ГЛАВА ПЯТАЯ
5. СХЕМЫ И РЕЖИМЫ КОНСЕРВАЦИИ КОТЛОВ РЕАГЕНТАМИ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ, БЕЗРЕАГЕНТНЫЕ МЕТОДЫ КОНСЕРВАЦИИ
5.1 Консервация нитритно-аммиачным раствором
5.2. Консервация оборудования с использованием силиката натрия
Защита металла оборудования в период останова наиболее эффективна при применении анодных ингибиторов, тормозящих анодный процесс растворения металла: хроматов, нитратов. Создание любых защитных пленок на металле также тормозит анодный процесс. Одни авторы считают, что силикат натрия является смешанным замедлителем коррозии, другие - чисто анодным. Торможение процесса кислородной коррозии металла при использовании Na2SiO3 связано с повышением pH среды и наличием в ней ионов 
,
участвующих в формировании на поверхности металла защитных ферро силикатных пленок в виде соединений
.
Скорость общей и локальной коррозии зависит от концентрации силиката натрия в растворе
Совершенно отсутствовала видимая локальная и общая коррозия образцов при содержании силиката натрия 3 г/кг и общей концентрации хлоридов и сульфатов до 50 мг/кг. Раствор остался прозрачным, а образцы сохранили блестящую поверхность и первоначальный вид до конца опыта скорость коррозии не превышала 0,65 мг/(м2ч). При увеличении общей концентрации хлоридов и сульфатов до 400 мг/кг скорость коррозии увеличилась почта в 4 раза и достигла 2,4 мг/(м2ч), а при достижении их общей концентрации 800 мг/л - в 30 раз, 18,9 мг/(м2ч). По окончании опыта на ровной блестящей поверхности образцов появились небольшие матовые пятна - очаги коррозии, причем в растворах с общей концентрацией хлоридов и сульфатов 800 мг/кг они были более заметны.
Скорость коррозии в консервирующем растворе, приготовленном на воде с жесткостью 0,7 мг-экв/кг, оказалась в 2 раза выше, чем в растворе, приготовленном на воде с жесткостью 2 мг-экв/кг. Изменение концентрации железа в растворе от 5 до 200 мг/кг практически не повлияло на скорость коррозии образцов.
Исследования показали, что присутствие в воде депассиваторов - хлоридов и сульфатов с концентрацией до 800 мг/кг - значительно увеличивает как локальную, так и общую скорость коррозии, однако она не превышает значений, характерных для металла в период эксплуатации. Это определяется образованием на нем устойчивой защитной пленки на основе силиката натрия. Показано также, что силикатные консервирующие растворы целесообразно готовить на воде с жесткостью не ниже 2 мг-экв/кг и содержанием силиката не менее 3 г/кг.
Консервацию оборудования растворами силиката натрия осуществляют при температурах 30-70 °C. При этих температурах по данным [6] уже при содержании хлоридов 25 мг/л наблюдается депассивирующее действие в растворе с концентрацией 1000 мг/л Na2SiO. Сульфат натрия обладает значительно большей агрессивностью, чем хлорид натрия. Агрессивность смеси эквивалентных количеств сульфата и хлорида натрия до концентраций 700-800 мг/кг и отдельно взятого Na2SO4 в растворах силиката натрия примерно одинакова.
Коррозионное воздействие депассиваторов (хлоридов и сульфатов) может быть нейтрализовано увеличением концентрации силиката натрия в консервирующем растворе.
Для проведения консервации котлов низкого и среднего давления силикатом натрия используют схему, представленную на рис. 5.1.
Для приготовления консервирующего раствора силиката натрия монтируют бак 1 вместимостью 3-5 и бак 7 вместимостью 1,0-1,5 м3 для хранения концентрированного раствора силиката натрия. Техническое жидкое стекло, поставляемое на ТЭС, сливается в бак 7 и разбавляется до концентрации 10-12% SiO2 при постоянном перемешивании раствора насосом 8 по линии рециркуляции. Концентрированный раствор силиката натрия дозируют насосом 8 из бака 7 в бак 1.
При выводе котла в ремонт на срок до 45 сут или в резерв сроком до 6 мес. концентрация силиката натрия в пересчете на SiO2 должна быть не ниже 1,5 г/кг. Консервация может осуществляется как с циркуляцией консервирующего раствора, так и при простом заполнении контура. При останове котла в ремонт лучшим вариантом следует считать консервацию с циркуляцией раствора через котел с расходом, обеспечивающем обмен раствора в котле за 2 ч.
Рис. 5.1. Схема консервации барабанных котлов низкого и среднего давления раствором силиката натрия:
1 - бак для приготовления консервирующего раствора силиката натрия; 2 - вода для приготовления консервирующего раствора; 3 - линия рециркуляции консервирующего раствора; 4 - подача концентрированного раствора силиката натрия; 5 - вода для приготовления концентрированного раствора силиката натрия; 6 - товарный силикат натрия; 7 - бак концентрированного раствора силиката натрия; 8 - насос-дозатор концентрированного раствора силиката натрия, 9 - рабочий насос циркуляции консервирующего раствора; 10 - экономайзер, 11 - в барабан котла ; 12 - дренажная линия экономайзера; 13 - заглушки; 14 - трубопровод водной промывки пароперегревателя; 15 - пароперегреватель; 16 - дренажная линия пароперегревателя; 17 - барабан котла; 18 - нижние коллекторы экранов; 19 - трубопровод аварийного слива; 20 - на другие котлы.
При циркуляции раствор подают в нижние точки котла 12, 16, 18 со сбросом его в расходный бак 1 через вновь смонтированный трубопровод 3, врезанный в трубопровод водной промывки пароперегревателя 14. Сброс можно осуществлять и через воздушники поверхностей нагрева. Для формирования защитной пленки необходимо выдержать раствор в котле при его циркуляции не менее 8 ч. Если консервация выполняется без циркуляции раствора, то перед его подачей в контур предварительно дренируют воду из поверхностей нагрева. При открытых воздушниках подают раствор силиката натрия расчетной рабочей концентрации из бака 1 насосом 8 в поверхности нагрева котла через нижние точки и выдерживают его в них в течение 100-150 ч. При останове оборудования в резерв консервирующий раствор из поверхностей нагрева не сливают Перед пуском котла в работу раствор дренируют. Дополнительной отмывки поверхностей нагрева котла низкого и среднего давления при пуске не требуется. Консервирующий раствор можно готовить на возвращаемом с производства конденсате, содержащем до 1000 мкг/кг оксидов железа, при низких концентрациях хлоридов и сульфатов.
Консервация водогрейных котлов раствором силиката натрия или аммиаком выполняется с использованием схемы, представленной на рис 5.2. Схема включает два бака, вместимость которых зависит от количества водогрейных котлов, установленных в котельной.
Бак 1 вместимостью 3-8 м3 предназначен для концентрированного раствора силиката натрия, а бак 8 вместимостью 5-10 м3 для приготовления рабочего консервирующего раствора перед подачей его в поверхности нагрева котла.
Поступающий в котельную концентрированный раствор силиката натрия загружают через люк 3 в бак 1 и разбавляют его водой, поступающей по трубопроводу 4, до 10-15%-ной концентрации.
Перемешивание осуществляют в течение 10-15 мин. по линии рециркуляции 11 насосом 12. Затем насос 12 останавливают и закрывают задвижки 6, 9.
Перед выполнением консервации из водогрейного котла 15 дренируют воду и открывают воздушники
Для приготовления рабочего консервирующею раствора силиката натрия или аммиака открывают задвижки 6 и 10, закрывают задвижки 7 и 9, включают насос 12 и подают в бак 8 расчетное количество концентрированного консервирующего раствора из бака 1. Затем добавляют необходимое количество воды и перемешивают раствор при рециркуляция его по контуру бак 8 - насос 12 - трубопровод 11 - бак 8. Задвижки 6 и 9 должны быть закрыты.
Контроль за качеством рабочего консервирующего раствора перед подачей его в котел осуществляют по пробе, взятой из пробоотборной точки 13. Заполнение котла 15 производят насосом 12 по линии 14 до появления из воздушников консервирующего раствора.
В период простоя законсервированного оборудования не реже 1 раза в 2 недели следует проверять наличие консервирующего раствора на котле, включают насос 12 с малым расходом и подкачивают консервирующий раствор в поверхности нагрева котла.
При ремонте котла консервирующий раствор можно слить в бак 8 для повторного использования или сдренировать.
В случае аммиачной консервации водогрейных котлов в баке 1 хранится 25%-ный аммиачный раствор.
