Глава 3 консервация энергетических котлов

На поверхности металла в условиях эксплуатации при работе и останове оборудования в период контакта с водной средой возникает множество анодных и катодных участков, создающих условия для протекания коррозионных процессов. Анодными участками являются зерна феррита, катодными - всевозможные включения в структуру металла, окалина и ржавчина на поверхности металла, потенциал которых значительно выше потенциала железа. На аноде происходит растворение металла, например железа по реакции [8]:

(3.1)

На катоде идет деполяризация электронов молекулами кислорода:

(3.2)

В процессе отвода электронов от катодного участка (процесс деполяризации) создаются предпосылки для развития коррозии, так как деполяризация катодного участка позволяет поддерживать разность потенциалов между катодом и анодом, необходимую для протекания коррозионных процессов.

На скорость и характер коррозии металла влияют как внутренние факторы – состав, гетерогенность, механические напряжения металла, так и внешние. Одним из решающих внешних факторов следует считать влияние на процессы коррозии присутствующих в воде различных химических соединений [8].

При простое оборудования со снижением давления среды до атмо­сферного и возможностью попадания в него кислорода воздуха и конденсации влаги коррозия протекает в условиях, отвечающих условиям атмосферной коррозии. Средняя скорость коррозии при температуре 20°С составляет 0,05 г/(м² ч). Суточный простой энергоблока 300 МВт с незаконсервированными и неосушенными поверхностями нагрева общей площадью 30 000 м² приводит к образованию в контуре до 50 кг оксида железа[3].

Такую коррозию можно условно подразделить на три типа:

1) «мокрая» коррозия, наблюдается при капельной конденсации влаги. Такие условия могут возникнуть при неполном дренировании воды из поверхностей оборудования или при относительной влажности среды в помещении около 100%;

2) «влажная» коррозия, протекающая при относительной влажности в помещении более 40% под тончайшим слоем электролита, образующегося в результате адсорбционной или химической конденсации;

3) «сухая» коррозия

В зависимости от формы коррозионных повреждений коррозия подразделяется на общую и местную (рис. 3.1.). Различают местную коррозию пятнами, когда корродируют отдельные относительно большие области поверхности металла на небольшую глубину, и язвенную коррозию при которой металл поражается на ограниченных участках на большую глубину.

Рис.3.1. Типы коррозионных разрушений:

1,2 – сплошная коррозия; 4-9 – местная коррозия; 1 – равномерная коррозия;

2 – неравномерная; 3 – структурно-избирательная; 4 – коррозия пятнами;

5 – коррозия язвами; 6 – точечная; 7 – межкристаллитная; 8 - транскристаллитная; 9 – подповерхностная.

При останове котлов для защиты от стояночной коррозии проводится их консервация.

При некоторых водных режимах на поверхности металла создается устойчивая защитная пленка, и в этом случае консервация не требуется.

Консервацию котлов проводят для предотвращения коррозии металла внутренних поверхностей как при режимных остановах (вывод в резерв на определенный и неопределенный сроки, вывод в текущий, средний и капитальный ремонт, аварийный останов), так и при остановах в продолжительный резерв или ремонт (реконструкцию) на срок свыше 6 мес.

При разработке технологической схемы консервации целесообразно максимально использовать штатные установки коррекционной обработки питательной и котловой воды, установки химической очистки оборудования, баковое хозяйство электростанции [9].

Технологическая схема консервации должна быть по возможности стационарной, надежно отключаться от работающих участков тепловой схемы.

Необходимо предусматривать нейтрализацию или обезвреживание сбросных вод, а также возможность повторного использования консервирующих растворов.