Ruostumaton teräs VS Brass Lämmönvaihdinputket voimalaitoksessa

Edellisessä artikkelissa esittelimme voimalaitosten lämmönvaihtimissa ja lauhdutinputkissa käytetyt materiaalit. Tänään keskitymme eroon voimalaitoksissa käytetyn kupariseoksen ja ruostumattoman teräsputkien yleisen vikamekanismin välillä.

Kupariseosputkien mahdollinen eroosio:

Höyrypuolen eroosio

Ammoniakkiurat ja jännityskorroosiohalkeamat ovat yleisimpiä vaurioita höyrypuolen kupariseoksille. Ammoniakkiurat – Ilmaa poistavat lisäaineet, kuten hydratsiini, voivat luoda ammoniakkiuria. Ammoniakin ja lauhteen yhdistelmä tukilevyä pitkin muodostaa alavirran uran.

Stress Corrosion Crack (SCC)

Sekä Admiralty-messinki että alumiinimessinki ovat herkkiä ammoniakin aiheuttamille jännityskorroosiolle. Jännityskorroosiohalkeamat muodostuvat nopeasti korkean jäännösjännityksen omaaviin putkiin ja ammoniakkiin. Lauhdutinputkien vaurioituminen ammoniakkiurien ja jännityskorroosiohalkeamien vuoksi on hyvin yleistä.

Jäähdyttävä vesialueen eroosio

Eroosiokorroosio – kun veden virtausnopeus on suuri, vesi huuhtoo pois kupariseoksesta suojaavan oksidikerroksen aiheuttaen eroosiota-korroosiota. Navy- ja alumiinimessingissä tämä tapahtuu, kun veden nopeus on suurempi kuin 1.8 m/s, vaikka veden kokonaisnopeus on pienempi, mutta paikalliset pyörteet voivat aiheuttaa tämän ilmiön. Yleinen paikka, jossa tämä eroosio tapahtuu, on veden tulopäässä. Putken tukos – esim. jigin muodostaman putken pullistuman aiheuttama tukos – sen ympärille muodostuvat pyörteet voivat aiheuttaa putken reikiä muutamassa päivässä.

H2S ja rikkihappo

H2S ja rikkihappo tuhoavat suojaavan oksidikerroksen ja estävät sitä uusiutumasta. Suurin osa H2S:stä ja rikkihaposta tulee lahoavista kasveista, rikkihappoa vähentävistä bakteereista (MIC) tai jätevedestä. Tyypillisesti tämä vika alkaa tapahtua 90-10 kupari-nikkeliputkissa kuusi kuukautta sen jälkeen, kun olemassa oleva jäähdytysvesilähde on muutettu puhtaasta vedestä käsitellyksi jätevedeksi. Yleinen korroosio ja kuparin siirtyminen Kupariputken oksidikerros on huokoinen, mikä mahdollistaa kupari-ionien diffuusion veteen. Kun vesiolosuhteet eivät ole syövyttäviä, kupari liukenee hitaasti, ja kupariputket, joiden käyttöikä on 25 vuotta, eivät ole harvinaisia. Kuparin siirtymisellä voi kuitenkin olla vaikutusta muualle. Esimerkiksi kun korvataan tyypillinen laivaston messinkiputkesta valmistettu 300 MW:n lauhdutin, alkuperäinen putki painaa 50 % vähemmän kuin alkuperäinen 400,000 200,000 puntaa. Tämä tarkoittaa, että XNUMX XNUMX puntaa kupariseosta on liuennut. Kupari menee joko höyryyn tai jäähdytysveteen. Kun kuparia pinnoitetaan kattilan putkiin, se aiheuttaa katastrofaalista nestemäisen metallin haurastumista.

Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen letkujen mahdollinen kuluminen

Steam puoli

Kaikki ruostumattomat teräkset, mukaan lukien kaupalliset teräkset (TP 304, TP316 ja niiden johdannaiset), kestävät useimpia kattilakemikaaleja, mukaan lukien kaikki hydratsiinijohdannaiset. Yksi mekanismi, joka aiheuttaa varhaisia vaurioita korkeammissa lämpötiloissa, on kloridijännitekorroosiohalkeilu (SCC), jota esiintyy syöttövedenlämmittimissä. Teräs, joka sisältää 8 % Ni (TP 304), on herkkä jännityskorroosiohalkeamille. Enemmän vaurioita syntyy, kun tuotantolaitteet siirretään peruskuormituksesta jaksotilaan. Kloridi keskittyy vuorotellen kosteisiin ja kuiviin tiloihin, pääasiassa jäähdytysalueelle ylikuumenemisen jälkeen.

Jäähdyttävä vesiraja

Piste- ja rakokorroosio — TP304 ja TP316 ovat herkkiä pistekorroosiolle, rakokorroosiolle ja rakokorroosioon liittyville MIC-arvoille. TP304:ää ja TP316:ta ei tule harkita, jos jäähdytysveden kloridipitoisuus ylittää 150 ppm ja 500 ppm. Jos jäähdytysveden lähteenä käytetään käsiteltyä jätevettä, on suositeltavaa käyttää titaaniputkia TP304:n ja TP316:n sijaan.