Новый ингибитор атмосферной коррозии Д1Ц для консервации котлов

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

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

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

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.

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:

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):

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:

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.