Файл: Субботина, Н. П. Водный режим и химический контроль на тепловых электростанциях.pdf

ла. Если в котловой воде присутствует свободный едкий натр, то в зазорах и щелях считают возможным сильное упаривание раствора, причем концентрация ,NaOH по­ вышается настолько, что вызывает растворение защит­ ной окисной пленки. Высокие 'растягивающие напряже­ ния в металле способствуют проникновению агрессивно­ го щелочного раствора к границам зерен. Микрострук­ тура металла в области первоначальной трещины пока­ зана на рис. 2-8. Связь межкристаллитной коррозии

хрупкость». Слово «хрупкость» указывает на характер возможного разрушения металла при развитии трещин— разрушение без предварительной деформации.

Для предотвращения межкристаллитной коррозии необходимо ограничивать содержание в котловой воде свободного едкого натра. Согласно действующим нормам при давлении менее 100 кгс/см2 доля свободного едкого натра в общем солесодержании котловой воды, т. е. так называемая относительная щелочность, не должна пре­ вышать 20%, при давлениях свыше 100 кгс/см2— 10%. При соблюдении указанных соотношений в местах глу­ бокого упаривания котловой воды происходит выделение в твердую фазу фосфатов, сульфатов и силикатов нат­ рия. Образующиеся солевые отложения препятствуют контакту концентрированного раствора NaOH с поверх­ ностью металла и тем самым устраняют его коррозион­ ное действие. В барабанных парогенераторах высокого и сверхвысокого давления возможно осуществление ре­ жима чистофосфатной щелочности (см. § 8-1). Этот ре­ жим создается введением в котловую воду фосфорно­ кислых солей натрия (Na3 P04, Na2HP04, UabhPOi) в определенных соотношениях. Предполагалось, что ког­ да происходит глубокое упаривание котловой воды, то при режиме чистофосфатной щелочности в твердвую фа­ зу выделяется тринатрийфосфат, равновесие гидролиза

Na 3 P0 4 +H 2 O^Na 2 HP0 4 + NaOH

сдвигается влево, и едкий натр «уводится» из раствора. Однако более поздние исследования показали, что при высоком давлении менее растворимым компонентом этой системы является динатрийфосфат — Na2 HP04. При вы­ падении его в осадок едкий натр остается в растворе. Подобно другим солевым отложениям твердая фаза

74

2-3. КОРРОЗИЯ ТРАКТА ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ И ЕЕ СОСТАВЛЯЮЩИХ

Основным оборудо­ ванием конденсатно-пита- тельного тракта ТЭС яв­ ляются подогреватели, деаэраторы, насосы, а так­ же конденсаторы турбин. В настоящее время наи­ более распространены по­ догреватели поверхност­ ного типа.

Конструктивно их выпол­ няют различно; регенеративные подогреватели низкого давле­ ния (ПИД) обычно имеют одну трубную доску и U-образные трубки с наружным диаметром 16 мм (рис. 2-10). На рис. 2-11 показана конструктивная схема сетевого подогревателя с двумя трубными досками и прямыми трубками. Нагреваемая вода движется по трубам, завальцованным в трубную доску или доски. В межтрубное простран­ ство поступает греющий пар. Конденсат греющего пара соби­ рается в нижней части корпуса и отводится через нижний шту­ цер. Подвод и отвод нагревае­ мой воды осуществляются че­ рез водяную камеру, разделен­ ную перегородкой. В подогре­ вателях высокого давления (ПВД) вместо трубных досок

при м ен яют р аопредел11телы1 ые трубы-коллекторы, к которым присоединены на сварке спи­ ральные трубки поверхностей нагрева. Подвод и отвод воды

Рис. 2-11. Конструктивная схе­ ма сетевого подогревателя.

77

Рис. 2-10. Конструктивная схема регенеративного ПНД.

78

осуществляются с помощью вертикальных коллекторных пруО. Прею­ щий пар вводится в межтрубное пространство в верхнюю часть по­ догревателя. Конденсат преющего пара удаляется из нижней части корпуса.

Для изготовления корпусов подогревателей применяют углеподистую сталь. В подогревателях высокого давления при давлении

лях обычно применяют трубки из медных сплавов. Для ряда мощ­ ных энергоблоков трубки в ПНД выполнены из нержавеющей стали.

корпуса головки и аккумуляторного бака деаэраторов изготов­ ляют из углеродистой стали, разбрызгивающие устройства в голов­ ке—-из «ержавеющей. В конденсаторах турбин корпус и трубные доски выполняют из углеродистой стали. Трубы, как правило, изго­ товляют из медных сплавов. Все соединительные трубопроводы кон- денсатно-питательного тракта делаются лз углеродистой стали.

При движении основного потока рабочей среды по конденсатно-питательному тракту происходит повышение параметров—температуры и давления. На участках трак­ та, находящихся под разрежением (паровые пространст­ ва конденсатора турбины и ПНД, конденсатные насосы), через неплотности в соединениях присасывается атмос­ ферный воздух. С ним в рабочую среду поступают такие коррозионно-активные примеси, как 0 2 и С 0 2 . Питатель­ ная вода, конденсат турбины и конденсаты греющего пара всех подогревателей не являются буферными раст­

стали протекает с водородной деполяризацией. При од­ новременном присутствии в воде растворенного кислоро­ да и С 0 2 коррозия углеродистой стали протекает двумя параллельными путями: с водородной и кислородной

молекулярный водород Н2 ; в результате кислородной деполяризации на катодных же участках образуются

7?

ионы гидроксила ( О Н - ) . Анодные участки металла раст­ воряются, посылая в раствор ионы двухвалентного же­ леза Fe2 + . Последние с ионами гидроксила, образуют малорастворимуго гидрозакись железа Fe(OH)2, которая

окисляться с образованием весьма мало растворимой гидроокиси железа по уравнению (2-11).

При параллельном протекании процессов кислород­ ной и водородной деполяризации образующаяся твердая фаза гидратированных окислов слабо сцепляется с по­ верхностью корродирующего металла и в значительном количестве 'поступает в питательную воду. Поскольку в работающем оборудовании осуществляется непрерыв­ ное движение воды, не задержавшиеся на корродирую­ щей поверхности частицы твердой фазы Fe(OH)2 и Fe(OH)3 увлекаются потоком воды и удаляются от мес­ та, где они образовались.

На скорость процессов 'коррозии с кислородной и во­ дородной деполяризацией оказывает влияние рН среды. При повышении рН уменьшается скорость водородной •деполяризации. Увеличение концентрации ионов О Н - уменьшает и скорость кислородной деполяризации (§1-3). Как в том, так и в другом случаях поступление с анод­ ных участков ионов железа уменьшается, т. е. растворе­ ние металла замедляется. Коррозия с водородной депо­ ляризацией практически прекращается при значениях рН раствора более 8,8. Коррозия с кислородной деполяриза­ цией при значениях р Н ~ 9 протекает с меньшей ско­ ростью, чем в кислой и нейтральной средах, но с боль­ шей локализацией.

на металле получается более прочным, суммарная пло­

растворенных 0 2 и С 0 2 углеродистая сталь корродирует

80