Влияние систем водоподготовки на коррозию в котлах
Опубликовано: 27 июня 2011 г.
483
Я. Резник
Коррозия в системах водоподготовки и очистки конденсата, прежде всего, поражает поверхности оборудования и трубопроводов этих систем. Но косвенно коррозионные процессы, развивающиеся в оборудовании перед котлом, влияют на коррозию и накипеобразование внутри котлов.
Подписаться на статьи можно на главной странице сайта.
Главными факторами влияния коррозионных процессов перед котлом на коррозию и накипеобразование внутри котлов являются: занос продуктов коррозии (в основном железа) внутрь котлов; пониженные значения водородного показателя (рН) воды и конденсата перед котлом; высокие значения общей щелочности и состав солей в исходной воде.
Отложения продуктов коррозии на внутренней греющей поверхности котлов способствует развитию (препятствует затуханию) подшламовой коррозии. Часть продуктов коррозии задерживается в емкостях приема воды и конденсата перед котлами, а также – в баках деаэраторов, но растворенное железо и мелкая взвесь беспрепятственно поступают в котлы.
Скорость коррозии прямо зависит от технологии водоподготовки: изменяются вид и количество коррозионных агентов. Например, скорость коррозии в интервале температур воды 20–80o С при концентрации кислорода в воде 1 мг/л по формулам П.А. Акользина составляет:
для обессоленной воды
K = 0,017.t – 0,18,
для водород-натрий-катионированной воды
К = 0,014.t – 0,18,
для натрий-катионированной воды
К = 0,009.t,
где К – скорость коррозии в закрытой системе (оборудование и трубопроводы водоподготовки), г/(м2•ч);
t – температура воды, оС.
При водоподготовке по схеме натрий-хлор-ионирования коррозия усиливается вследствие увеличения содержания в воде ионов хлора, замещающих карбонатные ионы. Ионы хлора из-за большей подвижности и меньших размеров (по сравнению с гидрокарбонатными, сульфатными и другими распространенными природными ионами) легко проникают через оксидные защитные пленки на металле. Увеличенное количество ионов хлора в котловой воде также усиливает коррозионное повреждение металла котельных барабанов. Поэтому обоснованы рекомендации применять (при необходимости уменьшить щелочность воды) вместо схемы натрий-хлор-ионирование – схему натрий-катионирование – нитратирование.
Щелочность исходной воды изменяется в процессах водоподготовки, что влияет как непосредственно на коррозию оборудования, так и на внутрибарабанную щелочную коррозию котла. Кроме того, качество пара котла также зависит от щелочности котловой воды. Значения общей щелочности воды после водоподготовки – см. «Промышленные и отопительные котельные и мини-ТЭЦ», 2011, № 1(6).
Конденсат, возвращаемый от потребителей пара, как правило, имеет кислую реакцию, с пониженным рН. Причина этого: разложение карбонатов в котле с образованием значительного количества углекислого газа (СО2).
Рис. Система водоподготовки для котельной
Из всего вышесказанного следует вывод, что, кроме общеизвестных методов предотвращения и уменьшения коррозии, всё оборудование водоподготовки (фильтры, емкости, трубопроводы) – независимо от технологии водоподготовки – должно быть защищено от кислородной и углекислотной коррозии. Оборудование должно изготавливаться из противокоррозионных материалов или защищено противокоррозионными покрытиями.
Статья опубликована в журнале "Промышленные и отопительные котельные и мини-ТЭЦ", 3 (8)' 2011