Ăn mòn trong lò hơi. Ăn mòn đường ống dẫn và nồi hơi nước nóng. d) Ăn mòn hơi nước

2.1. làm nóng bề mặt.

Các hư hỏng đặc trưng nhất của ống có bề mặt gia nhiệt là: vết nứt trên bề mặt của lưới chắn và ống lò hơi, ăn mòn bề mặt bên ngoài và bên trong của ống, vỡ, mỏng thành ống, nứt và phá hủy chuông.

Nguyên nhân xuất hiện các vết nứt, vỡ và rò rỉ: cặn bám trong đường ống của nồi hơi tạo muối, sản phẩm ăn mòn, chớp hàn làm chậm quá trình lưu thông và gây quá nhiệt cho kim loại, hư hỏng cơ học bên ngoài, vi phạm chế độ nước - hóa chất.

Ăn mòn bề mặt ngoài của ống được chia thành nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao. Ăn mòn ở nhiệt độ thấp xảy ra tại các cơ sở lắp đặt quạt gió khi do vận hành không đúng cách, ngưng tụ được phép hình thành trên các bề mặt gia nhiệt phủ muội than. Sự ăn mòn ở nhiệt độ cao có thể diễn ra trong giai đoạn thứ hai của bộ quá nhiệt khi đốt cháy dầu nhiên liệu chứa lưu huỳnh.

Sự ăn mòn phổ biến nhất của bề mặt bên trong ống xảy ra khi khí ăn mòn (oxy, carbon dioxide) hoặc muối (clorua và sunfat) có trong nước lò hơi tương tác với kim loại của ống. Ăn mòn bề mặt bên trongđường ống được biểu hiện bằng sự hình thành các vết rỗ, vết loét, vỏ và vết nứt.

Ăn mòn bề mặt bên trong ống còn bao gồm: ăn mòn do ôxy, ăn mòn kiềm dưới bùn của ống lò hơi và ống sàng, ăn mòn mỏi, biểu hiện dưới dạng các vết nứt trên ống lò hơi và ống sàng.

Hư hỏng đường ống do rão được đặc trưng bởi sự gia tăng đường kính và hình thành các vết nứt dọc. Các biến dạng tại các khúc cua ống và mối hàn có thể có các hướng khác nhau.

Cháy và đóng cặn trong đường ống xảy ra do chúng quá nóng đến nhiệt độ vượt quá nhiệt độ tính toán.

Các dạng hư hỏng chính đối với mối hàn do hàn hồ quang thủ công là rò rỉ xảy ra do không xuyên thấu, lẫn xỉ, lỗ rỗng khí và không hợp nhất dọc theo các cạnh của ống.

Các khuyết tật và hư hỏng chính của bề mặt bộ quá nhiệt là: ăn mòn và tạo cặn ở bề mặt bên ngoài và bên trong của ống, vết nứt, rủi ro và tách lớp kim loại ống, rò rỉ và vỡ ống, khuyết tật mối hàn ống, biến dạng dư như một kết quả của creep.

Hư hỏng đối với các mối hàn phi lê của cuộn dây và phụ kiện với đầu nối, gây ra vi phạm công nghệ hàn, có dạng vết nứt vòng dọc theo đường nung chảy từ phía bên của cuộn dây hoặc phụ kiện.

Các trục trặc điển hình xảy ra trong quá trình vận hành bộ khử nhiệt bề mặt của lò hơi DE-25-24-380GM là: ăn mòn bên trong và bên ngoài đường ống, các vết nứt và lỗ rò rỉ trong mối hàn

các đường nối và uốn cong của ống, vỏ có thể xảy ra trong quá trình sửa chữa, rủi ro trên gương của mặt bích, rò rỉ các mối nối mặt bích do lắp mặt bích sai. Khi kiểm tra thủy lực lò hơi, bạn có thể

chỉ xác định sự hiện diện của rò rỉ trong bộ khử quá nhiệt. Để xác định các khuyết tật tiềm ẩn, cần tiến hành thử nghiệm thủy lực riêng lẻ của bộ khử quá nhiệt.

2.2. Nồi hơi trống.

Các hư hỏng điển hình của thùng phuy lò hơi là: vết nứt trên bề mặt bên trong và bên ngoài của vỏ và đáy, vết nứt-rách xung quanh lỗ ống trên bề mặt bên trong của trống và trên bề mặt hình trụ của các lỗ ống, sự ăn mòn giữa các hạt của vỏ và đáy, sự phân tách ăn mòn của bề mặt của vỏ và đáy, hình trứng của trống, các vết lồi (chỗ phồng) trên bề mặt của trống đối diện với lò, gây ra bởi tác dụng nhiệt độ của ngọn đuốc trong các trường hợp phá hủy (hoặc mất) các bộ phận lót riêng lẻ.

2.3. Kết cấu kim loại và lớp lót của lò hơi.

Tùy thuộc vào chất lượng của công việc phòng ngừa, cũng như chế độ và thời gian hoạt động của lò hơi, các kết cấu kim loại của lò hơi có thể có các khuyết tật và hư hỏng sau: gãy và uốn cong của giá đỡ và các kết nối, vết nứt, sự ăn mòn làm hỏng bề mặt kim loại.

Kết quả của việc tiếp xúc lâu dài với nhiệt độ, nứt vỡ và vi phạm tính toàn vẹn của viên gạch định hình, được cố định trên các chốt vào trống trên từ phía bên của lò, cũng như các vết nứt trên gạch dọc theo trống dưới và lò sưởi của lò, diễn ra.

Việc phá hủy độ ôm của gạch của đầu đốt và vi phạm kích thước hình học do gạch nung chảy là đặc biệt phổ biến.

3. Kiểm tra tình trạng của các phần tử lò hơi.

Việc kiểm tra tình trạng của các bộ phận của nồi hơi, mang đi sửa chữa, được thực hiện dựa trên kết quả của thử nghiệm thủy lực, kiểm tra bên ngoài và bên trong, cũng như các loại kiểm soát khác được thực hiện ở mức độ và phù hợp với chương trình. kiểm tra chuyên gia nồi hơi (phần "Chương trình kiểm tra chuyên gia nồi hơi").

3.1. Kiểm tra bề mặt gia nhiệt.

Việc kiểm tra bề mặt bên ngoài của các phần tử hình ống phải được thực hiện đặc biệt cẩn thận ở những nơi mà ống đi qua lớp lót, vỏ bọc, ở những nơi có ứng suất nhiệt lớn nhất - trong khu vực đầu đốt, cửa sập, hố ga, cũng như trong những nơi mà ống màn hình bị uốn cong và tại các mối hàn.

Để ngăn ngừa các tai nạn liên quan đến việc mỏng thành ống do lưu huỳnh và ăn mòn đỗ xe, trong quá trình kiểm tra kỹ thuật hàng năm do chính quyền doanh nghiệp thực hiện, cần kiểm tra các đường ống của bề mặt gia nhiệt của nồi hơi đã hoạt động chưa hơn hai năm.

Việc kiểm soát được thực hiện bằng cách kiểm tra bên ngoài với việc gõ các bề mặt bên ngoài đã được làm sạch trước đó của ống bằng búa nặng không quá 0,5 kg và đo độ dày của thành ống. Trong trường hợp này, cần chọn những đoạn ống bị mài mòn và ăn mòn lớn nhất (đoạn nằm ngang, đoạn có nhiều muội than và có cặn than cốc).

Độ dày thành ống được đo bằng máy đo độ dày siêu âm. Có thể cắt các đoạn ống trên hai hoặc ba ống của lưới chắn lò và ống của chùm tia đối lưu nằm ở đầu vào và đầu ra của các khí vào đó. Chiều dày còn lại của thành ống ít nhất phải bằng chiều dày tính toán theo phép tính độ bền (kèm theo Hộ chiếu của nồi hơi), có tính đến khả năng ăn mòn trong thời gian vận hành tiếp cho đến lần khảo sát tiếp theo và tăng lề 0,5 mm.

Độ dày thành tính toán của màn chắn và ống nồi hơi cho áp suất làm việc 1,3 MPa (13 kgf / cm 2) là 0,8 mm, đối với 2,3 MPa (23 kgf / cm 2) - 1,1 mm. Mức cho phép ăn mòn được chấp nhận dựa trên kết quả của các phép đo và có tính đến thời gian hoạt động giữa các lần khảo sát.

Tại các doanh nghiệp do quá trình hoạt động lâu dài không quan sát thấy sự mài mòn nhiều của các bề mặt gia nhiệt của ống, việc kiểm soát độ dày của thành ống có thể được thực hiện trong quá trình sửa chữa lớn, nhưng ít nhất 4 năm một lần.

Bộ thu nhiệt, bộ quá nhiệt và màn hình phía sau phải được kiểm tra bên trong. Việc mở và kiểm tra bắt buộc phải được thực hiện bằng các cửa sập của tấm thu phía trên của màn hình phía sau.

Đường kính ngoài của ống phải được đo trong vùng nhiệt độ tối đa. Đối với các phép đo, hãy sử dụng các mẫu đặc biệt (kim bấm) hoặc thước cặp. Trên bề mặt ống, cho phép các vết lõm có chuyển tiếp nhẵn với chiều sâu không quá 4 mm, nếu chúng không lấy chiều dày thành ống vượt quá giới hạn của sai lệch trừ.

Chênh lệch độ dày thành ống cho phép - 10%.

Kết quả kiểm tra và đo đạc được ghi vào nhật ký sửa chữa.

3.2. Kiểm tra trống.

Trước khi xác định các khu vực của trống bị hư hỏng do ăn mòn, cần phải kiểm tra bề mặt trước khi làm sạch bên trong để xác định cường độ ăn mòn và đo độ sâu của ăn mòn kim loại.

Độ ăn mòn đồng đều được đo dọc theo chiều dày của tường, trong đó, cho mục đích này, một lỗ có đường kính 8 mm được khoan. Sau khi đo, hãy lắp phích cắm vào lỗ và hàn nó ở cả hai mặt hoặc trong trường hợp nghiêm trọng, chỉ từ bên trong trống. Phép đo cũng có thể được thực hiện bằng máy đo độ dày siêu âm.

Độ ăn mòn và rỗ chính nên được đo từ các lần hiển thị. Vì mục đích này, làm sạch khu vực bị hư hỏng của bề mặt kim loại khỏi cặn bẩn và bôi trơn nhẹ bằng dầu nhớt kỹ thuật. Dấu ấn chính xác nhất thu được nếu khu vực bị hư hỏng nằm trên bề mặt nằm ngang và trong trường hợp này có thể lấp đầy nó bằng kim loại nóng chảy có nhiệt độ nóng chảy thấp. Kim loại cứng tạo thành một lớp đúc chính xác cho bề mặt bị hư hỏng.

Để có được các bản in, hãy sử dụng tretnik, babbitt, thiếc, và nếu có thể, hãy sử dụng thạch cao.

Các ấn tượng hư hại nằm trên bề mặt trần thẳng đứng có được bằng cách sử dụng sáp và plasticine.

Việc kiểm tra các lỗ ống, các thùng phuy được thực hiện theo trình tự sau.

Sau khi loại bỏ các ống loe, kiểm tra đường kính của các lỗ bằng cách sử dụng khuôn mẫu. Nếu mẫu đi vào lỗ đến gờ dừng, thì điều này có nghĩa là đường kính của lỗ đã được tăng lên vượt quá tiêu chuẩn. Việc đo giá trị chính xác của đường kính được thực hiện bằng thước cặp và được ghi vào nhật ký sửa chữa.

Khi kiểm tra các đường hàn của tang trống, cần kiểm tra kim loại cơ bản tiếp giáp với chúng để có chiều rộng 20-25 mm ở cả hai mặt của đường may.

Độ noãn của trống được đo ít nhất cứ sau 500 mm dọc theo chiều dài của trống, trong những trường hợp nghi ngờ và thường xuyên hơn.

Việc đo độ võng của tang trống được thực hiện bằng cách căng dây dọc theo bề mặt trống và đo các khe hở dọc theo chiều dài của dây.

Việc kiểm soát bề mặt của trống, các lỗ ống và các mối hàn được thực hiện bằng cách kiểm tra bên ngoài, các phương pháp, phát hiện lỗi hạt từ, màu sắc và siêu âm.

Các vết lõm và vết lõm bên ngoài khu vực đường nối và lỗ được phép (không yêu cầu nắn), với điều kiện là chiều cao (độ võng) của chúng, tính theo tỷ lệ phần trăm của kích thước nhỏ nhất của đế, sẽ không vượt quá:

về phía áp suất khí quyển (phồng lên) - 2%;

theo hướng của áp suất hơi (vết lõm) - 5%.

Giảm độ dày thành đáy cho phép - 15%.

Độ tăng cho phép của đường kính lỗ đối với ống (để hàn) - 10%.

Ăn mòn thép trong Nồi hơi, chảy dưới tác dụng của hơi nước, chủ yếu bị khử thành phản ứng sau:

3Fe + 4H20 = Fe2O3 + 4H2

Chúng ta có thể cho rằng bề mặt bên trong của lò hơi là một màng mỏng oxit sắt từ tính. Trong quá trình hoạt động của lò hơi, màng oxit liên tục bị phá hủy và tái tạo, đồng thời giải phóng hydro. Vì lớp màng bề mặt của oxit sắt từ là lớp bảo vệ chính cho thép, nên nó phải được duy trì ở trạng thái ít thấm nước nhất.
Đối với nồi hơi, phụ kiện, đường ống dẫn nước và hơi nước, chủ yếu sử dụng thép cacbon đơn giản hoặc thép hợp kim thấp. Môi trường ăn mòn trong mọi trường hợp là nước hoặc hơi nước có độ tinh khiết khác nhau.
Nhiệt độ mà quá trình ăn mòn có thể tiến hành thay đổi từ nhiệt độ của phòng nơi lò hơi không hoạt động đến nhiệt độ sôi của các dung dịch bão hòa trong quá trình vận hành lò hơi, đôi khi lên tới 700 °. Dung dịch có thể có nhiệt độ cao hơn nhiều so với nhiệt độ tới hạn của nước tinh khiết (374 °). Tuy nhiên, rất hiếm khi nồng độ muối cao trong nồi hơi.
Cơ chế mà các nguyên nhân vật lý và hóa học có thể dẫn đến hỏng màng trong nồi hơi về cơ bản không khác với cơ chế được khám phá thêm nhiệt độ thấp trên thiết bị ít quan trọng hơn. Sự khác biệt là tốc độ ăn mòn trong nồi hơi cao hơn nhiều do nhiệt độ và áp suất cao. Tốc độ truyền nhiệt cao từ thành lò hơi sang môi chất, đạt 15 cal / cm2 giây, cũng làm tăng khả năng ăn mòn.

PITTING CORROSION

Nhận biết rỗ

Tìm ra lý do cho sự hình thành hư hỏng ăn mòn của một loại nhất định thường rất khó, vì một số lý do có thể tác động đồng thời; Ngoài ra, một số thay đổi xảy ra khi lò hơi nguội đi từ nhiệt độ cao và khi xả nước, đôi khi che dấu các hiện tượng xảy ra trong quá trình vận hành. Tuy nhiên, kinh nghiệm giúp nhận biết rỗ trong nồi hơi rất nhiều. Ví dụ, người ta đã quan sát thấy sự hiện diện của oxit sắt từ màu đen trong khoang ăn mòn hoặc trên bề mặt của một vết lao cho thấy rằng một quá trình hoạt động đang diễn ra trong lò hơi. Những quan sát như vậy thường được sử dụng trong việc xác minh các biện pháp được thực hiện để bảo vệ chống ăn mòn.
Không trộn oxit sắt, được tạo thành ở những nơi ăn mòn hoạt động, với oxit sắt từ tính màu đen, đôi khi có dạng huyền phù trong nước lò hơi. Cần phải nhớ rằng không phải tổng lượng oxit sắt từ tính phân tán mịn, cũng như lượng hydro thoát ra trong lò hơi đều không thể coi là một chỉ số đáng tin cậy về mức độ và mức độ ăn mòn đang diễn ra. Oxit sắt hydrat xâm nhập vào lò hơi từ các nguồn bên ngoài, chẳng hạn như bể chứa nước ngưng hoặc đường ống cấp nước cho lò hơi, có thể giải thích phần nào sự hiện diện của cả oxit sắt và hydro trong lò hơi. Oxit sắt hydrat, được cung cấp cùng với nước cấp, tương tác trong lò hơi theo phản ứng.

ZFe (OH) 2 \ u003d Fe3O4 + 2H2O + H2.

Nguyên nhân ảnh hưởng đến sự phát triển của ăn mòn rỗ

Tạp chất lạ và ứng suất. Các tạp chất phi kim loại trong thép, cũng như các ứng suất, có khả năng tạo ra các vùng anốt trên bề mặt kim loại. Thông thường, các khoang ăn mòn là kích thước khác nhau và rải rác trên bề mặt một cách hỗn loạn. Khi có ứng suất, vị trí của vỏ tuân theo hướng của ứng suất tác dụng. Ví dụ điển hình là các ống vây có vây bị nứt và có vây bị loe.
oxy hòa tan.
Có thể chất kích hoạt ăn mòn rỗ mạnh nhất là oxy hòa tan trong nước. Ở mọi nhiệt độ, ngay cả trong dung dịch kiềm, oxy đóng vai trò là chất khử cực hoạt động. Ngoài ra, các yếu tố nồng độ oxy có thể dễ dàng hình thành trong nồi hơi, đặc biệt là dưới quy mô hoặc ô nhiễm, nơi tạo ra các khu vực tù đọng. Biện pháp thông thường để chống lại loại ăn mòn này là khử khí.
Anhydrit cacbonic hòa tan.
Vì các dung dịch của anhydrit cacbonic có phản ứng hơi axit nên nó làm tăng tốc độ ăn mòn trong nồi hơi. Nước trong nồi hơi có tính kiềm làm giảm tính ăn mòn của anhydrit cacbonic hòa tan, nhưng lợi ích thu được không mở rộng đến các bề mặt xả hơi hoặc đường ống ngưng tụ. Việc loại bỏ anhydrit cacbonic cùng với oxy hòa tan bằng khử khí cơ học là một thực tế phổ biến.
Gần đây đã có nhiều nỗ lực sử dụng xyclohexylamine để loại bỏ sự ăn mòn trong đường hơi và đường ngưng tụ. hệ thông sưởi âm.
Đóng cặn trên thành lò hơi.
Rất thường xuyên, các hố ăn mòn có thể được tìm thấy dọc theo bề mặt ngoài (hoặc dưới bề mặt) của cặn bẩn như cặn nhà máy, cặn lò hơi, cặn lò hơi, các sản phẩm ăn mòn, màng dầu. Sau khi bắt đầu, rỗ sẽ tiếp tục phát triển nếu các sản phẩm ăn mòn không được loại bỏ. Loại ăn mòn cục bộ này càng trở nên trầm trọng hơn do bản chất cực âm (liên quan đến thép lò hơi) của sự kết tủa hoặc cạn kiệt oxy dưới lớp cặn.
Đồng trong nước lò hơi.
Nếu chúng ta tính đến số lượng lớn hợp kim đồng được sử dụng cho Thiết bị phụ trợ(bình ngưng, máy bơm, v.v.), không có gì đáng ngạc nhiên khi thực tế là trong hầu hết các trường hợp, cặn nồi hơi có chứa đồng. Nó thường có ở trạng thái kim loại, đôi khi ở dạng oxit. Lượng đồng trong mỏ thay đổi từ một phần trăm đến gần như đồng nguyên chất.
Câu hỏi về tầm quan trọng của cặn đồng trong ăn mòn lò hơi không thể được giải quyết. Một số người cho rằng đồng chỉ xuất hiện trong quá trình ăn mòn và không ảnh hưởng đến nó theo bất kỳ cách nào, trong khi những người khác thì ngược lại, tin rằng đồng, là cực âm trong mối quan hệ với thép, có thể góp phần tạo ra vết rỗ. Không có quan điểm nào trong số những quan điểm này được xác nhận bằng các thí nghiệm trực tiếp.
Trong nhiều trường hợp, rất ít hoặc không quan sát thấy sự ăn mòn, mặc dù thực tế là cặn bám khắp lò hơi có chứa một lượng đồng kim loại đáng kể. Cũng có bằng chứng cho thấy khi đồng tiếp xúc với thép nhẹ trong nước nồi hơi có tính kiềm, ở nhiệt độ cao, đồng bị phá hủy nhanh hơn thép. Các vòng đồng ép đầu ống loe, đinh tán đồng và lưới chắn của thiết bị phụ mà nước lò hơi đi qua hầu như bị phá hủy hoàn toàn ngay cả ở nhiệt độ tương đối thấp. Theo quan điểm này, người ta tin rằng đồng kim loại không làm tăng sự ăn mòn của thép lò hơi. Đồng lắng đọng có thể được coi đơn giản là sản phẩm cuối cùng của quá trình khử oxit đồng với hydro tại thời điểm hình thành.
Ngược lại, các vết rỗ do ăn mòn rất mạnh của kim loại nồi hơi thường được quan sát thấy ở xung quanh các lớp cặn đặc biệt giàu đồng. Những quan sát này dẫn đến gợi ý rằng đồng, bởi vì nó là cực âm đối với thép, thúc đẩy sự rỗ.
Bề mặt của vạc hiếm khi có sắt kim loại lộ ra. Thường thì nó có lớp bảo vệ, bao gồm chủ yếu là oxit sắt. Có thể khi các vết nứt hình thành trong lớp này, một bề mặt tiếp xúc là anốt đối với đồng. Ở những nơi như vậy, sự hình thành của vỏ ăn mòn được tăng cường. Điều này cũng có thể giải thích sự ăn mòn gia tăng trong một số trường hợp khi vỏ đã hình thành, cũng như vết rỗ nghiêm trọng đôi khi được quan sát thấy sau khi làm sạch nồi hơi bằng axit.
Bảo dưỡng lò hơi không hoạt động không đúng cách.
Một trong những nguyên nhân phổ biến sự hình thành các hố ăn mòn là do thiếu sự chăm sóc thích hợp đối với các nồi hơi không tải. Lò hơi không hoạt động phải được giữ khô hoàn toàn hoặc chứa đầy nước được xử lý sao cho không có hiện tượng ăn mòn.
Nước còn lại trên bề mặt bên trong của lò hơi không hoạt động sẽ hòa tan oxy từ không khí, dẫn đến hình thành các lớp vỏ, sau này trở thành các tâm xung quanh đó quá trình ăn mòn sẽ phát triển.
Các hướng dẫn thông thường để giữ cho nồi hơi không hoạt động không bị gỉ như sau:
1) xả nước từ nồi hơi vẫn còn nóng (khoảng 90 °); thổi không khí vào lò hơi cho đến khi thoát khí hoàn toàn và giữ ở trạng thái khô;
2) đổ đầy nước kiềm vào lò hơi (pH = 11), có chứa lượng dư ion SO3 "(khoảng 0,01%), và bảo quản dưới khóa nước hoặc hơi nước;
3) làm đầy lò hơi bằng dung dịch kiềm có chứa muối của axit cromic (0,02-0,03% CrO4 ").
Trong quá trình tẩy rửa nồi hơi bằng hóa chất, lớp oxit sắt bảo vệ ở nhiều nơi sẽ bị loại bỏ. Sau đó, những nơi này có thể không được bao phủ bởi một lớp liên tục mới hình thành, và các lớp vỏ sẽ xuất hiện trên chúng, ngay cả khi không có đồng. Vì vậy, ngay sau khi tẩy rửa bằng hóa chất nên làm mới lớp ôxít sắt bằng cách xử lý bằng dung dịch kiềm sôi (tương tự như cách làm đối với các lò hơi mới đi vào hoạt động).

Ăn mòn bộ tiết kiệm

Các quy định chung về ăn mòn lò hơi được áp dụng như nhau đối với các bộ tiết kiệm. Tuy nhiên, bộ tiết kiệm, làm nóng nước cấp và đặt phía trước lò hơi, đặc biệt nhạy cảm với việc hình thành các hố ăn mòn. Nó đại diện cho bề mặt đầu tiên có nhiệt độ cao, chịu tác động phá hủy của oxy hòa tan trong nước cấp. Ngoài ra, nước đi qua bộ tiết kiệm thường có độ pH thấp và không chứa chất làm chậm hóa học.
Cuộc chiến chống lại sự ăn mòn của bộ tiết kiệm bao gồm khử nước và bổ sung chất làm chậm kiềm và hóa học.
Đôi khi việc xử lý nước lò hơi được thực hiện bằng cách đưa một phần của nó qua thiết bị tiết kiệm. Trong trường hợp này, cần tránh đóng cặn bùn trong thiết bị tiết kiệm. Ảnh hưởng của việc tuần hoàn nước lò hơi như vậy đối với chất lượng hơi cũng phải được tính đến.

XỬ LÝ NƯỚC BẰNG LÒ HƠI

KHẮC PHỤC TRONG NƯỚC NỒI HƠI TẬP TRUNG

ALKALINE ĐỘ PHÙ HỢP CỦA THÉP

Ứng suất cần thiết để xảy ra hiện tượng lắng kiềm

Thực tiễn cho thấy khả năng gãy giòn của thép nồi hơi thông thường là thấp nếu ứng suất không vượt quá cường độ chảy. Ứng suất tạo ra bởi áp suất hơi nước hoặc tải trọng phân bố đều từ trọng lượng riêng của kết cấu không thể dẫn đến sự hình thành các vết nứt. Tuy nhiên, ứng suất tạo ra do lăn Vật liệu tấm, được thiết kế để sản xuất nồi hơi, biến dạng trong quá trình tán đinh hoặc bất kỳ quá trình gia công nguội nào, cùng với biến dạng vĩnh viễn, có thể gây ra sự hình thành các vết nứt.
Sự hiện diện của ứng suất bên ngoài là không cần thiết để hình thành các vết nứt. Một mẫu thép lò hơi, trước đó được giữ ở ứng suất uốn không đổi và sau đó được giải phóng, có thể nứt trong dung dịch kiềm, nồng độ của nó bằng với nồng độ kiềm tăng lên trong nước lò hơi.

Nồng độ kiềm

Nồng độ kiềm bình thường trong trống lò hơi không thể gây nứt vỡ, vì nó không vượt quá 0,1% NaOH, và nồng độ thấp nhất mà kiềm được quan sát thấy cao hơn khoảng 100 lần so với bình thường.
Nồng độ cao như vậy có thể là do nước thẩm thấu cực kỳ chậm qua đường nối đinh tán hoặc một số khe hở khác. Điều này giải thích sự xuất hiện của muối cứng ở bên ngoài của hầu hết các khớp đinh tán trong nồi hơi. Rò rỉ nguy hiểm nhất là rò rỉ khó phát hiện và để lại cặn. chất rắn bên trong mối ghép đinh tán nơi có ứng suất dư cao. Tác động kết hợp của ứng suất và dung dịch đậm đặc có thể làm xuất hiện các vết nứt giòn do kiềm.

Thiết bị xử lý kiềm

Một thiết bị đặc biệt để kiểm soát thành phần của nước mô phỏng lại quá trình bay hơi của nước với sự gia tăng nồng độ kiềm trên mẫu thép ứng suất trong cùng điều kiện mà điều này xảy ra ở khu vực đường nối đinh tán. Sự nứt vỡ của mẫu thử cho thấy nước nồi hơi có thành phần này có khả năng gây ra hiện tượng lắng kiềm. Vì vậy, trong trường hợp này, việc xử lý nước là cần thiết để loại bỏ các đặc tính nguy hiểm của nó. Tuy nhiên, vết nứt của mẫu đối chứng không có nghĩa là các vết nứt đã xuất hiện hoặc sẽ xuất hiện trong lò hơi. Trong các đường nối đinh tán hoặc trong các mối nối khác, không nhất thiết có cả rò rỉ (hấp thụ), ứng suất và sự gia tăng nồng độ kiềm, như trong mẫu đối chứng.
Thiết bị điều khiển được lắp trực tiếp trên nồi hơi và có thể đánh giá chất lượng nước của nồi hơi.
Thử nghiệm kéo dài 30 ngày trở lên với lượng nước luân chuyển liên tục qua thiết bị kiểm soát.

Nhận biết các vết nứt do kiềm

Vết nứt giòn do kiềm trong thép lò hơi thông thường có bản chất khác với vết nứt do mỏi hoặc vết nứt hình thành do ứng suất cao. Điều này được minh họa trong hình. I9, cho thấy bản chất giữa các hạt của các vết nứt như vậy tạo thành một mạng lưới mịn. Có thể thấy sự khác biệt giữa các vết nứt giòn do kiềm giữa các hạt và các vết nứt nội hạt do mỏi ăn mòn gây ra bằng cách so sánh.
Trong thép hợp kim (ví dụ, niken hoặc silic-mangan) được sử dụng cho nồi hơi đầu máy, các vết nứt cũng được sắp xếp theo dạng lưới, nhưng không phải lúc nào cũng đi qua giữa các tinh thể, như trong trường hợp thép nồi hơi thông thường.

Lý thuyết về phản ứng kiềm

Các nguyên tử trong mạng tinh thể của kim loại, nằm ở ranh giới của các tinh thể, chịu tác động đối xứng của các nguyên tử lân cận của chúng ít hơn so với các nguyên tử trong phần còn lại của khối hạt. Do đó, chúng rời khỏi mạng tinh thể dễ dàng hơn. Người ta có thể nghĩ rằng với việc lựa chọn cẩn thận môi trường xâm thực, sẽ có thể thực hiện được việc loại bỏ có chọn lọc các nguyên tử ra khỏi ranh giới của các tinh thể. Thật vậy, các thí nghiệm cho thấy rằng trong môi trường axit, trung tính (với sự trợ giúp của dòng điện tạo điều kiện thuận lợi cho sự ăn mòn) và dung dịch kiềm đậm đặc, có thể thu được crackinh giữa các hạt. Nếu dung dịch ăn mòn chung bị thay đổi bằng cách thêm một số chất tạo thành màng bảo vệ trên bề mặt của các tinh thể, sự ăn mòn tập trung ở ranh giới giữa các tinh thể.
Giải pháp xử lý trong trường hợp này là dung dịch xút. Muối natri silic có thể bảo vệ bề mặt của các tinh thể mà không ảnh hưởng đến ranh giới giữa chúng. Kết quả của tác động tích cực và bảo vệ khớp phụ thuộc vào nhiều trường hợp: nồng độ, nhiệt độ, trạng thái ứng suất của kim loại và thành phần của dung dịch.
Ngoài ra còn có một lý thuyết keo về sự kết dính kiềm và một lý thuyết về tác dụng của sự hòa tan hydro trong thép.

Các cách để chống lại sự lắng đọng kiềm

Một trong những cách để chống lại tính giòn của kiềm là thay thế đinh tán của nồi hơi bằng hàn, điều này giúp loại bỏ khả năng rò rỉ. Độ giòn cũng có thể được loại bỏ bằng cách sử dụng thép chống ăn mòn giữa các hạt, hoặc xử lý hóa chất nước nồi hơi. Trong các nồi hơi có đinh tán hiện đang được sử dụng, phương pháp thứ hai là phương pháp duy nhất được chấp nhận.
Thử nghiệm sơ bộ bằng cách sử dụng mẫu đối chứng là cách tốt nhất để xác định hiệu quả của một số chất bảo quản nước nhất định. Muối natri sunfua không chống nứt vỡ. Muối nitơ-natri được sử dụng thành công để chống nứt ở áp suất lên đến 52,5 kg / cm2. Dung dịch muối nitơ natri đậm đặc sôi ở áp suất khí quyển có thể gây ra các vết nứt do ăn mòn do ứng suất trong thép nhẹ.
Hiện nay, muối nitơ natri được sử dụng rộng rãi trong các lò hơi tĩnh. Nồng độ muối nitơ natri tương ứng với 20 - 30% nồng độ kiềm.

KHẮC PHỤC CÁC MÁY SIÊU ÂM HƠI

Hydrogen như một thước đo tốc độ ăn mòn

Nhiệt độ hơi trong các lò hơi hiện đại đang tiến gần đến nhiệt độ được sử dụng trong sản xuất công nghiệp hydro bằng phản ứng trực tiếp giữa hơi nước và sắt.
Tốc độ ăn mòn của các đường ống làm bằng thép cacbon và thép hợp kim dưới tác dụng của hơi nước, ở nhiệt độ lên đến 650 °, có thể được đánh giá bằng thể tích hydro thoát ra. Sự tiến hóa của hydro đôi khi được sử dụng như một thước đo về sự ăn mòn nói chung.
Gần đây, ba loại thiết bị loại bỏ khí và không khí thu nhỏ đã được sử dụng trong các nhà máy điện của Hoa Kỳ. Họ cung cấp loại bỏ hoàn toàn khí và chất ngưng tụ đã khử khí thích hợp để xác định các muối trong nó do hơi nước mang đi từ lò hơi. Có thể thu được giá trị gần đúng của độ ăn mòn chung của bộ quá nhiệt trong quá trình vận hành của lò hơi bằng cách xác định sự khác biệt về nồng độ hydro trong các mẫu hơi lấy trước và sau khi đi qua bộ quá nhiệt.

Ăn mòn do tạp chất trong hơi nước gây ra

Hơi nước bão hòa đi vào bộ quá nhiệt mang theo một lượng khí và muối nhỏ nhưng có thể đo được từ nước lò hơi. Các khí phổ biến nhất là oxy, amoniac và carbon dioxide. Khi hơi nước đi qua bộ quá nhiệt, không quan sát thấy sự thay đổi đáng kể nào về nồng độ của các khí này. Chỉ sự ăn mòn nhỏ của bộ quá nhiệt kim loại có thể là do các khí này. Cho đến nay, người ta vẫn chưa chứng minh được rằng muối hòa tan trong nước, ở dạng khô hoặc lắng đọng trên các phần tử quá nhiệt, có thể góp phần gây ăn mòn. Tuy nhiên, xút ăn da, là chính một phần không thể thiếu muối cuốn trong nước lò hơi có thể góp phần vào sự ăn mòn của một ống rất nóng, đặc biệt nếu kiềm dính vào thành kim loại.
Cải thiện độ tinh khiết bão hòa hơi nướcđạt được bằng cách loại bỏ cẩn thận sơ bộ các khí khỏi nước cấp. Giảm lượng muối cuốn theo hơi nước có thể đạt được bằng cách làm sạch kỹ lưỡng ở phần trên, bằng cách sử dụng bộ phân tách cơ học, bằng cách xả hơi bão hòa với nước cấp hoặc bằng cách xử lý nước bằng hóa chất thích hợp.
Xác định nồng độ và bản chất của khí cuốn vào bão hòa hơi nước, được thực hiện bằng cách sử dụng các thiết bị trên và phân tích hóa học. Thuận tiện để xác định nồng độ của muối trong hơi nước bão hòa bằng cách đo độ dẫn điện của nước hoặc bằng cách làm bay hơi một lượng lớn chất ngưng tụ.
Một phương pháp cải tiến để đo độ dẫn điện được đề xuất và các hiệu chỉnh thích hợp cho một số khí hòa tan được đưa ra. Chất ngưng tụ trong các bộ khử khí thu nhỏ được đề cập ở trên cũng có thể được sử dụng để đo độ dẫn điện.
Khi nồi hơi không hoạt động, bộ quá nhiệt là một tủ lạnh, trong đó nước ngưng tụ tích tụ; trong trường hợp này, có thể xảy ra hiện tượng rỗ dưới nước bình thường nếu hơi nước chứa oxy hoặc carbon dioxide.

Các bài viết phổ biến

Sự ăn mòn tích cực nhất của ống sàng được biểu hiện ở những nơi tập trung các tạp chất làm mát. Điều này bao gồm các đoạn ống vách có tải nhiệt cao, nơi xảy ra sự bay hơi sâu của nước lò hơi (đặc biệt nếu có các cặn xốp dẫn nhiệt thấp trên bề mặt bay hơi). Do đó, liên quan đến việc ngăn ngừa hư hỏng các ống màn hình liên quan đến ăn mòn kim loại bên trong, cần phải tính đến sự cần thiết của một phương pháp tiếp cận tích hợp, tức là tác động đến cả chế độ nước - hóa và chế độ lò.

Hư hỏng ống vách chủ yếu có tính chất hỗn hợp, chúng có thể được chia theo điều kiện thành hai nhóm:

1) Hư hỏng có dấu hiệu quá nhiệt của thép (biến dạng và mỏng thành ống tại điểm bị phá hủy; sự hiện diện của các hạt than chì, v.v.).

2) gãy giòn mà không có tính năng đặc trưng kim loại quá nhiệt.

Sự lắng đọng đáng kể của đặc điểm hai lớp đã được ghi nhận trên bề mặt bên trong của nhiều ống: ống trên liên kết yếu, ống dưới đóng cặn, liên kết chặt chẽ với kim loại. Chiều dày của lớp cặn dưới là 0,4-0,75 mm. Trong vùng tổn thương, lớp vảy ở bề mặt bên trong bị phá hủy. Gần các vị trí phá hủy và cách chúng một khoảng cách, bề mặt bên trong của ống bị ảnh hưởng bởi các hố ăn mòn và các vết nứt nhỏ giòn.

Sự xuất hiện chung của hư hỏng cho biết bản chất nhiệt của sự phá hủy. Những thay đổi về cấu trúc ở mặt trước của ống - hình cầu hóa sâu và phân hủy đá trân châu, hình thành graphit (chuyển cacbon thành graphit 45-85%) - cho thấy không chỉ nhiệt độ hoạt động của màn hình đã vượt quá nhiệt độ cho phép đối với thép 20.500 ° C. Sự hiện diện của FeO cũng xác nhận cấp độ cao nhiệt độ kim loại trong quá trình hoạt động (trên 845 oK - tức là 572 oC).

Hư hỏng do hydro gây ra thường xảy ra ở các khu vực có dòng nhiệt cao, dưới lớp cặn dày và các đường ống nghiêng hoặc nằm ngang, cũng như ở các khu vực truyền nhiệt gần các vòng đệm mối hàn hoặc các thiết bị khác ngăn cản sự chuyển động tự do của các dòng chảy. đã chỉ ra rằng thiệt hại do hydro xảy ra trong các lò hơi hoạt động ở áp suất dưới 1000 psi. inch (6,9 MPa).

Thiệt hại do hydro thường dẫn đến vỡ với các cạnh dày. Các cơ chế khác góp phần hình thành các vết nứt có mép dày là nứt do ăn mòn do ứng suất, do mỏi do ăn mòn, đứt gãy do ứng suất và (trong một số trường hợp hiếm gặp) quá nhiệt nghiêm trọng. Có thể khó phân biệt bằng mắt thường thiệt hại do hydro với các dạng thiệt hại khác, nhưng một số tính năng của chúng có thể giúp ích ở đây.

Ví dụ, hư hỏng do hydro hầu như luôn liên quan đến việc hình thành các lỗ trong kim loại (xem các biện pháp phòng ngừa được đưa ra trong Chương 4 và 6). Các dạng hư hỏng khác (ngoại trừ hiện tượng mỏi do ăn mòn, thường bắt đầu ở từng vỏ) thường không liên quan đến ăn mòn nghiêm trọng.

Các hư hỏng của đường ống do hydro làm hỏng kim loại thường biểu hiện bằng việc hình thành một "cửa sổ" hình chữ nhật trong thành ống, điều này không điển hình cho các kiểu phá hủy khác.

Để đánh giá tính bền của ống sàng, cần lưu ý rằng hàm lượng hydro dạng khí (ban đầu) trong luyện kim (ban đầu) trong thép lêlitic (bao gồm cả st. 20) không vượt quá 0,5–1 cm3 / 100 g. Khi hàm lượng hydro cao hơn 4--5 cm3 / 100g, tính chất cơ học của thép xấu đi đáng kể. Trong trường hợp này, cần tập trung chủ yếu vào hàm lượng cục bộ của hydro dư, vì trong trường hợp nứt vỡ giòn của ống lưới, sự suy giảm rõ rệt về tính chất của kim loại chỉ được quan sát thấy trong một vùng hẹp dọc theo tiết diện ống. với cấu trúc và tính chất cơ học của kim loại liền kề luôn đạt yêu cầu luôn luôn ở khoảng cách chỉ 0,2-2 mm.

Các giá trị thu được của nồng độ hydro trung bình ở mép đứt gãy cao hơn từ 5-10 lần so với hàm lượng ban đầu của nó đối với trạm 20, điều này không thể nhưng có ảnh hưởng đáng kể đến sự hư hỏng của đường ống.

Các kết quả được trình bày chỉ ra rằng hiện tượng lún hydro hóa ra lại là yếu tố quyết định dẫn đến hư hỏng các ống vách của lò hơi KrCHPP.

Cần có nghiên cứu bổ sung về yếu tố nào có ảnh hưởng quyết định đến quá trình này: , làm hỏng các màng oxit bảo vệ bao phủ nó; b) sự hiện diện trong môi trường làm việc của các tạp chất ăn mòn, tập trung ở các cặn gần bề mặt bay hơi; c) hành động kết hợp của các yếu tố "a" và "b".

Câu hỏi về vai trò của chế độ lò được quan tâm đặc biệt. Bản chất của các đường cong biểu thị sự tích tụ của hydro trong một số trường hợp gần bề mặt ngoài của ống màn hình. Điều này có thể xảy ra, trước hết, nếu có một lớp dày đặc các sunfua trên bề mặt được chỉ định, phần lớn không thấm được hydro khuếch tán từ bề mặt bên trong ra bên ngoài. Sự hình thành các sunfua là do: lượng lưu huỳnh cao trong nhiên liệu đốt cháy; ném một ngọn đuốc vào các tấm màn hình. Một lý do khác cho quá trình hydro hóa kim loại ở bề mặt bên ngoài là do xảy ra quá trình ăn mòn khi kim loại tiếp xúc với khí thải. Khi phân tích cặn bên ngoài của đường ống lò hơi cho thấy, cả hai nguyên nhân này đều xảy ra.

Vai trò của chế độ đốt còn thể hiện ở sự ăn mòn ống sàng dưới tác dụng của nước tinh khiết, điều này thường thấy nhất trên máy xông hơi cao áp. Các tâm ăn mòn thường nằm trong vùng chịu tải nhiệt cục bộ lớn nhất và chỉ trên bề mặt được nung nóng của đường ống. Hiện tượng này dẫn đến sự hình thành các vết lõm hình tròn hoặc hình elip có đường kính lớn hơn 1 cm.

Quá nhiệt của kim loại thường xảy ra nhất khi có cặn do nhiệt lượng cảm nhận gần như giống nhau đối với cả đường ống sạch và đường ống có cặn, nhiệt độ của đường ống sẽ khác nhau.

Tai nạn lò hơi liên quan đến vi phạm chế độ nước, ăn mòn và xói mòn kim loại

Chế độ nước bình thường là một trong những điều kiện thiết yếuđộ tin cậy và hiệu quả hoạt động của nhà máy lò hơi. Việc sử dụng nước có độ cứng tăng lên để cấp vào nồi hơi dẫn đến sự hình thành cáu cặn, tiêu thụ quá nhiều nhiên liệu và tăng chi phí sửa chữa và vệ sinh nồi hơi. Được biết, sự hình thành cáu cặn có thể dẫn đến tai nạn trong nồi hơi do cháy bề mặt gia nhiệt. Vì vậy, chế độ nước chính xác trong nhà lò hơi không chỉ được xem xét trên quan điểm tăng hiệu suất của nhà máy lò hơi mà còn là điều quan trọng nhất. biện pháp phòng ngừa trong cuộc chiến chống lại tai nạn.

Hiện nay, các nhà máy lò hơi của các xí nghiệp công nghiệp đã được trang bị các thiết bị xử lý nước nên điều kiện hoạt động đã được cải thiện, số vụ tai nạn do cáu cặn, ăn mòn giảm đáng kể.

Tuy nhiên, tại một số doanh nghiệp, việc quản lý chính thức thực hiện yêu cầu của Quy tắc giám sát lò hơi để trang bị nồi hơi cho nhà máy xử lý nước, không đảm bảo điều kiện hoạt động bình thường cho các nhà máy này, không kiểm soát được chất lượng nước cấp và tình trạng của các bề mặt gia nhiệt nồi hơi, cho phép nồi hơi bị nhiễm cặn và cặn. Dưới đây là một vài ví dụ về sự cố lò hơi vì những lý do này.

1. Trong nhà lò hơi của nhà máy kết cấu bê tông cốt thép đúc sẵn, do vi phạm chế độ nước trong lò hơi DKVR-6, 5-13, 3 ống lưới bị vỡ, một số ống lưới bị biến dạng, phồng lên trên nhiều đường ống.

Nhà hơi có thiết bị trao đổi cation natri và khử khí hai cấp, nhưng việc vận hành bình thường của thiết bị xử lý nước chưa được quan tâm đúng mức. Việc tái sinh các bộ lọc cationit không được thực hiện trong thời hạn quy định của hướng dẫn, chất lượng của nguồn cấp và nước lò hơi hiếm khi được kiểm tra, và thời gian xả đáy định kỳ của lò hơi không được quan sát. Nước trong thiết bị khử khí không được làm nóng đến nhiệt độ cần thiết và do đó, quá trình khử oxy của nước đã không thực sự xảy ra.

Nó cũng được xác định rằng nước thô thường được cung cấp cho lò hơi, trong khi không tuân thủ các yêu cầu của “Quy tắc thiết kế và vận hành an toàn nồi hơi và nước nóng”, theo đó các thiết bị ngắt trên nước thô dây chuyền phải được niêm phong ở vị trí đóng, và mỗi trường hợp cấp nước thô phải được ghi vào nhật ký xử lý nước. Từ các mục riêng lẻ trong tạp chí xử lý nước, có thể thấy rằng độ cứng của nước cấp đạt từ 2 mg-eq / kg trở lên, trong khi cho phép 0,02 mg-eq / kg theo tiêu chuẩn giám sát lò hơi. Thông thường, các mục như vậy được đưa ra trên tạp chí: “nước bẩn, cứng”, mà không cho biết kết quả phân tích hóa học của nước.

Khi kiểm tra lò hơi sau khi dừng, người ta phát hiện thấy cặn dày tới 5 mm trên bề mặt bên trong của các ống sàng, các ống riêng lẻ gần như bị tắc hoàn toàn do cặn và cặn. Ở bề mặt bên trong của trống ở phần dưới, độ dày của cặn bẩn đạt 3 mm, phần trước của trống có cặn bùn cao bằng một phần ba chiều cao.

Trong 11 tháng Trước vụ tai nạn này, các hư hỏng tương tự (“nứt, phồng, biến dạng”) đã được tìm thấy trong 13 ống màn hình lò hơi. Các đường ống bị lỗi đã được thay thế, nhưng ban quản lý doanh nghiệp vi phạm “Hướng dẫn điều tra tai nạn nhưng dẫn đến tai nạn tại doanh nghiệp và cơ sở do Liên Xô Gosgortekhnadzor kiểm soát”, đã không điều tra vụ việc này và không có biện pháp cải thiện các điều kiện hoạt động của lò hơi.

2. Trên tàu điện, nước thô để cấp cho nồi hơi hơi có vỏ bọc ống nước một thùng phuy có công suất 10 t / h và áp suất vận hành 41 kgf / cm2 được xử lý bằng phương pháp trao đổi cation. Do hoạt động không đạt yêu cầu của bộ lọc cation, độ cứng còn lại của nước làm mềm đạt được

0,7 meq / kg thay vì 0,01 meq / kg dự kiến ​​của dự án. Lò hơi đã được thanh lọc không thường xuyên. Khi dừng lại để sửa chữa, trống lò hơi và tấm thu lưới không được mở và không được kiểm tra. Do đóng cặn, một đường ống bị vỡ, lò nướng bị đốt cháy do hơi nước và nhiên liệu cháy văng ra khỏi lò.

Tai nạn không thể xảy ra nếu cửa lò của lò hơi được đóng bằng chốt, theo yêu cầu của các quy tắc vận hành an toàn lò hơi.

3. Tại nhà máy xi măng, mới lắp đặt lò hơi ống nước một phuy công suất 35 t / h với áp suất vận hành 43 kgf / cm2 đã được đưa vào vận hành không qua xử lý nước bằng hóa chất, việc lắp đặt chưa được hoàn thành vào thời điểm đó. Trong tháng, lò hơi được cấp nước chưa qua xử lý. Việc khử khí bằng nước đã không được thực hiện trong hơn hai tháng, vì một đường ống dẫn hơi nước không được kết nối với thiết bị khử khí.

Các vi phạm chế độ nước vẫn được cho phép ngay cả sau khi thiết bị chuẩn bị đã được bao gồm trong công việc. Lò hơi thường được cấp nước thô; chế độ thanh trừng không được quan sát thấy; phòng thí nghiệm hóa học đã không kiểm soát chất lượng của nước cấp, vì nó không được cung cấp các thuốc thử cần thiết.

Do chế độ nước không đạt yêu cầu, cặn bám trên bề mặt bên trong của ống sàng có độ dày 8 mm; kết quả là chỗ phồng hình thành trên 36 ống sàng, một phần đáng kể của ống bị biến dạng, thành của trống với phía trongđã bị ăn mòn.

4. Tại nhà máy sản xuất các sản phẩm bê tông cốt thép, lò hơi của hệ thống Shukhov-Berlin được cấp nước đã qua xử lý điện từ. Được biết, với phương pháp xử lý nước này, cần đảm bảo việc loại bỏ cặn bùn ra khỏi lò hơi hiệu quả kịp thời.

Tuy nhiên, trong quá trình vận hành lò hơi đã không đáp ứng được điều kiện này. Lò hơi được tẩy rửa không thường xuyên, không tuân thủ lịch trình tắt và vệ sinh lò hơi.

Kết quả là, một lượng lớn bùn tích tụ bên trong lò hơi. Phần phía sau của các đường ống bị tắc bởi bùn 70-80% diện tích, bể chứa - 70% thể tích, độ dày cáu cặn trên bề mặt sưởi ấm đạt 4 mm. Điều này dẫn đến quá nhiệt và biến dạng của các ống nồi hơi, phần mở rộng đường ống và đầu của các phần hình ống.

Khi lựa chọn phương pháp xử lý i-ốt điện từ, trong trường hợp này, chất lượng nước cấp và các tính năng thiết kế của lò hơi không được tính đến, đồng thời không thực hiện các biện pháp để tổ chức chế độ xả đáy bình thường, dẫn đến tích tụ cặn và cặn đáng kể trong lò hơi.

5. Vấn đề tổ chức chế độ nước hợp lý để đảm bảo vận hành ổn định và tiết kiệm các nồi hơi của các nhà máy nhiệt điện trở nên đặc biệt quan trọng.

Sự hình thành cặn trên bề mặt gia nhiệt của các thiết bị lò hơi xảy ra do kết quả của các quá trình vật lý và hóa học phức tạp, trong đó không chỉ có sự tham gia của các chất tạo cặn mà còn có các oxit kim loại và các hợp chất dễ hòa tan. Lọc cặn cho thấy, cùng với các muối tạo cặn, chúng chứa một lượng đáng kể các ôxít sắt, là sản phẩm của quá trình ăn mòn.

Trong những năm qua, nước ta đã đạt được những thành công đáng kể trong việc tổ chức chế độ nước hợp lý cho nồi hơi của các nhà máy nhiệt điện và kiểm soát hóa học nước và hơi nước, cũng như đưa vào sử dụng các kim loại chống ăn mòn và các lớp phủ bảo vệ.

Việc sử dụng các công trình xử lý nước hiện đại giúp tăng đáng kể độ tin cậy và hiệu quả vận hành thiết bị điện.

Tuy nhiên, việc vi phạm chế độ nước vẫn được phép xảy ra tại các nhà máy nhiệt điện riêng lẻ.

Tháng 6 năm 1976, vì lý do này, tại CHPP của nhà máy giấy và bột giấy đã xảy ra tai nạn đối với nồi hơi loại BKZ-220-100 f có công suất hơi 220 t / h với thông số hơi 100 kgf / cm2 và 540 ° C, được sản xuất tại nhà máy lò hơi Barnaul năm 1964 d. ​​Lò hơi một thùng phuy tuần hoàn tự nhiên, được chế tạo theo sơ đồ hình chữ U. Buồng đốt hình lăng trụ được che chắn hoàn toàn bằng các ống có đường kính ngoài 60 mm, bước răng là 64 mm. Phần dưới của bề mặt màn hình tạo thành một cái gọi là phễu lạnh, dọc theo các sườn của nó, các hạt xỉ rắn lăn xuống lồng chứa xỉ. Sơ đồ bay hơi là hai giai đoạn, rửa hơi bằng nước cấp. Giai đoạn đầu tiên của quá trình bay hơi được bao gồm trực tiếp trong trống lò hơi, giai đoạn thứ hai được cung cấp bởi các xyclon tách hơi từ xa có trong sơ đồ tuần hoàn của các khối bên giữa của màn hình.

Lò hơi được cung cấp hỗn hợp nước tinh khiết hóa học (60%) và nước ngưng tụ từ tuabin và các cửa hàng sản xuất (40%). Nước cấp cho nồi hơi được xử lý theo sơ đồ sau: vôi - đông tụ - khử muối magie trong

Chất làm rõ - quá trình cation hai giai đoạn.

Lò hơi hoạt động bằng than từ mỏ Inta với nhiệt độ nóng chảy tro tương đối thấp. Dầu được sử dụng làm nhiên liệu khởi động. Trước khi xảy ra tai nạn, lò hơi hoạt động 73.300 giờ.

Vào ngày xảy ra tai nạn, lò hơi được bật lúc 00:45 và hoạt động không lệch so với chế độ bình thường cho đến 14:00. Hơi quá nhiệt -520-535 ° C.

Vào lúc 2:10 chiều, 11 đường ống của màn hình phía trước bị vỡ trong vùng của phễu lạnh ở mức 3,7 m với sự phá hủy một phần

đồ gạch. Người ta cho rằng lúc đầu có một hoặc hai ống nước bị vỡ, sau đó các ống còn lại bị vỡ. Mực nước giảm mạnh, và lò hơi đã được dừng hoạt động bằng hệ thống bảo vệ tự động.

Kiểm tra cho thấy chúng đã bị phá hủy dốc các ống của phễu lạnh bên ngoài các chỗ uốn cong, trong khi hai ống bị xé ra khỏi bộ thu nhiệt phía trước phía dưới, chín ống từ ống thứ hai. Vết vỡ giòn, các cạnh tại các điểm vỡ bị cùn và không có độ mỏng. Chiều dài của các đoạn ống nổ từ một đến ba mét. Trên bề mặt bên trong của các đường ống bị hư hỏng, cũng như các mẫu được cắt ra từ các đường ống không bị hư hỏng, người ta tìm thấy các cặn lỏng dày tới 2,5 mm, cũng như một số lượng lớn các hố sâu tới 2 mm, nằm trong một chuỗi đến 10 mm. rộng dọc theo hai máy phát điện dọc theo ranh giới sưởi ấm của đường ống. Đó là ở những nơi bị ăn mòn phá hủy kim loại xảy ra.

Trong quá trình điều tra vụ tai nạn, hóa ra trước đó trong quá trình vận hành lò hơi đã xảy ra các vụ vỡ ống vách ngăn nước. Ví dụ, hai tháng trước khi xảy ra tai nạn, một đường ống của tấm chắn phía trước bị vỡ ở mức 6,0 m, sau 3 ngày, lò hơi lại ngừng hoạt động do hai đường ống của tấm chắn phía trước bị vỡ ở mức 7,0. Và trong những trường hợp này, sự phá hủy các đường ống là kết quả của sự ăn mòn làm hỏng kim loại.

Theo đúng kế hoạch đã được phê duyệt, lò hơi sẽ được ngừng hoạt động để sửa chữa lớn vào quý 3 năm 1976. Trong thời gian sửa chữa, dự kiến ​​sẽ thay thế các đường ống của màn hình phía trước trong khu vực của phễu lạnh. Tuy nhiên, lò hơi không được dừng lại để sửa chữa và các đường ống không được thay thế.

Ăn mòn làm hỏng kim loại là kết quả của việc vi phạm chế độ nước được cho phép trong một thời gian dài trong quá trình vận hành nồi hơi CHP. Các lò hơi được cấp nước với hàm lượng sắt, đồng và oxy cao. Tổng hàm lượng muối trong nước cấp đã vượt quá giới hạn cho phép một cách đáng kể, do đó, ngay cả trong các mạch của giai đoạn bốc hơi đầu tiên, hàm lượng muối đã đạt 800 mg / kg. Các chất ngưng tụ công nghiệp có hàm lượng sắt từ 400-600 mg / kg được sử dụng để cung cấp cho các lò hơi đã không được tinh lọc. Vì lý do này, và cũng do không có đủ lớp bảo vệ chống ăn mòn của thiết bị xử lý nước (biện pháp bảo vệ đã được thực hiện một phần), đã có cặn đáng kể (lên đến 1000 g / m2) trên bề mặt bên trong của ống, chủ yếu bao gồm các hợp chất sắt. Quá trình xử lý axit amin và hydrazine trong nước cấp chỉ được giới thiệu không lâu trước khi vụ tai nạn xảy ra. Quá trình rửa axit trước khi khởi động và vận hành của nồi hơi không được thực hiện.

Các hành vi vi phạm Nội quy khác góp phần gây ra tai nạn. hoạt động kỹ thuật nồi hơi. Lò hơi thường được đốt tại các CHPP, và số lượng lớn nhất là lò hơi đã xảy ra tai nạn. Các nồi hơi được trang bị các thiết bị để đốt nóng bằng hơi nước, nhưng chúng không được sử dụng để nung. Trong quá trình luyện kim, không kiểm soát được sự dịch chuyển của các tấm thu lưới.

Để làm rõ bản chất của quá trình ăn mòn và xác định lý do hình thành các hố chủ yếu ở hai tấm đầu tiên của màn hình phía trước và sự sắp xếp của các hố này dưới dạng dây chuyền, các tài liệu của cuộc điều tra tai nạn đã được gửi đến TsKTI. Khi xem xét các tài liệu này, người ta chú ý đến thực tế là

các lò hơi hoạt động với tải thay đổi mạnh, trong khi cho phép giảm đáng kể sản lượng hơi (lên đến 90 t / h), tại đó có thể xảy ra xáo trộn tuần hoàn cục bộ. Các nồi hơi được nung theo cách sau: lúc bắt đầu nung, hai vòi phun nằm đối diện (theo đường chéo) được bật. Phương pháp này làm chậm quá trình. tuần hoàn tự nhiên trong bảng của màn hình phía trước thứ nhất và thứ hai. Chính trong các màn hình này, người ta đã tìm thấy trọng tâm chính của các tổn thương loét. Nitrit thường xuyên xuất hiện trong nước cấp, nồng độ của nitrit không được kiểm soát.

Phân tích các tài liệu về tai nạn, có tính đến các thiếu sót được liệt kê, đã đưa ra lý do để tin rằng sự hình thành các chuỗi lỗ ở mặt bên của bề mặt bên trong của các đường ống của màn hình phía trước trên độ dốc của phễu lạnh là kết quả của một quá trình ăn mòn điện hóa lâu dài dưới lớp bùn. Các chất khử cực của quá trình này là nitrit và oxy hòa tan trong nước.

Việc sắp xếp các hố dưới dạng dây chuyền dường như là kết quả của hoạt động của lò hơi trong quá trình nung chảy với một quá trình tuần hoàn tự nhiên không ổn định. Trong quá trình bắt đầu tuần hoàn, các bong bóng lỗ rỗng hình thành định kỳ trên mặt phẳng phía trên của các ống nghiêng của phễu lạnh, gây ra hiệu ứng xung nhiệt cục bộ trong kim loại do xảy ra các quá trình điện hóa trong vùng phân chia pha tạm thời. Chính những nơi này là trung tâm hình thành các chuỗi hố. Sự hình thành chủ yếu của các vết rỗ trong hai tấm đầu tiên của màn hình phía trước là kết quả của một chế độ nung không chính xác.

6. Trong quá trình vận hành lò hơi PK-YuSh-2 với công suất hơi 230 t / h và các thông số hơi là 100 kgf / cm2 và 540 ° C, hơi nước được quan sát thấy ở đầu ra từ ống góp hơi mới đến chính. van an toàn tại các TYT vb. Đầu ra được kết nối bằng cách hàn với một tee đúc được hàn vào ống góp đúc sẵn.

Lò hơi đã ngừng hoạt động. Trong quá trình kiểm tra, một vết nứt hình khuyên được tìm thấy ở phần dưới của đường ống (168X13 mm) của phần nằm ngang của nhánh ở vùng lân cận ngay điểm kết nối của nhánh với thanh đúc. Chiều dài vết nứt trên bề mặt ngoài là 70 mm và trên bề mặt trong là 110 mm. Trên bề mặt bên trong của đường ống tại vị trí bị hư hỏng, một số lượng lớn các hố ăn mòn và các vết nứt riêng lẻ nằm song song với đường ống chính đã lộ ra.

Phân tích kim loại học cho thấy rằng các vết nứt bắt đầu từ các lỗ trong lớp kim loại đã khử tinh thể và sau đó phát triển xuyên tinh thể theo hướng vuông góc với bề mặt ống. Cấu trúc vi kim loại dạng ống - hạt ferit và chuỗi ngọc trai mỏng dọc theo ranh giới hạt. Theo thang điểm được đưa ra dưới dạng phụ lục của MRTU 14-4-21-67, cấu trúc vi mô có thể được đánh giá với điểm 8.

Thành phần hóa học của kim loại của ống bị hư hỏng tương ứng với thép 12Kh1MF. Cơ tính đáp ứng yêu cầu thông số kỹ thuật quân nhu. Đường kính của ống ở phần bị hư hỏng không vượt quá dung sai cộng thêm.

Một đầu ra nằm ngang tới van an toàn có hệ thống buộc không điều chỉnh có thể được coi là một dầm công xôn được hàn vào một chốt cố định cứng trong ống góp, với ứng suất uốn tối đa tại điểm kết thúc, tức là ở khu vực đường ống đã bị hư hỏng. Vắng mặt

thoát nước ở đầu ra và sự hiện diện của dốc ngược, do sự uốn cong đàn hồi trong phần từ van an toàn đến ống góp thu gom hơi trực tiếp, ở phần dưới của đường ống phía trước của tee, tích tụ liên tục một lượng nhỏ có thể có lượng nước ngưng tụ, được làm giàu oxy trong quá trình ngừng hoạt động, bảo tồn và khởi động lò hơi từ không khí. Trong những điều kiện này, sự tấn công ăn mòn của kim loại đã xảy ra, và tác động kết hợp của ứng suất ngưng tụ và ứng suất kéo lên kim loại đã gây ra hiện tượng nứt ăn mòn của kim loại. Trong quá trình vận hành, ở những nơi có hố ăn mòn và vết nứt nông, do tác động tích cực của ứng suất trung bình và ứng suất thay đổi trong kim loại, các vết nứt ăn mòn mỏi có thể phát triển, dường như đã xảy ra trong trường hợp này.

Để ngăn không cho nước ngưng tích tụ, một luồng hơi nước tuần hoàn ngược lại đã được thực hiện trong đầu ra. Để thực hiện điều này, đường ống thoát trực tiếp trước van an toàn chính được nối bằng đường dây gia nhiệt (đường ống có đường kính 10 mm) đến khoang trung gian của bộ quá nhiệt, qua đó hơi nước được cung cấp ở nhiệt độ 430 ° C. giảm áp suất dư thừa nhỏ (lên đến 4 kgf / cm2), đảm bảo dòng hơi liên tục và nhiệt độ của môi chất trong đầu ra được duy trì ít nhất là 400 ° C.

Để ngăn ngừa hư hỏng các đầu ra van an toàn chính trên nồi hơi PK-YuSh-2 và các loại tương tự, khuyến nghị:

Kiểm tra bằng siêu âm nửa chu vi dưới của ống nhánh tại các điểm hàn với tees;

Kiểm tra xem các độ dốc cần thiết có được quan sát hay không và nếu cần, điều chỉnh hệ thống buộc chặt các đường ống dẫn hơi nước vào các van an toàn chính, có tính đến tình trạng thực tế của đường ống dẫn hơi nước (trọng lượng lớp cách nhiệt, trọng lượng thực tế của đường ống, các lần tái tạo trước đó);

Làm cho hơi nước lưu thông ngược lại trong các cửa ra vào các van an toàn chính; thiết kế và đường kính trong của đường hơi gia nhiệt trong từng trường hợp riêng phải được thỏa thuận với nhà sản xuất thiết bị;

Tất cả các ngõ cụt trên van an toàn cách nhiệt cẩn thận.

(Từ thông tin thể hiện của SCNTI ORGRES - 1975)