Скорость поступления продуктов коррозии в контактирующий с поверхностью трубопроводов теплоноситель примерно пропорциональна концентрации в нем кислорода и увеличивается примерно до двух раз на 10°С увеличения температуры среды. Повышение рН среды на 0,2 единицы уменьшает указанную скорость примерно в полтора-два раза для стальных сплавов. Для медных сплавов повышение рН среды выше 9,2 может усилить их коррозию из-за специфического воздействия на эту коррозию аммиака, используемого для коррекции рН. По этой причине ограничиваются верхние предельно допустимые значения рН и содержания аммиака.
Продукты коррозии, поступая в экономайзер корпуса ВД и в испарительную часть корпусов высокого и низкого давления КУ, в большей или меньшей мере откладываются на поверхностях теплообмена в зависимости от локальной тепловой нагрузки, гидродинамических факторов, а также от других условий. При отложении окислов железа и меди на поверхности стальных испарительных труб может наблюдаться развитие подшламовой коррозии. Характерной особенностью подшламовой коррозии является то, что она происходит за счет твердого деполяризатора – окислов трехвалентного железа и меди. При поступлении трехвалентного железа и ионов меди в котлы и образовании железоокисных и медных отложений на парогенерирующих трубах может также наблюдаться развитие и язвенной коррозии, которая может быть классифицирована как электрохимическая коррозия с кислородной деполяризаций. При отсутствии гидразинной обработки питательной воды окислы железа до экономайзера в большей части находятся в окисной (трехвалентной) форме.
При контакте внутренних поверхностей оборудования с перегретым паром происходит образование окисной магнетитовой пленки:
3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2
Эта пленка создается при температуре около 570 °С и в отсутствие кислорода. При температуре выше 570 °С (на стали перлитного класса) образуется окалина.
На остановленном оборудовании может развиваться так называемая стояночная коррозия. Интенсивность стояночной коррозии при отсутствии специальных мер по её предупреждению увеличивается с повышением относительной и абсолютной влажности атмосферы и с увеличением удельной электропроводимости электролита, покрывающего поверхность металла во время простоев оборудования.
Для газовых компонентов (кислород, аммиак, углекислота) характерны очень высокие коэффициенты избирательного выноса (в условиях КУ – до 500 и более процентов), причем значения этих коэффициентов с понижением давления насыщенного пара не снижаются, а резко возрастают. По этой причине в котловых водах КУ не обнаруживается кислород, а аммиак обнаруживается только в следовых количествах в корпусе ВД, влияние которых на водно-химический режим (ВХР) котла в условиях наличия других примесей котловых вод (прежде всего фосфатов) обычно незначительно. По этой же причине в котловых водах не обнаруживаются соединения углекислоты. Карбонаты и бикарбонаты натрия разлагаются с образованием в котловой воде NaOH, повышающем её гидратную щелочность и рН, и с переходом в пар CO2, понижающим рН паров. Однако в отобранных пробах котловой воды соединения углекислоты обычно присутствуют и, порой, в значительном количестве в зависимости от длительности и других условий контакта пробы с окружающей воздушной средой.
Таблица 4.4 – Коэффициент распределения между паром и водой
Кроме карбонатов и бикарбонатов, с питательной водой в котел поступают также органические соединения, содержащиеся в обессоленной воде. При их разложении может происходить подкисление и понижение рН котловых вод, в том числе до опасных пределов. Для предотвращения такой опасности и поддержания рН котловых вод в определенных пределах служат фосфаты, вводимые в барабаны КУ.