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    防止凝汽器不銹鋼管點蝕的重要措施

    文章作者: 人氣: 發表時間:2021-05-06 08:28:39

        凝汽器是電廠熱力循環的冷端,凝汽器換熱管腐蝕泄漏以及由此引發的鍋爐爆管、爐前系統腐蝕、汽輪機結垢等是電廠運行中常見的事故,對整個電廠的安全經濟運行有著重大影響,對投資和運行維修費用的影響也不容忽視。本課題的目的就足通過調查、統計分析和試驗研究,分析不銹鋼管凝汽器的主要腐蝕失效形態、原因和機理,掌握凝汽器冷卻水的主要腐蝕影響因子及其變化規律,探索不銹鋼管鈍化和點蝕的特征及其監測方法,改進現有的選材方法,合理選擇凝汽器換熱管材料,改進現有的質量標準和條款,避免或者減少凝汽器腐蝕泄漏,提高凝汽器和電廠的安全經濟性能。

        通過對電廠、凝汽器及換熱管制造商的大量調查,搜集了各種不銹鋼管凝汽器、換熱器的失效案例。對一些典型的失效案例通過腐蝕形貌觀察、化學成分分析、金相分析、能譜分析、電化學檢測等方法對腐蝕形態、原因、機理和防控措施進行了研究。結果表明,凝汽器不銹鋼焊接管有點蝕、垢下腐蝕、全面腐蝕等形態,無應力腐蝕,未發現晶間腐蝕,最主要的腐蝕失效形態是點蝕,焊縫及其熱影響區是薄弱環節,提高制造質量特別是焊縫質量,正確選材,安裝儲存得當,運行時保持清潔是防止點蝕的重要措施。

        冷卻水成分是合理選材的依據,它隨空域、時域而變化,特別是河口水含鹽量、Cl-SO4等成分變化巨大。通過對大量不同空域、時域的電廠冷卻水成分的調查,運用數理統計分析方法,揭示了凝汽器冷卻水主要成分特別是珠江河口水Cl一濃度的變化規律。結果表明,珠江河口水1、2、312Cl-濃度月均值服從或近似服從正態分布,概率為0.999時,其最大月均a·濃度為4876mg/L,而最大Cl-濃度約為9000 mg/L。

        通過點蝕電位試驗,提出了“基準水樣”的概念,即將作為比較基準的不銹鋼在試驗水樣中的點蝕電位調節到300800 mV,此時的試驗水樣即稱為“基準水樣”。當冷卻水中腐蝕或緩蝕成分濃度在常規范圍變化時,不銹鋼在“幕準水樣”中的點蝕電位才會顯著變化。少月“基準水樣”和方差分析方法較全面的鑒別了對選材有影響的冷卻水成分,結果表明,HC03·的緩蝕作用非常顯著,與5042-相當:NO3濃度小于37mg/L時,緩蝕作用不顯著,當N03-濃度大于37mg/L時,No3-的緩蝕作用大幅度陡升到析氧電位附近;鹵素離子F-的作用不顯著.

        用極化曲線、EIS、Rp、SEMEDS等方法研究了冷卻水中不銹鋼鈍化和點蝕的特征及不銹鋼管腐蝕狀態的監測方法。發現:可用Rp數值大小監測不銹鋼管的腐蝕狀態,以10kcmZ為界,判別不銹鋼管是否發生了點蝕,該方法簡單、方便、可靠:2個容抗弧不是點蝕的唯一特征,也可能是個較扁的容抗弧:Els監測不銹鋼的點蝕狀態,很難滿足穩定性要求:CI一的作用有時間效應,超高cl·濃度的短期(1-2個月)作用一般不會引起不銹鋼管點蝕,但是隨著時間延長,耐蝕性能會下降,點蝕和活化的概率不斷增大。

        在上述研究的基礎上,改進了現有的選材方法:1)河口水選材點蝕試驗應用cl-最大月均濃度而不是最大濃度,兩者可相差數千毫克/升,溫度用對應時期的冷卻水最高溫度而不是最高溫度,按正態分布用樣本容量倫8的小樣本統計推斷方法求取Cl-最大月均濃度;2)緩蝕性離子不僅要考慮50戶,還要考慮HC03’和NO3·,可將HC03’濃度換算成SO4濃度。

        通過點蝕電位法及技術經濟性能的比較研究,篩選出了選材導則中沒有的高性價比的新型鐵素體不銹鋼管SSF-53SSF-4。SSF-53的耐點蝕性能介于超級不銹鋼和317L之問,可用于a·濃度25000mg/L的冷卻水;SSF-4的耐點蝕性能介于3171,和316L之間,可用于Cl-濃度扮00omg幾的冷卻水。擴大了選擇范圍,填補了技術空白。

        關于凝汽器不銹鋼焊接管質量標準,基于木文的研究成果,通過分析評價,提出了多項重要修改建議,如焊縫腐蝕比試驗列為必檢項目,檢測頻率2/500根批”為宜;晶間腐蝕試驗可少做,檢測頻率“2/批”較合適:焊縫必須軋平,并有一定的變形量,熱處理要有足夠的停留時間等等。


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