(495) 766-86-01603-971-803
Мы работаем по выходным - тел. 8-926-197-21-13
 

Как правильно запустить электродный котел


наполнение системы тепллоносителем, удаление воздуха и другие мероприятия.

В нашей огромной стране не везде проведены газовые сети. Из соображений безопасности, доступности или экологичности люди выбирают отопительные системы, которые работают от электричества. Простота обслуживания и безопасность эксплуатации делают применение электрических котлов отопления всё более востребованным.

Содержание статьи

Подготовительный этап при запуске котла

Для правильной и эффективной работы всей системы отопления следует грамотно осуществить разводку всех её компонентов. В зависимости от выбранной схемы — самотёчная или принудительная, устанавливаются радиаторы теплоотдачи, расширительные бочки, патрубки, трубы, насосы и прочие технологически необходимые элементы.

При прохождении данного этапа сбора отопления, следует обратить внимание на подключение котла к электрической сети. На основании максимальной мощности потребления электроэнергии данными устройствами, проектируется подводка к сети. Подключение котла должно быть проведено правильно, в целях избежания несчастных случаев. Как и любые электрические приборы, электрокотёл тоже следует грамотно заземлить.

ВАЖНО! Нарушение техники безопасности использования подобных систем отопления может привести к плачевному исходу. Подобные работы, при отсутствии достаточных знаний, следует доверить мастерам имеющим практику и опыт в установке данного оборудования.

Наполнение системы теплоносителем

Наполнители отопления могут иметь различные характеристики. Самый простой пример теплоносителя — это вода. Считается самым экономичным вариантом, при этом она обладает замечательным коэффициентом теплообмена. Минусом воды является возможность её замерзания.

Прекрасной альтернативой воде, как наполнителю считаются жидкости с пониженной точкой кристаллизации и замерзания жидкости. Простым примером является автомобильный антифриз, с температурой замерзания до минус 30 градусов Цельсия. Ниже этих температур антифриз использовать не рекомендуется.

В условиях Крайнего Севера роль теплообменного наполнителя выполняет масло из нефтепродуктов, с границами загустения минус 55–60 градусов по Цельсию. Какую жидкость использовать в котле выбор индивидуальный. Заливать её стоит через специальные технические отверстия отопительной системы и поддерживать необходимый уровень в процессе эксплуатации.

Удаление воздуха в системе отопления

После наполнения отопительной системы жидкостью, следует с особой тщательностью проверить наличие воздушных пробок, которые впоследствии воспрепятствуют циркуляции жидкости по всем элементам в целом. Заполнять систему теплоносителем, следует открыв предварительно кран Маевского, а также краник находящийся в самой верхней точке всей разводки. Сделав всё это, можно исключить появление воздушных пробок. Осмотрев визуально все элементы отопления на наличие протекания, рекомендуется обязательно исправить дефекты.

Первый запуск электрического котла

Котёл и вся система заполнена жидкостью, проверены и исправлены все дефекты. Специалистом по электрической части проверено подключение к сети — теперь можно первый раз запустить котёл. Дело  это ответственное, но и приятное, ведь иметь собственную, автономную систему отопления не только удобно, но и целесообразно. Независимость от центрального отопления делает быт комфортным.

СПРАВКА! Имея котёл, можно установить желаемую температуру в помещении с точностью до десятых градуса.

Настройка системы отопления после пуска котла

После завершения пусконаладочных работ, требуется минимальное вмешательство со стороны владельца. Изначально регулятором температуры настраивается оптимальный режим, в дальнейшем, в зависимости от обстоятельств, возможно изменение температуры. От пользователя требуется соблюдение уровня жидкости и контроль бесперебойного снабжения энергией. Подобные устройства имеют довольно внушительный срок эксплуатации, при небольших вложениях.

Подпишитесь на наши Социальные сети

Электроды для хранения и сушки

Электроды для дуговой сварки защищенного металла (SMAW) или стержневые электроды должны храниться надлежащим образом, чтобы обеспечить качественные сварные швы. Когда стержневые электроды поглощают влагу из атмосферы, их необходимо высушить, чтобы восстановить их способность наносить качественные сварные швы. Электроды с слишком большой влажностью могут привести к растрескиванию или пористости. Это также может повлиять на эксплуатационные характеристики. Если у вас возникли необъяснимые проблемы с растрескиванием сварного шва или если характеристики дуги стержневого электрода ухудшились, это может быть связано с вашими методами хранения или процедурами повторной сушки.

Следуйте этим простым методам хранения, экспонирования и повторной сушки, чтобы обеспечить высочайшее качество сварных швов, а также наилучшие эксплуатационные характеристики ваших стержневых электродов.


Хранение стержневых электродов с низким содержанием водорода
Для правильной работы стержневые электроды с низким содержанием водорода должны быть сухими. Невскрытые герметичные контейнеры Lincoln обеспечивают отличную защиту в хороших условиях хранения. Открытые банки следует хранить в шкафу при температуре от 250 до 300 ° F (от 120 до 150 ° C)

Покрытия стержневых электродов с низким содержанием водорода, которые впитали влагу, могут вызвать водородное растрескивание, особенно в сталях с пределом текучести 80000 фунтов на квадратный дюйм (550 МПа) и выше.

Влагостойкие электроды с суффиксом «R» в их классификации AWS обладают высокой устойчивостью к покрытию, поглощающему влагу, и при правильном хранении будут менее подвержены этой проблеме, независимо от предела текучести свариваемой стали. Конкретные требования кодов могут указывать пределы воздействия, отличные от этих рекомендаций.

Все стержневые электроды с низким содержанием водорода должны храниться надлежащим образом, даже те, которые имеют индекс "R". Стандартные электроды EXX18 должны поставляться сварщикам два раза в смену.Влагостойкие типы могут подвергаться воздействию до 9 часов.

При прокалывании или открытии контейнеров электроды с низким содержанием водорода могут собирать влагу. В зависимости от количества влаги это может привести к ухудшению качества сварки следующим образом:

1. Повышенное содержание влаги в электродах с низким содержанием водорода может вызвать пористость. Для обнаружения этого состояния требуется рентгеновский контроль или разрушающее испытание. Если предел текучести основного металла или металла шва превышает 80000 фунтов на квадратный дюйм (550 МПа), эта влажность может способствовать растрескиванию под валиком или сварному шву.

2. Относительно высокое количество влаги в электродах с низким содержанием водорода вызывает видимую внешнюю пористость в дополнение к внутренней пористости. Это также может вызвать чрезмерную текучесть шлака, шероховатую поверхность шва, затруднение удаления шлака и растрескивание.

3. Сильное поглощение влаги может вызвать трещины сварных швов в дополнение к растрескиванию под швом, большой пористости, плохому внешнему виду и проблемам со шлаком.


Повторная сушка стержневых электродов с низким содержанием водорода
Повторная сушка, если она сделана правильно, восстанавливает способность электродов к нанесению качественных сварных швов.Правильная температура повторной сушки зависит от типа электрода и его состояния.

Один час при указанной конечной температуре является удовлетворительным. ЗАПРЕЩАЕТСЯ сушить электроды при более высоких температурах. Несколько часов при более низких температурах не эквивалентны указанным требованиям.

Электродам класса прочности E8018 и более высоких следует давать не более трех часов повторной сушки в диапазоне от 700 до 800 ° F (от 370 до 430 ° C). Это сводит к минимуму возможность окисления сплавов в покрытии, что приводит к более низким, чем обычно, свойствам при растяжении или ударе.

Любой электрод с низким содержанием водорода следует утилизировать, если из-за чрезмерной повторной сушки покрытие становится хрупким и отслаивается или отслаивается во время сварки, или если имеется заметная разница в обращении или характеристиках дуги, например, недостаточная сила дуги.

Электроды, подлежащие повторной сушке, следует вынуть из банки и разложить в духовке, так как каждый электрод должен достичь температуры сушки.

Условия повторной сушки - стержневые электроды с низким содержанием водорода

Температура окончательной сушки

Состояние

Температура предварительной сушки (1)

E7018, E7028

E8018, E9018, E10018, E11018

Электроды, находящиеся на воздухе менее одной недели; нет прямого контакта с водой.

НЕТ

от 650 до 750 ° F (от 340 до 400 ° C)

От 370 до 430 ° C (от 700 до 800 ° F)

Электроды, которые контактировали с водой или подвергались воздействию высокой влажности.

от 180 до 220 ° F (от 80 до 105 ° C)

от 650 до 750 ° F (от 340 до 400 ° C)

От 370 до 430 ° C (от 700 до 800 ° F)

(1) Предварительная сушка в течение 1-2 часов.Это минимизирует тенденцию к образованию трещин в покрытии или окислению сплавов в покрытии.

Хранение и повторная сушка электродов не с низким содержанием водорода
Электроды в закрытых банках Lincoln или картонных коробках сохраняют надлежащее содержание влаги в течение неопределенного времени при хранении в хорошем состоянии.

При длительном воздействии влажного воздуха электроды из открытых контейнеров могут собирать достаточно влаги, что повлияет на рабочие характеристики или качество сварки.Если влага кажется проблемой, храните электроды из открытых контейнеров в отапливаемых шкафах при температуре от 100 до 120 ° F (от 40 до 50 ° C). ЗАПРЕЩАЕТСЯ использовать более высокие температуры, особенно для электродов из группы «Fast Freeze».

Некоторые электроды из влажных контейнеров или длительного воздействия высокой влажности можно повторно высушить. Придерживайтесь процедур, приведенных в следующей таблице для каждого типа.



Условия повторной сушки - стержневые электроды без содержания водорода

Электрод-стержень

Группа электродов

Температура окончательной сушки

Время

E6010: Fleetweld 5P, 5P +
E6011: Fleetweld 35, 35LS, 180
E7010-A1: SA-85 (1)
E7010-G: SA-HYP + (1)
E8010-G: SA-70 + (1) , SA-80 (1)
E9010-G: SA-90 (1)

Fast Freeze - на чрезмерную влажность указывает шумная дуга и большое количество брызг, ржавый сердечник на конце держателя или нежелательные пузыри на покрытии во время сварки.

Повторный обжиг этой группы стержневых электродов не рекомендуется.

Не рекомендуется

Н / Д

E7024: Jetweld 1, 3
E6027: Jetweld 2

Fast Fill - на чрезмерную влажность указывает шумная или «копающая» дуга, большое количество брызг, плотный шлак или поднутрение. Предварительно просушите электроды с необычно влажным покрытием в течение 30–45 минут при температуре от 200 ° F до 230 ° F (90–110 ° C) перед окончательной сушкой, чтобы минимизировать растрескивание покрытия.

От 200 до 260 ° C (от 400 до 500 ° F)

30-45 минут

E6012: Fleetweld 7
E6013: Fleetweld 37
E7014: Fleetweld 47
E6022: Fleetweld 22

Fill Freeze - Об избыточной влажности свидетельствует шумная дуга или «копающая» дуга, большое количество брызг, плотный шлак или поднутрение. Предварительно просушите необычно влажные электроды в течение 30 - 45 минут при температуре 90 - 110 ° C (200–230 ° F) перед окончательной сушкой, чтобы минимизировать растрескивание покрытия

От 300 до 350 ° F (от 150 до 180 ° C)

20–30 минут

(1) Предварительная сушка в течение 1-2 часов.Это минимизирует тенденцию к образованию трещин в покрытии или окислению сплавов в покрытии.


Использование более длительного времени сушки или более высоких температур может легко повредить электроды. Для сушки выньте электроды из контейнера и разложите их в печи, потому что каждый стержневой электрод должен достичь температуры сушки.

.

Как правильно отрегулировать давление в бойлере? - Энергид

Ваш котел должен иметь правильное давление, чтобы горячая вода могла нормально циркулировать между радиаторами, особенно если они находятся на разных этажах. Как правило, идеальное давление составляет от до бар, но оно может варьироваться от котла к котлу. Спросите у своего теплотехника.

Проверить манометр

Достаточно беглого взгляда на манометр, чтобы проверить давление в котле.В зависимости от модели вашего котла, он бывает различных форм :

Стрелка манометра показывает фактическое давление в системе. Зеленая зона показывает правильный диапазон давления, а красная зона показывает критическую зону.
Красная игла служит маркером, а черная игла соответствует действительному давлению.Эти две иглы должны находиться одна над другой.
В некоторых моделях котлов давление воды отображается с помощью световых индикаторов на панели управления.

Что делать, если давление в моем котле слишком низкое?

Процесс прост:

  1. Найдите два заправочных клапана .
  2. Полностью откройте один из двух клапанов
  3. Медленно откройте второй клапан , наблюдая, как реагирует стрелка (или система световых индикаторов) на манометре.
  4. Дайте игле достичь середины зеленой зоны (или иглы маркера)
  5. Игла может остановиться в начале зеленой зоны , не продвигаясь дальше, даже если вы полностью откроете клапан.Вероятно, это связано с тем, что водопроводная система вашего дома оборудована редуктором давления , который необходим для некоторых устройств (в частности, котлов). В некоторых районах в нижних частях города давление воды может быть выше или даже слишком высоким.
  6. Если стрелка останавливается в начале зеленой зоны, этого будет достаточно .
  7. Полностью закройте второй клапан . Затяните, но не слишком сильно, т. Е. Не «блокируя».
  8. полностью закройте первый клапан . Затяните и этот.

Что делать, если давление в моем котле слишком высокое?

Ваш котел справляется с этим сам. Он оснащен предохранительным клапаном , который сбрасывает избыточное давление. Это означает, что совершенно нормально, , чтобы время от времени видеть на этом клапане каплю воды .

Однако , если вы заметили непрерывный поток воды , позвоните своему теплотехнику.Либо ваш клапан неисправен, либо ваша система находится под избыточным давлением.

Если давление постоянно увеличивается , несмотря на слив воды через клапан, убедитесь, что оба клапана заполнения закрыты. Что делать, если давление не снижается? Выключите котел и обратитесь к установщику.

Иногда рекомендуется проверить, нужно ли удалить воздух из радиаторов. Эта операция удаляет воздух и немного воды из контура, что снижает давление. Но если после прокачки он остается высоким, выключите котел и обратитесь к установщику.

Будьте осторожны, потому что , если давление превышает 3 бара , предохранительный клапан останется открытым, и вы рискуете небольшим затоплением. Если это произойдет, отключите подачу воды к котлу, закрыв запорный клапан. Если не можете найти, отключите подачу воды на счетчике и дождитесь приезда теплотехника.

Когда мне следует проверить давление в бойлере?

Нет необходимости проверять его каждый день или даже каждую неделю. Давление в целом остается стабильным .Расширительный бак компенсирует изменения объема (и, следовательно, давления), вызванные расширением и сжатием, связанным с колебаниями температуры.

Проверить давление:

  • на начало отопительного сезона
  • Через 1 или 2 месяца
  • после прокачки радиаторов и на следующий день

.

Water Handbook - Preboiler & Industrial Boiler Corrosion Control

Коррозия - одна из основных причин снижения надежности паропроизводящих систем. Подсчитано, что проблемы, связанные с коррозией котельной системы, обходятся промышленности в миллиарды долларов в год.

Многие проблемы коррозии возникают в самых горячих частях котла - водяной стене, сетке и трубах пароперегревателя. К другим частым проблемам относятся деаэраторы, нагреватели питательной воды и экономайзеры.

Методы контроля коррозии различаются в зависимости от вида коррозии.Наиболее частыми причинами коррозии являются растворенные газы (в основном кислород и углекислый газ), атака под отложениями, низкий pH и атака на участки, ослабленные механическим напряжением, что приводит к растрескиванию под напряжением и усталостному разрушению.

Эти условия можно контролировать с помощью следующих процедур:

  • поддержание надлежащего уровня pH и щелочности
  • Контроль загрязнения кислорода и питательной воды котлов
  • снижение механических напряжений
  • работа в рамках проектных спецификаций, особенно для температуры и давления
  • надлежащие меры предосторожности при запуске и отключении
  • эффективный мониторинг и контроль

КОРРОЗИОННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ КОМПОНЕНТОВ КОТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Большинство промышленных котлов и систем питательной воды построены из углеродистой стали.Многие из них имеют нагреватели и конденсаторы питательной воды из медного сплава и / или нержавеющей стали. Некоторые имеют элементы перегревателя из нержавеющей стали.

Правильная очистка питательной воды котла эффективно защищает от коррозии нагреватели питательной воды, экономайзеры и деаэраторы. Консенсус ASME для промышленных котлов (см. Главу 13) определяет максимальные уровни загрязняющих веществ для контроля коррозии и отложений в котельных системах.

По общему мнению, содержание кислорода, железа и меди в питательной воде должно быть очень низким (например,g., менее 7 частей на миллиард кислорода, 20 частей на миллиард железа и 15 частей на миллиард меди для котла на 900 фунтов на квадратный дюйм), а pH следует поддерживать в пределах 8,5–9,5 для защиты системы от коррозии.

Для минимизации коррозии котельной системы необходимо понимание эксплуатационных требований для всех критических компонентов системы.

Подогреватели питательной воды

Подогреватели питательной воды котла предназначены для повышения эффективности котла за счет отбора тепла из потоков, таких как продувка котловой воды и отбор турбины или избыточный отработанный пар.Подогреватели питательной воды обычно подразделяются на нагреватели низкого давления (перед деаэратором), высокого давления (после деаэратора) или деаэрационные нагреватели.

Независимо от конструкции нагревателя питательной воды, основные проблемы одинаковы для всех типов. Основными проблемами являются коррозия из-за кислорода и неправильного pH, а также эрозия со стороны трубы или оболочки. Из-за повышения температуры в нагревателе поступающие оксиды металлов откладываются в нагревателе, а затем высвобождаются при изменении паровой нагрузки и химического баланса.Растрескивание сварных деталей под напряжением также может быть проблемой. Эрозия является обычным явлением со стороны кожуха из-за удара пара с высокой скоростью о трубы и перегородки.

Коррозию можно свести к минимуму за счет правильной конструкции (для минимизации эрозии), периодической очистки, контроля кислорода, надлежащего контроля pH и использования высококачественной питательной воды (для содействия пассивации металлических поверхностей).

Деаэраторы

Деаэраторы используются для нагрева питательной воды и снижения содержания кислорода и других растворенных газов до приемлемых уровней.Коррозионная усталость на сварных швах или вблизи них является серьезной проблемой деаэраторов. Сообщается, что в большинстве случаев коррозионно-усталостное растрескивание является результатом механических факторов, таких как производственные процессы, плохие сварные швы и отсутствие сварных швов со снятым напряжением. Рабочие проблемы, такие как гидравлический / паровой молот, также могут быть фактором.

Для эффективного контроля коррозии необходимы следующие методы:

  • регулярный контроль работы
  • минимизация напряжений при пуске
  • поддержание стабильного уровня температуры и давления
  • Контроль растворенного кислорода и pH в питательной воде
  • Регулярный контроль после прекращения эксплуатации с использованием установленных методов неразрушающего контроля

Другие формы коррозионного воздействия в деаэраторах включают коррозионное растрескивание под напряжением камеры тарелки из нержавеющей стали, растрескивание пружины впускного распылительного клапана, коррозию выпускных конденсаторов из-за точечной коррозии кислорода и эрозию перегородок вблизи впускного патрубка для пара.

Экономайзеры

Контроль коррозии экономайзера включает процедуры, аналогичные тем, которые используются для защиты нагревателей питательной воды.

Экономайзеры помогают повысить эффективность котла за счет извлечения тепла из дымовых газов, выходящих из топки котла. Экономайзеры можно разделить на непаровые или запаривающие. В паровом экономайзере 5-20% поступающей питательной воды становится паром. Экономайзеры с пропаркой особенно чувствительны к отложению загрязняющих веществ в питательной воде и, как следствие, к коррозии под отложениями.Эрозия на изгибах труб также является проблемой при пропаривании экономайзеров.

Кислородная ямка, вызванная присутствием кислорода и повышением температуры, является серьезной проблемой для экономайзеров; поэтому в этих установках необходимо поддерживать практически бескислородную воду. Входное отверстие подвержено сильной точечной коррозии, потому что часто это первая область после деаэратора, которая подвергается повышенному нагреву. По возможности следует внимательно осматривать трубы в этой области на предмет коррозии.

Поверхности теплопередачи экономайзера подвержены накоплению продуктов коррозии и отложению поступающих оксидов металлов.Эти отложения могут исчезнуть во время рабочих нагрузок и химических изменений.

Коррозия также может возникать на газовой стороне экономайзера из-за загрязнений в дымовых газах, образующих соединения с низким pH. Обычно экономайзеры предназначены для нисходящего потока газа и восходящего потока воды. Трубки, образующие поверхность нагрева, могут быть гладкими или иметь удлиненные поверхности.

Пароперегреватели

Коррозия перегревателя вызывается рядом механических и химических условий.Одной из основных проблем является окисление металла перегревателя из-за высоких температур газа, обычно происходящее в переходные периоды, такие как запуск и останов. Депозиты из-за переходящего остатка могут усугубить проблему. В результате отказы обычно происходят в нижних контурах - наиболее горячих участках трубок пароперегревателя.

Кислородная коррозия, особенно в области подвесного контура, является еще одной серьезной проблемой коррозии пароперегревателей. Это происходит, когда вода подвергается воздействию кислорода во время простоя. Тщательный контроль температуры помогает свести к минимуму эту проблему.Кроме того, можно использовать азотную подушку и химический поглотитель кислорода для поддержания условий отсутствия кислорода во время простоя.

Системы парового и водяного отопления низкого давления

Водогрейные котлы нагревают и циркулируют воду при температуре примерно 200 ° F. Паровые отопительные котлы используются для выработки пара при низком давлении, например 15 фунтов на кв. Дюйм. Обычно эти две основные системы отопления рассматриваются как закрытые системы, поскольку требования к подпитке обычно очень низкие.

Высокотемпературные водогрейные котлы работают при давлении до 500 фунтов на квадратный дюйм, хотя обычно диапазон составляет 35-350 фунтов на квадратный дюйм.Давление в системе должно поддерживаться выше давления насыщения нагретой воды для поддержания жидкого состояния. Наиболее распространенный способ сделать это - создать в системе давление азота. Обычно косметика хорошего качества (например, деионизированная вода или вода, умягченная цеолитом натрия). Химическая обработка состоит из сульфита натрия (для удаления кислорода), регулирования pH и синтетического полимерного диспергатора для контроля возможного отложения железа.

Основной проблемой в системах отопления низкого давления является коррозия, вызванная растворенным кислородом и низким pH.Эти системы обычно обрабатываются ингибитором (например, молибдатом или нитритом) или поглотителем кислорода (например, сульфитом натрия), а также синтетическим полимером для контроля отложений. Вода должна обрабатываться в достаточном количестве, чтобы восполнить потери в системе, которые обычно возникают в результате утечки циркуляционного насоса. Обычно в воде поддерживается Р-щелочность 200-400 ppm для эффективного регулирования pH. Требования к ингибиторам различаются в зависимости от системы.

Электрокотлы также используются для отопления.Электрокотлы бывают двух основных типов: резистивные и электродные. Бойлеры с сопротивлением вырабатывают тепло с помощью спирального нагревательного элемента. Необходима качественная подпиточная вода, и обычно добавляют сульфит натрия, чтобы удалить все следы растворенного кислорода. Синтетические полимеры использовались для контроля отложений. Из-за высокой скорости теплопередачи на катушке сопротивления не следует использовать обработку, которая увеличивает твердость.

Электродные котлы работают при высоком или низком напряжении и могут использовать погружные или водоструйные электроды.Требуется подпиточная вода высокой чистоты. В зависимости от типа системы сульфит натрия обычно используется для контроля кислорода и регулирования pH. Некоторые системы разработаны с использованием медных сплавов, поэтому химическая добавка должна быть правильного типа, а контроль pH должен находиться в диапазоне, подходящем для защиты меди.

ВИДЫ КОРРОЗИИ

Методы контроля коррозии различаются в зависимости от вида коррозии. Основные методы борьбы с коррозией включают поддержание надлежащего pH, контроль кислорода, контроль отложений и снижение напряжений за счет проектирования и эксплуатации.

Гальваническая коррозия

Гальваническая коррозия возникает, когда металл или сплав электрически соединяется с другим металлом или сплавом.

Самый распространенный тип гальванической коррозии в котельной системе вызван контактом разнородных металлов, таких как железо и медь. Эти дифференциальные ячейки также могут образовываться при наличии отложений. Гальваническая коррозия может возникать в сварных швах из-за напряжений в зонах термического влияния или использования различных сплавов в сварных швах.Все, что приводит к разнице электрического потенциала в отдельных участках поверхности, может вызвать гальваническую реакцию. Причины включают:

  • Царапины на металлической поверхности
  • дифференциальные напряжения в металле
  • разницы температур
  • токопроводящие отложения

Общая иллюстрация ячейки для коррозии железа в присутствии кислорода показана на Рисунке 11-1. Из-за отложений металлической меди встречается точечная коррозия труб котельных.Такие отложения могут образовываться во время процедур кислотной очистки, если процедуры не полностью компенсируют количество оксидов меди в отложениях или если этап удаления меди не включен. Растворенную медь можно наносить на свежеочищенные поверхности, создавая области анодной коррозии и образуя ямки, которые очень похожи на кислородные ямы по форме и внешнему виду. Этот процесс иллюстрируется следующими реакциями, в которых в качестве очищающего растворителя используется соляная кислота.

Магнетит растворяется и дает кислотный раствор, содержащий хлориды железа (Fe² +) и железа (Fe³ +) (хлориды трехвалентного железа очень коррозийны по отношению к стали и меди)

Fe 3 O 4 + 8HCl ® FeCl 2 + 2FeCl 3 + 4H 2 O
магнетит соляная кислота хлористое железо хлорное железо вода

Металлическая или элементарная медь в котловых отложениях растворяется в растворе соляной кислоты по следующей реакции:

FeCl 3 + Cu ® CuCl + FeCl 2
хлорид железа медь хлорид меди хлористое железо

Когда хлорид одновалентной меди находится в растворе, он немедленно переотлагается в виде металлической меди на стальной поверхности в соответствии со следующей реакцией:

2CuCl + Fe ® FeCl 2 + 2Cu0
хлорид меди утюг хлористое железо оксид меди

Таким образом, очистка соляной кислотой может вызвать гальваническую коррозию, если не предотвратить осаждение меди на стальной поверхности.Добавлен комплексообразователь, чтобы предотвратить повторное осаждение меди. Следующие результаты химической реакции:

FeCl 3 + Cu + Комплексообразующий агент ® FeCl 2 + CuCl
хлорид железа медь хлористое железо Комплекс хлористой меди

Это может происходить как отдельный этап или во время кислотной очистки.И железо, и медь удаляются из котла, после чего поверхности котла могут быть пассивированы.

В большинстве случаев медь локализуется в определенных рядах трубок и вызывает случайную точечную коррозию. Если отложения содержат большое количество оксида меди или металлической меди, необходимы специальные меры для предотвращения отслоения меди во время операций по очистке.

Каустическая коррозия

Концентрация каустика (NaOH) может происходить либо в результате паровой подушки (которая позволяет солям концентрироваться на металлических поверхностях котла), либо в результате локального кипения под пористыми отложениями на поверхностях труб.

Каустическая коррозия (строжка) происходит, когда щелочь концентрируется и растворяет защитный слой магнетита (Fe3O4). Железо при контакте с котловой водой образует магнетит, и защитный слой постоянно восстанавливается. Однако, пока существует высокая концентрация каустической соды, магнетит постоянно растворяется, вызывая потерю основного металла и, в конечном итоге, выход из строя (см. Рисунок 11-2).

Паровая подушка - это состояние, которое возникает, когда между котловой водой и стенкой трубы образуется слой пара.В этом случае недостаточно воды достигает поверхности трубы для эффективной передачи тепла. Вода, которая достигает перегретой стенки котла, быстро испаряется, оставляя после себя концентрированный щелочной раствор, который вызывает коррозию.

Отложения пористых оксидов металлов также способствуют образованию высоких концентраций котловой воды. Вода поступает в осадок, и тепло, прикладываемое к трубке, вызывает испарение воды, в результате чего остается очень концентрированный раствор. Опять же, может возникнуть коррозия.

Едкая атака создает неправильные узоры, часто называемые выемками. Отложения могут быть, а могут и не быть в пораженной области.

Системы питательной воды котла, в которых используется деминерализованная или испаренная подпитка или чистый конденсат, могут быть защищены от воздействия щелочи посредством скоординированного контроля фосфата / pH. Фосфат служит буфером для котловой воды, снижая вероятность значительных изменений pH из-за образования высоких концентраций щелочи. Избыток каустика соединяется с динатрийфосфатом и образует тринатрийфосфат.Достаточное количество динатрийфосфата должно быть доступно для соединения со всей свободной щелочью с образованием тринатрийфосфата.

Динатрийфосфат нейтрализует щелочь по следующей реакции:

Na 2 HPO 4 + NaOH ® Na 3 PO 4 + H 2 O
динатрийфосфат натрия гидроксид тринатрийфосфат вода

Это приводит к предотвращению накопления щелочи под отложениями или в щели, где происходит утечка.Едкая коррозия (и щелочное охрупчивание, обсуждаемое ниже) не происходит, потому что не возникают высокие концентрации щелочи (см. Рисунок 11-3).

На рис. 11-4 показано соотношение фосфат / pH, рекомендованное для контроля коррозии котла. Различные формы фосфата потребляют или добавляют каустик по мере того, как фосфат принимает правильную форму. Например, добавление мононатрийфосфата приводит к расходу каустика, поскольку он реагирует с каустиком с образованием динатрийфосфата в котловой воде в соответствии со следующей реакцией:

NaH 2 PO 4 + NaOH ® Na 2 HPO 4 + H 2 O
мононатрийфосфат натрия гидроксид динатрийфосфат вода

И наоборот, добавление тринатрийфосфата приводит к добавлению щелочи, повышая pH котловой воды:

Na 3 PO 4 + H 2 O ® Na 2 HPO 4 + NaOH
тринатрийфосфат вода динатрийфосфат натрия гидроксид

Контроль достигается за счет подачи соответствующего типа фосфата для повышения или понижения pH при сохранении надлежащего уровня фосфата.Увеличение продувки снижает уровень фосфатов и pH. Поэтому используются различные комбинации и скорости подачи фосфата, регулировки продувки и добавления щелочи для поддержания надлежащих уровней фосфата / pH.

Повышенные температуры на стенке трубы котла или отложения могут привести к некоторому осаждению фосфатов. Этот эффект, называемый «фосфатным укрытием», обычно возникает при увеличении нагрузки. При уменьшении нагрузки снова появляется фосфат.

Чистые поверхности котловой воды снижают потенциальные места концентрации щелочи.Программы обработки отложений, например, на основе хелатирующих агентов и синтетических полимеров, могут помочь обеспечить чистоту поверхностей.

В случае образования паровой подушки коррозия может иметь место даже в отсутствие щелочи из-за реакции пар / магнетит и растворения магнетита. В таких случаях могут потребоваться эксплуатационные изменения или модификации конструкции для устранения причины проблемы.

Кислотная коррозия

Низкий уровень pH подпиточной или питательной воды может вызвать серьезное кислотное воздействие на металлические поверхности предварительного котла и системы котла.Даже если исходный pH подпиточной или питательной воды не является низким, питательная вода может стать кислой из-за загрязнения системы. К распространенным причинам относятся следующие:

  • Неправильная работа или контроль катионных установок деминерализатора
  • технологическое загрязнение конденсата (например, загрязнение сахаром на предприятиях пищевой промышленности)
  • Загрязнение охлаждающей воды из конденсаторов

Кислотная коррозия также может быть вызвана операциями химической очистки. Перегрев чистящего раствора может вызвать разрушение используемого ингибитора, чрезмерное воздействие чистящего средства на металл и высокую концентрацию чистящего средства.Неспособность полностью нейтрализовать кислотные растворители перед запуском также вызвала проблемы.

В котле и системе питательной воды кислотное воздействие может принимать форму общего разжижения или локализоваться в областях с высоким напряжением, таких как перегородки барабана, U-образные болты, гайки желоба и концы труб.

Водородное охрупчивание

Водородное охрупчивание редко встречается на промышленных предприятиях. Проблема обычно возникает только в устройствах, работающих при давлении 1500 фунтов на квадратный дюйм или выше.

Водородное охрупчивание труб котлов из мягкой стали происходит в котлах высокого давления, когда атомарный водород образуется на поверхности трубы котла в результате коррозии. Водород проникает в металл трубки, где он может реагировать с карбидами железа с образованием метана или с другими атомами водорода с образованием газообразного водорода. Эти газы выделяются преимущественно по границам зерен металла. Возникающее в результате повышение давления приводит к разрушению металла.

Первоначальная коррозия поверхности с образованием водорода обычно происходит под твердой плотной окалиной.Для генерации атомарного водорода обычно требуется кислотное загрязнение или локальные скачки с низким pH. В системах высокой чистоты просачивание сырой воды (например, утечка конденсатора) снижает pH котловой воды, когда выпадает гидроксид магния, что приводит к коррозии, образованию атомарного водорода и инициированию атаки водорода.

Скоординированный контроль фосфата / pH может использоваться для минимизации снижения pH котловой воды в результате протечки конденсатора. Уход за чистыми поверхностями и использование соответствующих процедур кислотной очистки также снижает вероятность воздействия водорода.

Кислородная атака

Без надлежащей механической и химической деаэрации кислород питательной воды попадет в котел. Многое вспыхивает с паром; остаток может повредить котельный металл. Суть атаки зависит от конструкции котла и распределения питательной воды. Точечная коррозия часто видна в распределительных отверстиях питающей воды, на ватерлинии парового барабана и в спускных трубках.

Кислород в горячей воде вызывает сильную коррозию. Даже небольшие концентрации могут вызвать серьезные проблемы.Поскольку ямы могут проникать глубоко в металл, кислородная коррозия может привести к быстрому выходу из строя линий питательной воды, экономайзеров, труб котла и трубопроводов конденсата. Кроме того, оксид железа, образующийся в результате коррозии, может вызывать отложения железа в котле.

Кислородная коррозия может быть сильно локализованной или может охватывать обширную территорию. Его можно отличить по хорошо выраженным ямкам или по очень рябой поверхности. Ямки различаются по форме, но имеют острые края на поверхности. Ямки активного кислорода отличаются красновато-коричневой оксидной крышкой (бугорком).Снятие этой крышки обнажает черный оксид железа внутри ямы (см. Рисунок 11-5).

Кислородная атака - это электрохимический процесс, который можно описать следующими реакциями: Анод:

Fe ® Fe 2+ + 2e ¯

Катод:

½O 2 + H 2 O + 2e ¯ ® 2OH ¯

Всего:

Fe + ½O 2 + H 2 O ® Fe (OH) 2

Влияние температуры особенно важно в нагревателях питательной воды и экономайзерах.Повышение температуры дает достаточно дополнительной энергии для ускорения реакций на металлических поверхностях, что приводит к быстрой и серьезной коррозии.

При 60 ° F и атмосферном давлении растворимость кислорода в воде составляет примерно 8 частей на миллион. Эффективная механическая деаэрация снижает содержание растворенного кислорода до 7 частей на миллиард или меньше. Для полной защиты от кислородной коррозии после механической деаэрации требуется химический поглотитель.

Основными источниками кислорода в рабочей системе являются плохая работа деаэратора, утечка воздуха на стороне всасывания насосов, дыхание приемных резервуаров и утечка неаэрированной воды, используемой для уплотнений насосов.

Допустимый уровень растворенного кислорода для любой системы зависит от многих факторов, таких как температура питательной воды, pH, скорость потока, содержание растворенных твердых веществ, а также металлургия и физическое состояние системы. Основываясь на опыте работы с тысячами систем, 3-10 частей на миллиард кислорода питательной воды не оказывают значительного вреда для экономайзеров. Это отражено в отраслевых рекомендациях.

консенсус ASME составляет менее 7 частей на миллиард (ASME рекомендует химическую очистку до «практически нулевой» части на миллиард)

Технические рекомендации TAPPI - менее 7 частей на миллиард Рекомендации по ископаемым растениям EPRI - менее 5 частей на миллиард растворенного кислорода

МЕХАНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, ВЛИЯЮЩИЕ НА КОРРОЗИЮ

Многие проблемы с коррозией являются результатом механических и эксплуатационных проблем.Следующие методы помогают свести к минимуму эти проблемы коррозии:

  • Выбор коррозионно-стойких металлов
  • снижение механических напряжений, где это возможно (например, использование надлежащих процедур сварки и сварных швов, снимающих напряжение)
  • минимизация термических и механических напряжений при эксплуатации
  • , работа в пределах проектных нагрузок, без перегорания, наряду с надлежащими процедурами запуска и останова
  • обслуживание чистых систем, включая использование питательной воды высокой чистоты, эффективную и строго контролируемую химическую обработку и кислотную очистку при необходимости

Там, где трубы котла выходят из строя в результате каустической хрупкости, могут быть видны окружные трещины.В других компонентах трещины проходят по линиям наибольшего напряжения. Исследование под микроскопом должным образом подготовленного участка охрупченного металла показывает характерный узор с прогрессирующим растрескиванием по определенным траекториям или границам зерен в кристаллической структуре металла (см. Рис. 11-6). Трещины не проникают внутрь самих кристаллов, а перемещаются между ними; поэтому используется термин «межкристаллитное растрескивание».

Согласно надлежащей инженерной практике, котловая вода должна быть оценена на предмет охрупчивания.Для этого используется детектор охрупчивания (описанный в главе 14).

Если котловая вода обладает хрупкими характеристиками, необходимо принять меры для предотвращения повреждения металла котла. Нитрат натрия - это стандартная обработка для предотвращения охрупчивания в котельных системах низкого давления. Для подавления охрупчивания требуется определенное соотношение нитрата к щелочности щелочности, присутствующей в котловой воде. В котельных системах высокого давления, где используется деминерализованная подпиточная вода, характеристики охрупчивания котловой воды можно предотвратить за счет использования согласованного контроля обработки фосфатом / pH, описанного ранее в разделе «Каустическая коррозия».«Этот метод предотвращает образование высоких концентраций свободного гидроксида натрия в котле, устраняя тенденцию к охрупчиванию.

Каустическая хрупкость

Каустическое охрупчивание (коррозионное растрескивание под действием едкого натяжения) или межкристаллическое растрескивание давно признано серьезной формой разрушения металла котла. Поскольку химическое воздействие на металл обычно невозможно обнаружить, отказ происходит внезапно - часто с катастрофическими последствиями.

Для возникновения щелочного охрупчивания должны соблюдаться три условия:

  • Металл котла должен иметь высокую нагрузку
  • Должен присутствовать механизм концентрирования котловой воды
  • котловая вода должна иметь характеристики охрупчивания

Там, где трубы котла выходят из строя в результате каустической хрупкости, могут быть видны окружные трещины.В других компонентах трещины проходят по линиям наибольшего напряжения. Исследование под микроскопом должным образом подготовленного участка охрупченного металла показывает характерный узор с прогрессирующим растрескиванием по определенным траекториям или границам зерен в кристаллической структуре металла (см. Рис. 11-6). Трещины не проникают внутрь самих кристаллов, а перемещаются между ними; поэтому используется термин «межкристаллитное растрескивание».

Согласно надлежащей инженерной практике, котловая вода должна быть оценена на предмет охрупчивания.Для этого используется детектор охрупчивания (описанный в главе 14).

Если котловая вода обладает хрупкими характеристиками, необходимо принять меры для предотвращения повреждения металла котла. Нитрат натрия - это стандартная обработка для предотвращения охрупчивания в котельных системах низкого давления. Для подавления охрупчивания требуется определенное соотношение нитрата к щелочности щелочности, присутствующей в котловой воде. В котельных системах высокого давления, где используется деминерализованная подпиточная вода, характеристики охрупчивания котловой воды можно предотвратить за счет использования согласованного контроля обработки фосфатом / pH, описанного ранее в разделе «Каустическая коррозия».«Этот метод предотвращает образование высоких концентраций свободного гидроксида натрия в котле, устраняя тенденцию к охрупчиванию.

Усталостное растрескивание

Усталостное растрескивание (из-за повторяющихся циклических нагрузок) может привести к разрушению металла. Разрушение металла происходит в точке наибольшей концентрации циклического напряжения. Примеры этого типа отказа включают трещины в компонентах котла на опорных кронштейнах или скрученные трубы, когда котел подвергается термической усталости из-за повторяющихся пусков и остановов.

Термическая усталость возникает в горизонтальных участках трубопровода из-за образования паровой подушки и в трубах с водяными стенками из-за частой и продолжительной продувки нижнего коллектора.

Разрушение вследствие коррозионной усталости возникает в результате циклического воздействия на металл в коррозионной среде. Это состояние вызывает более быстрый отказ, чем вызванный либо циклическими нагрузками, либо только коррозией. В котлах коррозионно-усталостное растрескивание может быть результатом продолжающегося разрушения защитной магнетитовой пленки из-за циклических нагрузок.

Коррозионно-усталостное растрескивание происходит в деаэраторах вблизи сварных швов и зон термического влияния. Правильная эксплуатация, тщательный мониторинг и подробные проверки при отключении (в соответствии с опубликованными рекомендациями) сводят к минимуму проблемы в деаэраторах.

Паровое горение

Горение на стороне пара - это химическая реакция между паром и металлом трубы. Это вызвано чрезмерным подводом тепла или плохой циркуляцией, что приводит к недостаточному потоку для охлаждения трубок.В таких условиях образуется изолирующая пленка перегретого пара. Как только температура металла трубы достигает 750 ° F в трубах котла или 950-1000 ° F в трубах пароперегревателя (при условии конструкции из низколегированной стали), скорость окисления резко возрастает; это окисление происходит многократно и расходует основной металл. Проблема чаще всего встречается в пароперегревателях и в горизонтальных генераторных трубах, нагреваемых сверху.

Эрозия

Эрозия обычно возникает из-за чрезмерных скоростей.Там, где существует двухфазный поток (пар и вода), сбои из-за эрозии вызываются ударом жидкости о поверхность. К оборудованию, подверженному эрозии, относятся лопатки турбин, паропроводы низкого давления и теплообменники, на которые воздействует влажный пар. Трубопроводы питательной воды и конденсата, подверженные высокоскоростному потоку воды, также подвержены этому типу атак. Повреждение обычно происходит при изменении направления потока.

ОКСИДЫ МЕТАЛЛОВ В КОТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

Железные и медные поверхности подвержены коррозии, что приводит к образованию оксидов металлов.Это состояние можно контролировать путем тщательного выбора металлов и поддержания надлежащих условий эксплуатации.

Образование оксида железа

Оксиды железа, присутствующие в работающих котлах, можно разделить на два основных типа. Первым и наиболее важным является магнетит толщиной 0,0002-0,0007 дюймов (0,2-0,7 мил), образованный реакцией железа и воды в бескислородной среде. Этот магнетит образует защитный барьер от дальнейшей коррозии.

Магнетит образуется на металлических поверхностях котельной системы в результате следующей общей реакции:

.

Советы по выбору размеров отверстий для воздуха для горения | 2016-09-28

Советы по выбору размеров отверстий для воздуха для горения | 2016-09-28 | PM инженер Этот веб-сайт требует, чтобы определенные файлы cookie работали, и использует другие файлы cookie, чтобы вам было удобнее работать. При посещении этого веб-сайта уже установлены определенные файлы cookie, которые вы можете удалить или заблокировать. Закрывая это сообщение или продолжая использовать наш сайт, вы соглашаетесь на использование файлов cookie. Посетите нашу обновленную политику конфиденциальности и файлов cookie, чтобы узнать больше. Этот веб-сайт использует файлы cookie
Закрывая это сообщение или продолжая использовать наш сайт, вы соглашаетесь с нашей политикой использования файлов cookie. Узнать больше Этот веб-сайт требует для работы определенных файлов cookie и использует другие файлы cookie, чтобы помочь вам получить наилучшие впечатления. При посещении этого веб-сайта уже установлены определенные файлы cookie, которые вы можете удалить или заблокировать. Закрывая это сообщение или продолжая использовать наш сайт, вы соглашаетесь на использование файлов cookie. Посетите нашу обновленную политику конфиденциальности и файлов cookie, чтобы узнать больше. .

Смотрите также