采用给水加氧抑制高加流动加速腐蚀.doc

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1、采用给水加氧抑制高加流动加速腐蚀作者：佚名  发布日期：2008-1-917:50:39  (阅164次)关键词: 腐蚀 高加 给水加氧伊敏电厂现役#1、#2机组均为两台俄供K-500-240-4型汽轮机组，分别于98年11月和99年9月投入运行。#2机组经运行10个月后#8高压加热器盘香管就发生爆管漏泄，随后#6、#7、#8高加相继多次爆管漏泄。通过对泄漏的盘香管检查和分析，认为泄漏的主要原因是流动加速腐蚀（FAC）。通过研究与论证，从局部更换材料和采用给水加氧处理两方面着手，成功地抑制了FAC。关键词：高加　

2、流动加速腐蚀　全挥发处理　加氧处理1　高加结构特点伊敏电厂高加为立式焊接结构，由俄罗斯红色锅炉厂制造，#6、#7、#8高加的型号分别为пв1800-37-2.0、пв1800-37-4.5、пв1800-37-6.5，其技术特性见下表：加热器基本部件由壳体和管系统组成，壳体法兰采用帽式螺栓和全通螺母。管材和壳体均为普通碳钢。这种盘香管式加热器在国内非常少见。2　高加漏泄的经济损失与原因分析如果高加因漏泄退出运行，机组的发电能力和效率都将降低。夏季将降低出力约50MW，冬季约30MW。按照实际每日的发电情况计算，机

3、组每天带额定负荷为5~7小时，影响发电量夏季为250~350MW，冬季为150~210MW。另外，机组每退出一台高加运行每度电将多燃煤0.5g，按400MW负荷计算，每一次漏泄需3天处理时间计算，将多燃标准煤14.4吨。因此，除了少发电外，经济损失也较大。#2机组在投产10个月后，高压加热器换热盘管的进水口附近就发生了严重的腐蚀减薄泄漏，致使高压加热器不能正常投用，从而影响了机组的热效率及出力。高加的腐蚀泄漏问题，一直是我厂的老大难问题。为此我厂在机组停运时对高加进行了全面的检查，以便找出漏泄原因。检查发现高加发

4、生泄漏的部位集中在凝结水冷却区14排和蒸汽凝结区下部36排盘香管接供水联箱的部位见图1左侧，并且通过对#2机组三台高加盘香管全面测厚检查以及割管检查，发现此区域的弯管从联箱焊口到其后约150mm的长度内均存在腐蚀减薄，管壁内侧有腐蚀麻坑，见图1右侧。图1高加损坏的部位和内表面状态根据现场实际运行参数，给水流量在1000t/H～1500t/H之间，每台高加盘香管为684盘，盘香管规格为ф32×5mm，管内额定流速为1.069m/s根据Re=Vd/ν=1.069×0.022/（1×10-6）=2.4×104＞2000

5、0判断，盘香管内流动状态为紊流状态。在盘香管的弯头处，水流动条件非常恶化。由于水处于还原状态下，铁表面形成的四氧化三铁氧化膜的附着力差，在水流的冲击下会撕裂、溶解使之铁的表面不再具有保护性，即发生流动加速腐蚀（FAC）。3　拟定抑制FAC的措施为有效抑制流动加速腐蚀，可以采取两个措施，一是材料本身能形成良好的保护膜，二是环境促使材料形成良好的保护膜。为了确保机组的安全运行，经技术论证，决定同时采取以下两个措施，即：（1）对于#2机组已检查出的减薄盘香管进行更换，盘香管与联箱连接部分更换为合金钢管来提高耐流动加速腐

6、蚀性能。（2）伊敏发电厂与国电热工研究院合作于2003年10月对#2机组进行给水加氧处理试验。目的是使钢铁表面形成耐流动加速腐蚀的α-Fe2O3氧化膜。4　给水加氧处理4.1　原理目前公认发生FAC与水的处理方式关系较大。在还原性全挥发处理的条件下，钢铁的表面所形成的双层Fe3O4氧化膜，即由致密的内伸Fe3O4层和多孔、疏松的Fe3O4外延层构成。当局部水流动条件恶化时，由于疏松的Fe3O4外延层不耐水流的冲击，水作为氧化剂其氧化能力又非常弱，没有能量使Fe2氧化为Fe3并随后转化为具有保护作用的α-Fe2O3

7、氧化膜覆盖层，Fe3O4氧化膜处于活性状态。这时给水系统的局部会发生流动加速腐蚀。在氧化性工况下，由于不断地向金属表面供氧，水的氧化还原电位升高，氧化能力增强。由图2可知，氧化还原电位可提高0.3V以上。这样通过内层Fe3O4微孔扩散迁移出来的Fe2将在孔内或在氧化膜表层被就地氧化，生成Fe2O3并沉积在Fe3O4层的微孔或颗粒的空隙中，封闭了Fe3O4膜的孔口，其结果是在碳钢表面生成了致密稳定的双层保护膜，从而，大大降低了铁的腐蚀溶出。图2加氧处理对钢铁表面膜形态的影响z.2　给水加氧处理的要求采用给水加氧处理

8、，对机组的材质和水质有一定的要求。根据调查，伊敏发电厂#2机组的轴封加热器为表面式加热器，换热管为碳钢管；#1、#2低压加热器为混合式加热器，＃3、#4低压加热器管为不锈钢管；#6、#7、#8高压加热器管为碳钢管。凝结水采用100精处理，其出水的氢电导率均小于0.10μS/cm，炉前给水氢电导率小于0.15μS/cm。综上所述，机组材质和给水水质等方面均符合DL/T805