余热锅炉低压系统流动加速腐蚀的分析及处理.docx

余热锅炉低压系统流动加速腐蚀的分析及处理摘要:某公司余热锅炉投运不到3年就出现低压主蒸汽温度明显偏低现象，通过检查分析发现是由于流动加速腐蚀造成。通过对流动加速腐蚀机理的分析，现场问题处理，基本解决了流动加速腐蚀对余热锅炉的影响。关键词：余热锅炉；低压系统；流动加速腐蚀AnalysisandtreatmentofflowacceleratedcorrosioninlowpressuresystemofwasteheatboilerJIGuojun(JiangsuGuoxinUnionGasThermoelectricityCo.,Ltd.,Yixing214203)Summary:thelow-pressuremainsteamtemperatureofacompany'swasteheatboilerwasobviouslylowerthanitshouldbeafteritwasputintooperationlessthan3years.Throughinspectionandanalysis,itisfoundthatitiscausedbyflowacceleratedcorrosion.Throughtheanalysisofthemechanismofflowacceleratedcorrosionandthetreatmentoffieldproblems,theinfluenceofflowacceleratedcorrosiononwasteheatboilerisbasicallysolved.Keywords:wasteheatboiler;lowpressuresystem;flowacceleratedcorrosion1问题概述某电厂#2号余热锅炉2015年8月投入正常运行，2018年2月出现低压蒸汽温度明显偏低现象，现场检查受热面正常，通过数据研究分析判断可能是低压汽包钢丝网除雾器脱落，造成低压主蒸汽汽水分离降低，蒸汽带水导致低压主蒸汽温度降低。通过停炉检查发现低压汽包上升管出口隔仓由于汽水冲刷造成破裂，上升管汽水直接冲出导致低压汽包钢丝网除雾器脱落，造成余热锅炉低压主蒸汽温度降低。经停炉发现由于低压汽包上升管隔仓破损造成除雾器脱落。2018年3月#1余热锅炉停炉检查发现同样存在这种问题。2019年12月对#1余热锅炉低压汽包上升管弯头检查，发现有4只弯头（φ406*8mm）背弧处最大减薄至3.2mm，对弯头进行了更换。2原因分析低压汽包隔仓冲刷破裂和低压蒸发器上升管弯头发生减薄，主要是因为流动加速腐蚀（FAC)造成的。流动加速腐蚀(FlowAcceleratedCorrosion,简称FAC),也称流动助长腐蚀(FlowAssisedCorrosion)。这是一种由于受液体流动的影响而产生的腐蚀。由于流动加速腐蚀常发生于局部区域,此时也称流动加速局部腐蚀(Flowinducedlocalizedcorrosion)。这是一种受流体影响而加速腐蚀的现象。管件的几何形状的改变能加速流体流动和湍流程度，使流动不均匀，出现局部涡流。湍流使金属表面的液体扰动更加剧烈，腐蚀破坏也更严重，因此流动加速腐蚀主要发生在低压蒸发系统的流动形态发生突变的两相流区域（如弯头、三通、大小头等），与现场所发生情况也吻合。3FAC的机理分析（1）流体加速腐蚀发生的机理流动加速腐蚀发生在100～250℃，流动加速腐蚀发生的机理如图1所示：图1流动加速腐蚀发生的机理图（2）pH值对流体加速腐蚀的影响流体加速腐蚀的发生受PH值影响较大，PH值越低，流体加速腐蚀越严重，这是因为PH值低，氧化保护膜的溶解度增加，静止条件下温度、pH值与腐蚀的关系图如图2所示,两相流条件下温度、pH值与腐蚀关系如图3所示。图2静止条件下温度、PH值与腐蚀的关系图图3两相流条件下温度、pH与腐蚀的关系（3）管道材质对流体加速腐蚀的影响查阅相关研究资料［1］：材料成分对流动加速腐蚀的影响主要是通过影响基体表面生成的氧化膜的稳定性和溶解度来实现的。研究证明，Cr、Mo、Cu等都能影响氧化膜稳定性和溶解度，其中Cr的影响最大。EDF和EPRI都在材料成分对FAC的影响做了大量工作。Ducreux在EDF的CIROCO回路上研究了材料成分对FAC的影响规律（温度为180℃，pH为9.0，流体流速56m/s）。结果表明，在实验条件下材料中Cr含量大于1%时，FAC速率降到很低甚至可以忽略。当Cr含量为0.1%时，仍能大大降低单项流体的FAC速率。EPRI的A.Mchiels和D.Munson分别用单相流和气液两相流实验来研究Cr含量的影响。实验条件下Ph25℃为9.0，流体流速为1.3m/s～60m/s，单相流的温度为180℃，双相流温度为175℃。结果表明Cr