Водно-химические режимы ТЭС и их расчёт: Учебное пособие, страница 23

Наиболее радикальной мерой борьбы с агрессивностью котловой воды является полное удаление из неё свободной натровой щёлочи. Режим котловой воды, при котором в ней отсутствует свободный NaOH, получил название нуль-каустического режима, или режима чисто фосфатной щёлочности. Он может быть практически осуществлён при питании котлов конденсатом и применяется на установках высокого давления.

В пароконденсатном  тракте электростанции протекают процессы, в результате которых образуется свободный едкий натр. К таким процессам можно отнести следующие:

а) гидролиз силиката натрия, если SiO₂  выпадает  из раствора в осадок:

;

б) попадание в турбинный конденсат охлаждающей воды; бикарбонаты кальция и магния в результате реакции с фосфатами в котловой воде образуют едкий натр:

;

    ;

;

в) поступление в питательную систему котлов с умягчённой водой карбоната или бикарбоната натрия и распад их в котле:

;

.

Таким образом, при  осуществлении режима чисто фосфатной щёлочности необходимо в большей или меньшей мере вести связывание, т.е. нейтрализацию едкой щёлочи.

Подшламовая коррозия, связанная с образованием концентрированных растворов NaOH, получило название щелочной. Она развивается обычно на огневой стороне экранных труб барабанных парогенераторов в местах скопления отложений. Уязвимыми в отношении щелочной коррозии являются также сварные швы, на неровностях которых часто скапливаются частицы шлама. Повреждения металла при щелочной коррозии имеют вид язвин или раковин диаметром до нескольких десятков миллиметров. В пределах раковин металл утончается довольно равномерно. Истончённая стенка на дне раковины под давлением рабочей среды в определённый момент разрывается, и тогда в трубе появляется свищ. Скорость щелочной коррозии колеблется от долей миллиметра до 1 мм в год. Для предотвращения щелочной коррозии необходимо уменьшать долю едкого  натра в общем солесодержании котловой воды. Установлено, что если гидратная щёлочность котловой воды составляет не более 20 %  общего её солесодержания , то такая вода не опасна в отношении щелочной коррозии.

Другой вид подшламовой коррозии – ракушечная. Обычно над поверхностью металла выступает верхняя часть образовавшейся “ракушки” . Нижняя её часть располагается в корродирующем металле. Ракушки прочно сцеплены с основным металлом. В их составе преобладают оксиды железа и соединения меди (преимущественно металическая медь). Под крупными ракушками структура металла, как правило, бывает изменённой, наблюдается обезуглероживание. Ракушечная коррозия развивается обычно на огневой стороне экранных труб, и не только в теплонапряжённых участках, но  и в зонах с относительно небольшими тепловыми нагрузками. При подшламовой коррозии возможна точечная форма поражения металла, иногда на большую глубину. В таких случаях дно игольчатого отверстия, образующегося  в результате коррозии под действием хлоридов, служит анодом, а прилегающая площадь металла, покрытая слоем ржавчины, - катодом. Непременной предпосылкой процесса подшламовой коррозии является наличие оксидов железа и меди, которые могут поступать из питательного тракта или накапливаться в котлах в результате стояночной коррозии. Поэтому предупреждение подшламовой коррозии должно предусматривать борьбу как с коррозией до котлового тракта, так и со стояночной коррозией.

Самостоятельное и важное значение приобрело предупреждение коррозии гибов необогреваемых труб барабанных котлов высоких давлений. На повреждаемость гибов могут влиять неглубокие язвины и раковины, возникающие на внутренней поверхности гибов в процессе работы из-за агрессивности котловой воды. При пусках и остановках котлов защитные оксидные плёнки на внутренней поверхности гибов могут разрушаться, поскольку не выдерживают повышенных знакопеременных напряжений. Особое значение для борьбы с повреждаемостью гибов преобретает защита их внутренней поверхности от стояночной коррозии и коррозии при циклической нагрузке.

7.3  Коррозия турбин