§13. Трубопроводы судовых систем

От надежности систем во многом зависит безопасность эксплуатации судна. Специфические условия, в которых находятся трубопроводы при эксплуатации, обусловливают их интенсивное поражение коррозией и эро­зией.

Судно имеет значительное количество систем, выполняющих различные функции, трубопроводы которых находятся в контакте с различными среда­ми. В иелом трубопроводы, арматура и другие части систем в процессе эксплуатации подвергаются коррозии, в них появляются ссиши. трещины и разрывы, на рабочих плоскостях арматуры - - царапины и задиры, возмож­ны вмятины, дыры, изломы. В местах подвссок и креплений наблюдаются коррозия, истирание отдельных участков труб, если отсутствуют прокладки или имеются недостатки монтажа. Нарушается плотность соединений и гер­метичность арматуры.

Повреждения трубопроводов обусловлены теми условиями, в которых они находятся при эксплуатации: воздействием среды, протекающей по трубопроводу, и окружающей. Играют роль температура, давление, харак­тер среды и ее качество, а также недостатки постройки, некачественный материал и др.

Трубопроводы охлаждения судовых энергетическихустановок (СЭУ)забортной водой. Трубопроводы изготовляют из меди и ее сплавов или и:»ciii.iM. На некоторых судах медные трубы системы охлаждения разру­шились забортной водой в зонах образования завихрений (крутые изги­бы, стыки, места установки вентилей, задвижек, штуцеров, отводов и т. п.1. .Чти повреждения связаны с недостаточной коррозионной стойкостью меди мри оысоких скоростях морской воды. Поэтому рекомендуется не допускать скорость воды в медных трубах выше 1,34—1,5 м/с и удалять из воды воздух и взвешенные твердые частицы. Для более высоких скоростей'среды внутри труб рекомендуются медно-никелевые сплавы. Однако необходимо учитывать относительную дороговизну и дефицитность этих сплавов.

При изготовлении и монтаже следует избегать крутых поворотов, рез­ких изменений сечений, выступающих внутрь кромок штуцеров и отводов, несоосных стыков, прокладок несоответствующих размеров и т. п. Выде­ляющийся из воды воздух усиливает коррозию и эрозию труб, поэтому следует дегазировать воду. Температура воды практически не сказывается ни повреждениях медных труб.

При спокойной морской воде и малых ее скоростях коррозионная стой­кость стали ниже, чем меди. При скорости движения воды, но превышающей

2. -2,5 м/с, коррозия стальных труб относительно' невелика. Характер коррозии сплошной и составляет 0,35—0,5 мм/год. При значительных ско­ростях интенсивность коррозии возрастает.

Повышение температуры воды увеличивает интенсивность коррозии стальных труб: при температуре выше 45 °С применение стальных труб при проточной воде не рекомендуется.

Трубопроводы пожарные, балластно-осушительные, сточно-шпнгатиые, оросительные, моечные. Трубопроводы собирают из стальных труб, иногдас применением защитного покрытия (цинкование и др.). Скорость коррозии внутренней поверхности этих трубопроводов примерно одинакова: корро­зия наружных поверхностей зависит от того, в каких местах судна проводят грубы. Влияет также качество технического обслуживания (ТО), покры­тия. Те участки, которые проходят в труднодоступных местах, а также трубы, проходящие на палубах, под плитами машинного отделения, пло­щадками корродируют более интенсивно, чем трубы, проходящие в жилых и служебных помещениях, трюмах, коридорах,т. е. в местах с хорошей доступ­ностью и. следовательно, хорошим обслуживанием.

Если трубопроводы постоянно заполнять холодной водой, то скорость коррозии внутри может быть 0,2—0,3 мм/год. При периодическом опорож­нении трубопроводы корродируют больше, в среднем 0.3—0,4 мм/год. Это трубопроводы орошения палуб танкера, сточно-шпигатные искрогашения, балластно-осушительные.

При хорошем ТО и окраске труб интенсивность коррозии составляет

1. 03—0,(J6 мм/год.

Трубопроводы пресной мытьевой и питьевой воды. Внутренние поверх­ности, находящиеся в контакте с пресной водой, склонны к появлению местной коррозии, особенно при наличии на стенках металлургической окалины Однако по сравнению с другими судовыми системами коррозия внутренних поверхностей трубопроводов пресной воды менее интенсивна. На этих поверхностях обычно наблюдается умеренная коррозия при нали­чии незначительного количества бугорков продуктов коррозия.

Обычно ремонтное вмешательство, связанное с заменой части труб, происходит по причине разрушения наружных поверхностей.

Питательные и конденсатные трубопроводы. Коррозия внутренних по­верхностей сравнительно мала. Наружные поверхности находятся в усло­виях, аналогичных предыдущим. Наибольшему разрушению подвергаются трубопроводы, находящиеся на палубе, из-за частого контакта с морской водой (скорость коррозии 0,2—0,3 мм/год). Значительное разрушение наблюдается у трубопроводов, покрытых тепловой изоляцией, которая удерживает влагу; скорость коррозии 0.4—0,5 и даже 0,6—0,8 мм/год.

Трубопроводы острого и отработавшего пара. Наибольшему разруше­нию трубопроводы подвергаются снаружи. Значительно разрушаются трубо­проводы (змеевики) обогрева груза в танках. Особенно это заметно у змеевиков обогрева балластируемых танков, где попеременно происходит контакт труб с балластной морской водой, двухфазной средой (морская вода — нефть) при различных соотношениях среды и температуры. Известны случаи появления сквозных отверстий вследствие коррозии через 3—3,5 года.

Грузовые трубопроводы танкеров. Степень коррозии зависит от места расположения трубопровода (на палубе, внутри танка, в закрытых поме­щениях), Наибольшей коррозии подвергаются трубы в танках, наимень­шей — в закрытых помещениях. Внутренние поверхности попеременно контактируются с нефтепродуктами и морской водой при ограниченном доступе кислорода.

$14, ПАРОВЫЕ ВОДОТРУБНЫЕ КОТЛЫ

Коррозионное разрушение котлов, особенно внутренних частей, является одним из основных видов повреждений. Котлы с принадлежащими им подогревателями воды, испарителями, пароперегревателями, воздухоподо­гревателями и т. п. корродируют в результате воздействия воды, пара и газов высокой температуры. Вид коррозии — химический (при взаимо­действии металла с газом и перегретым да высокой температуры сухим паром) и электрохимический (при взаимодействии с водой и паром).

Протекание коррозионных процессов в котлах обусловлено темпера­турой, давлением, конструкцией, составом питательной воды, качеством материала и технологией изготовления. С повышением температуры процесс коррозии усиливается.

Конструкция влияет на протекание корразии с точки зрения цирку­ляции воды и температурных колебаний. Наличие в материале сегрега­ционных включений серы и фосфора, наклепа и остаточных деформаций также усиливает коррозию. У водотрубных котлов чаше повреждаются водогрейные трубки, находящиеся в более тяжелых условиях, чем другие части. К основным видам повреждений водогрейных трубок следует отнести утонение стенок, сииши, выпучины. трещины, разрывы, деформацию (прогиб). Толщина стенок уменьшается в основном ввиду коррозии и эрозии.

Водогрейные трубки корродируют с внутренней и внешней сторон. При высокой температуре котловой воды повышается ее коррозионная активность. Это, а также возможное возникновение тепловых напряже­ний обусловливает коррозию трубок с внутренней стороны. Коррозия тру­

бок с наружной стороны связана с химической коррозией на участках, где отлагаются сажа и не сгоревшие твердые частицы топлива. При высо­ком содержании серы коррозионное разрушение повышается.

Утонение стенок водогрейных трубок может также произойти при механической очистке их от накипи шарошками. Выпучины, прогиб, трещи­ны и разрывы трубок являются следствием перегрева металла в связи с отложением накипи или масла. Также перегрев возможен при неправиль­ном уклоне трубок, препятствующем свободному выходу пузырьков воздуха.

Иногда причиной повреждения водогрейных трубок может явиться небрежное обслуживание. Были случаи перегрева и разрыва трубокиз-за попадания в питательную систему, а затем в трубки волокон сальни­ковой набивки, Осевшая в трубках набивка может привести к перегреву .металла трубок в этом месте.

Прогиб трубок, являющийся следствием перегрева, зависит от длины трубки, угла наклона и площади ее поперечного сечения.

Унуск воды в водотрубных котлах вызывает тяжелые последствия: сгорание водогрейных трубок и других металлических частей котла, примы­кающих к топке; повреждение кирпичной кладки; деформацию съемных щитов, кожухов, дымохода, корпуса.

Неправильное вальцевание, неудовлетворительный отжиг концов водо­грейных трубок могут явиться причиной появления идущих вдоль трубки трещин и течи в месте входа трубки в барабан или коллектор. В местах вальцевания водогрейных трубок, неплотных швах барабанов и других подобных местах могут возникать трещины. Эти трещины, вначале неза­метные, развиваясь, могут быть причиной серьезных повреждений. При­чина этих трещин межкристаллитная коррозия, иногда называемая каусти­ческой или щелочной хрупкостью.

Основными повреждениями барабанов, коллекторов и секций водотруб­ных котлов являются течь швов, трещины, коррозии, возможна дефор­ма пи я.

Течь швов барабана может быть следствием температурных напряже­нки, давлений выше рабочего, низкого качествасваркииликлепки, кор­розии швов. Эти же причины, а также тяжелые условия работы при нерав­номерном нагреве и высоких температурах, если имеются отложение накипи н межкристаллитная коррозия, приводят к трещинам.

Коррозия барабанов и коллекторов может быть равномерной, а также носить локальный характер. Вследствие этого в отдельных местах могут образоваться глубокие язвы и даже свищи и происходит утонение стенки барабана приблизительно на одну и ту же величину по всей поверхности. Это опасно с точки зрения прочности.

В водотрубных котлах, в частности коллекторах пароперегревателей, наблюдается также эрозионное разрушение, вызываемое механическим воздействием быстродвижущихся частиц влаги и других веществ. Соче­тание эрозии с коррозией особенно опасно. В пароперегревателях корро­зионному разрушению подвергаются стенки коллекторов и входящих в них трубок, причем концы развальцованных трубок значительно разрушаются главным образом в месте входа насыщенного пара.