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:

(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.

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 °C 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.

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.

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.