Tuyauterie d'échangeur de chaleur en laiton VS en acier inoxydable dans la centrale électrique

Dans le dernier article, nous avons présenté le matériaux utilisés dans les échangeurs de chaleur et les tuyaux de condenseur dans les centrales électriques. Aujourd'hui, nous nous concentrerons sur la différence entre le mécanisme de défaillance commun des tubes en alliage de cuivre et en acier inoxydable utilisés dans les centrales électriques.

Érosion possible des tubes en alliages de cuivre:

Érosion côté vapeur

Les rainures d'ammoniac et les fissures de corrosion sous contrainte sont les dommages les plus courants sur les alliages de cuivre côté vapeur. Rainures d'ammoniac - Les additifs de désaération tels que l'hydrazine peuvent créer des rainures d'ammoniac. La combinaison d'ammoniac et de condensat le long de la plaque de support génère la rainure en aval.

Fissure de corrosion sous contrainte (SCC)

Le laiton d'amirauté et le laiton d'aluminium sont tous deux sensibles à la fissuration par corrosion sous contrainte induite par l'ammoniac. Des fissures de corrosion sous contrainte se forment rapidement dans les tuyaux et l'ammoniac avec une contrainte résiduelle élevée. Il est très courant d'endommager les tuyaux de condenseur en raison de rainures d'ammoniac et de fissures de corrosion sous tension.

Refroidissement de l'érosion au bord de l'eau

Corrosion par érosion - lorsque le débit d'eau est élevé, l'eau emporte la couche d'oxyde protecteur sur l'alliage de cuivre, provoquant une corrosion par érosion. Pour les laitons marine et d'aluminium, cela se produit lorsque la vitesse de l'eau est supérieure à 1.8 m / s, même si la vitesse globale de l'eau est plus faible, mais les courants de Foucault locaux peuvent provoquer ce phénomène. L'endroit général où cette érosion se produit est à l'extrémité d'entrée d'eau. Le blocage des tuyaux - comme un blocage causé par un renflement dans le tuyau formé par un gabarit - les tourbillons qui se forment autour de celui-ci peuvent provoquer des trous dans les tuyaux en quelques jours.

H2S et acide sulfurique

Le H2S et l'acide sulfurique détruisent la couche d'oxyde protecteur et l'empêchent de se régénérer. La plupart du H2S et de l'acide sulfurique proviennent de plantes en décomposition, de bactéries réductrices d'acide sulfurique (CMI) ou d'eaux usées. En règle générale, cette défaillance commence à se produire dans 90 à 10 pipelines en cuivre-nickel six mois après la conversion de la source d'eau de refroidissement existante d'eau propre en eaux usées traitées. Corrosion générale et transfert de cuivre La couche d'oxyde sur le tube de cuivre est poreuse, permettant la diffusion des ions cuivre dans l'eau. Lorsque les conditions de l'eau ne sont pas corrosives, le cuivre se dissout lentement et les tuyaux en cuivre d'une durée de vie de 25 ans ne sont pas rares. Cependant, le transfert de cuivre peut encore avoir un impact ailleurs. Par exemple, lors du remplacement d'un condenseur typique de 300 MW fait de tuyau en laiton bleu marine, le tuyau d'origine pèsera 50% de moins que les 400,000 200,000 livres d'origine. Cela signifie que XNUMX XNUMX livres d'alliage de cuivre ont été dissoutes. Le cuivre entre dans la vapeur ou dans l'eau de refroidissement. Lorsque le cuivre est plaqué sur les tuyaux de chaudière, il provoque une fragilisation catastrophique du métal liquide.

Érosion possible des tubes en acier inoxydable

Côté vapeur

Tous les aciers inoxydables, y compris les nuances commerciales (TP 304, TP316 et leurs dérivés) sont résistants à la plupart des produits chimiques de chaudière, y compris tous les dérivés d'hydrazine. Un mécanisme qui cause des dommages précoces à des températures plus élevées est la fissuration par corrosion sous contrainte (SCC), qui se produit dans les chauffe-eau. L'acier contenant 8% de Ni (TP 304) est sensible à la fissuration par corrosion sous contrainte. Plus de dommages se produisent lorsque l'équipement de production passe du mode de charge de base au mode cycle. Le chlorure se concentre dans les zones alternativement humides et sèches, principalement dans la zone de refroidissement après une surchauffe.

Le bord de l'eau rafraîchissant

Corrosion par piqûres et crevasses - Les TP304 et TP316 sont sensibles aux piqûres, à la corrosion caverneuse et aux CMI associés à la corrosion caverneuse. Les TP304 et TP316 ne doivent pas être pris en compte si la teneur en chlorure de l'eau de refroidissement dépasse respectivement 150 ppm et 500 ppm. Si les eaux usées traitées sont utilisées comme source d'eau de refroidissement, il est recommandé d'utiliser des tubes en titane au lieu de TP304 et TP316.