Кондиционирование водного теплоносителя энергетических установок ТЭС пленкообразующим октадециламином

• Автор: Аникеев, Александр Викторович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ
1. Литературный обзор. Коррозия энергетического оборудования и борьба с ней. Свойства и применение ОДА в энергетике. Задачи исследования
1.1. Эксплуатационная коррозия теплоэнергетического оборудования
1.2. Стояночная коррозия теплоэнергетического оборудования
1.3. Защита теплоэнергетического оборудования от стояночной коррозии
1.4. Физико-химические свойства пленкообразующих аминов
1.5. Опыт применения октадециламина в теплоэнергетике
1.6. Вопросы токсичности октадециламина и безопасного проведения работ с ним
1.7. Задачи исследования
2. Методы исследования поведения ОДА в водной среде и на металлах
2.1. Лабораторные экспериментальные стенды
2.1.1. Установка для исследования адсорбции ОДА на металлах из водной
эмульсии
2.1.2 Установка для исследования влияния ОДА на потенциал металла
2.1.3. Лабораторное оборудование для исследования термолиза адсорбированного на металлах ОДА при контакте с воздухом
2.2. Экспериментальные полупромышленные стенды
2.3 Методики определения концентрации ОДА, продуктов его термолиза в водной
среде, адсорбции ОДА на металлах и некоторых примесей водного теплоносителя
2.4. Обобщение по второй главе
3. Экспериментальные исследования на лабораторных стендах
3.1. Изучение зависимости адсорбции ОДА на металлах от pH среды
3.2 Исследование стойкости адсорбированной на металлах пленки ОДА в воздухе с
различной влажностью
3.3. Изучение влияние ОДА на потенциал металлов при повышенных температурах
3.4. Исследование термолиза адсорбированного на металлах ОДА при контакте с
воздухом
3.5. Обобщение данных по третьей главе
4. Кондиционирование октадециламином энергетического оборудования
4.1. Консервация оборудования блоков СКД

4.1.1. Защита от стояночной коррозии турбоустановок К-300-240 водной эмульсией ОДА
4.1.2. Консервация блока СКД при его работе на докритических параметрах рабочей среды
4.1.3. Анализ результатов консервации октадециламином энергоблоков СКД
4.2. Исследования поведения ОДА в котловой воде, насыщенном, перегретом паре и на конструкционных материалах на полупромышленных экспериментальных стендах
4.2.1 Экспериментальное исследование поведения ОДА в перегретом паре и на металлах, контактирующих с ним
4.2.2 Исследование поведения ОДА в тракте прямоточного котла докритического давления (стенд «виток»)
4.2.3. Обобщение данных по полупромышленным испытаниям на модели прямоточного котла
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованных источников
Приложения
ВВЕДЕНИЕ

Поиск новых эффективных методов защиты металлов от коррозионного разрушения остается по-прежнему актуальной задачей, несмотря на множество имеющихся методов консервации. В энергетике в последние десятилетия отмечается существенное увеличение ущерба из-за коррозии металла пароводяных трактов теплоэнергетического оборудования, обусловленное его частыми остановами и пусками, длительными простоями.
Коррозионные повреждения металла в теплоэнергетике помимо снижения экономичности оборудования могут являться причиной серьезных аварий. Известно, что металлы теплоэнергетического оборудования подвергаются как общей, так и более опасной локальной коррозии, что может выводить оборудование из строя даже за 1-2 года его эксплуатации/1, 2, 3/.
Настоящая работа является составной частью комплекса научно-технических работ, направленных на всестороннее изучение поведение пленкообразующего амина октадеци-ламина в водной среде и на поверхности металлов и использование его для кондиционирования водного теплоносителя энергетических установок.
Актуальность темы. В настоящее время энергетические мощности России используются в режиме переменных нагрузок с частыми остановами энергоблоков. При значительном снижении ввода новых мощностей увеличивается число аварийных и плановых ремонтов основного оборудования. Большая часть электростанций переходит в разряд стареющих ТЭС.
В этих условиях становится актуальной защита энергетического оборудования от атмосферной или стояночной коррозии, возрастает потребность в более эффективных методах с доступными реагентами для консервации энергетических агрегатов. К числу таких реагентов можно отнести пленкообразующие амины, в частности, октадециламин (ОДА). Использование подобных веществ для пассивации поверхностей нагрева котлов и теплообменников, проточной части турбин происходит, как правило, при повышенных параметрах состояния теплоносителя - воды и водяного пара. При этом наряду с процессами адсорбции вещества на металлических поверхностях идут процессы термолиза, сопровождающиеся появлением продуктов деструкции с иными физико-химическими свойствами.
Методы исследования свойств ОДА и других высокомолекулярных органических веществ при повышенных параметрах состояния среды ограничиваются, в основном, экспериментальными исследованиями, в той или иной мере моделирующими реальные процессы в промышленных энергетических установках. В этих условиях очень важньм явля-

зультате этой консервации были также получены высокие значения удельного количества ОДА на различных поверхностях турбины - от 100 мг/м2 на сопловых лопатках до 1000 мг/м2 на корпусе турбины.
В последующие годы под руководством специалистов МЭИ и ВНИИАМ способ консервации октадециламином был применен на различном тепломеханическом оборудовании (котлы, турбины, подогреватели, конденсаторы, насосы, трубопроводы, арматура) как в России, так и за рубежом. Положительные результаты этих консерваций были отражены в технических отчетах и внутриведомственных актах, на основании результатов реализации этого способа Департаментом стратегии и развития РАО «ЕЭС России» вы-пущенны Методические указания (РД №3420596-97 и дополнение к РД №3420591-97).
В /60/ сообщалось о проведении консервации октадециламином водопарового тракта второго контура второго блока Армянской АЭС, которая была выведена из эксплуатации и законсервирована по требованию правительства Армении после Спитакского землятре-сения 1987 г. Спустя несколько лет вследствие острого энергетического голода потребовалось вновь ввести в эксплуатацию Армянскую АЭС. Оказалось, что адсорбированная пленка ОДА сохранила свои защитные свойства, оборудование практически не подверглось стояночной коррозии.
В /61/ появилось подробное сообщение о применении ОДА для консервации энергоблока СКД с котлом ТГМ-314ц и турбиной Т-250/300-240. На основании обследования турбины и исследования состояния внутренней поверхности труб КППвд и КППнд был сделан вывод о недопустимости применения ОДА для консервации оборудования СКД.
Однако приведенное авторами /61/ описание консервации энергоблока с котлом ТГМ-314ц и турбиной Т-250/300-240 перед выводом в капитальный ремонт показывает, что проведена она с грубыми нарушениями технологии.
- Перед консервацией не определялись ни количество, ни состав отложений на поверхностях нагрева котла.
- Некачественно приготовлялась эмульсия консерванта и неправильно выбрано место дозирования эмульсии в тепловую схему блока.
- В процессе консервации не проводилось периодическое определение концентраций примесей в рабочем теле (Бе, Си, СГ и др.). Отсутствие этой операции может привести к неконтролируемому переносу примесей в турбину за счет удаления рыхлых отложений с поверхностей котла.
- В статье не указывается, но видимо, в процессе консервации не было прекращено дозирование кислорода (при эксплуатации блока применяется окислительно-