Ферейдун Мадждния - Инспекция паровых котлов и теплообменного оборудования

При коррозии под осадком высвобождается активный водород, который переходит к трубному металлу, вступает в реакцию с углеродом в стали (обезуглероживание) и вызывает межкристаллическое разделение.

d) Кислородная коррозия

Агрессивная локализованная коррозия и утонение трубной стенки вблизи впуска технологической воды экономайзера – обычное явление для рабочего котла. Погруженные в воду или недрерируемые поверхности наиболее подвержены коррозии в периоды простоя.

Кислородная коррозия возникает при избыточном содержании кислорода в котельной воде. Это может произойти во время работы котла в результате впуска воздуха в насосы или отказа оборудования обработки воды перед подачей в котел.

Питтинговая коррозия труб экономайзера обычно возникает вследствие отсутствия надлежащего контроля содержания кислорода в технологической воде котла.

Она также может возникнуть в периоды, когда котел не эксплуатируется, например, во время простоя или хранения при несоблюдении надлежащих процедур.

Недренируемые участки контура котла, такие как контуры нагревателя, провисающие горизонтальные трубы перегревателя и промежуточного перегревателя, подводящие линии особенно подвержены коррозии.

Общее окисление труб в нерабочие периоды иногда называют коррозией простоя. Влажные поверхности подвержены окислению, так как вода вступает в реакцию с металлом, вследствие чего образуется оксид железа.

При наличии коррозийного шлака конденсат с поверхностей труб или промывочная вода могут вступить в реакцию с элементами, содержащимися в шлаке, и образовать кислоты, что приведет к намного более агрессивному воздействию на металлические поверхности.

Кислородная коррозия

Для обеспечения полной защиты от кислородной коррозии во время простоя котел необходимо держать заполненным водой, обработанной раскислителем, с заглушкой или закрытым под азотной подушкой. На рисунке 2-1 показана труба котла со сквозной кислородной коррозией.

e) Кислотная коррозия

Воздействие коррозии на внутренние металлические поверхности труб, приводящее к появлению беспорядочных отверстий, а в самых крайних случаях – к состоянию внутренней части трубы, называемому «Швейцарский сыр». Кислотная коррозия наиболее часто обуславливается отсутствием надлежащего контроля процесса химической очистки котла и/или пассивации остаточной кислоты после чистки.

f) Коррозионное растрескивание под напряжением

Коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) характеризуется хрупкими трещинами с толстостенными гранями. Этот вид коррозии можно обнаружить на участках с более высоким внешним напряжением, например, в местах близкого крепления арматуры.

КРН обычно подвергаются детали из аустенитной нержавеющей стали перегревателя и промежуточного перегревателя. КРН характеризуется трещинами в стенках трубы, распространяющимися либо транскристаллически, либо межкристаллически (вдоль границ зерен). Она возникает при комбинированном воздействии высокого растягивающего напряжения и коррозионной жидкости. Повреждение вызывается трещинами, распространяющимися изнутри. Коррозийная жидкость может быть перенесена в перегреватель из парового барабана или попасть в него после кислотной очистки котла, если перегреватель не защищен надлежащим образом.

КРН трубы

g) Коррозионная усталость

Коррозионная усталость проявляется на внутренней поверхности трубы в виде транскристаллических трещин, обычно возникающих рядом с внешними соединениями.

Повреждение трубы происходит вследствие сочетания тепловой усталости и коррозии. На коррозионную усталость влияет конструкция котла, химический состав воды, содержание кислорода в котельной воде и принцип работы котла. Сочетание этих факторов приводит к разрыву защитного слоя магнетита на внутренней поверхности трубы котла. Отсутствие этого защитного слоя окалины позволяет коррозии воздействовать на трубу.

Места соединений и внешние сварные швы наиболее подвержены коррозии. Проблема, скорее всего, усугубится на этапе запуска котла.

Компоненты топлива и температуры металла являются важными факторами развития коррозии со стороны нагрева. Коррозию со стороны нагрева можно разделить на низкотемпературную коррозию или высокотемпературную коррозию под воздействием мазутной золы. Коррозия может проявиться со стороны топочного газа экономайзера и труб воздушного подогревателя. Сила коррозии зависит от количества оксидов серы или кислоты в сгоревшем топливе, от температуры топочного газа и от типа нагреваемой жидкости. При наличии в топочном газе оксидов серы коррозия будет более сильной при охлаждении газов до температуры точки росы. Температура газа в экономайзерах и подогревателях должна поддерживаться выше 163°C (325°F) для предотвращения конденсации коррозийной жидкости. Фактическую точку росы можно вычислить на основе состава топочного газа. Расчет нужно выполнить для видов топлива с высоким содержанием серы. Она может зависеть от конструкции труб и потока воды в трубах, организованных так, что обеспечивается контроль температур газа.