Журнал «Энергетик» №7, 2001 г.
Кострикина Е. Ю., канд. техн. наук, Модестова Т. Д., Шевченко И. Н., Камалетдинов М. Г., инженеры, ВТИ, Отделение водно-химических процессов тепломеханического оборудования ТЭС - Башкирэнерго
Акт по результатам осмотра. Страница 1 Консервация энергетического оборудования, т.е. изоляция металла от агрессивных составляющих окружающей сpeды обусловлена необходимостью защитить его от атмосферной коррозии во время простоя оборудования в резерве или ремонте.
Один из простых и надежных способов консервации - использование контактных ингибиторов коррозии, защищающих оборудование как при заполнении его водными растворами ингибиторов, так и при сливе его, поскольку они создают на поверхности защитную пленку.
Одним из самых надежных и давно используемых контактных ингибиторов является соль жирных кислот - М-1. Уфимским институтом нефтехимии по заказу Башкирэнерго разработан аналог этого ингибитора: Д-1-Ц. Защитные свойства его и методика применения исследованы в ВТИ. Установленно, что водный раствор данного ингибитора обладает антикоррозионными свойствами по отношению к сталям, кроме того, после суточного контакта индикаторов коррозии с водным раствором ингибитора на поверхности металла со-здается защитная пленка, которая держится в течение некоторого времени (в зависимости от концентрации раствора ингибитора) и в камере с влажностью воздуха 95%.
Потенциостатические и гравиметрические исследования показали, что концентрация ингибитора в консервирующем растворе должна быть не менее 10 г/л, а для создания надежной пленки при 95% влажности нужно уже не менее 20 г/л Д-1-Ц. При перенесении индикатора коррозии с пленкой, образованной в растворах с концентрацией ингибитора10 и 20 г/л в конденсат индикаторы прокорродировали в течение суток. Следовательно, при попадании воды в закон-сервированный котел защитная пленка легко смывается, и консервация должна быть повторена. Однако на поверхности труб, покрытых отложениями, какое-то количество ингибитора все же остается. Эксплуатационные отложения на внутренних поверхностях котельного aгpeгата, омываемых водой и пароводяной смесью, влияют и на проникновение ингибитора к металлу, и на остаточное количество ингибитора при сливе.
Акт по результатам осмотра. Страница 2 Химический и фазовый состав отложений зависит от качества питательной вoды, конструктивных особенностей котла, уровня эксплуатации и т.д. Ясно, что и количество, и состав зтих отложений в значительной степени отличаются.
При любом способе консервации, чем чище поверхность, тем надежнее защита. Однако, это не значит, что во всех случаях необходима химическая промывка котла перед консервацией. В оптимальном случае и тип ингибитора, и защитная концентрация его в растворе подбираются на вырезках конкретного котла. По той же причине количество ингибитора, остающееся после слива консервирующего раствора на внутренней поверхности труб, также различно. Исследования показали, что в среднем можно считать количество ингибитора, остающегося на поверхности, равным 10 - 12 г/м3 в то же время в водах после первой промывки концентрация Д-1-Ц составила 0,8 г/л, после второй - порядка 0,02 г/л.
Следовало выяснить, что будет с остатками ингибитора в воде при повышении температуры и давления при пуске котла, так как от этого зависит необходимое число промывок перед включе-нием котла в работу.
Такие исследования проводились на специальной установке, имитирующей условия нахождения воды в котле. Температура, давление и время пребывания воды - те же, что и в барабане котла. На установке измеряли значения рН до и после термообработки, электропроводимость, состав полученных вследствие термической деструкции ингибитора веществ и их концентрацию.
Акт по результатам осмотра. Страница 3 При термическом разложении Д-1-Ц (проверялись растворы концентрацией 0,01 и 0,001 %) образовывались органические (уксусная и муравьиные кислоты) кислоты. Изменение рН было незначительным. Таким образом, перед растопкой котла, законсервированного ингибитором Д-1-Ц, необходима промывка котла с двух-, трехкратной сменой воды.
Опытные консервации котлов новым ингибитором Д-1-Ц были проведены на электростанциях Башкирэнерго. Схема консервации ингибитором Д-1-Ц аналогична схеме консервации ингибитором М-1, единственное отличие - исключение бачка для разогрева ингибитора, так как М-1 - вещество пастообразное, а Д-I-Ц - жидкое. Консервация проводится по контуру: бак приготовления раствора - насос - котел - бак приготовления раствора, при необходимости слить консервирующий раствор. Если же нет необходимости проведения ремонта законсервированного котла или использования раствора для следующей консервации, он может быть оставлен в котле на все время простоя.
Консервирующий раствор подавали в экранную систему через нижние коллекторы. Качество консервации определяли с помощью индикаторов коррозии.
Для сравнения рассмотрим результаты консервации котлов Е-420/140ГМ, станционный № 6 Новосалаватской ТЭЦ и К-200/32ГМ, станционный № 10 Уфимской ТЭЦ-1 ингибитором М-1 и котлов Е-230/100ГМ, станционный № 8, Е-230-100ГМ, станционный № 10 Салаватской ТЭЦ и котлов Е-220/100К, станционный № 5, Е-170-100К, станционный № 1, ТЭЦ Кумертау ингибитором Д-I-Ц.
В таблице приведена удельная загрязненность труб котла, станционный № 1, Уфимской ТЭЦ-1.
Правый экран, солевой отсек
|
Левый экран, солевой отсек
|
№ трубы
|
Удельная загрязненность, г/м2
|
№ трубы
|
Удельная загрязненность, г/м2
|
29 огневая сторона
|
696,7
|
31 огневая сторона
|
400,1
|
29 тыльная сторона
|
697,4
|
31 тыльная сторона
|
356,5
|
30 огневая сторона
|
646,1
|
31 огневая сторона
|
616,0
|
30 тыльная сторона
|
482,5
|
32 тыльная сторона
|
451,7
|
Фронтальный экран, чистый отсек
|
Задний экран, чистый отсек
|
№ трубы
|
Удельная загрязненность, г/м2
|
№ трубы
|
Удельная загрязненность, г/м2
|
49 огневая сторона
|
784,3
|
8 огневая сторона
|
76,8
|
24 тыльная сторона
|
724,5
|
8 тыльная сторона
|
72,4
|
49 огневая сторона
|
794,4
|
8 огневая сторона
|
96,9
|
51 тыльная сторона
|
764,4
|
9 тыльная сторона
|
92,4
|
Перед проведением консервации в котле были установлены индикаторы коррозии для того, чтобы можно было следить за состоянием металла при консервации.
Тем же ингибитором законсервированы котлы Новосалаватской ТЭЦ. По данным Башкирэнерго количество отложений в котле, станционный № 6, до проведения химической промывки составляло:
- двусветный экран, труба № 28 - 220,6 г/м2,
- правый боковой экран, труба № 74 - 415,6 г/м2.
Время консервации котла Уфимской ТЭЦ-1 составило 2328 ч. Скорости коррозии индикаторов (г / м2 * ч) были следующими:
Барабан
|
0,0075
|
Левая сторона
|
0,0075
|
Правая сторона
|
0,0071
|
Необходимо отметить, что в данном случае при установке индикаторов на стержень фланца не были использованы паронитовые прокладки, что могло обусловить протекание щелевой коррозии.
Индикаторы, установленные в котле, станционный № 6, показали следующие скорости коррозии (г/м2 * ч):
Водяной экономайзер
|
0,0086
|
Двухсветный экран
|
0,0063
|
Барабан
|
0,0034
|
При пуске данного котла первый анализ котловой воды на содержание железа дал значение 520 мкг/л, а через 30 мин – уже 270 мкг/л.
Ингибитором Д-1-Ц, консервировались котлы Салаватской ТЭЦ и ТЭЦ Кумертау. Скорости коррозии по индикаторам корррзин (г / м2 * ч) были следующие:
Салаватская ТЭЦ
|
Котел №8 барабан
|
0,0016
|
Котел №10 барабан
|
0,0254
|
ТЭЦ Кумертау
|
Котел №1 барабан
|
0,0009
|
Котел №5 барабан
|
0,0028
|
Котел, станционный №8, Салаватской ТЭЦ находился на консервации в течение полутора лет. После этого был выполнен его контрольный пуск. Перед растопкой котел промыли через дренажи нижних коллекторов со сбросом воды через аварийные слив барабана и дренаж пароперегревателя с общим расходом воды, npиблизительно равным двух-, трехкратному паровому объему котла.
В начальный период растопки содержание железа в котловой воде достигало 10 мг/л, а пробы имели рыже-коричневый цвет и содержали большое количество взвеси. После продувок дренажей нижних коллекторов через 12 ч после растопки содержание железа снизилось до 1 мг/л в чистом и до 2 мг /л в солевом отсеках. Снижения pH котловых вод не наблюдалось. Значение pН изменялось от 8,89 до 10,74 в чистом отсеке и от 9,35 до 11,5 в солевом отсеке. Через 15 ч котел был включен в работу.
Таким образом, можно сказать, что ингибитор Д-1-Ц по своим свойствам аналогичен ингибитору М-1. Скорость коррозии стали в обоих ингибиторах фактически одинакова. Схема консервации - одна и та же (за исключением того, что при использовании Д-1-Ц отпадает необходимость разогрева ингибитора для приготовления консервирующего раствора, поскольку это жидкость). Концентрация консервирующего раствора в обоих случаях - 10 г/л.
Защитная пленка при использовании М-1 существует до 15 лет. На такой срок консервация ингибитором Д-1-Ц не проверена, но поверхности нагрева одного из котлов были в хорошем состо-янии после 1,5 лет простоя в режиме консервации.
|