Образование продуктов коррозии перлитных сталей при комплексонном и нейтрально-кислородном водных режимах и отложение их в тракте энергетической установки

• Автор: Лошкарев, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 280 c. : ил

1. Анализ водных режимов, процессов коррозии и пассивации

сталей, переноса продуктов коррозии в тракте энергетической установки. Задачи исследования

1.1. Гидфазинноаммиачный и комплексонный водные режимы ТЭС с блоками СКД

1.2. Нейтральноокислительный водный режим с дозированием кислорода. .

1.3. Нейтральноокислительный водный режим с дозированием перекиси водорода.

1.4. Комбинированный водный режим

1.5. Коррозия и пассивация конструкционных материалов воднопарового тракта паротурбинной установки
1.6 Диаграммы рН для железа при коррекции питательной воды окислителями. Влияние электрохимической кинетики на возникновение неблагоприятных образований на поверхности энергетического оборудования
1.7. Факторы, влияющие на массообмен и отложение примесей водного теплоносителя продуктов коррозии

на ограждающей его поверхности .

1.8. Задачи исследования

2. Методики экспериментального исследования
2.1. Требования, предъявляемые к экспериментальной установке высоких параметров
2.2. Универсальная часть экспериментальной установки
2.3. Специфические для отдельных исследований заменяемые части экспериментальной установки
2.4. Контроль теплогидравлических параметров.
2.5. Установка для исследования коррозионной стойкости углеродистой стали в статических условиях .
2.6. Методики проведения и обработки результатов экспериментов
2.6.1. Опыты по изучению влияния комплексона на поведение перлитных сталей и продуктов их коррозии
2.6.2. Исследование коррозионного поведения углеродистой стали в водном теплоносителе при и без дозирования в него кислорода в динамических условиях
2.6.3. Исследование коррозионной стойкости углеродистой стали в воде при и без дозирования кислорода в статических условиях
2.6.4. Исследование массообмена суспендированных в водном теплоносителе продуктов коррозии углеродистых сталей.
2.7. Методика приготовления питательной воды.
2.8. Методики лабораторных анализов
2.8.1. Определение концентрации и дисперсного состава примесей воды
2.8.2. Определение коррозионной стойкости стали гравиметрическим методом
2.8.3. Определение величины отложений на поверхности экспериментального участка
2.9. Определение скорости перехода в воду продуктов коррозии углеродистой стали
2 Определение характеристик массообмена на основании лабораторных анализов
2 Погрешности измерений. Доверительный интервал полученных данных.
Стр.
3. Результаты экспериментального исследования НО
3.1. Опыты по определению влияния коррекции питательной воды комплексоном на коррозионное поведение перлитных сталей НО
3.2. Влияние коррекции питательной воды на растворимость магнетита в теплоносителе СКД .
3.3. Исследование коррозионной стойкости углеродистой стали при кондиционировании питательной воды кислородом .
3.4. Исследование отложения окислов железа на металлической поверхности .
4. Анализ и обсуждение результатов экспериментального исследования
4.1. Влияние дозирования комплексона в питательную воду на коррозионную стойкость перлитных сталей .
4.2. Исследование растворимости магнетита в водном теплоносителе ОВД при наличии водорода продукта термолиза комплексона .
4.3. Исследование коррозионной стойкости углеродистой стали в контакте с водным теплоносителем, кондиционированным кислородом.
4.4. Изучение скорости отложения магнетита на поверхности конструкционных материалов.
4.5. Методика и расчет коэффициентов массообмена по результатам экспериментального исследования
Заключение
Литература


Вовторых, имеется опасность, что при отсутствии дозировки реагентов, корректирующих питательной воды и конденсата, даже незначительное попадание углекислоты из воздуха или охлаждающей воды вызовет заметное снижение среды, обусловливающее в присутствии кислорода высокие скорости коррозии перлитных сталей . Влияние на скорость коррозии стали показано на рис. ШЭД на стальные неоднократно писала Т. Х.Маргулова например 6, указывая, что в случае отсутствия возможности выполнения этих мероприятий, необходимо применять на ТЭС комплексонный водный режим. Снижения затрат на комплекс мероприятий, связанных с переходом на нейтральноокислительный водный режим,можно добиться более широким применением дешевых сталей перлитного класса, в частности,
при изготовлении элементов конденсатнопитательного тракта ТЭС . Но этог,ту препятствует недостаточность данных по влиянию до зирования кислорода в теплоноситель на скорость коррозии и скорость перехода продуктов коррозии в воду при невысоких температурах, характерных для конденсатнопитательного тракта. Получение этих данных является одной из задач данной работы. Недостатки нейтральноокислительных водных режимов, указанные выше, поставили вопрос о необходимости дополнения нейтральноокислительного водного режима с дозировкой кислорода или перекиси водорода дозированием небольшого количества аммиака, который бы гарантировал питательной воды не ниже 8 . Такой водный режим был назван авторами , комбинированным. Первая попытка применения комбинированной обработки водопарового тракта кислородом и аммиаком подробно описана и проанализирована в . При дозировании газообразного кислорода Сйг0 мкгкг и раствора аммиака до 8,0 в питательную воду на входе в котел концентрация кислорода устанавливалась равной мкгкг, рН0 8,,5, электрическая проводимость 0,4 мкСмсм, а после Нкатионирования пробы 0,2 мкСцсм. Нторме БОУ остается примерно на том же уровне, что и при нейтральном водном режиме. На некоторых электростанциях Советского Союза, где нашел применение нейтральный водный режим, дозирование окислителя также дополняется некоторыми мероприятиями, призванными увеличить надежность работы конденсатнопитательного тракта. Так, в случае латунных трубных пучков ПНД на Конаковской ГРЭС на вход в 1ВД1 и в паровое пространство 1ВД4 вводится гидразин, а за деаэратором кислород . Контакт водного теплоносителя с ограждающей его поверхностью всегда ведет, по крайней мере в первые моменты возникновения этого контакта, к переходу в раствор некоторого количества ионов металла. Вопрос состоит в том, как ведут себя продукты коррозии в дальнейшем. Коррозия с одновременным созданием плотной, прочной и хорошо сцепленной с основным металлом оксидной пленки приводит к пассивации металла, что является одним из основных условий выполнения требований ПТЭ . Коррозия с переходом оксидов в поток теплоносителя не только не пассивирует металл, но и приводит к последующему образованию отложений продуктов коррозии зачастую рыхлых на поверхностях нагрева тракта ПТУ. Для ответа на вопрос о поведении конструкционных материалов и продуктов их коррозии, определяющем в значительной мере экономичность и надежность работы теплоэнергетической установки, проводятся коррозионные испытания. Критерии оценки результатов опытов можно получить на основании анализа механизма процессов, проходящих на поверхности раздела фаз металлвода корректирующие добавки. Без подробного рассмотрения этого механизма невозможно дать точные и обоснованные рекомендации о применении того или иного варианта водного режима. Б настоящее время нет единой общепринятой точки зрения на механизм коррозии и пассивации металла. Проследим эволюцию научных суждений о процессах, происходящих на поверхности раздела фаз. Диаграммы равновесия кислородных соединений железа в координатах потенциал показатель водной среды, представленные и подробно описанные в атласе Пурбэ зз, дают возможность определить условия коррозии, пассивации и иммунитета металла при комнатных температурах. Пурбэ, анализируя зависимости на рис. Для железа пассивация требует некоторого окисляющего воздействия, слабого при 9 и более сильного цри других . Теоретические диаграммы равновесия предопределяют, что при потенциале ниже потенциала линии а границы устойчивости воды по уравнению 1. Рис. Рис.