Przegląd zabezpieczenia rur kotła przed korozją
Korozja rur kotła jest kontrolowana poprzez połączenie uzdatniania wody zasilającej, usuwania tlenu, kontroli pH i składu chemicznego, prawidłowego działania i prawidłowego doboru materiałów, ponieważ uszkodzenia korozyjne są główną przyczyną awarii rur kotła.
Korozja rur kotła przybiera kilka form: wżery tlenowe, w których rozpuszczony tlen atakuje powierzchnię rury i tworzy głębokie wżery; żłobienie żrące, podczas którego zlokalizowane stężenie wodorotlenku sodu rozpuszcza ochronną warstwę magnetytu; korozja kwaśnych fosforanów i uszkodzenia wodorowe, w których zaburzony jest skład chemiczny wody w kotle; oraz korozję kominkową, w przypadku której zanieczyszczenia gazów spalinowych atakują rurę z zewnątrz. Każdemu mechanizmowi zapobiegają różne elementy sterujące, dlatego pierwszym krokiem w ochronie jest określenie, który mechanizm ma zastosowanie w urządzeniu.
Specyfikacja i stopnie
Podstawową metodą ochrony jest kontrola składu chemicznego wody zasilającej: rozpuszczony tlen jest usuwany poprzez odpowietrzanie i zmiatacze tlenu, pH utrzymuje się na ochronnym poziomie zasadowym w celu utrzymania warstwy magnetytu, a fosforan lub inne środki chemiczne do uzdatniania kontrolują twardość i zapobiegają osadzaniu się kamienia. Po stronie kominka jakość paliwa, kontrola spalania, wydmuchiwanie sadzy i kontrola temperatury metalu zmniejszają żużlowanie i korozję. Tam, gdzie warunki są agresywne, dla dotkniętych sekcji wybiera się rury z wyższych stopów.
Właściwości materiału
Właściwości mechaniczne istotne dla tego produktu są określone przez obowiązującą specyfikację i gatunek: minimalna granica plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie oraz, w stosownych przypadkach, twardość i udarność. Wartości te są weryfikowane poprzez testowanie każdego wytopu i podawane w certyfikacie testu walcowni, a kupujący powinien przed złożeniem zamówienia potwierdzić, że gwarantowane wartości spełniają wymagania projektowe.
Typowe zastosowania
Zabezpieczenie antykorozyjne rur kotłowych dotyczy rur ścian wodnych, przegrzewaczy, ekonomizerów i systemów wody zasilającej w kotłach energetycznych i przemysłowych, a także wytwornic pary z odzyskiem ciepła, gdzie należy kontrolować mechanizmy zarówno po stronie wody, jak i kominka przez cały okres eksploatacji jednostki.
Produkcja, testowanie i zapewnienie jakości
Ochrona jest weryfikowana poprzez programy monitorowania, a nie pojedynczy test: pobieranie próbek składu chemicznego wody, kupony korozji, analizę kamienia i osadu podczas przestojów, pomiary grubości rur i UT oraz inspekcję uszkodzonych rur w celu identyfikacji mechanizmu. Procedury operacyjne i uzdatniania wody są dokumentowane, a wszelkie zmiany paliwa, obciążenia lub składu chemicznego są sprawdzane pod kątem ryzyka korozji.
Wskazówki dotyczące wyboru i zamawiania
Zamawiając zabezpieczenie antykorozyjne rur kotła, w zamówieniu należy podać obowiązującą normę, gatunek lub oznaczenie materiału, średnicę zewnętrzną, grubość ścianki, długość, wykończenie końcowe oraz wszelkie dodatkowe wymagania dotyczące testów lub certyfikacji. Przed produkcją poproś dostawcę o potwierdzenie dostępności, stanu obróbki cieplnej i dokumentacji dostawy oraz poproś o certyfikat testu walcowni, aby można było sprawdzić analizę chemiczną, wyniki testów mechanicznych i identyfikowalność z zamówieniem.
Często zadawane pytania
Pytanie 1. Co powoduje wżery w rurach kotła?
Rozpuszczony tlen w wodzie zasilającej w połączeniu z niskim pH lub stagnacją przepływu atakuje powierzchnię rury i tworzy głębokie wżery. Zapobiegają temu odpowietrzanie i pochłaniacze tlenu.
Pytanie 2. Co to jest żłobienie żrące?
Zlokalizowane stężenie wodorotlenku sodu pod osadami powoduje rozpuszczenie ochronnej warstwy magnetytu i znajdującej się pod nią stali. Można temu zapobiec, unikając tworzenia się osadów i kontrolując skład chemiczny wody kotłowej.
Pytanie 3. W jaki sposób tlen jest usuwany z wody zasilającej?
Odpowietrzanie mechaniczne usuwa większość tlenu, a chemiczne środki pochłaniające tlen, takie jak hydrazyna lub siarczyn, usuwają pozostałą część, zanim woda dostanie się do kotła.
Pytanie 4. Czy wybór materiału rury może zapobiec korozji?
W przypadku trudnych zastosowań rury z wyższych stopów, takich jak chrom-molibden lub gatunki nierdzewne, są bardziej odporne na określone mechanizmy korozji niż stal węglowa, ale kontrola składu chemicznego pozostaje niezbędna.
Pytanie 5. Jak monitoruje się korozję?
Poprzez pobieranie próbek składu chemicznego wody, kupony korozyjne, badania grubości ścianek UT, analizę osadów i badania metalurgiczne uszkodzonych rur.
