汽發(fā)生器的失效機理分析及延壽措施(編輯修改稿)
2025-08-31 17:07 本頁面
【文章內容簡介】 及鐵的氧化物種類繁多，因此一般難以確定其具體的物質組成，但是根據(jù)一般判斷可知其可能主要由FeO、Fe3OFe2OFe（OH）2等鐵的氧化物和氫氧化物所組成。圖11 換熱管垢樣（黃褐色區(qū)域）成分分析EDS特征譜線換熱管表面腐蝕凹坑內的腐蝕產物分析結果見圖12，腐蝕產物中除了含有氧元素外，還含有部分硫元素，這可能與管內急冷油泄漏所造成的污染有關（管內介質含硫）。圖12 換熱管垢樣（腐蝕凹坑內垢樣）成分分析EDS特征譜線 電化學性能測試換熱管材料的電化學測試曲線見圖13，從圖中可以看出，管束材料在上升管和下降管兩種水質中的腐蝕電位是不同的，在上升管（DS蒸汽水）中其腐蝕電位約為－770 mv，而在下降管水中其腐蝕電位約為－740 mv，在陽極極化曲線方面，兩種水質中的陽極極化曲線初期均表現(xiàn)出活性溶解特征，后期曲線特征則有明顯不同：在下降管水中，陽極極化后期曲線出現(xiàn)鈍化特征，在相同極化電位條件下極化電流明顯下降；而在上升管DS蒸汽水中，陽極極化后期曲線沒有出現(xiàn)鈍化特征，始終以活性溶解特征為主，極化電流明顯高于前者。a) 腐蝕電位－時間變化曲線 b) 陽極極化曲線圖13 換熱器管束材料電化學測試曲線 水質分析為了進一步評價稀釋蒸汽發(fā)生器管束材料在工況介質條件下的腐蝕行為，對稀釋蒸汽發(fā)生器殼程工藝水的水質進行分析，如表4所示。測試結果表明工藝水中的含氧量高于國家水質標準的規(guī)定(溶解氧含量≤)[2]。有資料表明[3]，隨著水中含氧量的升高，金屬材料的腐蝕電位下降，其耐腐蝕性能也隨之下降。同時，對照近年來的工藝水pH值控制情況，發(fā)現(xiàn)自裝置開車以來工藝pH值(～)一直控制得很不理想，開車后連續(xù)兩年合格率不到50%。在實際生產中，工藝水內注堿量往往過大，致使其呈堿性。另外還發(fā)現(xiàn)了工藝水中H2S和Cl存在。由于介質工作溫度在170℃左右，在這樣高的溫度和存在活性元素的環(huán)境條件下，金屬的腐蝕速率相當大。大量案例也表明[46]，H2S和Cl同時存在對設備的腐蝕破壞會起到一定的促進作用。表4 工藝水水質分析 mg/L介質pH值O2 H2S Cl工藝水～～～2 失效原因及機理分析根據(jù)對失效管束以及水質的綜合分析，EEA1123稀釋蒸汽發(fā)生器失效原因和機理分析如下：(1)失效主要是因水中的溶解氧與鐵發(fā)生氧的去極化腐蝕反應造成的。其機理是鐵與氧在水中形成兩個電極電位不同的電極，鐵的電位低，在電化學腐蝕過程中失去電子成為帶正電荷的鐵離子：Fe－2e → Fe2+ (1)氧的電位高，在水中得到電子成為水化離子：O2+2H2O＋4e→4OH (2)在電化學腐蝕（電極反應）過程中，管束外表面的鐵作為陽極不斷腐蝕，而水中的溶解氧不斷地在陰極發(fā)生還原，其還原產物OH－與陽極腐蝕產物Fe2+進一步形成氫氧化物（腐蝕產物），并在管束外表面發(fā)生沉淀并最
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