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火电厂凝汽器的腐蚀与防护

2013-08-02 17:04
夜隼008
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  9.沉积物下腐蚀。由于操作温度偏高、缓蚀阻垢剂与水质和操作温度不匹配、加药量不足或浓度波动过大而结垢。这些污垢会造成凝汽器管壁局部区域的介质环境发生改变,垢层形成后,CI-易穿透垢层,造成基体金属的腐蚀,腐蚀生成的金属离子水解造成介质H+浓度升高,藻类和微生物的活动亦造成介质的酸度升高。由于垢层阻碍了管内壁金属表面介质与环境介质的相互扩散,使垢层下的介质pH值下降,破坏了金属表面的钝化膜,使金属基体进一步发生腐蚀。

  10.凝汽器铜管管壁温度的影响。温度对黄铜腐蚀的发展有很大影响,铜管壁温越高,腐蚀越快。

  二、凝汽器铜管的防护措施

  针对以上凝汽器铜管腐蚀的原因,为延长凝汽器铜管的使用寿命,可采取以下措施。

  1.凝汽器换热管应合理选材。针对不同的冷却水成分应选择不同的材料:为防止脱锌腐蚀,应在黄铜合金中添加0.02%~0.03%的砷;采用含硼管材,利用硼在管材表面的富集,填补脱锌后的空穴,堵塞锌原子透过膜的通道,使铜管加硼后表面具有较大的阻力,可以抑制脱锌腐蚀;向铜管中添加1%~12%的锡,或是添加2%的铝可提高其耐蚀性,抑制脱锌倾向;也可以添加镍元素制成白铜,白铜化学稳定性优于黄铜,并无选择性腐蚀倾向,在相同的操作工况下,受腐蚀程度显著低于黄铜。所以,建议在较苛刻和水质不稳定的使用环境下,尽可能使用白铜。

  2.为防止凝汽器发生振动产生应力腐蚀,可采用在铜管管束之间镶嵌竹片或木条。

  3.为了避免铜管的应力腐蚀,要对新装铜管进行消除应力退火处理,即在300℃保温4个小时。此外,在管端胀接后要用火焰喷射以消除应力。

  4.保证循环冷却水流速的正常,一般黄铜管流速应在1~2m/s。当流速低于1m/s时易发生结垢,当流速大于2m/s时易发生冲刷腐蚀。

  5.铜管投运前应做好FeSO4镀膜,使管表面形成致密和牢固的保护膜,同时在运行中做好补膜工作。对于整个铜管来说,最经济、有效的防护方式是FeSO4镀膜,它不仅对管端的冲刷腐蚀有效,而且对铜管的点蚀也有较好的防护作用。

  6.为保持机组运行中低压缸和凝汽器的严密性、防止空气进入、防止氨蚀,可采用自动加氨系统来控制加氨量。

  7.采用阴极保护的方法常常保护凝汽器两端的水室、管板和管端。常用的阴极保护方法是‘牺牲阳极法’,即在凝汽器水室安装一块电位比铜低的金属如锌、铝等使它成为一个阳极,这样被腐蚀的是锌和铝,而使铜管成为阴极被保护。

  8.凝汽器铜管发生垢下腐蚀是热电厂常见的腐蚀形式,控制循环水质是防止结垢的主要方法。针对冷却水混浊、含有泥沙和悬浮物的情况,要加装合适的过滤网,定期清理,防止泥砂和石子等杂物进入凝汽器,防止管路堵塞和沉积污垢引起的腐蚀,同时水的pH值要控制在8~9之间为宜。

  9.利用机组维修期间将水塔里面的水排净,对水塔的配水沟道和池底进行清扫,使循环水系统内无碎石、淤泥等杂物;凝汽器胶球清洗系统每天投入1小时,可有效地防止凝汽器铜管内壁被淤泥附着;加强设备维护,保证循环水系统滤网完好,防止异物进入凝汽器划伤、堵塞铜管;运行中应做好防垢工作,保持胶球清洗装置的正常投用、做好铜管的清洗保洁、消除冷却水滞流不动的死区、加杀生剂等对防止沉积物下腐蚀都是有效的方法,必要时应进行化学清洗。

  10.添加阻垢剂能有效地防止结垢,并能防止已有晶体继续长大。阻垢剂加药点设在循环水泵前的水渠入口处,采用连续加入方式。阻垢剂投入后,降低了铜管内表面的结垢速度。

  11.凝汽器管板的防腐。为了减缓和防止管板腐蚀,目前使用的喷锌涂胶法,先对已形成的较深的腐蚀坑进行冷焊修补,再对水室进行喷砂除锈及喷锌处理,最后涂防腐胶。喷锌处理形成的富锌层不仅能作为牺牲阳极保护碳钢管板,而且增加了胶层与碳钢的附着力,很大程度上克服了因局部除锈不彻底或清洗不够造成的附着力差的问题。

  12.管板、管口涂胶。由于凝汽器铜管管口存在冲刷腐蚀、运行中铜管振动等情况,所以很容易造成泄露。对管口、管板进行涂胶处理能有效地解决这一问题。所涂胶层应伸入管口150mm左右。

  13.合理安排循环水泵的运行方式,尽量使运行工况满足设计工况的要求,降低排汽温度。同时保持凉水塔完好运行,降低循环冷却水的温度,从而降低腐蚀温度。

  三、结论

  由于凝汽器用的管材是黄铜,其腐蚀问题一直得不到彻底的解决,在含盐量高的液体中腐蚀尤其严重,目前许多国家都在研究代替黄铜的既经济又耐用的材料,已将白铜、钛和不锈钢等管材投入运用。白铜管和钛管防腐性能较好,但价格较高。不锈钢管具有良好的机械性能、耐蚀性能和经济性,在凝汽器上的应用潜力很大。但在目前经济还欠发达的情况下,不可能把所有的凝汽器黄铜管都换成白铜管、钛管或不锈钢管,因此掌握如何维护黄铜管凝汽器的正常运行、防止腐蚀后应如何弥补至关重要。
 

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