Matériau couramment utilisé pour les tubes de condenseur

Le condenseur est un équipement auxiliaire important du groupe électrogène thermique. Le condenseur est généralement composé d'un col, d'une enveloppe, d'une chambre à eau, d'un faisceau de tubes, d'une plaque tubulaire, d'une tige de support, d'un déflecteur de vapeur, d'une zone de refroidissement de l'air, d'un puits chaud et d'autres pièces, et constitue l'équipement clé pour déterminer et affecter la charge et l'efficacité thermique d'une turbine à vapeur. Le tube d'échange de chaleur, en tant que principal composant de transfert de chaleur du condenseur, est le composant clé du condenseur. Avec l'augmentation des solides en suspension, des ions chlorure et des ions soufre dans l'eau de circulation de refroidissement, le besoin d'un tube de refroidissement du condenseur est plus important.

Le tuyau d'échangeur de chaleur du condenseur doit avoir d'excellentes performances de transfert de chaleur, une bonne résistance à la corrosion, à l'érosion et à l'usure, mais aussi une bonne résistance et une bonne rigidité, ainsi qu'une bonne performance économique et une bonne performance de traitement. Les matériaux du tuyau d'échange thermique du condenseur sont principalement des tuyaux en alliage de cuivre, des tuyaux en acier inoxydable austénitique, des tuyaux en acier inoxydable ferrite, des tuyaux en acier inoxydable Duplex, des tuyaux en titane et en alliage de titane. Les tuyaux en alliage de cuivre comprennent principalement les tuyaux en laiton militaire (C26800), les tuyaux en étain-laiton, les tuyaux en aluminium-laiton, les tuyaux en nickel-cuivre, etc. Les qualités d'acier inoxydable comprennent principalement le tube en acier inoxydable austénitique TP304, TP316L, TP317L et les qualités d'acier inoxydable ferrite TP439, TP439L, et le tube en acier inoxydable duplex 2205, 2507, le tube en titane et en alliage de titane comprend principalement GR1, GR2, GR5, etc.

Les différents matériaux du tuyau d'échange de chaleur ont des caractéristiques et des facteurs de coût qui leur sont propres, leur champ d'application et leurs conditions de travail ne sont pas les mêmes. La corrosion dans le condenseur est toujours un problème important dans les accidents de chaudières dans les centrales électriques. Les condenseurs des centrales électriques situées dans les zones offshore utilisent généralement des tubes en Cu-Zn et des tubes en alliage Cu-Ni. La résistance à la corrosion de ces derniers est meilleure que celle des premiers, car la stabilité thermodynamique du Ni est proche de celle du Cu, et le film de surface compact et stable à l'échelle nanométrique sera généré à la surface dans l'eau ou l'air. Par conséquent, le tube Cu-Ni dans l'eau très salée (ou l'eau de mer) et dans un milieu acide ou alcalin dilué n'est pas facile à corroder. Mais une fois qu'il y a une fixation sur la surface du tube de cuivre, des piqûres se produisent. La corrosion par piqûres est autocatalytique et latente, ce qui entraîne des dommages importants. L'obstruction et la fuite du tube du condenseur se produisent fréquemment dans la zone offshore en raison du remblayage de l'eau de mer, de la corrosion, de la saleté et d'autres raisons. Yongxiang fait fonctionner le groupe électrogène. Pourquoi le tube de condenseur en laiton est-il si facile à corroder ? Cela dépend du type de corrosion. La corrosion du tube de condenseur en alliage de cuivre est affectée par de nombreux facteurs, et les types de corrosion sont variés, incluant principalement les éléments suivants :

Corrosion sélective

Le tube de cuivre du condenseur étant principalement composé d'un alliage de cuivre et de zinc, le potentiel du zinc est inférieur à celui du cuivre, de sorte que le zinc devient facilement l'anode d'une batterie corrodée, de sorte que le zinc se dissout sélectivement pour corroder le tube de cuivre. La théorie et la pratique montrent que le processus de corrosion du tube de cuivre est étroitement lié à la performance du film protecteur à la surface du tube de cuivre. Si le film protecteur initial dense n'est pas formé, la corrosion du tube de cuivre est plus susceptible de se produire. S'il n'y a pas de traitement de revêtement initial de FeSO4 sur le tube de cuivre du condenseur, il est également facile d'entraîner une corrosion locale par dézincification.

Corrosion de l'électrocouple

La corrosion par couplage peut se produire lorsque deux matériaux métalliques différents entrent en contact direct dans un milieu corrosif. Dans le condenseur, le matériau du tube du condenseur en alliage de cuivre est différent du matériau de la plaque tubulaire en acier au carbone dans le potentiel de l'eau de refroidissement, il y a une possibilité de corrosion galvanique entre eux. Le potentiel du tube en cuivre du condenseur est plus élevé que celui de la plaque tubulaire, ce qui accélère la corrosion de la plaque tubulaire. Mais comme l'épaisseur de la plaque tubulaire en acier au carbone est plus importante, généralement de 25 à 40 mm, la corrosion galvanique n'affectera pas la sécurité d'utilisation dans l'eau douce propre, mais dans un environnement où la concentration en sel de l'eau est élevée, la corrosion galvanique est plus susceptible de se produire.

Corrosion par piqûres

Cette corrosion est susceptible de se produire à la surface de la rupture du film protecteur du tube de cuivre. Parce que l'eau de refroidissement contient du Cl et de l'oxydation de Cu générée par Cu+ pour générer du CuCl instable, peut être hydrolysée en Cu2O stable, et rendre la solution locale d'acidification de la corrosion de l'équipement thermique. Si le tube en cuivre du condenseur n'est pas nettoyé à temps, les dépôts de surface inégaux favorisent la corrosion et conduisent finalement à une perforation par corrosion ponctuelle. Dans le fonctionnement du tube de cuivre du condenseur, les arrêts et démarrages fréquents, les changements de charge sont plus importants, l'impact de la vapeur d'échappement de la turbine à grande vitesse, le rôle du tube de cuivre par la contrainte alternée, facile à faire rompre la membrane de la surface du laiton, produire une corrosion locale, la formation de piqûres de corrosion, réduire la limite de fatigue du matériau, et parce que la concentration de contrainte à la corrosion, le fond de piqûre est facile à fissurer, sous l'érosion de NH3, O2 et CO2 dans l'eau, la fracture est progressivement élargie.

Erosion corrosion

Ce type de corrosion peut se produire à la fois du côté eau et du côté vapeur, mais principalement du côté eau. Les solides en suspension, le sable et d'autres objets solides et granuleux dans l'eau de refroidissement en circulation heurtent et frottent le tube de cuivre à l'extrémité d'entrée du condenseur. Après une longue période de fonctionnement, la paroi intérieure de la section avant du tube de cuivre à l'extrémité d'entrée est rugueuse. Bien qu'il n'y ait pas de piqûre de corrosion évidente, la surface est rugueuse, la matrice en laiton est exposée et la paroi du tube de cuivre devient mince. Le processus anodique d'érosion et de corrosion peut être considéré comme la dissolution du cuivre, et le processus cathodique comme la réduction de l'O2. Le débit élevé empêche la formation d'un film protecteur stable et est également la cause de l'érosion-corrosion ; le débit général ne dépasse pas 2 m/s.

Corrosion du NH3

L'excès de NH3 pénètre dans le condenseur avec la vapeur et se concentre localement dans le condenseur. Si l'O2 est présent en même temps, l'érosion du NH3 se produira du côté vapeur du tube de cuivre dans cette zone. Elle se caractérise par un amincissement uniforme de la paroi du tube, et l'érosion par le NH3 est facile à provoquer lorsque la teneur en ammoniac de l'eau atteint 300 mg/L. Le condensat au niveau du trou du déflecteur est trop froid et la concentration d'ammoniac dissous augmente, ce qui provoque également l'érosion de la bande annulaire par l'ammoniac dans le tube de cuivre.

Fissuration par corrosion sous contrainte

Lorsque le tube de cuivre du condenseur n'est pas installé correctement, des vibrations et des contraintes alternées se produisent à la surface du tube de cuivre, détruisant le film protecteur et la corrosion, et produisant finalement une fissure transversale qui brise le tube de cuivre. Ce phénomène est principalement dû au déplacement relatif des grains à l'intérieur du tube de cuivre sous l'action des contraintes alternées, et à la formation d'une dissolution anodique dans le milieu corrosif, se produisant principalement au milieu du tube de cuivre.

Corrosion microbienne

Les micro-organismes peuvent modifier l'environnement du milieu dans des zones locales de la paroi du condenseur et provoquer une corrosion locale. Le processus de corrosion électrochimique du métal dans l'eau de refroidissement est favorisé par l'activité biologique des micro-organismes, qui se produit généralement sur la plaque tubulaire en acier au carbone du côté de l'entrée du condenseur. L'eau de refroidissement contient souvent des bactéries qui se nourrissent de Fe2+ et d'O2, appelées bactéries ferreuses, qui forment des boues brunes. Les conditions anoxiques au fond de la vase constituent un environnement propice à la survie des bactéries anaérobies sulfato-réductrices. L'action combinée des bactéries ferriques et des bactéries sulfato-réductrices favorise la corrosion des métaux. Température de fonctionnement élevée, l'inhibiteur de tartre de corrosion et la qualité de l'eau et la température de fonctionnement ne sont pas appropriés, un dosage inadéquat ou des fluctuations de concentration dans le tartre, entraînera la paroi du tube du condenseur Cl - facile à travers la couche de tartre, a causé la corrosion de la matrice métallique, et la corrosion de l'hydrolyse des ions métalliques, conduisant à une concentration moyenne plus élevée de H + des algues et des activités microbiennes causent également l'augmentation de l'acidité du milieu, Le film de passivation sur la surface du métal est détruit et la matrice métallique est encore corrodée.