Il materiale comunemente utilizzato per i tubi dei condensatori

Il condensatore è un'importante apparecchiatura ausiliaria del gruppo elettrogeno termico. Il condensatore è generalmente composto da collo, involucro, camera d'acqua, fascio di tubi, piastra tubiera, asta di supporto, deflettore del vapore, area di raffreddamento dell'aria, pozzo caldo e altre parti, ed è l'apparecchiatura chiave per determinare e influenzare il carico e l'efficienza termica di una turbina a vapore. Il tubo di scambio termico, in quanto principale componente di trasferimento del calore del condensatore, è il componente chiave del condensatore. Con l'aumento dei solidi sospesi, degli ioni cloruro e degli ioni zolfo nell'acqua di raffreddamento circolante, è necessario un tubo di raffreddamento del condensatore.

Il tubo dello scambiatore di calore del condensatore deve avere eccellenti prestazioni di trasferimento del calore, buona resistenza alla corrosione, resistenza all'erosione e resistenza all'usura, ma anche buona resistenza e rigidità, oltre a prestazioni economiche e di buona lavorazione. I materiali del tubo di scambio termico del condensatore sono principalmente il tubo in lega di rame, il tubo in acciaio inossidabile austenitico, il tubo in acciaio inossidabile ferritico, il tubo in acciaio inossidabile duplex, il tubo in titanio e in lega di titanio. Il tubo in lega di rame comprende principalmente il tubo in ottone militare (C26800), il tubo in stagno-ottone, il tubo in alluminio-ottone, il tubo in nichel-rame, ecc. I gradi di acciaio inossidabile includono principalmente il tubo in acciaio inossidabile austenitico TP304, TP316L, TP317L e i gradi di acciaio inossidabile ferritico TP439, TP439L, e il tubo in acciaio inossidabile duplex 2205, 2507, il tubo in titanio e in lega di titanio include principalmente GR1, GR2, GR5, ecc.

I diversi materiali del tubo di scambio termico, a causa delle loro caratteristiche e dei fattori di costo, non hanno lo stesso campo di applicazione e le stesse condizioni di lavoro. La corrosione nel condensatore è sempre un problema importante negli incidenti alle caldaie delle centrali elettriche. I condensatori delle centrali elettriche nelle aree offshore utilizzano generalmente tubi in Cu-Zn e in lega Cu-Ni. La resistenza alla corrosione di questi ultimi è migliore di quella dei primi, perché la stabilità termodinamica del Ni è vicina a quella del Cu, e la pellicola superficiale compatta e stabile su scala nanometrica si genera sulla superficie in acqua o in aria. Pertanto, il tubo Cu-Ni in acqua salata (o acqua di mare), acidi diluiti e alcali non è facilmente soggetto a corrosione. Tuttavia, una volta che si forma un attacco sulla superficie del tubo di rame, si verifica la corrosione per vaiolatura. La corrosione per vaiolatura è autocatalitica e latente e provoca gravi danni. L'ostruzione e la perdita del tubo del condensatore si verificano spesso nell'area offshore a causa del riempimento con acqua di mare, della corrosione, della sporcizia e di altri motivi. Yongxiang aziona il gruppo elettrogeno. Perché il tubo del condensatore in ottone si corrode così facilmente? Dipende dal tipo di corrosione. La corrosione del tubo del condensatore in lega di rame è influenzata da molti fattori e i tipi di corrosione sono vari e includono principalmente i seguenti elementi:

Corrosione selettiva

Poiché il tubo di rame del condensatore è composto per lo più da una lega di rame e zinco, il potenziale dello zinco è inferiore a quello del rame, per cui lo zinco è facile che diventi l'anodo della batteria che si corrode, in modo che lo zinco si dissolva selettivamente per corrodere il tubo di rame. La teoria e la pratica dimostrano che il processo di corrosione del tubo di rame è strettamente legato alle prestazioni del film protettivo sulla superficie del tubo di rame. Se non si forma un film protettivo iniziale denso, è più probabile che si verifichi la corrosione del tubo di rame. Se non c'è un trattamento iniziale di rivestimento con FeSO4 sul tubo di rame del condensatore, è anche facile che si verifichi una corrosione locale da dezincatura.

Corrosione delle elettrocoppie

La corrosione da accoppiamento può verificarsi quando due materiali metallici diversi entrano in contatto diretto in un mezzo corrosivo. Nel condensatore, il materiale del tubo del condensatore in lega di rame è diverso dal materiale della lamiera del tubo in acciaio al carbonio nel potenziale dell'acqua di raffreddamento, per cui esiste la possibilità di corrosione galvanica tra i due. Il potenziale del tubo di rame del condensatore è più alto di quello della piastra tubiera, il che accelererà la corrosione della piastra tubiera. Tuttavia, poiché lo spessore della piastra tubiera in acciaio al carbonio è maggiore, generalmente 25~40 mm, la corrosione galvanica non influisce sull'uso sicuro in acqua dolce pulita, ma nell'ambiente con un'elevata concentrazione salina dell'acqua è più probabile che si verifichi la corrosione galvanica.

Corrosione da vaiolatura

Questa corrosione è incline a verificarsi sulla superficie della pellicola protettiva del tubo di rame. Poiché l'acqua di raffreddamento contiene Cl e l'ossidazione di Cu generata da Cu+ per generare CuCl instabile, può essere idrolizzata in Cu2O stabile e rendere la soluzione di acidificazione locale la corrosione delle apparecchiature termiche. Se il tubo di rame del condensatore non viene pulito nei tempi previsti, i depositi superficiali irregolari favoriscono la corrosione e alla fine portano alla perforazione per corrosione. Nel funzionamento del tubo di rame del condensatore in frequenti start-stop, il cambiamento di carico è maggiore, l'impatto del vapore di scarico della turbina ad alta velocità, il ruolo del tubo di rame da stress alternato, facile da rendere la membrana superficiale di ottone rottura, produrre corrosione locale, la formazione di buche di corrosione pitting, ridurre il limite di fatica del materiale, e perché la concentrazione di stress alla corrosione, pitting fondo è facile da rompere, sotto l'erosione di NH3, O2 e CO2 in acqua, la frattura è gradualmente ampliato.

Corrosione da erosione

Questo tipo di corrosione può verificarsi sia sul lato acqua che sul lato vapore, principalmente sul lato acqua. I solidi sospesi, la sabbia e altri oggetti solidi granulari e duri presenti nell'acqua di raffreddamento in circolo impattano e fanno attrito sul tubo di rame all'ingresso del condensatore. Dopo un lungo periodo di funzionamento, la parete interna della sezione anteriore del tubo di rame all'ingresso è ruvida. Sebbene non vi sia un'evidente fossa di corrosione, la superficie è ruvida, la matrice di ottone è esposta e la parete del tubo di rame diventa sottile. Il processo anodico di erosione e corrosione può essere definito come la dissoluzione del rame, mentre il processo catodico è la riduzione di O2. L'elevata portata ostacola la formazione di un film protettivo stabile ed è anche la causa dell'erosione-corrosione; la portata generale non supera i 2 m/s.

Corrosione da NH3

L'NH3 in eccesso entra nel condensatore con il vapore e si concentra localmente nel condensatore. Se contemporaneamente è presente O2, in quest'area si verifica l'erosione di NH3 sul lato vapore del tubo di rame. La sua caratteristica è l'assottigliamento uniforme della parete del tubo e l'erosione dell'NH3 si verifica facilmente quando il contenuto di ammoniaca nell'acqua raggiunge i 300 mg/l. La condensa nel foro del deflettore è troppo fredda e la concentrazione di ammoniaca disciolta aumenta, causando anche l'erosione della striscia anulare di ammoniaca nel tubo di rame.

Cricca da corrosione sotto sforzo

Quando il tubo di rame del condensatore non è installato correttamente, le vibrazioni e le sollecitazioni alternate si verificheranno nel funzionamento della superficie del tubo di rame per distruggere la pellicola protettiva e la corrosione, producendo infine una crepa trasversale per rompere il tubo di rame. Ciò è dovuto principalmente allo spostamento relativo dei grani all'interno del tubo di rame sotto l'azione delle sollecitazioni alternate e alla formazione di dissoluzione anodica nel mezzo corrosivo, che si verifica soprattutto al centro del tubo di rame.

Corrosione microbica

I microrganismi possono modificare l'ambiente del mezzo in aree locali della parete del condensatore e causare la corrosione locale. Il processo di corrosione elettrochimica del metallo nell'acqua di raffreddamento è favorito dall'attività biologica dei microrganismi, che generalmente si verifica sulla piastra tubolare in acciaio al carbonio sul lato di ingresso del condensatore. L'acqua di raffreddamento contiene spesso batteri che si nutrono di Fe2+ e O2, chiamati batteri del ferro, che formano una melma marrone. Le condizioni anossiche sul fondo della melma forniscono un ambiente adatto alla sopravvivenza dei batteri anaerobi che riducono il solfato. L'azione combinata dei batteri del ferro e dei batteri solfato-riduttori favorisce la corrosione del metallo. La temperatura di esercizio è elevata, l'inibitore di corrosione e la qualità dell'acqua e la temperatura di esercizio non sono appropriate, il dosaggio inadeguato o le fluttuazioni di concentrazione nella scala, causano la parete del tubo del condensatore locale Cl - facile attraverso lo strato di scala, ha causato la corrosione della matrice metallica, e la corrosione dell'idrolisi degli ioni metallici, che porta ad una maggiore concentrazione di H + medio di alghe e attività microbiche causano anche l'aumento dell'acidità del mezzo, Il film di passivazione sulla superficie del metallo è distrutto e la matrice metallica è ulteriormente corrosa.