5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Хлорная коррозия труб в котлах

Виды коррозии паровых котельных агрегатов

а) Кислородная коррозия

Наиболее часто от кислородной коррозии страдают стальные водяные экономайзеры котельных агрегатов, которые при неудовлетворительной деаэрации питательной воды выходят из строя через 2-3 года после установки.

Непосредственным результатом кислородной коррозии стальных экономайзеров является образование в трубках свищей, через которые с большой скоростью вытекает струя воды. Подобные струи, направленные на стенку соседней трубы, способны изнашивать ее вплоть до образования сквозных отверстий. Поскольку трубы экономайзеров располагаются достаточно компактно, что образовавшийся коррозионный свищ способен вызвать массовое повреждение труб, если котельный агрегат длительно остается в работе с появившимся свищом. Чугунные экономайзеры кислородной коррозией не повреждаются.

Кислородной коррозии чаще подвергаются входные участки экономайзеров. Однако при значительной концентрации кислорода в питательной воде он проникает и в котельный агрегат. Здесь кислородной коррозии подвергаются главным образом барабаны и опускные трубы. Основной формой кислородной коррозии является образование в металле углублений (язв), приводящих при их развитии к образованию свищей.

Увеличение давления интенсифицирует кислородную коррозию. Поэтому для котельных агрегатов с давлением 40 ата и выше опасными являются даже «Проскоки» кислорода в деаэраторах. Существенное значение имеет состав воды, с которой соприкасается металл. Наличие небольшого количества щелочи усиливает локализацию коррозии, присутствие хлоридов рассредоточивает ее по поверхности.

б) Стояночная коррозия

Котельные агрегаты, находящиеся в простое, поражаются электрохимической коррозией, которая получила название стояночной. По условиям эксплуатации котельные агрегаты нередко выводят из работы и ставят в резерв или останавливают на длительное время.

При останове котельного агрегата в резерв давление в нем начинает падать и в барабане возникает вакуум, вызывающий проникновение воздуха и обогащение котловой воды кислородом. Последнее создает условия для появления кислородной коррозии. Даже в том случае, когда вода полностью удаляется из котельного агрегата, внутренняя поверхность его не бывает сухой. Колебания температуры и влажности воздуха вызывают явление конденсации влаги из атмосферы, заключенной внутри котельного агрегата. Наличие же на поверхности металла пленки, обогащенной при доступе воздуха кислородом, создает благоприятные условия для развития электрохимической коррозии. Если на внутренней поверхности котельного агрегата имеются отложения способные растворяться в пленке влаги, интенсивность коррозии значительно возрастает. Подобные явления могут наблюдаться, например, в пароперегревателях, которые часто страдают от стояночной коррозии.

Если на внутренней поверхности котельного агрегата имеются отложения способные растворяться в пленке влаги, интенсивность коррозии значительно возрастает. Подобные явления могут наблюдаться, например, в пароперегревателях, которые часто страдают от стояночной коррозии.

Поэтому при выводе котельного агрегата из работы в длительный простой необходимо удалить имеющиеся отложения промывкой.

Стояночная коррозия может нанести серьезные повреждения котельным агрегатам, если не будут приняты специальные меры их защиты. Опасность ее заключается еще и в том, что созданные, ею в период простоя коррозионные очаги продолжают действовать и в процессе работы.

Для предохранения котельных агрегатов от стояночной коррозии производят их консервацию.

в) Межкристаллитная коррозия

Межкристаллитная коррозия возникает в заклепочных швах и вальцовочных соединениях паровых котельных агрегатов, которые смываются котловой водой. Она характеризуется появлением в металле трещин, вначале весьма тонких, незаметных для глаза, которые развиваясь, превращаются в большие видимые трещины. Они проходят между зернами металла, почему эта коррозия и называется межкристаллитной. Разрушение металла при этом происходит без деформации, поэтому эти разрушения называют хрупкими.

Опытом установлено, что межкристаллитная коррозия возникает лишь при одновременном наличии 3-х условий:

1) Высоких растягивающих напряжений в металле, близких к пределу текучести.
2) Неплотности в заклепочных швах или вальцовочных соединениях.
3) Агрессивных свойств котловой воды.

Отсутствие одного из перечисленных условий исключает появление хрупких разрушений, что и используют на практике для борьбы с межкристаллитной коррозией.

Агрессивность котловой воды определяется составом растворенных в ней солей. Важное значение имеет содержание едкого натра, который при высоких концентрациях (5-10%) реагирует с металлом. Такие концентрации достигаются в неплотностях заклепочных швов и вальцовочных соединений, в которых происходит упаривание котловой воды. Вот почему наличие неплотностей может обусловить появление хрупких разрушений при соответствующих условиях. Кроме этого, важным показателем агрессивности котловой воды является относительная щелочность — Щот.

г) Пароводяная коррозия

Пароводяной коррозией называется разрушение металла в результате химического взаимодействия с водяным паром: ЗFe + 4Н20 = Fe304 + 4Н2
Разрушение металла становится возможным для углеродистых сталей при увеличении температуры стенки труб до 400°С.

Продуктами коррозии является газообразный водород и магнетит. Пароводяная коррозия имеет как равномерный, так и локальный (местный) характер. В первом случае на поверхности металла образуется слой продуктов коррозии. Местный характер коррозии имеет вид язв, бороздок, трещин.

Основной причиной возникновения паровой коррозии является нагрев стенки трубки до критической температуры, при которой ускоряется окисление металла водой. Поэтому борьба с пароводяной коррозией осуществляется путем устранения причин, вызывающих перегрев металла.

Пароводяную коррозию нельзя устранить путем какого-то изменения или улучшения водно-химического режима котельного агрегата, так как причины этой коррозии кроются в топочных и внутрикотловых гидродинамических процессах, а также условиях эксплуатации.

д) Подшламовая коррозия

Этот вид коррозии происходит под слоем шлама, образовавшегося на внутренней поверхности трубы котельного агрегата, вследствие питания котла недостаточно очищенной водой.

Повреждения металла, возникающие при подшламовой коррозии, имеют локальный (язвенный) характер и располагаются обычно на полупериметре трубы, обращенном в топку. Образующиеся язвы имеют вид раковин диаметром до 20 мм и более, заполненных окислами железа, создающими «бугорок» под язвой.

Коррозия металла паровых котлов. Хранение котлов. Коррозия водогрейных котлов — результат использования некачественной воды Хлорная коррозия труб в котлах

Корро́зия (от лат. corrosio — разъедание) — это самопроизвольное разрушение металлов в результате химического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой. В общем случае это — разрушение любого материала — будь то металл или керамика, дерево или полимер. Причиной коррозии служит термодинамическая неустойчивость конструкционных материалов к воздействию веществ, находящихся в контактирующей с ними среде. Пример — кислородная коррозия железа в воде:

4Fe + 2Н 2 О + ЗО 2 = 2(Fe 2 O 3 Н 2 О)

В повседневной жизни для сплавов железа (сталей) чаще используют термин «ржавление». Менее известны случаи коррозии полимеров. Применительно к ним существует понятие «старение», аналогичное термину «коррозия» для металлов. Например, старение резины из-за взаимодействия с кислородом воздуха или разрушение некоторых пластиков под воздействием атмосферных осадков, а также биологическая коррозия. Скорость коррозии, как и всякой химической реакции очень сильно зависит от температуры. Повышение температуры на 100 градусов может увеличить скорость коррозии на несколько порядков.

Коррозионные процессы отличаются широким распространением и разнообразием условий и сред, в которых она протекает. Поэтому нет единой и всеобъемлющей классификации встречающихся случаев коррозии. Главная классификация производится по механизму протекания процесса. Различаются два вида: химическую коррозию и электрохимическую коррозию. В данном реферате подробно рассматривается химическая коррозия на примере судовых котельных установках малых и больших мощностей.

Коррозионные процессы отличаются широким распространением и разнообразием условий и сред, в которых она протекает. Поэтому нет единой и всеобъемлющей классификации встречающихся случаев коррозии.

По типу агрессивных сред, в которых протекает процесс разрушения, коррозия может быть следующих видов:

Читать еще:  Целозия выращивание из семян

1) -Газовая коррозия

2) -Коррозия в неэлектролитах

3) -Атмосферная коррозия

4) -Коррозия в электролитах

5) -Подземная коррозия

7) -Коррозия блуждающим током.

По условиям протеканию коррозионного процесса различаются следущие виды:

1) -Контактная коррозия

2) -Щелевая коррозия

3) -Коррозия при неполном погружении

4) -Коррозия при полном погружении

5) -Коррозия при переменном погружении

6) -Коррозия при трении

7) -Коррозия под напряжением.

По характеру разрушения:

Сплошная коррозия, охватывающая всю поверхность:

Локальная(местная) коррозия, охватывающая отдельные участки:

3) -точечная(или питтинг);

1. Химическая коррозия

Представим себе металл в процессе производства металлического проката на металлургическом заводе: по клетям прокатного стана движется раскаленная масса. Во все стороны от нее разлетаются огненные брызги. Это с поверхности металла скалываются частички окалины – продукта химической коррозии, возникающего в результате взаимодействия металла с кислородом воздуха. Такой процесс самопроизвольного разрушения металла из-за непосредственного взаимодействия частиц окислителя и окисляемого металла, называется химической коррозией.

Химическая коррозия — взаимодействие поверхности металла с (коррозионно-активной) средой, не сопровождающееся возникновением электрохимических процессов на границе фаз. В этом случае взаимодействия окисление металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают в одном акте. Например, образование окалины при взаимодействии материалов на основе железа при высокой температуре с кислородом:

4Fe + 3O 2 → 2Fe 2 O 3

При электрохимической коррозии ионизация атомов металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают не в одном акте и их скорости зависят от электродного потенциала металла (например, ржавление стали в морской воде).

При химической коррозии окисление металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды происходят одновременно. Такая коррозия наблюдается при действии на металлы сухих газов (воздуха, продуктов горения топлива) и жидких не электролитов (нефти, бензина и т. д.) и представляет собой гетерогенную химическую реакцию.

Процесс химической коррозии происходит следующим образом. Окислительный компонент внешней среды, отнимая у металла валентные электроны, одновременно вступает с ним в химическое соединение, образуя на поверхности металла пленку (продукт коррозии). Дальнейшее образование пленки происходит за счет взаимной двусторонней диффузии через пленку агрессивной среды к металлу и атомов металла по направлению к внешней среде и их взаимодействия. При этом если образующаяся пленка обладает защитными свойствами, т. е. препятствует диффузии атомов, то коррозия протекает с самоторможением во времени. Такая пленка образуется на меди при температуре нагрева 100 °С, на никеле — при 650, на железе — при 400 °С. Нагрев стальных изделий выше 600 °С приводит к образованию на их поверхности рыхлой пленки. С повышением температуры процесс окисления идет с ускорением.

Наиболее распространенным видом химической коррозии является коррозия металлов в газах при высокой температуре — газовая коррозия. Примерами такой коррозии являются окисление арматуры печей, деталей двигателей внутреннего сгорания, колосников, деталей керосиновых ламп и окисление при высокотемпературной обработке металлов (ковке, прокате, штамповке). На поверхности металлоизделий возможно образование и других продуктов коррозии. Например, при действии сернистых соединений на железе образуются сернистые соединения, на серебре при действии паров йода — йодистое серебро и т. д. Однако чаще всего на поверхности металлов образуется слой оксидных соединений.

Большое влияние на скорость химической коррозии оказывает температура. С повышением температуры скорость газовой коррозии увеличивается. Состав газовой среды оказывает специфическое влияние на скорость коррозии различных металлов. Так, никель устойчив в среде кислорода, углекислого газа, но сильно корродирует в атмосфере сернистого газа. Медь подвержена коррозии в атмосфере кислорода, но устойчива в атмосфере сернистого газа. Хром обладает коррозионной стойкостью во всех трех газовых средах.

Для защиты от газовой коррозии используют жаростойкое легирование хромом, алюминием и кремнием, создание защитных атмосфер и защитных покрытий алюминием, хромом, кремнием и жаростойкими эмалями.

2. Химическая коррозия в судовых паровых котлах.

Виды коррозии. В процессе работы элементы парового котла подвергаются воздействию агрессивных сред — воды, пара и дымовых газов. Различают коррозию химическую и электрохимическую.

Химической коррозии подвержены детали и узлы машин, работающих при высоких температурах, — двигатели поршневого и турбинного типа, ракетные двигатели и т. п. Химическое сродство большинства металлов к кислороду при высоких температурах почти неограниченно, так как оксиды всех технически важных металлов способны растворяться в металлах и уходить из равновесной системы:

2Ме(т) + O 2 (г) 2МеО(т); МеО(т) [МеО] (р-р)

В этих условиях окисление всегда возможно, но наряду с растворением оксида появляется и оксидный слой на поверхности металла, который может тормозить процесс окисления.

Скорость окисления металла зависит от скорости собственно химической реакции и скорости диффузии окислителя через пленку, а поэтому защитное действие пленки тем выше, чем лучше ее сплошность и ниже диффузионная способность. Сплошность пленки, образующейся на поверхности металла, можно оценить по отношению объема образовавшегося оксида или другого какого-либо соединения к объему израсходованного на образование этого оксида металла (фактор Пиллинга-Бэдвордса). Коэффициент a (фактор Пиллинга — Бэдвордса) у разных металлов имеет разные значения. Металлы, у которых a

Коррозия внутренних поверхностей главных и вспомогательных котлов

Тема 5.

5.1 Коррозия вспомогательных котлов

Во вспомогательных котлах могут протекать много различных видов коррозии. Основные коррозионные поражения котлов имеют место вследствие стояночной кислородной коррозии и кислородной коррозии во время работы котла, подшламовой щелочной и различной коррозии.

Кислородная коррозия возникает в случаях, когда котловая вода содержит кислород. При стоянке котла и во время его работы кислородная коррозия протекает по-разному. Однако между ними есть тесная связь – стояночная создает условия для интенсивного протекания кислородной коррозии во время работы котла.

Во время стоянки на анодных участках идёт растворение металла:

и образуются два свободных электрона, которые переходят на катодный участок.

На катодном участке идёт образования группы ОН —

В результате в воде идёт накопление гидроокиси железа:

При больших концентрациях гидроокиси железа на границе анода начинается её разложение:

В результате разложения образуется окись железа (красная ржавчина). С одной стороны, кислород является активным деполяризатором и ускоряет катодный процесс и коррозию в целом. С другой стороны, окисляя металл, кислород играет роль пассиватора: образующиеся окислы снижают скорость коррозии, в присутствии кислорода уменьшается число анодных участков за счёт образования высокой концентрации ОН — около поверхности металла. В результате этих двух противоположных процессов коррозия становится местной в виде язвин. Язвины обычно имеют средний диаметр 5 мм, резко до 10 мм, они, как правило, закрыты рыхлым слоем ржавчины, а при длительном процессе даже в виде пузырька.

При работе котла на теплонапряженных поверхностях нагрева на анодных участках идёт не простое разложение гидроокиси железа, а реакции, в результате которых образуется магнетит:

Магнетит по анодном участке выпадает в виде рыхлого слоя, который пропитан котловой водой. Котловая вода содержит ионы хлора в больших количествах. Хлор более активен, чем кислород. Он вытесняет из магнетита кислород, образуется хлорное железоFeСl3, которое растворимо в воде и вследствие этого вымывается с поверхности. В результате реакции с течением времени образуется коррозионное поражение в виде язвин.

По мере углубления язвенных поражений разность потенциалов увеличивается, и скорость электрохимической коррозии растёт.

Читать еще:  Набор упражнений для похудения дома

Образование язвин при стояночной коррозии способствует интенсивному протеканию кислородной коррозии во время работы котла.

В последние годы особенно в напряженных водотрубных котлах. Наиболее распространенным видом коррозии стала подшламоваякоррозия, протекающая под слоем отложений, которые скапливаются на участках труб, обращенных к факелу. Под этим общим названием объединено несколько разных видов коррозии, из которых наиболее распространены подшламовая щелочная и ракушечная коррозия.

Подшламовая щелочная коррозия возникает при образовании концентрированных растворов NaOH на поверхности металлов. Повышение концентрации солей, содержащихся в котловой воде, в том числе щелочи, возникает, если на теплопередающие поверхности есть рыхлые пористые отложения. В этом случае внутри слоя отложений происходит упаривание воды и в следствие затрудненного водообмена растет концентрация солей, в том числе щелочей. В результате роста концентрации щелочи создаются условия для возникновения подшламовой щелочной коррозии. При высоком содержании (свыше 5 %) щелочи растворяют магнетит.

образовавшиеся ферриты, реагируя с водой, разлагаются:

оголившийся металл окисляется водой:

Щелочная коррозия развивается на теплонапряженной стороне труб в местах скопления отложений. Повреждения имеют вид язвин или раковин вплоть до свинца.

Подшламоваяракушечнаякоррозия возникает на теплопередающих поверхностях в местах прикипевшего железа окисного шлама (железоокисной накипи). При повреждении защитной магнетитовой пленки оголившейся металл становится анодным участком, начинается растворение металла:

Поверхность с неповрежденной магнетитовой плёнкой со слоем железоокисных отложений становится катодом. На ней идёт реакция:

При высокой температуре идёт разложение гидроокиси железа:

Продуктами коррозии в данном случае являются магнетит и водород. Слой магнетита представляет собой тепловое сопротивление.

Температура металла под ним значительно возрастает, на поверхности металла образуется перегретый пар и возникает реакция непосредственно между паром и металлом, что даст дополнительное количество магнетита.

В результате реакций образуется отложение магнетита в виде ракушки, поражение идет в глубину, под ракушкой свободный водород вступает в реакцию с углеродом стали:

В результате обезуглероживания снижается прочность стали. Интенсифицирует ракушечную коррозию наличие в отложениях меди.

Для внутренних поверхностей главных котлов турбоходов типична подшламовая коррозия, которая идёт под слоем прикипевшего окисного шлама в кипятильных трубах, освещенных факелом форсунок. При шламовой коррозии первоначально разрушается окисная пленка из-за тепловых или концентрационных факторов. Коррозионный элемент в данном случае образуется основной площадью труб, покрытых ржавчиной, которая играет роль катода, и небольшой поверхностью металла под бугорками прикипевшего шлама, которая играет роль анода. Деполяризатором этого элемента являются окислы железа и меди на катодных участках. Наиболее опасным представляется сочетание подшламовой коррозии с атмосферной.

Внешне подшламовая коррозия проявляется в виде бугорков окислов, прикипевших к металлу в форме ракушек диаметром до нескольких сантиметров. Поэтому её ещё называют ракушечной. Утонение металла под ракушками более или менее равномерное. Поэтому раковины имеют хорошо очерченные границы. По мере утонения металла под ракушками могут образоваться свищи. В этих местах наблюдались даже разрывы кипятильных труб.

В сильно щелочных средах возможна щелочная коррозия металла. Она носит межкристаллитный характер и проявляется в виде микротрещин на границах кристаллов стали в теле барабанов, заключенных соединений, сварных швов, в развальцованных концах кипятильных труб. Видимая деформация металла при такой коррозии отсутствует. Поэтому такие разрушения называются хрупкими или бездеформационными. Наиболее вероятна щелочная коррозия в неплотных соединениях (заключенных, вальцованных, сварных). В них за счёт глубокого упаривания котловой воды резко растёт концентрация щелочи. Обычно эта коррозия идёт в зонах котлов, где концентрация едкого натра NaОН превышает 6 %. Активаторами щелочной коррозии являются механические напряжения металла, особенно растягивающие.

В напряженных водотрубных котлах наиболее распространенным видом коррозии является так называемая подшламовая, протекающая под слоем отложений из железных и медных окислов, поступающих в котёл с питательной водой. Основное количество окисного шлама прилипает в наиболее теплонапряженных участках экранных и притопочных пучков труб. Под прикипевшими окислами из-за разрушения защитной плёнки при работе котла образуются активные анодные участки. Окислы железа и меди играют роль деполяризаторов коррозионного процесса. Подшламовая коррозия имеет вид раковин с диаметром, достигающим иногда нескольких сантиметров (ракушечная коррозия). Скорость подшламовой коррозии колеблится от долей миллиметра до 1 мм и более в год. Для предупреждения подшламовой коррозии следует не допускать поступления в котлы окислов железа и меди.

Коррозия теплообменников. Защита ХЕЛАФОН.

Коррозия теплообменников
В данной статье мы рассмотрим само по себе понятие коррозии, а также углубимся в причины и нюансы коррозии теплообменников и теплообменных агрегатов, в которых коррозия является одним из основных факторов, влияющих на срок службы оборудования.

Подшламовая коррозия, возникает преимущественно под отложениями на пластинах теплообменника. Возникает при тех же условиях, при которых возникает питтинг (точечная) коррозия, но развиваться может при температурах, которые на 30-80°С ниже.

Слово «коррозия» происходит от латинского corrosio – разъедание. Согласно научному определению, коррозия – это разрушение металла в результате физико-химических реакций, проистекающих между окружающей средой и металлом самопроизвольно. Причиной коррозии служит термодинамическая неустойчивость конструкционных материалов к воздействию веществ, находящихся в контактирующей с ними среде.

Малоизвестным фактом является то, что коррозия, фактически, это явление которое происходит и с полимерами, и другими веществами, однако, для это используют другие название – например, «старение», если речь идет о резине и ее взаимодействии с атмосферным кислородом.

Разрушения пластин теплообменника также возможны в результате неправильной стяжки аппарата.

Существует множество классификаций коррозионных процессов:
— по типу коррозионных сред, в которых происходит разрушение металла

Клей, содержащий неопрен и хлоропрен, при использовании в ходе монтажа уплотнений, может позже вызвать отделение коррозионноактивных ионов хлора.

Титан может корродировать под воздействием флюорорезины (fluororubbers) содержанием хлоропрена.

— по условиям протекания коррозионного процесса
— по характеру разрушения металла

В данном случае разрушение металла имеет характер растрескивания.

Наиболее часто, однако, используется классификация по механизму протекания коррозионных процессов, где выделяют два типа коррозии: химическую коррозию и электрохимическую коррозию.

Химическая коррозия протекает без возникновения электролитических процессов на границе фаз, то есть, примером химической коррозии может быть:

4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 — ржавление железа в сухом воздухе.

В то же время, ржавление железа во влажном воздухе или же коррозия металла при взаимодействии с водой (та самая коррозия теплообменников и их пластин, о которой мы и хотим поговорить) происходит под воздействием электролитических процессов, протекающих в коррозионно-активной среде:

4Fe + 3O2 + 6H2O → 4FeO(OH)•H2O – ржавление, коррозия металла во влажной атмосфере, или в воде.

В данном случае, если мы говорим о коррозии теплообменников, речь идет, фактически, о коррозии пластин теплообменника. Вода в ходе коррозионных процессов выступает электролитом. Необходимо помнить, что скорость коррозии пластин теплообменника существенно увеличивается, если в воде растворены различные электролиты, или через пластины проходят так называемые «блуждающие токи», образующиеся при проведении сварочных работ и пр.
Хлориды и хлорид-ионы, содержащиеся в воде, с которой работает теплообменник, особенно сильно увеличивают скорость протекания коррозии. С получающимися в процессе коррозии Fe3+-ионами ионы хлора образуют растворимые комплексы (FeCl4-), что способствует ускорению окисления металла.

Питтинг (точечная) коррозия, наиболее часто возникает на поверхности пластин теплообменника под местным воздействием жидкости с содержание кислоты или щёлочи. Например, питтинг-коррозия на пластинах вызванная слишком большим содержанием хлоридов (более 300 промилле) в растворе.

Читать еще:  Как быстро почистить микроволновку в домашних условиях

Таким образом, важно понимать, что качественная водоочистка, установленная в Вашей котельной, ИТП или ЦТП, включающая колонны умягчения и дехлорирования воды, может существенно продлить жизнь Вашему теплообменнику, существенно замедлив коррозионные процессы.

Использование качественной водоочистки может:
— снизить скорость коррозии пластин теплообменника
— снизить скорость накопления отложений на пластинах теплообменника
— снизить скорость разрушения уплотнений теплообменника
Все эти факторы красноречиво свидетельствуют о том, что итогом противодействия коррозии теплообменника непременно станет увеличение межремонтного периода и сокращение Ваших расходов в связи с коррозией теплообменника.

Коррозия теплообменников .
Существует несколько основных параметров, которые влияют на скорость коррозии теплообменников и материала пластин в ходе эксплуатации аппарата. Если мы говорим о ПТО, где в качестве теплоносителя используется вода ( и она же, естественно, выступает электролитом), то в таких случаях основное влияние на скорость коррозии теплообменника и коррозию пластин теплообменника оказывают:

— pH воды-теплоносителя и теплоприемника. Даже небольшая кислотность используемой воды может существенно ускорить процесс коррозии теплообменников.
Коррозия металла, часто возникает в ПТО в которых охлаждается/нагревается кислотная жидкость (большое содержание ионов CI, F и Br) и не применяется пассивация металла.

— как уже было сказано, огромное влияние на процесс коррозии теплообменников оказывает общая щелочность воды, качество работы колонн по умягчению воды. Как известно, в ходе умягчения кальциевые и магниевые ионы, содержащиеся в воде, заменяются на ионы натрия, соединения которого не выпадают в твердый осадок при нагревании.

— для того. чтобы замедлить процесс коррозии теплообменников, важно контролировать концентрацию хлорид-, и сульфат- ионов, растворенного кислорода: все эти факторы способны крайне негативно влиять на коррозию металла пластин теплообменника. Окисляющие вещества (например, хлор) увеличивают поляризацию, а, значит, способствуют анодному растворению.
Коррозия нержавеющей стали: коррозия пластин теплообменников.

Как известно, пластины теплообменников, выполненные из нержавеющей стали, имеют отличные антикоррозионные свойства, и на сегодняшний день являются одним из лучших решений в плане противодействия коррозионным процессам, протекающим в теплообменнике. Особенно эффективно применение пластин из нержавеющей стали в случае использования в качестве греющей или нагреваемой среды воды с повышенной щелочной или кислотной реакцией среды.

Также пластины теплообменников, выполненные из качественной нержавеющей стали, обычно отличаются достаточной стойкостью к коррозии пластин теплообменника, вызванной жесткостью воды и повышенной концентрацией солей серной кислоты. Например, в теплообменника Alfa Laval для противодействия коррозии используют специальное покрытие из хрома и молибдена, которое усиливает антикоррозионные свойства теплообменника и препятствует коррозии пластин теплообменника. Однако при обслуживании промышленных котельных с установленными такими теплообменниками необходимо периодически производить промывку теплообменника химическими растворами.

Однако, применение наиболее совершенных пластин, выполненных из весьма инертных материалов, не освобождает владельца теплообменника от мер по противодействию коррозии теплообменника. Например, несмотря ни на что, следует внимательно относиться к осуществлению регулярной промывки теплообменника.
Отложения, удаленные с поверхности пластин теплообменника.

Нержавеющая сталь, из которой выполнены пластины теплообменников, чувствительна к коррозии хлорид-ионами, и в особенности к контактной коррозии, когда поражение металла происходит за счет окисления ионами хлора в местах образования отложений на пластинных теплообменника.

На практике хлорид-ионы, которые могут содержаться в теплоносителе в минимальном количестве, могут разрушать защитную пленку и взаимодействовать непосредственно с металлом: как известно, хлор является сильнейшим окислителем, а в условиях повышенной температуры реакция только ускоряется.

Мы приводим примерные значения показателей концентрации хлорид-ионов, обеспечивающие уверенное использование пластин теплообменников из нержавеющей стали без возникновения коррозионных очагов. Все цифры, приведенные ниже, рассчитаны при pH=7. Уменьшение рН повышает вероятность коррозии. Стоит отметить что качество воды очень сильно влияет на срок службы теплообменника, «как неполадка на станции водоочистки вывела из строя всю котельную»

Коррозия пластин теплообменников: блуждающие токи .

Известно, что электрохимическая коррозия, протекающая в электролите, при взаимодействии электролитической среды и некоего металла, например пластины теплообменника, способна протекать в десятки раз быстрее в том случае, если объект коррозии подвергается воздействию так называемых блуждающих токов.

Занимаясь проблемой блуждающих токов, специалисты выявили, что именно блуждающие токи являются причиной ускоренной коррозии пластин теплообменников, труб и других негативных эффектов: «…одной из причин ускоренной коррозии теплообменников, их пластин и трубопроводов в современных условиях являются несанкционированно протекающие по ним токи промышленной частоты,(блуждающие токи) источниками которых являются токи утечки системы электроснабжения этих же зданий». Что бы умеьшить их количество необходим качественный монтаж инженерной системы.

Для коррозии пластин теплообменников, подвергшихся воздействию блуждающих токов, характерны микроскопические отверстия в пластинах теплообменника, в том месте, где через палстину прошел разряд.

К счастью для владельцев систем отопления и теплообменников, подобные случаи довольно редки: чаще всего коррозия пластин и разрушение прокладок теплообменника вызвано элементарным отсутствием сервиса и очистки теплообменника, то есть теплообменник промывается и очищается гораздо реже, чем это необходимо, а водоподготовка отсутствует, либо не справляется со своими функциями.
Что же такое блуждающие токи и как они возникают?

Блуждающие токи – переменные токи промышленной частоты, распространяющиеся от подземных коммуникаций, снабжающих электричеством тот или иной объект. Источником блуждающих токов может быть электрифицированный транспорт ( трамваи, метро, поезда) системы катодной защиты, шахтные инженерные системы электроснабжения постоянным током). Объектом пагубного влияния блуждающих токов, как правило, становятся металлические подземные конструкции зданий и сооружений, то есть трубы, пластины теплообменников и пр. Есть еще причины по которой тепло в дом может не поступать, например, перебои с поставкой газа, электричества и воды для котельной.

Точками наиболее пагубного воздействия блуждающих токов на объекты инфраструктуры становятся те места, где блуждающие токи стекают с поверхности металла в электролит, которым зачастую выступает вода или грунт.
Исследования показали, что по тем трубопроводам зданий, которые находятся вне зоны растекания блуждающих токов в обычном понимании этого слова также протекают «…протекают переменные токи (блуждающие токи) промышленной частоты от 0,1 до 18,2 А.

Анализ полученных данных позволил установить взаимосвязь между величиной протекающего тока и скоростью коррозии трубопроводов. На основании данных исследований можно сделать вывод о прямой взаимосвязи между скоростью коррозии внутренних трубопроводов зданий и величиной протекающих по ним переменных и постоянных токов».

Далее авторы исследования отмечают, что для блуждающих токов характерно изменение величины блуждающего тока в зависимости от изменения энергетической нагрузки на здание.

Среди причин, по которым возникают блуждающие токи, которые вызывают коррозию трубопроводов, пластин и теплообменников и металлических конструкций обычно называют следующие:

— блуждающие токи возникают вследствие непрофессиональной эксплуатации действующей системы электроснабжения, например, преднамеренное использование трубопроводных систем в качестве нулевых рабочих проводников
— блуждающие токи возникают вследствие некорректного подключения электропотребителей (стерилизаторы, стиральные машины, гидромассажные ванны, душевые кабины, водонагревательные котлы, посудомоечные машины и т.д.), связывающих трубопроводные системы с системой электроснабжения зданий;
— блуждающие токи возникают вследствие повреждения изоляции кабельных линий и/или электрооборудования, ослабление, отгорание и механические повреждения нулевых рабочих проводников.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×