Menetelmät korroosion estämiseksi kuumavesikattiloissa. Korroosio ja eroosio keski- ja matalapainekattiloissa uunin puolelta. Syöttövesireitin ja lauhteen johtojen korroosio

Mikä on Hydro-X:

Hydro-X on Tanskassa 70 vuotta sitten keksitty menetelmä ja ratkaisu, joka tarjoaa tarvittavan korjaavan vedenkäsittelyn lämmitysjärjestelmiin ja kattiloihin, sekä kuumalle vedelle että höyrylle alhaisella höyrypaineella (jopa 40 atm). Hydro-X-menetelmää käytettäessä kiertoveteen lisätään vain yksi liuos, joka toimitetaan kuluttajalle muovitölkeissä tai -tynnyreissä käyttövalmiina. Tämä mahdollistaa sen, että yrityksillä ei ole erityisiä varastoja kemiallisille reagensseille, liikkeitä tarvittavien liuosten valmistamiseksi jne.

Hydro-X:n käytöllä varmistetaan vaaditun pH-arvon ylläpito, veden puhdistuminen hapesta ja vapaasta hiilidioksidista, hilseilyn muodostumisen estäminen ja mahdollisen pintojen puhdistuksen sekä korroosiosuojan.

Hydro-X on kirkas, kellertävänruskea neste, homogeeninen, voimakkaasti emäksinen, jonka ominaispaino on noin 1,19 g / cm 20 °C:ssa. Sen koostumus on vakaa, eikä myöskään pitkäaikaisessa varastoinnissa tapahdu nesteen erottumista tai sedimentaatiota, joten sitä ei tarvitse sekoittaa ennen käyttöä. Neste ei ole syttyvää.

Hydro-X-menetelmän etuja ovat vedenkäsittelyn yksinkertaisuus ja tehokkuus.

Töissä veden lämmitysjärjestelmät, mukaan lukien lämmönvaihtimet, kuumavesi- tai höyrykattilat, niihin syötetään yleensä lisävettä. Kalkkikiven muodostumisen estämiseksi on suoritettava vedenkäsittely lietteen ja suolojen pitoisuuden vähentämiseksi kattilavedessä. Vedenkäsittely voidaan suorittaa esimerkiksi käyttämällä pehmennyssuodattimia, käyttämällä demineralisaatiota, käänteisosmoosia jne. Myös tällaisen käsittelyn jälkeen on olemassa ongelmia, jotka liittyvät mahdolliseen korroosioon. Kun veteen lisätään kaustista soodaa, trinatriumfosfaattia jne., myös korroosio-ongelma säilyy ja höyrykattiloissa höyrysaaste.

Tarpeeksi yksinkertainen menetelmä Kalkkikiven ja korroosion ilmaantumisen estämiseen käytetään Hydro-X-menetelmää, jonka mukaan kattilaveteen lisätään pieni määrä jo valmistettua liuosta, joka sisältää 8 orgaanista ja epäorgaanista komponenttia. Menetelmän edut ovat seuraavat:

- ratkaisu tulee kuluttajalle käyttövalmiina muodossa;

- liuosta syötetään pieninä määrinä veteen joko manuaalisesti tai annostelupumpulla;

- Hydro-X:ää käytettäessä ei tarvitse käyttää muita kemikaaleja;

- Kattilaveteen syötetään noin 10 kertaa vähemmän vaikuttavia aineita kuin käytettäessä perinteisiä menetelmiä vedenkäsittely;

Hydro-X ei sisällä myrkyllisiä komponentteja. Natriumhydroksidin NaOH:n ja trinatriumfosfaatin Na3PO4:n lisäksi kaikki muut aineet uutetaan myrkyttömistä kasveista;

- kun sitä käytetään höyrykattilat ja höyrystimet tuottavat puhdasta höyryä ja estävät vaahtoamisen.

Hydro-X:n koostumus.

Ratkaisu sisältää kahdeksan erilaisia ​​aineita sekä orgaanisia että epäorgaanisia. Hydro-X:n vaikutusmekanismi on luonteeltaan monimutkainen fysikaalis-kemiallinen.

Kunkin komponentin vaikutussuunta on suunnilleen seuraava.

Natriumhydroksidi NaOH määränä 225 g / l vähentää veden kovuutta ja säätelee pH-arvoa, suojaa magnetiittikerrosta; trinatriumfosfaatti Na3PO4 määränä 2,25 g / l - estää kalkin muodostumista ja suojaa raudan pintaa. Kaikki kuusi orgaanista yhdistettä eivät ylitä yhteensä 50 g/l, ja niihin kuuluvat ligniini, tanniini, tärkkelys, glykoli, natriumalginaatti ja natriummannuronaatti. Perusaineiden NaOH ja Na3PO4 kokonaismäärä Hydro-X-veden käsittelyssä on stoikiometrisen periaatteen mukaan hyvin pieni, noin kymmenen kertaa pienempi kuin perinteisessä käsittelyssä.

Hydro-X:n komponenttien vaikutus on enemmän fysikaalista kuin kemiallista.

Orgaaniset lisäaineet palvelevat seuraavia tarkoituksia.

Natriumalginaattia ja natriummannuronaattia käytetään yhdessä joidenkin katalyyttien kanssa auttamaan kalsium- ja magnesiumsuolojen saostuksessa. Tanniinit imevät happea ja muodostavat korroosiolta suojaavan rautakerroksen. Ligniini toimii tanniinina ja auttaa myös poistamaan olemassa olevaa kalkkia. Tärkkelys muodostaa lietteen, ja glykoli estää vaahtoamisen ja kosteuspisaroiden kulkeutumisen. Epäorgaaniset yhdisteet ylläpitävät heikosti emäksistä ympäristöä, joka on välttämätön orgaanisten aineiden tehokkaalle toiminnalle, ja ne toimivat Hydro-X-pitoisuuden indikaattorina.

Hydro-X:n toimintaperiaate.

Orgaanisilla komponenteilla on ratkaiseva rooli Hydro-X:n toiminnassa. Vaikka niitä on läsnä minimaalisia määriä, syvän dispersionsa vuoksi niiden aktiivinen reaktiopinta on melko suuri. Hydro-X:n orgaanisten komponenttien molekyylipaino on merkittävä, mikä tarjoaa fyysisen vaikutuksen vetää saastuttavia molekyylejä puoleensa. Tämä vedenkäsittelyvaihe tapahtuu ilman kemiallisia reaktioita. Epäpuhtausmolekyylien imeytyminen on neutraalia. Näin voit kerätä kaikki sellaiset molekyylit, jotka luovat jäykkyyttä, sekä rautasuoloja, klorideja, piihapposuoloja jne. Kaikki vesisaasteet kertyvät lietteeseen, joka on liikkuvaa, amorfista eikä tartu yhteen. Tämä estää mahdollisen kalkin muodostumisen lämmityspinnoille, mikä on Hydro-X-menetelmän merkittävä etu.

Neutraalit Hydro-X-molekyylit absorboivat sekä positiivisia että negatiivisia ioneja (anioneja ja kationeja), jotka puolestaan ​​neutraloituvat keskenään. Ionien neutralointi vaikuttaa suoraan galvaanisen korroosion vähentämiseen, koska tämäntyyppiseen korroosioon liittyy erilaisia ​​sähköpotentiaalia.

Hydro-X on tehokas syövyttäviä kaasuja – happea ja vapaata hiilidioksidia – vastaan. 10 ppm Hydro-X-pitoisuus riittää estämään tämän tyyppistä korroosiota ympäristön lämpötilasta riippumatta.

Kaustinen sooda voi aiheuttaa emäksistä haurautta. Hydro-X:n käyttö vähentää vapaiden hydroksidien määrää, mikä vähentää merkittävästi teräksen syövyttävän haurauden riskiä.

Pysäyttämättä järjestelmää huuhtelua varten, Hydro-X-prosessi mahdollistaa vanhan olemassa olevan kalkin poistamisen. Tämä johtuu ligniinimolekyylien läsnäolosta. Nämä molekyylit tunkeutuvat kattilan huokosten läpi ja tuhoavat sen. On kuitenkin huomioitava, että jos kattila on voimakkaasti saastunut, on taloudellisesti järkevämpää suorittaa kemiallinen huuhtelu ja sitten käyttää Hydro-X:ää estämään kalkin muodostumista, mikä vähentää sen kulutusta.

Syntynyt liete kerätään lietteenkerääjiin ja poistetaan niistä säännöllisillä puhalluksilla. Lietteenkeräilijöinä voidaan käyttää suodattimia (mutakeräimiä), joiden läpi osa kattilaan palautetusta vedestä johdetaan.

On tärkeää, että Hydro-X:n vaikutuksesta muodostunut liete poistetaan aina kun mahdollista päivittäisillä kattilapuhalluksella. Puhalluksen määrä riippuu veden kovuudesta ja kasvin tyypistä. Alkuvaiheessa, kun pinnat puhdistetaan jo olemassa olevasta lietteestä ja vedessä on merkittävä epäpuhtauspitoisuus, tulee puhallus olla suurempi. Tyhjennys suoritetaan avaamalla tyhjennysventtiili kokonaan 15-20 sekunniksi päivittäin ja runsaalla raakavedellä 3-4 kertaa päivässä.

Hydro-X:ää voidaan käyttää lämmitysjärjestelmissä, kaukolämpöjärjestelmissä, matalapaineisissa höyrykattiloissa (3,9 MPa asti). Samanaikaisesti Hydro-X:n kanssa ei tule käyttää muita reagensseja paitsi natriumsulfiittia ja soodaa. On sanomattakin selvää, että lisävesireagenssit eivät kuulu tähän luokkaan.

Ensimmäisten käyttökuukausien aikana reagenssin kulutusta tulisi lisätä hieman, jotta järjestelmässä oleva kalkki poistuu. Jos on huoli siitä, että kattilan tulistimessa on suolakertymiä, se tulee puhdistaa muilla menetelmillä.

Ulkoisen vedenkäsittelyjärjestelmän läsnä ollessa on tarpeen valita Hydro-X:n optimaalinen käyttötapa, mikä varmistaa kokonaissäästöt.

Hydro-X:n yliannostus ei vaikuta haitallisesti kattilan toiminnan luotettavuuteen tai höyrykattiloiden höyryn laatuun, ja se lisää vain itse reagenssin kulutusta.

Höyrykattilat

Raakavettä käytetään täydennysvedenä.

Vakioannostus: 0,2 litraa Hydro-X:ää jokaista lisävesikuutiometriä kohden ja 0,04 litraa Hydro-X:ää jokaista lauhdekuutiometriä kohden.

Meikkivesi on pehmennettyä vettä.

Aloitusannostus: 1 litra Hydro-X:ää jokaista kattilassa olevaa kuutiometriä kohden.

Vakioannostus: 0,04 l Hydro-X jokaista lisäveden ja lauhteen kuutiometriä kohden.

Annostus kattilan kalkinpoistoon: Hydro-X:ää annostellaan 50 % enemmän kuin vakioannosta.

Lämmönjakelujärjestelmät

Meikkausvesi on raakavettä.

Alkuannostus: 1 litra Hydro-X:ää jokaista kuutiometriä vettä kohden.

Vakioannostus: 1 litra Hydro-X:ää jokaista kuutiometriä meikkivettä kohden.

Meikkivesi on pehmennettyä vettä.

Aloitusannostus: 0,5 l Hydro-X jokaista kuutiometriä vettä kohden.

Vakioannostus: 0,5 l Hydro-X jokaista kuutiometriä meikkivettä kohden.

Käytännössä lisäannostus perustuu pH- ja kovuusanalyyseihin.

Mittaus ja ohjaus

Normaali Hydro-X:n vuorokausiannos on noin 200-400 ml/tonni lisävettä, jonka keskimääräinen kovuus on 350 μgeq/dm3 CaCO3:na laskettuna plus 40 ml/tonni palauttaa vettä... Nämä ovat tietysti likimääräisiä lukuja, ja tarkemmin annostus voidaan asettaa tarkkailemalla veden laatua. Kuten todettiin, yliannostus ei aiheuta haittaa, mutta oikea annostus säästää rahaa. Normaalia käyttöä varten tarkkaillaan veden kovuutta (CaCO3:na ilmaistuna), ionisten epäpuhtauksien kokonaispitoisuutta, ominaissähkönjohtavuutta, emäksistä alkalisuutta ja vetyionien pitoisuutta (pH). Sen yksinkertaisuuden ja laaja valikoima luotettavuus Hydro-X:ää voidaan käyttää sekä manuaalisessa annostelussa että automaattisessa tilassa. Kuluttaja voi halutessaan tilata ohjausjärjestelmän ja tietokoneen ohjaus prosessi.

Korroosion tyypit. Käytön aikana höyrykattilan elementit altistuvat aggressiivisille väliaineille - vedelle, höyrylle ja savukaasut... Erota kemiallinen ja sähkökemiallinen korroosio.

Kemiallinen korroosio höyryn tai veden aiheuttama, hajottaa metallin tasaisesti koko pinnalta. Tällaisen korroosion nopeus nykyaikaisissa laivojen kattiloissa on alhainen. Vaarallisempaa on paikallinen kemiallinen korroosio, jonka aiheuttavat tuhkakerrostumien sisältämät aggressiiviset kemialliset yhdisteet (rikki, vanadiinioksidit jne.).

Yleisin ja vaarallisin on sähkökemiallinen korroosio virtaa elektrolyyttien vesiliuoksissa sähkövirran esiintyessä, mikä johtuu potentiaalierosta metallin yksittäisten osien välillä, jotka eroavat toisistaan ​​kemiallisen heterogeenisyyden, lämpötilan tai käsittelyn laadun suhteen.
Elektrolyytin roolia hoitaa vesi (sisäinen korroosio) tai kondensoitunut vesihöyry kerrostumissa (ulkoinen korroosio).

Tällaisten mikrogalvaanisten parien ilmestyminen putkien pinnalle johtaa siihen, että metalli-ioniatomit siirtyvät veteen positiivisesti varautuneiden ionien muodossa, ja putken pinta saa tässä vaiheessa negatiivisen varauksen. Jos tällaisten mikrogalvaanisten parien potentiaaliero on merkityksetön, metalli-vesi-rajapinnalle muodostuu vähitellen kaksinkertainen sähkökerros, joka hidastaa prosessin jatkoa.

Useimmissa tapauksissa yksittäisten osien potentiaalit ovat kuitenkin erilaisia, mikä aiheuttaa EMF:n syntymisen, joka on suunnattu korkeammasta potentiaalista (anodi) pienempään (katodi).

Tässä tapauksessa metalli-ioniatomit siirtyvät anodista veteen ja ylimääräiset elektronit kerääntyvät katodille. Tämän seurauksena EMF ja siten metallin tuhoutumisprosessin intensiteetti vähenevät jyrkästi.

Tätä ilmiötä kutsutaan polarisaatioksi. Jos anodipotentiaali pienenee suojaavan oksidikalvon muodostumisen tai metalli-ionien pitoisuuden lisääntymisen seurauksena anodialueella, eikä katodipotentiaali käytännössä muutu, polarisaatiota kutsutaan anodiseksi polarisaatioksi.

Kun katodilla on katodinen polarisaatio liuoksessa, ionien ja molekyylien pitoisuus, jotka pystyvät poistamaan ylimääräisiä elektroneja metallipinnalta, laskee jyrkästi. Tästä seuraa, että sähkökemiallisen korroosion torjunnan pääkohta on tällaisten olosuhteiden luominen, kun molemmat polarisaatiotyypit säilyvät.
Tämä on käytännössä mahdotonta saavuttaa, koska kattilan vedessä on aina depolarisoijia - aineita, jotka aiheuttavat polarisaatioprosessien rikkomisen.

Depolarisoijia ovat O 2- ja CO 2 -molekyylit, H+-, Cl- ja SO-4-ionit sekä rauta- ja kuparioksidit. Veteen liuenneet CO 2, Cl - ja SO - 4 estävät tiheän suojaavan oksidikalvon muodostumisen anodille ja edistävät siten anodiprosessien intensiivistä kulkua. Vetyionit H + vähentävät katodin negatiivista varausta.

Hapen vaikutus korroosionopeuteen alkoi ilmetä kahteen vastakkaiseen suuntaan. Toisaalta happi lisää korroosioprosessin nopeutta, koska se on vahva katodialueiden depolarisaattori, toisaalta sillä on pintaa passivoiva vaikutus.
Tyypillisesti kattilan teräsosissa on riittävän vahva alkuoksidikalvo, joka suojaa materiaalia hapelle altistumiselta, kunnes se tuhoutuu kemiallisten tai mekaanisten tekijöiden vaikutuksesta.

Heterogeenisten reaktioiden (johon sisältyy korroosio) nopeutta säätelee seuraavien prosessien intensiteetti: reagenssien (ensisijaisesti depolarisaattorien) syöttö materiaalin pinnalle; suojaavan oksidikalvon tuhoutuminen; reaktiotuotteiden poistaminen sen esiintymispaikasta.

Näiden prosessien intensiteetti määräytyy suurelta osin hydrodynaamisista, mekaanisista ja lämpötekijöistä. Siksi toimenpiteet aggressiivisten kemiallisten reagenssien pitoisuuden vähentämiseksi kahden muun prosessin suurella intensiteetillä, kuten kattiloiden käyttökokemukset osoittavat, ovat yleensä tehottomia.

Tästä seuraa, että ratkaisun korroosiovaurioiden estämisen ongelmaan tulee olla monimutkainen, kun otetaan huomioon kaikki materiaalien tuhoutumisen alkusyihin vaikuttavat tekijät.

Sähkökemiallinen korroosio

Virtauspaikasta ja reaktioihin osallistuvista aineista riippuen erotetaan seuraavat sähkökemiallisen korroosion tyypit:

• happi (ja sen lajike - pysäköinti),
• osaliete (kutsutaan joskus "kuoreksi"),
• rakeiden välinen (kattilaterästen alkalinen hauraus),
• uritettu ja
• rikkipitoinen.

Happikorroosio havaitaan ekonomaisereissa, liittimissä, syöttö- ja syöksyputkissa, höyryvedenkeräilijöissä ja keruulaitteiden sisäisissä laitteissa (suojissa, putkissa, höyrystimen jne.). Kaksipiirikattiloiden, hyötykäyttökattiloiden ja höyryilmalämmittimien toisiopiirin käämit ovat erityisen herkkiä happikorroosiolle. Happikorroosiota tapahtuu kattiloiden toiminnan aikana ja se riippuu kattilaveteen liuenneen hapen pitoisuudesta.

Happikorroosion nopeus pääkattiloissa on alhainen johtuen tehokasta työtä ilmanpoistolaitteet ja fosfaatti-nitraattivesijärjestelmä. Apuvesiputkikattiloissa se saavuttaa usein 0,5 - 1 mm / vuosi, vaikka keskimäärin se on välillä 0,05 - 0,2 mm / vuosi. Kattilaterästen vauriot ovat luonteeltaan pieniä haavaumia.

Vaarallisempi happikorroosiotyyppi on pysäköintikorroosio virtaa kattilan käyttämättömyyden aikana. Työn erityispiirteistä johtuen kaikki laivojen kattilat (ja erityisesti apulaitteet) altistuvat voimakkaalle pysäköintikorroosiolle. Pysyvä korroosio ei pääsääntöisesti johda kattilan vioittumiseen, mutta seisokkien aikana syöpynyt metalli tuhoutuu muiden olosuhteiden pysyessä voimakkaammin kattilan käytön aikana.

Pysäköintikorroosion pääasiallinen syy on hapen pääsy veteen, jos kattila on täynnä, tai metallipinnan kosteuskalvoon, jos kattila tyhjennetään. Veden sisältämät kloridit ja NaOH sekä vesiliukoiset suolakertymät ovat tässä tärkeässä roolissa.

Kun vedessä on klorideja, metallin tasainen korroosio voimistuu, ja jos se sisältää pienen määrän alkaleja (alle 100 mg / l), korroosio on paikallinen. Pysäköintikorroosion välttämiseksi lämpötilassa 20 - 25 °C, veden tulee sisältää enintään 200 mg / l NaOH:ta.

Ulkoiset korroosion merkit, joissa on mukana happea: paikalliset pienet haavaumat (kuva 1, a), jotka ovat täynnä ruskeita korroosiotuotteita, jotka muodostavat tuberkuloita haavaumien yläpuolelle.

Hapen poistaminen syöttövedestä on yksi tärkeimmistä toimenpiteistä happikorroosion vähentämiseksi. Vuodesta 1986 lähtien laivojen apu- ja soodakattiloiden syöttöveden happipitoisuus on rajoitettu arvoon 0,1 mg/l.

Kuitenkin jopa tällaisella happipitoisuudella syöttövedessä havaitaan toiminnassa kattilan elementtien korroosiovaurioita, mikä osoittaa oksidikalvon tuhoutumisprosessin ja reaktiotuotteiden poishuuhtumisen korroosiokeskuksista. . Useimmat hyvä esimerkki Näiden prosessien vaikutusta korroosiovaurioihin kuvaa pakkokiertoisten soodakattiloiden käämien tuhoutuminen.

Riisi. 1. Happikorroosiosta johtuvat vauriot

Korroosiovaurio happikorroosion aikana ne ovat yleensä tiukasti paikallisia: tuloosien sisäpinnalla (katso kuva 1, a), mutkien alueella (kuva 1, b), poistoosissa ja mutkassa patterin (katso kuva 1, c), sekä hyötykäyttökattiloiden höyry-vesikeräilijöissä (katso kuva 1, d). Juuri näillä alueilla (2 - lähellä seinän kavitaatioalue) virtauksen hydrodynaamiset ominaisuudet luovat olosuhteet oksidikalvon tuhoutumiseen ja korroosiotuotteiden intensiiviselle huuhtoutumiselle.
Itse asiassa kaikki veden virtauksen ja höyry-vesi-seoksen muodonmuutokset liittyvät ulkonäköön kavitaatio seinäkerroksissa laajeneva virta 2, jossa muodostuneet ja välittömästi romahtavat höyrykuplat aiheuttavat oksidikalvon tuhoutumisen hydraulisten mikroiskujen energian vuoksi.
Tätä helpottavat myös kelojen värähtelyn sekä lämpötilan ja paineen vaihtelun aiheuttamat vaihtelevat jännitykset kalvossa. Virtauksen lisääntynyt paikallinen turbulisaatio näillä alueilla aiheuttaa aktiivisen korroosiotuotteiden huuhtoutumisen.

Kierukoiden suorilla poisto-osilla oksidikalvo tuhoutuu vesipisaroiden pintaan kohdistuvien törmäysten seurauksena höyry-vesi-seosvirtauksen pyörteisissä pulsaatioissa, joiden hajaantunut rengasmainen liiketapa muuttuu tässä virtauksessa hajaantuneeksi. nopeus jopa 20-25 m/s.
Näissä olosuhteissa jopa alhainen happipitoisuus (~ 0,1 mg / l) aiheuttaa metallin voimakasta tuhoutumista, mikä johtaa fisteleiden ilmaantumiseen La Mont -tyyppisten lämmöntalteenottokattiloiden patterien tuloosiin 2-4 vuoden kuluttua. muissa osissa 6-12 vuoden kuluttua.

Riisi. 2. "Indira Gandhi" -moottorialuksen KUP1500R-käyttökattiloiden ekonomaiserikäämien korroosiovaurio.

Esimerkkinä yllä olevasta tarkastellaan kahden KUP1500R hukkalämpökattilan ekonomaiser-käämien vaurioitumisen syitä Indira Gandhi -sytytintelineeseen (tyyppiä Aleksey Kosygin), jotka otettiin käyttöön lokakuussa 1985. Jo helmikuussa 1987 vaurioiden vuoksi molempien kattiloiden ekonomaiserit vaihdettiin. Kolmen vuoden kuluttua näissä ekonomaisereissa ilmaantuu vaurioita, jotka sijaitsevat osissa jopa 1-1,5 metrin päässä imusarjasta. Vaurion luonne viittaa (kuvat 2, a, b) tyypilliseen happikorroosioon, jota seuraa väsymisvaurio (poikittaishalkeamat).

Väsymyksen luonne kuitenkin vaihtelee paikasta toiseen. Halkeaman (ja aikaisemmin - oksidikalvon halkeaman) ilmaantuminen hitsin alueelle (katso kuva 2, a) johtuu putkikimpun tärinän aiheuttamista vaihtelevista jännityksistä ja yksikön suunnittelusta. käämien yhdistäminen kollektoriin (käämin pää, jonka halkaisija on 22x2).
Oksidikalvon tuhoutuminen ja väsymishalkeamien muodostuminen kelojen suorien osien sisäpinnalle, jotka sijaitsevat 700-1000 mm:n etäisyydellä tuloaukosta (katso kuva 2, b), johtuvat vaihtelevasta lämpöenergiasta. kattilan käyttöönoton aikana syntyvät jännitykset, kun kuumalle pinnalle syötetään kylmää vettä. Tässä tapauksessa lämpöjännitysten vaikutusta tehostaa se, että kelojen uritus vaikeuttaa putkimetallin vapaata laajenemista, jolloin metalliin syntyy lisäjännitystä.

Lietekorroosio yleensä havaitaan päävesiputkikattiloissa seinän sisäpinnoilla ja tulonipujen höyryä kehittävissä putkissa poltinta päin. Alilietteen korroosion luonne - haavaumat soikea jonka mitta pääakselia pitkin (samansuuntainen putken akselin kanssa) on enintään 30-100 mm.
Haavoissa on tiheä oksidikerros "kuorina" 3 (kuva 3.) Lietekorroosiota tapahtuu kiinteiden depolarisaattoreiden - rauta- ja kuparioksidien 2 - läsnä ollessa, jotka kerrostuvat kuumimmille putkiosille oksidikalvojen tuhoutumisesta syntyvien aktiivisten korroosiokeskusten paikat ...
Päälle 1 muodostuu löysä kerros hilsettä ja korroosiotuotteita. Syntyvät korroosiotuotteista muodostuvat "kuoret" tarttuvat tiukasti perusmetalliin ja ne voidaan poistaa vain mekaanisesti.
Apukattiloissa tämäntyyppinen korroosio ei ole tyypillistä, mutta suurilla lämpökuormilla ja sopivilla vedenkäsittelytiloilla ei ole poissuljettua lietekorroosion esiintymistä näissä kattiloissa.

Laivojen höyrykattiloissa korroosiota voi esiintyä sekä höyry-vesikierrosta että polttoaineen palamistuotteiden puolelta.

Höyry-vesi-piirin sisäpinnat voivat altistua seuraaville korroosiotyypeille;

Happikorroosio on vaarallisin korroosiotyyppi. Ominaisuus happikorroosio on paikallisten korroosiopisteiden muodostumista, jotka ulottuvat syviin kuoppiin ja läpireikiin; Happikorroosiolle alttiimpia ovat ekonomaiserien tuloosat, keräimet ja kiertopiirien syöksyputket.

Nitriittikorroosio - toisin kuin happikorroosio, vaikuttaa lämpöjännitettyjen nostoputkien sisäpintoihin ja aiheuttaa syvempien kuoppien muodostumisen, joiden halkaisija on 15 ^ 20 mm.

Rakeiden välinen korroosio on erityinen korroosiotyyppi ja sitä esiintyy paikoissa, joissa metallirasitukset ovat korkeimmat ( hitsit, laipalliset ja laippaliitokset) kattilan metallin ja erittäin väkevän alkalin vuorovaikutuksen seurauksena. Tyypillinen piirre on, että metallipinnalle ilmestyy pieniä halkeamia, jotka kehittyvät vähitellen läpihalkeamiksi;

Lietteen alikorroosiota esiintyy paikoissa, joihin liete laskeutuu, ja kattilan kiertopiirien pysähtyneillä alueilla. Virtausprosessi on luonteeltaan sähkökemiallinen, kun rautaoksidit joutuvat kosketuksiin metallin kanssa.

Seuraavat korroosiotyypit voidaan havaita polttoaineen palamistuotteista;

Kaasukorroosio vaikuttaa haihtumis-, tulistus- ja ekonomaiserilämmityspintoihin, kotelon vuoraukseen,

Kaasun ohjaussuojukset ja muut korkeille kaasulämpötiloille altistuvat kattilaelementit .. Kun kattilaputkien metallin lämpötila nousee yli 530 °C (hiiliteräkselle), alkaa suojan oksidikalvon tuhoutuminen putken pinnalla, mikä mahdollistaa esteettömän pääsyn happea puhtaalle metallille. Tässä tapauksessa putkien pinnalla tapahtuu korroosiota ja muodostuu kalkkia.

Tämän tyyppisen korroosion välitön syy on näiden elementtien jäähdytysjärjestelmän rikkominen ja niiden lämpötilan nousu sallitun tason yläpuolelle. Lämmityspintojen putkille syyt Ysh Seinien lämpötila voi olla; merkittävän kalkkikerroksen muodostuminen, kiertojärjestelmän häiriintyminen (stagnaatio, kaatuminen, höyrytulppien muodostuminen), vesivuoto kattilasta, veden epätasainen jakautuminen ja höyryn poisto höyrynkerääjän pituudella.

Korkean lämpötilan (vanadiini) korroosio vaikuttaa korkean kaasun lämpötilan vyöhykkeellä sijaitseviin tulistimen lämmityspintoihin. Kun polttoainetta poltetaan, muodostuu vanadiinioksideja. Tässä tapauksessa hapen puutteessa muodostuu vanadiinitrioksidia ja sen ylimäärällä vanadiinipentoksidia. Vanadiinipentoksidi U205, jonka sulamispiste on 675 °C, on syövyttävästi vaarallinen. Polttoöljyn palamisen aikana vapautuva vanadiinipentoksidi kiinnittyy lämmityspintoihin, jotka ovat korkea kuume ja aiheuttaa metallin aktiivisen tuhoutumisen. Kokeet ovat osoittaneet, että jopa 0,005 paino-% vanadiinipitoisuus voi aiheuttaa vaarallista korroosiota.

Vanadiinikorroosiota voidaan ehkäistä alentamalla kattilaelementtien metallin sallittua lämpötilaa ja järjestämällä palaminen minimiyliilmakertoimilla a = 1,03 + 1,04.

Matalissa lämpötiloissa (hapan) korroosio vaikuttaa pääasiassa hännän lämmityspintoihin. Rikkipitoisten polttoöljyjen palamistuotteet sisältävät aina vesihöyryä ja rikkiyhdisteitä, jotka muodostavat keskenään rikkihappoa. Kun kaasuja huuhdellaan suhteellisen kylmillä perälämmityspinnoilla, rikkihappohöyryt tiivistyvät niille ja aiheuttavat metallin korroosiota. Matalan lämpötilan korroosion voimakkuus riippuu rikkihapon pitoisuudesta lämmityspinnoille kerrostuneessa kosteuskalvossa. Tässä tapauksessa palamistuotteiden B03-pitoisuus ei määräydy pelkästään polttoaineen rikkipitoisuuden perusteella. Tärkeimmät matalan lämpötilan korroosion nopeuteen vaikuttavat tekijät ovat;

Polttoreaktion olosuhteet uunissa. Ylimääräisen ilman suhteen kasvaessa B03-kaasun prosenttiosuus kasvaa (arvolla a = 1,15 hapettuu 3,6 % polttoaineen sisältämästä rikistä; arvolla a = 1,7 noin 7 % rikistä hapettuu). Ilman ylimääräkertoimilla a = 1,03 - 1,04 rikkihappoanhydridiä B03 ei käytännössä muodostu;

Lämmityspintojen kunto;

Myös kattilan virtalähde kylmä vesi aiheuttaa ekonomaiseriputkien seinien lämpötilan laskun rikkihapon melankolisen kasteen alapuolelle;

Veden pitoisuus polttoaineessa; kastettuja polttoaineita poltettaessa kastepiste kasvaa johtuen vesihöyryn osapaineen noususta palamistuotteista.

Pysyvä korroosio vaikuttaa putkien ja kerääjien, kotelon, polttolaitteiden, liitosten ja muiden kattilan kaasu-ilmapolun osien ulkopintoihin. Polttoaineen palamisen aikana syntyvä noki peittää lämmityspinnat ja kattilan kaasu-ilmapolun sisäosat. Noki on hygroskooppista ja jäähtyessään imee helposti kosteutta, joka aiheuttaa korroosiota. Korroosio on luonteeltaan haavaista, kun kattilan jäähtyessä metallin pinnalle muodostuu rikkihappoliuoskalvo ja sen elementtien lämpötila laskee rikkihapon kastepisteen alapuolelle.

Pysäköintikorroosion torjunta perustuu olosuhteiden luomiseen, jotka estävät kosteuden pääsyn kattilan metallin pinnalle, sekä korroosionestopinnoitteiden levittämiseen kattilan elementtien pinnalle.

Kattiloiden lyhytaikaisen epäaktiivisuuden sattuessa lämmityspintojen tarkastuksen ja puhdistuksen jälkeen, jotta estetään ilmasateiden pääsy kattiloiden kaasukanaviin. savupiippu on tarpeen laittaa kansi päälle, sulkea ilmarekisterit, tarkastusreiät. MCO:n kosteutta ja lämpötilaa on seurattava jatkuvasti.

Kattiloiden korroosion estämiseksi käyttämättömyyden aikana, eri tavoilla kattiloiden varastointi. Säilytysmenetelmiä on kaksi; märkä ja kuiva.

Kattiloiden tärkein varastointitapa on märkävarastointi. Se mahdollistaa kattilan täydellisen täyttämisen syöttövedellä, joka kulkee elektroni-ioninvaihto- ja hapenpoistosuodattimien, mukaan lukien tulistimen ja ekonomaiserin, läpi. Kattilat voidaan pitää märkinä enintään 30 päivää. Jos kattilat eivät ole käytössä pidempään, kuiva varastointi kattila.

Kuivavarastointi mahdollistaa kattilan täydellisen tyhjennyksen vedestä sijoittamalla kattilan keräilijöihin karkeat silikageelipussit, jotka imevät kosteutta. Keräimet avataan ajoittain, silikageelin massan kontrollimittaus imeytyneen kosteuden massan määrittämiseksi ja imeytyneen kosteuden haihtuminen silikageelistä.

Useat voimalaitokset käyttävät lämpöverkkojen ruokkimiseen joki- ja vesijohtovettä, jonka pH-arvo on alhainen ja kovuus. Jokiveden lisäkäsittely vesilaitoksella johtaa yleensä pH:n laskuun, alkaliteetin laskuun ja aggressiivisen hiilidioksidin pitoisuuden nousuun. Aggressiivisen hiilidioksidin ilmaantuminen on mahdollista myös hapotusjärjestelmissä, joita käytetään suurissa lämmönjakelujärjestelmissä, joissa on suora vedenotto. kuuma vesi(2000-3000 t/h). Veden pehmennys Na-kationisointikaavion mukaisesti lisää sen aggressiivisuutta luonnollisten korroosionestoaineiden - kovuussuolojen - poistamisen vuoksi.

Huonosti säädetyn veden ilmanpoiston ja mahdollisen happi- ja hiilidioksidipitoisuuksien nousun vuoksi lämmönjakelujärjestelmien lisäsuojatoimenpiteiden puuttuessa putkistot, lämmönvaihtimet, varastosäiliöt ja muut laitteet ovat alttiita sisäiselle korroosiolle.

Tiedetään, että lämpötilan nousu edistää korroosioprosessien kehittymistä, joita esiintyy sekä hapen imeytymisen että vedyn kehittymisen yhteydessä. Lämpötilan noustessa yli 40 ° C:n korroosion happi- ja hiilidioksidimuodot lisääntyvät jyrkästi.

Erityinen alilietteen korroosiotyyppi esiintyy olosuhteissa, joissa jäännöshappipitoisuus on merkityksetön (kun PTE:n standardit täyttyvät) ja kun rautaoksidien määrä on yli 400 μg / dm 3 (Fe:ssä). Tämäntyyppinen korroosio, joka tunnettiin aikaisemmin höyrykattiloiden käyttökäytännössä, havaittiin suhteellisen heikon lämmityksen ja lämpökuormien puuttumisen olosuhteissa. Tässä tapauksessa murenevat korroosiotuotteet, jotka koostuvat pääasiassa hydratoiduista kolmiarvoisista rautaoksideista, ovat katodisen prosessin aktiivisia depolarisaattoreita.

Lämmityslaitteiden käytön aikana havaitaan usein rakokorroosiota, toisin sanoen metallin valikoivaa, voimakasta korroosiovauriota raossa (raossa). Kapeissa rakoissa tapahtuvien prosessien ominaisuus on pienempi happipitoisuus verrattuna liuoksen tilavuuden pitoisuuteen ja korroosioreaktion tuotteiden hitaampi poistuminen. Viimeksi mainittujen kertymisen ja niiden hydrolyysin seurauksena liuoksen pH:n lasku aukossa on mahdollista.

Kun lämmitysverkkoa täydennetään jatkuvasti avoimella vedenottoaukolla ilmastetulla vedellä, mahdollisuus läpivientien muodostumiseen putkilinjoihin on täysin poissuljettu vain normaalilla hydraulinen tila, kun lämmönsyöttöjärjestelmän kaikissa kohdissa huolletaan jatkuvasti ylipaine ilmakehän yläpuolella.

Lämminvesikattiloiden ja muiden laitteiden putkien pistekorroosion syyt ovat seuraavat: lisäveden huonolaatuinen ilmanpoisto; alhainen pH-arvo aggressiivisen hiilidioksidin läsnäolon vuoksi (jopa 10-15 mg / dm 3); raudan happikorroosiotuotteiden (Fe 2 O 3) kerääntyminen lämmönsiirtopinnoille. Verkon veden lisääntynyt rautaoksidipitoisuus myötävaikuttaa kattilan lämmityspintojen ajautumiseen rautaoksidikertymien vaikutuksesta.

Useat tutkijat tunnustavat tärkeän roolin kuumavesikattiloiden putkien ruostumisprosessin alilietekorroosion esiintymisessä niiden seisokkien aikana, jolloin ei ryhdytä asianmukaisiin toimenpiteisiin pysäköintikorroosion estämiseksi. Ilman vaikutuksesta syntyneet korroosiokeskukset kattiloiden kosteilla pinnoilla jatkavat toimintaansa kattiloiden toiminnan aikana.