3.7.2. Коррозия трубок теплообменных аппаратов

Коррозионное поведение медных сплавов существенно зависит от температуры и определяется наличием кислорода в воде.

В табл. 3.1 приведены скорости перехода продуктов коррозии медно-никелевых сплавов и латуни в воду при высоком (200 мкг/дм³) и низком (3 мкг/дм³) содержании кислорода. Эта скорость приблизительно пропорциональна соответствующей скорости коррозии. Она значительно возрастает при увеличении концентрации кислорода и солесодержания воды.

В схемах подкисления вода после декарбонизатора часто содержит до 5 мг/дм³ углекислоты, при этом срок службы трубчатого пучка подогревателей из латуни Л-68 составляет 9–10 мес.

Таблица 3.1

Скорость перехода продуктов коррозии в воду с поверхности медно-никелевых сплавов и латуни в нейтральной среде, 10^-4 г/(м²·ч)

Материал	Содержание О2, мкг/дм3	Температура, °С
		38	66	93	121	149
МН 70-30 МН 90-10 ЛО-70-1	3 200 3 200 3 200	- 16,5 - 20,2 - 30,4	3,8 60,6 0,7 100 1,8 135	4,3 181 2,0 165 1,8 511	3,2 378 1,4 276 3,5 1357	4,5 693 1,8 - 6,4 -

Значительное влияние на коррозионное разрушение трубок оказывают образующиеся на поверхности твердые и мягкие отложения. Важен характер этих отложений. Если отложения способны фильтровать воду и в то же время могут задерживать на поверхности трубок медьсодержащие продукты коррозии, локальный процесс разрушения трубок усиливается. Отложения с пористой структурой (твердые отложения накипи, органические) особенно неблагоприятно сказываются на течении коррозионных процессов. С увеличением рН воды проницаемость карбонатных пленок возрастает, а с ростом ее жесткости – резко уменьшается. Этим объясняется, что в схемах с голодной регенерацией фильтров процессы коррозии протекают менее интенсивно, чем в схемах Na-катионирования. Сокращению срока службы трубок способствует также загрязнение их поверхности продуктами коррозии и другими отложениями, приводящее к образованию язв под отложениями. При своевременном удалении загрязнений можно существенно понизить локальную коррозию трубок. Ускоренный выход из строя подогревателей с латунными трубками наблюдается при повышенном солесодержании воды – более 300 мг/дм³, а концентрации хлоридов – более 20 мг/дм³.

Средний срок эксплуатации трубок теплообменных аппаратов (3–4 года) может быть увеличен при изготовлении их из коррозионно-стойких материалов. Трубки из нержавеющей стали 1Х18Н9Т, установленные в подпиточном тракте на ряде ТЭЦ с маломинерализованной водой, эксплуатируются более 7 лет без признаков повреждений. Однако в настоящее время трудно рассчитывать на широкое применение нержавеющих сталей из-за высокой их дефицитности. Следует также иметь в виду, что эти стали подвержены питтинговой коррозии при повышенных температуре, солесодержании, концентрации хлоридов и загрязнении отложениями.

По рекомендациям ВТИ металл трубок теплообменных аппаратов в подпиточном и сетевом трактах ТЭЦ должен выбираться в зависимости от схемы водоподготовки в соответствии с данными табл. 3.2.

При солесодержании подпиточной и сетевой воды выше 200 мг/дм³ и хлор-ионов выше 10 мг/дм³ необходимо ограничить использование латуни Л-68, особенно в подпиточном тракте до деаэратора независимо от схемы водопри-готовления. При использовании умягченной подпиточной воды, содержащей значительные количества агрессивной углекислоты (свыше 1 мг/дм³), скорость движения потока в аппаратах с трубной системой из латуни должна превышать 1,2 м/с.

Сплав МНЖ-5-1 следует использовать при температуре подпиточной воды теплосети выше 60 °С.

Таблица 3.2

Металл трубок теплообменных аппаратов в зависимости

от схемы обработки подпиточной воды теплосети

Схема обработки подпиточной воды	Металл трубок теплообменников в тракте до деаэратора	Металл трубок сетевых теплообменников
Известкование	Л-68, ЛА-77-2	Л-68
Na-катионирование	ЛА-77-2, МНЖ-5-1	Л-68
Н-катионирование с голодной регенерацией фильтров	ЛА-77-2, МНЖ-5-1	Л-68
Подкисление	ЛА-77-2, МНЖ-5-1	Л-68
Мягкая вода без обработки Жо= 0,5 ÷ 0,6 ммоль/дм3, Що= 0,2 ÷ 0,5 ммоль/дм3, рН = 6,5 ÷ 7,5	ЛА-77-2, МНЖ-5-1	Л-68