Водно-химические режимы ТЭС и их расчёт: Учебное пособие, страница 18

Важным вопросом является выбор концентрации дозируемого окислителя. Для собственно КПТ излишние концентрации кислорода вреда не принесут. Но если концентрации кислорода в конденсате так значительны, что они  не могут быть израсходованы на перлитном тракте котла СКП, то они могут дойти до первичного пароперегревателя, частично выполненного из аустенитной нержавеющей стали. В зависимости от концентраций кислорода, воздействующих  на эту сталь, может проявиться её коррозия под напряжением. Однако малые концентрации кислорода могут оказаться недостаточными для существенного уменьшения коррозии КПТ и сокращения выноса соединений железа в котёл СКП. Предпочтительнее исходить из дозы 100 мкг/кг, учитывая переменность эксплуатационных условий. Напомним, что чем больше концентрации примесей и соответственно удельная электрическая проводимость конденсата, тем больше требуемые концентрации кислорода для обеспечения пассивации сталей. В отсутствие конденсатоочистки, т.е. при высокой удельной электрической проводимости воды, пассивация сталей с использованием газообразного кислорода в условиях ТЭС практически неосуществима из-за латунных ПНД.

Повышенная скорость износа входных участков змеевиков ПВД по сравнению с выходными связана с неудовлетворительной гидродинамикой потока на входе в подогреватели. Хрупкие разрушения металла подогревателя со стороны греющего пара отмечались при работе блоков на нейтрально-окислительном водном режиме [7]. Змеевики и перегородки пароохладителей повреждённых ПВД были покрыты слоем легкоотслаивающихся продуктов коррозии (до 4 мм). Наблюдалось охрупчивание металла и его обезуглероживание в зоне повреждений, причём наименьшее количество углерода обнаружено в металле, контактирующем с паром. В нём обнаружено также повышенное содержание водорода. Основная причина этого – коррозия с водородной деполяризацией, вызванная действием пузырьков диоксида углерода, «прилипаемость» которых способствует упариванию  под ними выпадающей из перегретого пара жидкости, содержащей хлориды и органические вещества. Коррозионные повреждения стали в зоне пароохладителей ПВД часто наблюдаются при отсутствии вентиляции парового пространства [8].

Эффективность применения щелочей, в том числе летучих, для снижения коррозии стали в чистой воде определяется в основном концентрацией диссоциированных компонентов, оказывающих нейтрализующее воздействие, и только при концентрации ОН^- выше 10^-3 моль/л – пассивирующее. Однако летучие щелочи, в том числе аммиак, являются слабыми электролитами, и с повышением температуры степень их диссоциации снижается. Для сохранения в воде оптимального уровня диссоциированных ионов (гидроксила и аммония) и низкой скорости коррозии стали с повышением температуры воды необходимо увеличивать концентрацию аммиака. РН обессоленной воды (рН₂₅=7,0) при 150-200 ⁰С изменяется примерно от 5,8 до 5,6 , а при добавлении 1,5 мг/л NH₃ (рН₂₅=9,5) – от 7 до 6,5  . Принято считать , что при аминировании удовлетварительная защита от коррозии стальных поверхностей в воде с электропроводимостью (0,2-0,3)·10^-4 См/м достигается при молярной конценрации гидроксильного иона более 10^-5 моль/л или, что то же, при рОН=5. Для поддержания такого значения рОН в воде при температуре не выше 140 ⁰С требуется не менее 400 мкг/л аммиака (рН=9,1), а для обеспечения рОН ≥5 во всём КПТ требуется не менее 2300 мкг/л аммиака (рН≈9,6). При недостаточной концентрации аммиака (рН до 9,1 ± 0,1) увеличивается скорость коррозии стали, соприкасающейся  как с водным теплоносителем, так и с конденсирующимся  паром.

Как показывает опыт эксплуатации мощных энергоблоков с традиционным режимом  гидразинно-аммиачным водно-химическим режимом (ГАВХР), в конденсате греющего пара ПВД по сравнению с питательной водой концентрация соединений железа повышается в среднем от 8 до 15 мкг/кг в пересчёте на железо.

Изменение рН теплоносителя влияет не только на коррозионные процессы, но и на растворимость железооксидных плёнок, находящихся на поверхности металла.