【精编】《安全管理论文》之热网加热器漏泄分析及防范措施.docx

此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。热网加热器漏泄分析及防范措施摘要：热网加热器用于城市供热，水质环境相对较差。本文从介质环境、金相角度两方面分析了七台河发电公司热网加热器漏泄的原因，并详细说明了防范措施，对城市供热机组热网系统安全、可靠运行提供借鉴。关键词：管束漏泄；不锈钢；腐蚀；应力；工艺1热网加热器概况大唐七台河发电公司机组为环境改善工程，承担七台河城市供热任务。两台热网加热器冬季用于城市供热，其它季节停用。热网加热器为表面式换热器，设计参数见表1。热网加热器利用汽轮机抽汽（正常负荷使用第六段抽汽，低负荷使用第五段抽汽，五、六段抽汽全部中断时使用辅助蒸汽。）加热管侧经过化学处理的软化水，该软化水被加热后进入热网系统进行城市供热。其中＃2热网加热器已投用3年。2005年9月在对该加热器进行投用前检查时发现内部管束漏泄。经查明该加热器漏泄管束为190根。占全部管束（645根）的29.5%，已不能继续使用，因此返厂更换管芯。表1参数规格五段抽汽蒸汽压力0.259MPa蒸汽温度198℃六段抽汽蒸汽压力0.126MPa蒸汽温度164℃管侧工作温度65℃管侧工作压力0.64MPa加热器布置方式水平布置管束形式U形设计管内流速2.74m/s换热面积959.9M2管束长度12.2m管束材质S.S.SA-668TP304（不锈钢）管束壁厚0.8892不锈钢腐蚀的机理2.1金属腐蚀按破坏形态分为全面腐蚀和局部腐蚀。前者包括均匀的全面腐蚀和不均匀的全面腐蚀，后者常见的类型有点腐蚀和晶间腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、孔腐蚀、磨损腐蚀、选择性腐蚀、穿晶腐蚀、空泡腐蚀等。均匀腐蚀分布在整个金属表面上，危害性没有局部腐蚀严重。局部腐蚀作用集中在某一定区域，而其余部分却几乎没有发生腐蚀，这类腐蚀危害比较严重。图中所示腐蚀破坏的各种形式（1）均匀腐蚀；（2）斑点腐蚀；（3）脓疮腐蚀；（4）孔腐蚀；（5）晶间腐蚀；（6）穿晶腐蚀2.2不锈钢是铁、铬和镍的合金。按组织结构和化学成分特点分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化型不锈钢等。通常不锈钢具有优异的抗腐蚀特性，腐蚀速率非常慢，因而常常用于恶劣的工作环境下。但不锈钢的不锈性、耐蚀性是相对的。截至目前为止，还没有在任何腐蚀环境中均具有不锈性、耐蚀性的不锈钢。在实际应用中，腐蚀一旦在某处产生，就会不断扩大，最终导致整个不锈钢的腐蚀。当然腐蚀并不是随机发生，不锈钢内微小的硫化锰高浓度区域易发生不锈钢锈蚀。在不锈钢制造过程中，硫化锰在局部产生高浓度的聚集，导致其周围区域铬元素浓度降低。铬元素和氧气反应产生铬的氧化物能够起到防止腐蚀的作用。低浓度铬区域最先发生腐蚀，然后腐蚀逐步扩大，在含盐的水中，这个过程会变得更加迅速。3热网加热器漏泄原因分析从表1可以看到热网加热器的工作温度、压力都比较低，介质流速慢，工作环境相对较好，且管材选择为奥氏体不锈钢，具有一般条件下的抗腐蚀性。表2为该不锈钢化学成分。表2C%Si%Mn%S%P%Cr%Ni%0.0670.451.810.000140.02618.418.08管束之所以发生腐蚀，造成的原因比较复杂。从加热器管束漏泄现象看有两种腐蚀原因，一种是Cl元素环境下结构因素引起的拘束应力腐蚀。引起结构方面的应力一是在加热器管束组装时，由于管束长，支撑板多，管板对中不好，在穿管过程中管束与支撑板之间别劲而强行安装产生；二是在加热器运行期间，在六段抽汽不能满足供热要求时，由参数相对较高的五段抽汽供汽。随热负荷变化抽汽级数相应变化、调整，对管束冲击产生交变应力。由于整个城市热网系统庞大、复杂，造成回收水容易污染，管壁Cl离子富集。在Cl离子、结构应力的共同作用下发生腐蚀。另外加热器停用期间管束内软化水存积、蒸发，Cl元素浓缩，腐蚀性增强，加速了应力腐蚀。其漏泄部位发生于管束弯头内侧，现象为自内向外发展的穿晶裂纹。另一种腐蚀由贫铬引起。在不锈钢管制造过程中或管束弯头与直管段焊接时焊接工艺不正确，造成硫化锰局部聚集，导致其周围区域贫铬，发生腐蚀。该腐蚀最初只是在几百纳米的低铬区域内发生，在软化水环境中腐蚀迅速扩大，由于管壁较薄，很快就会发生腐蚀穿管。其发生部位处于弯头与直管段焊口附近，现象为局部锈蚀，部分位置点蚀严重。4防止热网加热器漏泄的防范措施4.1选材、制造加工方面今后再换管材时要正确选择不锈钢牌号。必须根据实际介质特点和腐蚀环境进行不锈钢选材。既要考虑其耐一般腐蚀的性能，又要考虑其耐局部腐蚀的特性。因为选材时一般多重视不锈钢的耐一般腐蚀性能，而对局部腐蚀，如对应力腐蚀、穿晶腐蚀等的敏感性如何考虑较少。不锈钢的局部腐蚀多在耐一般腐蚀性能很好的腐蚀环境中发生，局部腐蚀常常