Коррозия и защита котлов при их выключении — знания, которыми обязаны владеть мы, специалисты в химической промышленности!

Thread Content

Источник: Jiangsu Jia’an Safety. Дата добавления: 27.12.2016 14:24:49. Количество просмотров: 131. Предотвращение коррозии котла в период простоя. Если в период простоя котла не принимать соответствующих мер защиты, то металлическая поверхность самого котла и всей пароводяной системы подвергается коррозии под действием растворенного кислорода; скорость этой коррозии значительно выше, чем во время эксплуатации котла. Оказалось, что в большинстве случаев серьезная коррозия котлов возникает из-за ненадлежащей защиты котла во время его остановки. Если продукты коррозии не удалять, они способствуют ускорению электрохимической коррозии после повторного запуска котла. Следовательно, коррозия при остановке котла не только сокращает срок его службы, но и создает потенциальные опасности во время эксплуатации. Коррозия котла при его простое http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/1429454533-0.jpg I. Причины коррозии котла После простоя котла в его систему пара и воды попадает большое количество воздуха. Особенно это происходит тогда, когда после охлаждения котла вода не высыхает полностью. На поверхности металла образуется водяной слой, а кислород из воздуха легко растворяется в этом слое до состояния насыщения. При взаимодействии кислорода с железом происходит процесс коррозии. Кроме того, кислород из воздуха постоянно пополняет этот слой, что способствует развитию коррозии металла. Если в остатках расплава на поверхности металла присутствуют ионы Cl- или SO42-, то коррозия становится ещё более серьезной. II. Факторы, влияющие на коррозию во время простоя котла http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/1429452034-1.jpg Степень коррозии в период простоя котла зависит от множества факторов. Основные из них следующие: 1. Влажность оказывает значительное влияние на скорость коррозии металлической поверхности котлов, которые не используются для выдачи воды. При высокой влажности воздуха на металлической поверхности легко конденсируется влага, образуя водную пленку, что усиливает коррозию. Коррозия железа может быть полностью предотвращена, когда поверхность металла сухая, а относительная влажность внутри котла составляет менее 30%. 2. Содержание солей в воде. Увеличение содержания солей в воде в котле или в водяной пленке на поверхности металла ускоряет процесс коррозии; особенно при возрастании содержания оксидов и сульфатов скорость коррозии значительно возрастает. 3. Степень чистоты металлической поверхности. Когда на металлической поверхности имеются отложения или водяной налет, в этом месте легко скапливается остаточная влага. В результате металлическая поверхность под слоем отложений постоянно остается влажной. При этом само отложение препятствует проникновению кислорода; а на металлической поверхности вокруг отложения кислорода достаточно много. Таким образом, из-за разницы в концентрации кислорода образуется гальванический элемент коррозии: участки вокруг отложений с высокой концентрацией кислорода являются катодами, а участки под отложениями с низкой концентрацией кислорода — анодами, в результате чего металл под отложениями подвергается коррозии. Из вышесказанного следует, что для предотвращения коррозии при простое котла необходимо поддерживать его металлическую поверхность в сухом и чистом состоянии, а также своевременно удалять известковый налет и другие отложения ； Для метода защиты с использованием воды необходимо максимально снизить содержание солей в воде, чтобы предотвратить ускоренную коррозию под действием кислорода. Распространенные методы защиты котла во время простоя http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/1429452315-2.jpg I. Основные принципы технического обслуживания котла во время простоя: 1. Защита от попадания внешнего воздуха в систему пара и воды неиспользуемого котла ； 2. Сохранять сухость металлических поверхностей в системе газированных напитков ； 3. На внутренней поверхности металла образуется защитная пленка, препятствующая коррозии, что позволяет изолировать его от воздуха ； 4. Погружение металлической поверхности в среду, содержащую деоксиданты или другие защитные вещества. II. Методы обслуживания. Существуют два основных вида защиты: сухая и влажная защита. Сухая защита. 11. Метод с использованием сушителей. Этот метод подходит для защиты котлов, которые находятся в неиспользовании в течение длительного времени (более трех месяцев). Для котлов, у которых доля объема парового коллектора в общем объеме воды в котле больше, этот метод наиболее удобен. Конкретные методы следующие: (1) После прекращения работы котла с использованием отходящего тепла необходимо провести его техническое обслуживание. Когда температура входящей в котел воды падает ниже 300°C, а температура воды внутри котла снижается примерно до 100°C, открываются все клапаны для сброса, чтобы быстро и полностью удалить излишний теплоноситель из котла. Откройте все проверочные отверстия, удалите из котла налет и осадки, а также сажу с внешней стороны. Используйте остаточное тепло печи для высушивания всех нагревательных поверхностей котла и оборудования. После высыхания закройте все клапаны котла. (2) Установить сушитель в котловые камеры и различные короба для соединения трубопроводов (необходимо тщательно записывать место установки и количество сушителей, чтобы избежать забывчивости). Сразу после помещения внутрь необходимо закрыть люки котла и все клапаны, чтобы система пара и воды была полностью изолирована от внешнего воздуха. Количество используемого осушителя и критерии его непригодности для использования http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/14294532R-3.jpg (3). При обслуживании осушителя необходимо учитывать следующие моменты: осушитель не должен контактировать с металлической поверхностью котла; его можно поместить в емкость, например, в железный лоток ； После установки сушителя необходимо плотно закрыть люки для рук и другие крышки отверстий; клапаны на трубах для пара и воды также должны быть закрыты ； Необходимо регулярно проверять состояние сушителя: обычно в первый раз его проверяют примерно через полмесяца, а затем — каждый месяц. При потере эффективности его следует немедленно заменить. 2. Метод сушки. Метод сушки часто используется для защиты от коррозии во время технического обслуживания котлов. Когда температура воды в котле падает примерно до 100°C, вода полностью сливается, а остаточное тепло печи используется для высыхания металлической поверхности котла. 3. Метод нагнетания аммиака. Метод нагнетания аммиака обычно используется для защиты тепловых котлов на электростанциях во время их длительной остановки. Поскольку аммиак разъедает медь, при использовании метода с применением аммиака необходимо демонтировать все медные компоненты в системе пара и воды котла или изолировать их. Метод наполнения аммиаком заключается в том, что после слива воды из котла его заполняют аммиаком; при этом давление аммиака внутри котла поддерживается на уровне 13 кПа. Это позволяет удалить воздух и снизить содержание кислорода в водяной пленке на поверхности металла. Поскольку аммиак, растворяясь в водной пленке, придает металлической поверхности хорошую стойкость к коррозии, метод нагнетания аммиака не предъявляет строгих требований к степени сухости металлической поверхности; однако требуется, чтобы вся система была абсолютно герметичной и не имела утечек. Для проверки мест возможной утечки аммиака используется влажный красный тест-полосок. Если полоска меняет цвет с красного на синий, это означает утечку аммиака; в таком случае необходимо немедленно устранить утечку. Также следует строго запретить работу с открытым огнем, чтобы предотвратить взрыв. 4. Метод защиты с использованием ингибиторов коррозии. Ингибиторы коррозии, используемые для защиты котлов во время их остановки, обычно обладают высокой летучестью; поэтому этот метод также называется методом использования газообразных ингибиторов коррозии. Основными ингибиторами коррозии являются: неорганические аммонийные соли, такие как аммонийная карбоната, аммонийная бикарбоната, диаммониевая фосфатобикарбоната; органические амины, такие как циклохексиламинкарбоната, бензойная кислота и др.; а также комплексный ингибитор коррозии TH901. Характеристиками таких ингибиторов коррозии являются: легкая испаряемость и способность образовывать определенное давление пара ； Может образовывать защитную пленку на поверхности металла, обладает высокой антикоррозионной способностью ； Требования к степени сухости металлической поверхности невысоки; в частности, ингибитор коррозии TH901 также обладает хорошим антикоррозийным эффектом на влажных металлических поверхностях. Способ использования: после слива воды из котла удаляют осадок и налет, затем в котел равномерно добавляют реагент в определенных пропорциях, закрывают все клапаны и надежно герметизируют систему. Следует отметить, что большинство таких ингибиторов коррозии выделяют аммиак, который разрушает медные детали. Поэтому все медные детали в системе пара и воды котла следует демонтировать или изолировать ； Или используйте **: смесь ингибиторов коррозии, состоящую из бензотриазола и циклогексиламина карбоната в соотношении 3:2:7 (по массе), для предотвращения коррозии медных деталей. Влажная защита. Влажная защита представляет собой метод защиты, при котором во время простоя котла его заполняют защитным водным раствором с целью предотвращения попадания воздуха в систему. Этот метод можно разделить на следующие виды: 1. Щелочной метод. При этом способе в котел заливается водный раствор с pH выше 10; это позволяет создать на поверхности металла защитный слой, предотвращающий коррозию металла под действием растворенного кислорода. Часто используется смесь гидроксида натрия и трисодия фосфата; этот метод подходит, когда время простоя котла не превышает трех месяцев. (1) После остановки котла сначала необходимо полностью устранить грязь, осадок и прочие загрязнения внутри и снаружи котла, а также перекрыть трубопроводы, соединенные с внешней средой ； Демонтируйте все медные компоненты в системе газированных напитков или изолируйте их. (2) Гидроксид натрия (количество: 4 кг/м³) и трисодийная фосфатная кислота (количество: 1,5 кг/м³) растворяют в мягкой или конденсированной воде, затем добавляют в котел; с помощью насоса раствор щелочей равномерно циркулирует внутри котла. (3) Желательно нагреть воду в котле до примерно 105°C, чтобы удалить из неё газы, такие как кислород. Затем закрыть все дверцы и клапаны, обеспечив отсутствие утечек. 2. Метод поддержания давления: если котел останавливается на короткий срок (в течение недели), его можно обслуживать путем подачи давления. Котлы малой емкости могут использовать остаточное давление в котле (0,05–0,1 МПа), чтобы температура воды в котле оставалась незначительно выше 100°С℃ ； В котлах среднего и высокого давления в котел может быть заполнен качественный водный ресурс; с помощью насоса для подачи воды поддерживается давление в котле на уровне примерно 0,5–1,0 МПа. Закрыть все клапаны системы подачи пара, чтобы предотвратить попадание воздуха в котел. Для поддержания давления и температуры в котле можно периодически разжигать слабый огонь под испарителем печи, а также использовать для нагрева пар от котла соседней печи. При обнаружении падения давления в котле необходимо своевременно выяснить причину и с помощью питательного насоса поднять давление до заданного уровня. 3. Метод защиты сульфитом натрия. Сульфит натрия является восстановителем, который в щелочной среде может хорошо реагировать с кислородом, тем самым предотвращая коррозию металла под действием кислорода. Метод заключается в добавлении сульфита натрия к раствору щелочи. Как правило, требуется поддерживать избыток сульфита натрия в воде на уровне 10–30 мг/л. 4. Метод с использованием аммиака и метод с использованием аммиака и гидразина: этот метод применяется, когда котел не используется в течение длительного времени. После отключения котла необходимо полностью выпустить воду из него, демонтировать или изолировать медные компоненты в системе, а затем заполнить её раствором аммиака, приготовленным из конденсатной или подающейся воды, с концентрацией 700–800 мг/л ； Или после выключения котла вода не сливается, а напрямую вводятся аммиак и гидразин. Необходимо поддерживать значение pH воды в котле на уровне 10–10,5; избыток гидразина должен составлять 200 мг/л. Раствор вводится в систему с помощью насоса и циркулирует до получения однородности. После того, как котел полностью заполнен защитной жидкостью, закрываются все клапаны. Во время простоя котла вся система должна быть герметичной, чтобы предотвратить попадание воздуха. С помощью этого метода, когда котел снова подлежит вводу в эксплуатацию, необходимо полностью сливать защитную жидкость и тщательно его промывать. После зажигания сначала следует выпускать пар через клапан для выпуска пара в атмосферу, пока содержание аммиака в паре не упадет до уровня менее 2 мг/кг. Это необходимо для того, чтобы высокая концентрация аммиака в паре не привела к коррозии медных труб конденсатора. 5. Метод нагнетания азота: процедуру нагнетания азота в котел можно проводить без слива воды в сухом режиме, а также в пустом котле в сухом режиме. Поскольку азот является слабоактивным веществом и не обладает коррозионными свойствами, заполнение котла азотом под определенным давлением позволяет предотвратить проникновение кислорода. Для котлов с более сложной конструкцией в некоторых частях может скапливаться вода, которую трудно полностью удалить; в таких случаях нецелесообразно использовать метод сухой очистки, можно применить метод заполнения азотом. Метод заключается в следующем: перед остановкой котла необходимо подключить систему для подачи азота. Когда давление в котле снижается до примерно 0,15 Мпа, с помощью баллона с азотом через временные трубопроводы азот подается в котельный бак, экономайзер и другие компоненты котла. Конкретные требования следующие: (1) Чистота азота должна составлять более 99% ； (2) При нагнетании азота в пустой котел давление азота внутри котла должно быть выше 0,15 МПа ； Перед нагнетанием азота во влажном режиме рекомендуется добавить в котел соответствующее количество гидразина, а также использовать аммиачный раствор для поддержания уровня pH воды в котле выше 10 ； (3) При нагнетании азота все клапаны в паровой и водной системе котла должны быть закрыты, чтобы котел оставался герметичным и не протекал ； При возникновении утечки ее необходимо немедленно устранить, чтобы избежать чрезмерной потери азота и трудностей с поддержанием его давления. http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/1429455232-4.jpg Выбор методов защиты котла во время простоя. Методы защиты котла во время простоя следует выбирать с учетом конструкции котла, продолжительности простоя и требований к защите от коррозии. Ниже приведена таблица с описанием всех этих методов для справки: http://www.chemicalsafety.org.cn/uploads/allimg/161227/142945Fa-5.jpg