms vertegenwoordigend dichte massa's.
Oververhitting van staal verhoogt vaak de vernietiging. Dit kan gebeuren als gevolg van de vorming van een stoomlaag aan de bovenzijde van de schuine buis. De vorming van een stoommantel is ook mogelijk in verticale buizen met een verhoogde warmtetoevoer, zoals blijkt uit temperatuurmetingen op verschillende plaatsen van de buizen tijdens de werking van de ketel. Karakteristieke gegevens verkregen tijdens deze metingen worden getoond in Fig. 7. Beperkte gebieden van oververhitting in verticale buizen met een normale temperatuur boven en onder de "hot spot", mogelijk het resultaat van filmkokend water.
Elke keer dat zich een stoombel vormt op het oppervlak van de ketelbuis, stijgt de temperatuur van het metaal eronder.
Een toename van de alkaliconcentratie in water zou moeten optreden op het grensvlak: stoombel - water - verwarmingsoppervlak. Op afb. het is aangetoond dat zelfs een lichte verhoging van de temperatuur van de waterfilm in contact met het metaal en met de uitzettende dampbel leidt tot de concentratie van natronloog, al gemeten in procenten en niet in delen per miljoen. De film van water verrijkt met alkali, gevormd als gevolg van het verschijnen van elke dampbel, tast een klein deel van het metaal aan en gedurende een zeer korte tijd. Het totale effect van stoom op het verwarmingsoppervlak kan echter worden vergeleken met de continue werking van een geconcentreerde alkalische oplossing, ondanks het feit dat de totale massa water slechts een miljoenste natronloog bevat. Er zijn verschillende pogingen ondernomen om een oplossing te vinden voor het probleem dat gepaard gaat met een plaatselijke verhoging van de concentratie van natronloog op verwarmingsoppervlakken. Daarom werd voorgesteld om neutrale zouten (bijvoorbeeld metaalchloriden) aan water toe te voegen in een hogere concentratie dan natronloog. Het is echter het beste om de toevoeging van natronloog volledig uit te sluiten en de vereiste pH-waarde te bieden door hydrolyseerbare zouten van fosforzuur in te voeren. De relatie tussen de pH van de oplossing en de concentratie natriumfosforzout wordt getoond in Fig. Ondanks het feit dat water natriumfosforzout bevat hoge waarde pH, kan het worden verdampt zonder een significante toename van de concentratie van hydroxylionen.
Er moet echter aan worden herinnerd dat het uitsluiten van de werking van natronloog alleen betekent dat één factor die corrosie versnelt, is verwijderd. Als er zich een stoommantel in de buizen vormt, is corrosie, ook al bevat het water geen alkali, nog steeds mogelijk, zij het in mindere mate dan bij aanwezigheid van natronloog. De oplossing voor het probleem moet ook worden gezocht door het ontwerp te veranderen, waarbij tegelijkertijd rekening moet worden gehouden met de neiging tot een constante toename van de energie-intensiteit van de verwarmingsoppervlakken, wat op zijn beurt zeker de corrosie verhoogt. Als de temperatuur van een dunne laag water, direct aan het verwarmingsoppervlak van de buis, de gemiddelde temperatuur van het water in de grove overschrijdt, al is het maar een klein beetje, kan de concentratie caustic soda in zo'n laag relatief sterk toenemen. De curve geeft bij benadering de evenwichtscondities weer in een oplossing die alleen caustic soda bevat. De exacte gegevens zijn mede afhankelijk van de druk in de ketel.
ALKALISCHE FRITABILITEIT VAN STAAL
Alkali-brosheid kan worden gedefinieerd als het verschijnen van scheuren in het gebied van klinknagelnaden of in andere verbindingen waar een geconcentreerde alkali-oplossing zich kan ophopen en waar er hoge mechanische spanningen zijn.De ernstigste beschadigingen ontstaan bijna altijd op het gebied van klinknagelnaden. Soms zorgen ze ervoor dat de ketel ontploft; vaker is het nodig om dure reparaties uit te voeren, zelfs van relatief nieuwe ketels. Een Amerikaan Spoorweg geregistreerde scheuren in 40 locomotiefketels in een jaar tijd, waarvoor reparaties ter waarde van ongeveer $ 60.000 nodig waren. Het uiterlijk van broosheid werd ook gevonden op buizen op de plaatsen van affakkelen, op verbindingen, spruitstukken en op plaatsen met schroefdraadverbindingen.
Spanning die nodig is om alkalische verbrossing te laten optreden
De praktijk toont een lage kans op brosse breuk van conventioneel ketelstaal als de spanningen de vloeigrens niet overschrijden. Spanningen veroorzaakt door stoomdruk of een gelijkmatig verdeelde belasting door het eigen gewicht van de constructie kunnen niet leiden tot scheurvorming. Echter, de spanningen die ontstaan door het rollen plaatmateriaal, bestemd voor de fabricage van ketels, kan vervorming tijdens het klinken of elke vorm van koud bewerken, in combinatie met blijvende vervorming, de vorming van scheuren veroorzaken.
De aanwezigheid van uitwendig uitgeoefende spanningen is niet noodzakelijk voor het ontstaan van scheuren. Een monster van ketelstaal, dat eerder op een constante buigspanning werd gehouden en vervolgens wordt losgelaten, kan barsten in een alkalische oplossing waarvan de concentratie gelijk is aan de verhoogde concentratie alkali in het ketelwater.
Alkaliconcentratie
De normale alkaliconcentratie in de keteltrommel kan geen barsten veroorzaken, omdat deze niet hoger is dan 0,1% NaOH, en de laagste concentratie waarbij alkalische verbrossing wordt waargenomen, is ongeveer 100 keer hoger dan normaal.
Dergelijke hoge concentraties kunnen het gevolg zijn van de extreem langzame infiltratie van water door de klinknagelnaad of een andere opening. Dit verklaart het verschijnen van harde zouten aan de buitenkant van de meeste klinknagelverbindingen in stoomketels. Het gevaarlijkste lek is er een dat moeilijk te detecteren is en een vaste afzetting achterlaat in de klinknagelverbinding waar er hoge restspanningen zijn. De gecombineerde werking van spanning en geconcentreerde oplossing kan alkalische brosse scheuren veroorzaken.
Apparaat voor alkalische verbrossing
Een speciaal apparaat voor het regelen van de samenstelling van water reproduceert het proces van verdamping van water met een toename van de concentratie van alkali op een gespannen staalmonster onder dezelfde omstandigheden waarin dit gebeurt in het gebied van de klinknagelnaad. Kraken van het testmonster geeft aan dat ketelwater van deze samenstelling alkalische brosheid kan veroorzaken. Daarom is in dit geval waterbehandeling nodig om de gevaarlijke eigenschappen ervan te elimineren. Het kraken van het controlemonster betekent echter niet dat er al scheuren in de ketel zijn of zullen ontstaan. In klinknagelnaden of in andere verbindingen is er niet noodzakelijkerwijs een lek (stomen), spanning en een toename van de alkaliconcentratie, zoals in het controlemonster.
Het regelapparaat wordt direct op de stoomketel geïnstalleerd en maakt het mogelijk om de kwaliteit van het ketelwater te beoordelen.
De test duurt 30 of meer dagen met een constante circulatie van water door het regelapparaat.
Herkenning van alkalische brosheidsscheuren
Alkali-brosse scheuren in conventioneel ketelstaal zijn van een andere aard dan vermoeiingsscheuren of scheuren ontstaan door hoge spanningen. Dit wordt geïllustreerd in Fig. I9, die de interkristallijne aard laat zien van dergelijke scheuren die een fijn netwerk vormen. Het verschil tussen intergranulaire alkalische brosse scheuren en intragranulaire scheuren veroorzaakt door corrosiemoeheid kan ter vergelijking worden gezien.
In gelegeerd staal (bijvoorbeeld nikkel of siliciummangaan) dat wordt gebruikt voor locomotiefketels, zijn scheuren ook gerangschikt in een rooster, maar gaan niet altijd tussen de kristallieten door, zoals in het geval van gewoon ketelstaal.
Theorie van alkalische verbrossing
De atomen in het kristalrooster van het metaal, gelegen aan de grenzen van de kristallieten, ervaren een minder symmetrisch effect van hun buren dan de atomen in de rest van de korrelmassa. Ze gaan dus makkelijker weg kristal rooster. Men zou kunnen denken dat met een zorgvuldige selectie van een agressief medium een dergelijke selectieve verwijdering van atomen uit de grenzen van kristallieten mogelijk zal zijn. Experimenten tonen inderdaad aan dat in zuur, neutraal (met behulp van zwak elektrische stroom, waardoor omstandigheden worden gecreëerd die gunstig zijn voor corrosie) en geconcentreerde alkalische oplossingen, kan intergranulair kraken worden verkregen. Als de oplossing die algemene corrosie veroorzaakt wordt veranderd door toevoeging van een substantie die een beschermende film vormt op het oppervlak van de kristallieten, concentreert de corrosie zich op de grenzen tussen de kristallieten.
Agressieve oplossing is in dit geval een oplossing van bijtende soda. Siliciumnatriumzout kan de oppervlakken van kristallieten beschermen zonder de grenzen ertussen aan te tasten. Het resultaat van een gewrichtsbeschermende en agressieve werking is afhankelijk van vele omstandigheden: concentratie, temperatuur, spanningstoestand van het metaal en samenstelling van de oplossing.
Er is ook een colloïdale theorie van alkalische verbrossing en een theorie van het effect van het oplossen van waterstof in staal.
Manieren om alkalische verbrossing tegen te gaan
Een van de manieren om alkalische brosheid tegen te gaan, is door het klinken van de ketels te vervangen door lassen, waardoor de mogelijkheid van lekkage wordt geëlimineerd. Brosheid kan ook worden geëlimineerd door gebruik te maken van staal dat bestand is tegen interkristallijne corrosie of door het ketelwater chemisch te behandelen. Bij de momenteel gebruikte geklonken ketels is de laatste methode de enige aanvaardbare.
Voorlopige tests met een controlemonster vertegenwoordigen de beste manier het bepalen van de effectiviteit van bepaalde beschermende toevoegingen aan water. Natriumsulfidezout voorkomt barsten niet. Stikstof-natriumzout wordt met succes gebruikt om scheuren te voorkomen bij drukken tot 52,5 kg/cm2. Geconcentreerde natriumstikstofzoutoplossingen die bij atmosferische druk koken, kunnen spanningscorrosiescheuren in zacht staal veroorzaken.
Momenteel wordt natriumstikstofzout veel gebruikt in stationaire ketels. De concentratie natriumstikstofzout komt overeen met 20-30% van de alkaliconcentratie.
CORROSIE VAN STOOMOVERVERHITTERS
Corrosie op de binnenoppervlakken van oververhitterbuizen is voornamelijk te wijten aan de interactie tussen metaal en stoom bij hoge temperatuur en, in mindere mate, aan het meesleuren van ketelwaterzouten door stoom. In het laatste geval kunnen zich films van oplossingen met een hoge concentratie natronloog vormen op de metalen wanden, waardoor het staal direct wordt aangetast of afzettingen ontstaan die op de buiswand sinteren, wat kan leiden tot de vorming van uitstulpingen. Bij stationair draaiende ketels en bij stoomcondensatie in relatief koude oververhitters kan onder invloed van zuurstof en koolzuuranhydride putvorming ontstaan.Waterstof als maat voor corrosiesnelheid
De stoomtemperatuur in moderne ketels benadert de temperaturen die worden gebruikt bij de industriële productie van waterstof door een directe reactie tussen stoom en ijzer.
De corrosiesnelheid van buizen gemaakt van koolstof en gelegeerd staal onder invloed van stoom, bij temperaturen tot 650 °, kan worden beoordeeld aan de hand van het volume waterstof dat vrijkomt. Waterstofontwikkeling wordt soms gebruikt als maat voor algemene corrosie.
Onlangs zijn er drie soorten miniatuurgas- en luchtverwijderingseenheden gebruikt in Amerikaanse energiecentrales. Ze zorgen voor volledige verwijdering van gassen en het ontgaste condensaat is geschikt voor de bepaling van zouten die door stoom uit de ketel worden afgevoerd. Een geschatte waarde van de algemene corrosie van de oververhitter tijdens de werking van de ketel kan worden verkregen door het verschil in waterstofconcentraties te bepalen in stoommonsters genomen voor en na de passage door de oververhitter.
Corrosie veroorzaakt door onzuiverheden in stoom
De verzadigde stoom die de oververhitter binnenkomt, voert kleine maar meetbare hoeveelheden gassen en zouten uit het ketelwater met zich mee. De meest voorkomende gassen zijn zuurstof, ammoniak en koolstofdioxide. Wanneer stoom door de oververhitter gaat, wordt geen merkbare verandering in de concentratie van deze gassen waargenomen. Slechts geringe corrosie van de metalen oververhitter kan aan deze gassen worden toegeschreven. Tot nu toe is niet bewezen dat in water opgeloste zouten, in droge vorm of afgezet op oververhitterelementen, kunnen bijdragen aan corrosie. Bijtende soda, het hoofdbestanddeel van zouten die worden meegevoerd in ketelwater, kan echter bijdragen aan de corrosie van een sterk verhitte buis, vooral als de alkali aan de metalen wand hecht.
Het verhogen van de zuiverheid van verzadigde stoom wordt bereikt door vooraf zorgvuldig gassen uit het voedingswater te verwijderen. Het verminderen van de hoeveelheid zout die in stoom wordt meegevoerd, wordt bereikt door grondige reiniging in de bovenste opvangbak, met behulp van mechanische afscheiders, verzadigde stoomspoeling met voedingswater of geschikte chemische waterbehandeling.
Bepaling van de concentratie en aard van gassen die worden meegevoerd in verzadigde stoom wordt uitgevoerd met behulp van de bovengenoemde apparaten en chemische analyse. Het is handig om de zoutconcentratie in verzadigde stoom te bepalen door de elektrische geleidbaarheid van water te meten of door een grote hoeveelheid condensaat te verdampen.
Een verbeterde methode voor het meten van elektrische geleidbaarheid wordt voorgesteld, en passende correcties voor sommige opgeloste gassen worden gegeven. Het condensaat in de bovengenoemde miniatuurontgassers kan ook worden gebruikt om elektrische geleidbaarheid te meten.
Wanneer de ketel inactief is, is de oververhitter een koelkast waarin zich condensaat ophoopt; in dit geval is normale putvorming onder water mogelijk als de stoom zuurstof of kooldioxide bevat.
populaire artikels
MINISTERIE VAN ENERGIE EN ELEKTRIFICATIE VAN DE USSR
BELANGRIJKSTE WETENSCHAPPELIJKE EN TECHNISCHE AFDELING ENERGIE EN ELEKTRIFICATIE
METHODOLOGISCHE INSTRUCTIES
DOOR WAARSCHUWING
LAGE TEMPERATUUR
OPPERVLAKTE CORROSIE
VERWARMING EN GASSCHOORSTEEN VAN KETELS
KB 34.26.105-84
SOYUZTEKHENERGO
Moskou 1986
ONTWIKKELD door de All-Union Twice Order of the Red Banner of Labour Thermal Engineering Research Institute vernoemd naar F.E. Dzerzhinsky
UITVOERERS R.A. PETROSYAN, I.I. NADYROV
GOEDGEKEURD door de Technische Hoofddirectie voor de werking van energiesystemen op 22 april 1984.
Plaatsvervangend hoofd D.Ya. SHAMARAKOV
|
METHODOLOGISCHE INSTRUCTIES TER VOORKOMING VAN LAGE TEMPERATUUR-CORROSIE VAN VERWARMINGSOPPERVLAKKEN EN GASKOPPELINGEN VAN KETELS |
KB 34.26.105-84 |
Vervaldatum ingesteld
vanaf 01.07.85
tot 01.07.2005
Deze richtlijnen zijn van toepassing op lagetevan stoom- en warmwaterketels (economisers, gasverdampers, luchtverhitters van verschillende typen, enz.), evenals op het gastraject achter luchtverhitters (gaskanalen, ascollectoren, rookafzuigers , schoorstenen) en stel methoden vast om oppervlakteverwarming te beschermen tegen corrosie bij lage temperatuur.
De richtlijnen zijn bedoeld voor thermische centrales die werken op zure brandstoffen en organisaties die ketelapparatuur ontwerpen.
1. Corrosie bij lage temperatuur is de corrosie van staartverwarmingsoppervlakken, gaskanalen en schoorstenen van ketels onder invloed van condensatie daarop van griepsgassen zwavelzuur damp.
2. Condensatie van zwavelzuurdampen, waarvan het volumegehalte in rookgassen bij de verbranding van zwavelhoudende brandstoffen slechts enkele duizendsten van een procent bedraagt, treedt op bij temperaturen die beduidend (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 rookgasdauwpunttemperatuur.
Voor het verwarmen van oppervlakken die worden gekoeld door een medium met een hoge warmteoverdrachtscoëfficiënt (economisers, gasverdampers, enz.), moeten de temperaturen van het medium bij hun inlaat de dauwpunttemperatuur met ongeveer 10 °C overschrijden.
5. Voor de verwarmingsoppervlakken van warmwaterketels die werken op zwavelhoudende stookolie, kunnen de voorwaarden voor volledige uitsluiting van corrosie bij lage temperatuur niet worden gerealiseerd. Om dit te verminderen, is het noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de temperatuur van het water bij de inlaat van de ketel gelijk is aan 105 - 110 °C. Bij gebruik van warmwaterboilers als piekboilers kan deze modus worden geleverd met volledig gebruik van netwerkboilers. Bij gebruik van warmwaterboilers in de hoofdmodus kan een verhoging van de temperatuur van het water dat de boiler binnenkomt worden bereikt door warm water te recirculeren.
In installaties die gebruikmaken van het schema voor het aansluiten van warmwaterketels op het verwarmingsnetwerk via waterwarmtewisselaars, zijn de voorwaarden voor het verminderen van corrosie bij lage temperatuur van verwarmingsoppervlakken volledig aanwezig.
6. Voor luchtverwarmers van stoomketels is de volledige uitsluiting van corrosie bij lage temperatuur verzekerd wanneer de ontwerptemperatuur van de wand van het koudste gedeelte de dauwpunttemperatuur bij alle ketelbelastingen met 5-10 °C overschrijdt (de minimumwaarde verwijst tot de minimale belasting).
7. De berekening van de wandtemperatuur van buisvormige (TVP) en regeneratieve (RAH) luchtverwarmers wordt uitgevoerd volgens de aanbevelingen van de "Warmteberekening van keteleenheden. Normatieve methode” (M.: Energy, 1973).
8. Bij toepassing in buisvormige luchtverwarmers als eerste (door lucht) doorgang van vervangbare koudeblokjes of blokjes van buizen met een zuurbestendige coating (geëmailleerd e.d.), evenals die van corrosiebestendig materiaal, volgende worden gecontroleerd op voorwaarden voor volledige uitsluiting van lage temperatuurcorrosie (door lucht) metalen kubussen van de luchtverwarmer. In dit geval moet de keuze van de wandtemperatuur van koude metalen kubussen van vervangbare, evenals corrosiebestendige kubussen, intensieve vervuiling van leidingen uitsluiten, waarvoor hun minimale wandtemperatuur tijdens de verbranding van zwavelhoudende stookolie onder de dauw moet liggen punt van rookgassen met niet meer dan 30 - 40 ° C. Bij het verbranden van vaste zwavelbrandstoffen moet de minimale temperatuur van de buiswand, volgens de voorwaarden om de intensieve vervuiling ervan te voorkomen, ten minste 80 °C zijn.
9. In RAH, onder omstandigheden van volledige uitsluiting van corrosie bij lage temperatuur, wordt hun hete deel berekend. Het koude deel van de RAH is corrosiebestendig gemaakt (geëmailleerd, keramisch, laaggelegeerd staal, enz.) of vervangbaar uit platte metalen platen met een dikte van 1,0 - 1,2 mm, gemaakt van koolstofarm staal. De voorwaarden voor het voorkomen van intense vervuiling van de verpakking worden nageleefd bij het voldoen aan de vereisten van de clausule van dit document.
10. Als geëmailleerde pakking worden metalen platen met een dikte van 0,6 mm gebruikt. De levensduur van geëmailleerde verpakkingen, vervaardigd in overeenstemming met TU 34-38-10336-89, is 4 jaar.
Porseleinen kokers, keramische blokken of porseleinen borden met uitsteeksels kunnen als keramische pakking worden gebruikt.
Gezien de vermindering van het stookolieverbruik door thermische centrales, is het raadzaam om voor het koude deel van de RAH een pakking te gebruiken van laaggelegeerd staal 10KhNDP of 10KhSND, waarvan de corrosieweerstand 2–2,5 keer hoger is dan die van koolstofarm staal.
11. Om luchtverwarmers tijdens de opstartperiode te beschermen tegen lage-temperatuurcorrosie, is het noodzakelijk om de maatregelen uit te voeren die zijn uiteengezet in de "Richtlijnen voor het ontwerp en de werking van krachtverhitters met draadvinnen" (M.: SPO Soyuztekhenergo , 1981).
Het aansteken van de ketel op zwavelhoudende stookolie moet worden uitgevoerd met het luchtverwarmingssysteem vooraf ingeschakeld. De temperatuur van de lucht voor de luchtverwarmer in de beginperiode van het aansteken dient in de regel 90 °C te zijn.
11a. Om de luchtverwarmers te beschermen tegen corrosie bij lage temperatuur ("station") op een gestopte ketel, waarvan het niveau ongeveer twee keer zo hoog is als de corrosiesnelheid tijdens bedrijf, is het noodzakelijk om de lucht grondig te reinigen voordat de ketel wordt uitgeschakeld kachels van externe afzettingen. Tegelijkertijd wordt aanbevolen om, voordat de ketel wordt uitgeschakeld, de luchttemperatuur bij de inlaat van de luchtverwarmer op het niveau van zijn waarde bij de nominale belasting van de ketel te houden.
Reiniging van TVP wordt uitgevoerd met hagel met een aanvoerdichtheid van minimaal 0,4 kg/m.s (p. van dit document).
Voor vaste brandstoffen, rekening houdend met het aanzienlijke risico op corrosie van ascollectoren, moet de temperatuur van de rookgassen worden gekozen boven het dauwpunt van de rookgassen met 15-20 °C.
Bij zwavelhoudende stookolie moet de rookgastemperatuur ca. 10 °C hoger zijn dan de dauwpunttemperatuur bij nominale belasting van de ketel.
Afhankelijk van het zwavelgehalte in de stookolie moet de berekende rookgastemperatuur bij nominale ketelbelasting als volgt worden genomen:
Rookgastemperatuur, ºС...... 140 150 160 165
Bij verbranding van zwavelhoudende stookolie met zeer kleine luchtovermaat (α ≤ 1,02) kan de rookgastemperatuur lager worden genomen, rekening houdend met de resultaten van dauwpuntmetingen. Door de overgang van kleine luchtoverschotten naar extreem kleine luchtoverschotten daalt de dauwpunttemperatuur gemiddeld met 15 - 20 °C.
Om een betrouwbare werking te garanderen schoorsteen en het voorkomen van vochtverlies op de wanden wordt niet alleen beïnvloed door de temperatuur van de uitlaatgassen, maar ook door hun verbruik. De werking van de buis met belastingsomstandigheden die aanzienlijk lager zijn dan die van het ontwerp, verhoogt de kans op corrosie bij lage temperatuur.
Bij de verbranding van aardgas wordt een rookgastemperatuur van minimaal 80 °C aanbevolen.
13. Wanneer de ketelbelasting wordt verminderd in het bereik van 100 - 50% van de nominale belasting, moet men ernaar streven de rookgastemperatuur te stabiliseren, waarbij deze niet meer dan 10 °C mag dalen ten opzichte van de nominale waarde.
De meest economische manier om de rookgastemperatuur te stabiliseren, is door de luchtvoorverwarmingstemperatuur in de verwarmers te verhogen naarmate de belasting afneemt.
De minimaal toegestane temperaturen voor luchtvoorverwarming vóór RAH worden genomen in overeenstemming met clausule 4.3.28 van de regels voor de technische werking van energiecentrales en netwerken (M.: Energoatomizdat, 1989).
In gevallen waar optimale temperaturen rookgassen niet kunnen worden geleverd vanwege onvoldoende RAH-verwarmingsoppervlak, moeten worden genomen waarbij de rookgastemperatuur de waarden gegeven in paragrafen van deze richtlijnen niet overschrijdt.
16. Door het ontbreken van betrouwbare zuurbestendige coatings ter bescherming tegen lage-temperatuurcorrosie van metalen gaskanalen, kan hun betrouwbare werking worden verzekerd door een grondige isolatie, waarbij ervoor wordt gezorgd dat het temperatuurverschil tussen de rookgassen en de muur niet meer is dan 5 ° C.
De momenteel gebruikte isolatiematerialen en constructies zijn niet voldoende betrouwbaar bij langdurig gebruik, daarom is het noodzakelijk om periodiek, ten minste eenmaal per jaar, hun toestand te controleren en, indien nodig, reparatie- en restauratiewerkzaamheden uit te voeren.
17. Bij gebruik op proef ter bescherming van gaskanalen tegen lage-temperatuurcorrosie van verschillende coatings, moet er rekening mee worden gehouden dat deze laatste hittebestendigheid en gasdichtheid moeten bieden bij temperaturen die de rookgastemperatuur met ten minste 10 ° C overschrijden , weerstand tegen zwavelzuurconcentraties van 50 - 80% in het temperatuurbereik van respectievelijk 60 - 150 ° C, en de mogelijkheid van reparatie en restauratie.
18. Voor oppervlakken met een lage temperatuur, RAH-constructie-elementen en ketelschoorstenen is het raadzaam om laaggelegeerde staalsoorten 10KhNDP en 10KhSND te gebruiken, die 2-2,5 keer beter zijn dan koolstofstaal wat betreft corrosieweerstand.
Absolute corrosieweerstand is alleen aanwezig bij zeer schaarse en dure hooggelegeerde staalsoorten (bijvoorbeeld staal EI943, dat tot 25% chroom en tot 30% nikkel bevat).
Sollicitatie
1. Theoretisch kan de dauwpunttemperatuur van rookgassen met een bepaald gehalte aan zwavelzuurdamp en water worden gedefinieerd als het kookpunt van een oplossing van zwavelzuur met een zodanige concentratie waarbij hetzelfde gehalte aan waterdamp en zwavelzuur wordt aanwezig boven de oplossing.
Afhankelijk van de meettechniek kan de gemeten dauwpunttemperatuur afwijken van de theoretische waarde. In deze aanbevelingen voor rookgasdauwpunttemperatuur tr Er wordt uitgegaan van de oppervlaktetemperatuur van een standaard glassensor met 7 mm lange platina-elektroden die op een afstand van 7 mm van elkaar zijn gesoldeerd, waarbij de weerstand van de dauwfilm tussen de elektroden in de stationaire toestand 107 Ohm is. Het meetcircuit van de elektroden maakt gebruik van laagspanningswisselstroom (6 - 12 V).
2. Bij het verbranden van zwavelhoudende stookolie met een luchtovermaat van 3 - 5% is de dauwpunttemperatuur van rookgassen afhankelijk van het zwavelgehalte in de brandstof Sp(rijst.).
Bij het verbranden van zwavelhoudende stookolie met extreem lage luchtovermaat (α ≤ 1,02) moet de rookgasdauwpunttemperatuur worden ontleend aan de resultaten van speciale metingen. De voorwaarden voor het overschakelen van ketels naar de modus met α ≤ 1,02 zijn uiteengezet in de "Richtlijnen voor het overzetten van ketels die werken op zwavelhoudende brandstoffen naar de verbrandingsmodus met een extreem kleine luchtovermaat" (M.: SPO Soyuztekhenergo, 1980).
3. Bij het verbranden van zwavelhoudende vaste brandstoffen in verpulverde toestand, de dauwpunttemperatuur van rookgassen tp kan worden berekend uit het verlaagde gehalte aan zwavel en as in de brandstof Spr, Arpr en condensatietemperatuur van waterdamp tkon volgens de formule
Waar tante- het aandeel as in de vlucht (meestal genomen 0,85).
Rijst. 1. Afhankelijkheid van de rookgasdauwpunttemperatuur van het zwavelgehalte in verbrande stookolie
De waarde van de eerste term van deze formule op tante= 0,85 kan worden bepaald uit Fig. .
Rijst. 2. Temperatuurverschillen van het dauwpunt van rookgassen en condensatie van waterdamp daarin, afhankelijk van het verlaagde zwavelgehalte ( Spr) en as ( Arpr) in brandstof
4. Bij het verbranden van gasvormige zwavelhoudende brandstoffen kan het rookgasdauwpunt worden bepaald aan de hand van afb. op voorwaarde dat het zwavelgehalte in het gas wordt berekend als verlaagd, d.w.z. als massapercentage per 4186,8 kJ/kg (1000 kcal/kg) van de calorische waarde van het gas.
Voor gasvormige brandstoffen kan het gereduceerde massapercentage zwavelgehalte worden bepaald uit de formule
Waar M- het aantal zwavelatomen in het molecuul van de zwavelhoudende component;
Q- volumepercentage zwavel (zwavelhoudende component);
Qn- calorische waarde van gas in kJ/m3 (kcal/nm3);
MET- coëfficiënt gelijk aan 4,187 als Qn uitgedrukt in kJ/m3 en 1,0 indien in kcal/m3.
5. De corrosiesnelheid van de vervangbare metalen pakking van luchtverwarmers tijdens de verbranding van stookolie is afhankelijk van de temperatuur van het metaal en de mate van corrosiviteit van rookgassen.
Bij het verbranden van zwavelhoudende stookolie met een luchtovermaat van 3-5% en het blazen van het oppervlak met stoom, kan de corrosiesnelheid (aan beide zijden in mm/jaar) van RAH-pakkingen voorlopig 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. |
||||||||
|
Meer dan 0,41 tot 1,0 incl. |
||||||||
6. Voor kolen met een hoog gehalte aan calciumoxide in de as zijn de dauwpunttemperaturen lager dan berekend volgens de paragrafen van deze Richtlijnen. Voor dergelijke brandstoffen wordt aanbevolen om de resultaten van directe metingen te gebruiken.
