В самых «молодых» котлах?
Стояночная коррозия или электрохимическая коррозия внутренних поверхностей котлов с кислородной деполяризацией (чаще всего металла верхних барабанов паровых котлов) – наиболее частая причина, по которой обращаются энергетики промышленных предприятий в НПО ЦКТИ. Опишем один из весьма характерных случаев.
На ТЭЦ Белгородского сахарного завода установлено 5 котлов: два двух барабанных котла инофирм «Петра Бруйон», используемых с 1951 г., один котел типа ТС-20/39, эксплуатируемый с 1954 г. и 2 котла типа ТС-35/39У, работающие с 1961 и 1965 гг. Все котлы работают в общую паровую магистраль с давлением 3,7 МПа.
Начиная с 1976 г., в барабанах котлов ТС-35/39У появилась и прогрессировала язвенная коррозия. К середине восьмидесятых годов глубина отдельных язвин достигла 3,5 мм. В остальных котлах подобного вида коррозии не наблюдалось. Все котлы питаются питательной водой одинакового качества – смесью конденсата и химически очищенной воды, приготовленной на водоочистке, работающей по схеме: известкование, двухступенчатое Na-катионирование.
Рассмотрение материалов, представленных заводом, позволило установить, что повреждение металла барабанов является результатом электрохимической коррозии с кислородной деполяризацией в периоды остановок котлов без надлежащей их консервации.
В барабанах котлов ТС-35/39У коррозионные язвины имеются только в чистом отсеке и расположены на относительно небольшом пространстве внутренней поверхности барабана (две полосы по длине барабана шириной по 400 мм в районе колебания уровня воды).
Котлы ТС-35/39У на ТЭЦ являются наиболее производительными, и руковод-ство станции стремилось их держать в работе или в горячем резерве. В период горячего резерва с котла снималось избыточное давление, но поддерживался уровень воды в водомерной колонне за счет периодических подпиток из деаэратора атмосферного типа.
При таком режиме в котле создавалось небольшое разрежение, подсасывался воздух из атмосферы, и происходило обогащение верхних слоев воды в барабане котла кислородом.
В периоды остановки котлов со спуском воды и вскрытием люков барабанов не производилась быстрая осушка внутренних поверхностей барабана и сепарационных устройств.
В составе паро-сепарационной схемы котлов ТС-35/39У имеются паро-промывочные корыта, в которых задерживается влага, способствующая интенсивному протеканию коррозии ниже расположенных боковых поверхностей барабана.
Указанные особенности конструкции, а также условия эксплуатации явились причиной интенсивного протекания процесса стояночной кислородной коррозии у котлов ТС-35. Фактором, способствующим ускорению данного процесса, стало пониженное значение рН котловой воды в чистом отсеке котла за счет использования конденсата, получаемого с сахарного производства.
Институт рекомендовал Госгортехнадзору разрешить эксплуатацию котла ТС35/39У на один год без удаления образовавших язвин в металле барабанов в случае, если проведением МПД с привлечением специализированной организации будет показано отсутствие трещин в металле на локальных участках расположения язвин.
В период проведения МПД было рекомендовано занести в формуляр развертки барабана расположение всех язвин с глубиной более 2 мм.
Необходимыми условиями эксплуатации котлов в течение этого года были определены следующие:
– ограничение паровой нагрузки в пределах 35 т/ч, а рабочего давления – 3,5 МПа;
– выполнение мероприятий по консервации котлов в период их остановок.
При остановке котла с его опорожнением рекомендовано было вскрыть люки и производить быструю осушку поверхностей горячим воздухом. В котлах паро-промывочного устройства, где имеются не дренируемые полости, рассверлить на их нижней образующей отверстия диаметром 8 мм.
При остановках котла в горячий резерв было рекомендовано поддерживать в нем всегда небольшое избыточное давление. Рекомендовалось поднять и строго поддерживать величину рН котловой воды в чистом отсеке до уровня 10,0 (щелочность по фенолфталеину не ниже 0,5 ммоль/дм3) за счет соответствующего дозирования (при необходимости) в котловую воду смеси тринатрийфосфата и едкого натра. До периода капремонта в следующем году было признано необходимым подготовить с привлечением специализированной организации техдокументацию по устранению язвин и осуществить эту операцию в период капремонта.