Все известные случаи коррозионных повреждений котлов не являются присущими только котлам-утилизаторам. Однако сравнительный анализ показывает, что повреждаемость котлов-утилизаторов, вызванная проблемами, связанными с водно-химическим режимом, встречаются чаще, чем на обычных котлах.
На основании многолетних исследований воднохимических процессов в котлоагрегатах установлено, что:
– коррозия не проявляется в опасных размерах ни при одном из методов водообработки (аминировании, фосфатировании, использовании нелетучей щелочи), если испытываемая поверхность была чиста;
– коррозия начинается непосредственно после накопления отложений, и скорость ее прямо пропорциональна росту температуры металла, вызываемому этими отложениями;
– отложения концентрируются преимущественно на обогреваемых участках парогенерирующей поверхности;
– при наличии на теплоотдающей поверхности пористых отложений диффузия от этой поверхности к потоку среды подавляется, что может привести к концентрированию примесей в пристенном слое и повреждению защитной пленки.
Единственным практическим методом поддержания чистоты внутрикотловой поверхности является проведение периодических химических промывок, что, при соответствующей последующей пассивации поверхности, приводит к существенному снижению коррозионного процесса.
Коррозия при простоях, или стояночная коррозия, продолжает оставаться одним из самых разрушительных видов поражения металла. Во многих случаях при простоях котлы подвергаются существенно более интенсивной коррозии, чем в рабочем состоянии. При этом опасна не только интенсификация стояночной коррозии, но и последующее усиление коррозии под нагрузкой за счет развития в процессе работы очагов стояночной коррозии. Из этих очагов могут, в частности, активно развиваться подшламовая и пароводяная коррозия металла экранных труб, коррозионно-усталостные и коррозионно-термические разрушения. Особенно активно протекает стояночная коррозия после химических очисток с удалением с поверхности металла защитных окисных пленок, когда последующая пассивация металла выполнена некачественно.
Стояночная коррозия вызывается одновременным воздействием воды (влаги) и кислорода. Для ее предупреждения требуется надежное исключение по крайней мере одного из этих факторов. Следует отличать стояночную коррозию от кислородной коррозии при работе котлов. В процессе эксплуатации кислородная коррозия обычно поражает входные участки змеевиков экономайзеров, но не затрагивает пароперегреватели и экранные трубы. Язвы в нижних петлях недренируемых участков пароперегревателей – явный признак стояночной коррозии. Наличие язв в средней части или на выходных участках экономайзера при их отсутствии во входных змеевиках также свидетельствует о протекании стояночной коррозии.
Развитию этой коррозии сильно способствует скапливающийся на внутрикотловой поверхности шлам, который обычно удерживает влагу. Повышенное солесодержание воды ускоряет стояночную коррозию. С повышением рН воды стояночная коррозия протекает менее интенсивно. Чем выше солесодержание воды, тем выше должно быть значение рН для ослабления стояночной коррозии.
Особенно сильно подвержены коррозии участки внутренней поверхности парогенераторов, которые покрыты водорастворимыми солевыми отложениями, например змеевики пароперегревателей. Во время простоев парогенераторов эти отложения поглощают атмосферную влагу и расплываются с образованием на поверхности металла высококонцентрированного раствора натриевых солей, имеющего большую электропроводность. При свободном доступе воздуха процесс коррозии под солевыми отложениями протекает весьма интенсивно.
Весьма существенным является то, что стояночная коррозия усиливает процесс разъедания котельного металла во время работы парогенератора. Это обстоятельство следует считать главной опасностью стояночной коррозии. Образующаяся ржавчина, состоящая из окислов железа высокой валентности Fe(OH)3, во время работы парогенератора играет роль деполяризатора коррозионных микро- и гальванопар, что ведет к интенсификации коррозии металла в процессе эксплуатации агрегата. В конечном счёте накопление ржавчины на поверхности котельного металла приводит к подшламовой коррозии. Помимо этого, при последующем простое агрегата восстановленная ржавчина опять приобретает способность вызывать коррозию вследствие поглощения ею кислорода воздуха. Эти процессы циклически повторяются при чередовании простоев и работы парогенераторов.
Смежные темы:
Виды повреждений, связанные с состоянием поверхностей нагрева
Межкристаллитная, подшламовая и коррозия под напряжением
Влияние отложений на коррозионный процесс
Роль отложений в возникновении коррозионных повреждений
Характер повреждений, связанных с состоянием поверхностей нагрева котлов-утилизаторов ПГУ