SW-ODM停用保護(hù)緩蝕劑的應(yīng)用

1、SW-ODM停用保護(hù)緩蝕劑的應(yīng)用針對(duì)熱力設(shè)備停用腐蝕的發(fā)生、危害及保護(hù)方法，提出一種新型的停用保護(hù)成膜緩蝕劑SW-ODM，并詳述該停用保護(hù)緩蝕劑的緩蝕機(jī)理和應(yīng)用。通過(guò)比較分析#2機(jī)組應(yīng)用該成膜緩蝕劑前后的汽水水質(zhì)實(shí)踐證明，采用SW-ODM停用保護(hù)緩蝕劑是一種保護(hù)范圍廣、效果好、操作簡(jiǎn)便省時(shí)省力適用性很強(qiáng)的保護(hù)方法，可以推廣使用。關(guān)鍵詞熱力設(shè)備；停用；腐蝕；緩蝕劑由于電力負(fù)荷變化和熱力設(shè)備運(yùn)行狀況的影響，機(jī)組將不可避免地處于短期、中期或長(zhǎng)期停用狀態(tài)和頻繁的調(diào)峰狀態(tài)，在機(jī)組停用期間，熱力設(shè)備將與大氣充分接觸，由于大氣中含有水分和21的氧氣，對(duì)于95以上是碳鋼和低合金鋼的水汽系統(tǒng)十分不利，極易產(chǎn)生腐

2、蝕，在金屬表面廣泛留下面積較大的腐蝕坑，成為機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)誘發(fā)危害極大的局部腐蝕的點(diǎn)源。停用腐蝕的另一個(gè)危害是腐蝕產(chǎn)物會(huì)增加排污量、延長(zhǎng)啟動(dòng)時(shí)間，同時(shí)可使?fàn)t管結(jié)垢率增大，促進(jìn)和加劇鍋爐運(yùn)行時(shí)的腐蝕，直接影響機(jī)組運(yùn)行的安全可靠性。所以熱力設(shè)備的停用腐蝕則表現(xiàn)更為突出,必須很好地加以解決。原水電部制訂了火力發(fā)電廠(chǎng)停(備)用熱力設(shè)備防銹蝕導(dǎo)則,導(dǎo)則中提供了多種停用保養(yǎng)的方法。這些方法雖然取得了一定的效果,但存在要求高、可操作性差和適用范圍窄等問(wèn)題,因此尋找好的保護(hù)方法顯得十分必要。1熱力設(shè)備停用保護(hù)方法為了從根本上解決停用腐蝕問(wèn)題，必須對(duì)停用腐蝕采取切實(shí)可行的抑制措施。目前，熱力設(shè)備停用保護(hù)方法按作

3、用原理分為以下3種：1.1阻止空氣進(jìn)入熱力設(shè)備水汽系統(tǒng)內(nèi)部，包括充氮法、保持蒸汽壓力法、鍋爐滿(mǎn)水保護(hù)法等。1.2降低熱力設(shè)備水汽系統(tǒng)內(nèi)部的濕度，有烘干法、干燥法、真空法等。1.3加緩蝕劑法，使金屬表面生成保護(hù)膜，或者除去水中的溶解氧，所加緩蝕劑有聯(lián)氨、氨液和金相緩蝕劑等。過(guò)去，熱力設(shè)備停用期間，對(duì)鍋爐常采用熱爐放水余熱烘干法或熱爐放水負(fù)壓烘干法；對(duì)汽輪機(jī)則采用熱風(fēng)烘干法。但是，這些方法對(duì)系統(tǒng)的嚴(yán)密性要求比較高，而閥門(mén)經(jīng)常存在滲漏，所以，保護(hù)效果不理想。過(guò)熱器、再熱器內(nèi)水不易放盡,因此下彎頭處常遭二氧化碳腐蝕。幾次檢查情況來(lái)看，在省煤器和過(guò)熱器的立式彎頭部位都有停用腐蝕現(xiàn)象，而且，機(jī)組停用后再次

4、啟動(dòng)時(shí)，爐水長(zhǎng)時(shí)間渾濁，含鐵量高，充分說(shuō)明了停用腐蝕嚴(yán)重。上述這些方法還存在以下不足：1.1保護(hù)范圍小，僅能對(duì)鍋爐和汽輪機(jī)進(jìn)行保護(hù)，對(duì)其他設(shè)備如除氧器、各種加熱器、凝汽器及所有汽水管道(包括疏水管道)無(wú)法進(jìn)行保護(hù)；1.2保護(hù)效果不理想，這些方法大多是基于將設(shè)備內(nèi)存水放盡為前提，但過(guò)熱器彎頭經(jīng)常積水無(wú)法放盡；1.3很難適應(yīng)檢修機(jī)組，由于機(jī)組檢修時(shí)要將設(shè)備打開(kāi)，某些有效的方法如充氮法難以采用；1.4操作不方便。目前，由于設(shè)備處于停用狀態(tài)的時(shí)間比較長(zhǎng)，為了有效地防止停用腐蝕，在了解國(guó)內(nèi)外停用保護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合本廠(chǎng)的實(shí)際情況，采用SW-ODM停用保護(hù)緩蝕劑，在#2機(jī)組A級(jí)檢修中使用，達(dá)到了預(yù)期的目

5、的。2SW-ODM停用保護(hù)緩蝕劑的應(yīng)用2.1SW-ODM的緩蝕機(jī)理及性能SW-ODM主要成分是十八胺，但它既有十八胺的優(yōu)點(diǎn)，又能有效協(xié)調(diào)十八胺在汽液相中的分配，同時(shí)增加液相成膜組份，而且在使用條件下不會(huì)分解產(chǎn)生酸性物質(zhì)，是一種高效、安全的保護(hù)緩蝕劑。有機(jī)胺中含有電負(fù)性比較大的氮原子，水溶性好，它同時(shí)帶油親水基和憎水基,與金屬表面接觸時(shí)，其極性集團(tuán)可以以化學(xué)鍵吸附在金屬表面的腐蝕活性區(qū)，非活性基(疏水基)則在遠(yuǎn)離金屬表面作定向排列，中間部分則形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這樣整個(gè)金屬表面就形成一層憎水性保護(hù)膜，這種膜質(zhì)結(jié)構(gòu)完全符合三夾層理論，即這層膜對(duì)金屬離子向外擴(kuò)散和腐蝕介質(zhì)或水向金屬表面的滲透都成為障礙。這

6、種膜可以滲入到垢層下面，隔絕水和空氣對(duì)金屬的腐蝕。2.2SW-ODM的緩蝕劑的技術(shù)特點(diǎn)2.2.1機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，它可以重新溶入水中，該過(guò)程會(huì)產(chǎn)生物理作用而使垢部分脫落，所以長(zhǎng)期使用，爐管結(jié)垢量會(huì)下降；2.2.2不但對(duì)鍋爐本體起防腐保護(hù)作用，而且對(duì)汽輪機(jī)系統(tǒng)也起到良好的防腐保護(hù)作用，在鍋爐和汽輪機(jī)通流部分防腐保護(hù)效果明顯。它在凝汽器銅管上形成的膜會(huì)使凝結(jié)水水珠變小，提高熱效率；2.2.3可以減緩金屬(如不銹鋼)腐蝕裂紋的產(chǎn)生和發(fā)展；2.2.4可應(yīng)用于計(jì)劃和非計(jì)劃停運(yùn)的熱力設(shè)備防腐；而且有效保護(hù)周期比較長(zhǎng),SW-ODM高效停爐防腐劑適合現(xiàn)場(chǎng)使用，易溶、無(wú)毒、排放對(duì)環(huán)境無(wú)污染；2.2.5省時(shí)省力，準(zhǔn)備工

7、作少，加藥系統(tǒng)和設(shè)備簡(jiǎn)單，只要在機(jī)組滑停過(guò)程中將保護(hù)劑加入爐內(nèi)，正常停爐放水即可；2.2.6SW-ODM高效停爐防腐劑可在不同鋼號(hào)的金屬上形成保護(hù)膜，在機(jī)組滑停參數(shù)下，較短時(shí)間內(nèi)（2-4h）可快速成膜，膜質(zhì)致密、完整，膜厚約2m；2.2.7不但在汽相中可成膜，液相中也可成膜，爐水放不盡不影響防腐效果。2.3加藥前的技術(shù)準(zhǔn)備2.3.1加藥量和加藥點(diǎn)SW-ODM高效停爐防腐劑使用濃度20-30mg/L。加藥點(diǎn)的選擇十分關(guān)鍵，一般原則是要避開(kāi)前方的排汽點(diǎn)，因?yàn)镾W-ODM汽液分配系數(shù)很大，在排汽點(diǎn)損失嚴(yán)重。同時(shí)也要避開(kāi)在水流速度較慢的水箱處加藥，以防SW-ODM融化后浮于水面無(wú)法進(jìn)入系統(tǒng)。一般在除氧

8、器出口管上(給水泵入口)加藥，利用機(jī)組原有的加氨或加聯(lián)胺系統(tǒng)，也可以采用兩點(diǎn)加藥。本廠(chǎng)的加藥系統(tǒng)就采用機(jī)組原有的給水聯(lián)氨加藥系統(tǒng)和爐水磷酸鹽加藥系統(tǒng)進(jìn)行加藥，將SW-ODM加到除氧器下降管和汽包內(nèi)。采用兩點(diǎn)加藥主要是考慮藥劑可以充分混勻，加藥時(shí)間比較短，有利于藥劑的充分循環(huán)，可以提高成膜效果及減少藥品用量。2.3.2停爐保護(hù)加藥時(shí)間2.3.2.1一般采用在機(jī)組滑參數(shù)停機(jī)過(guò)程中，由運(yùn)行人員掌握滑停幅度，并將有關(guān)參數(shù)準(zhǔn)確通知化學(xué)人員，實(shí)施保護(hù)措施前需將系統(tǒng)的pH值通過(guò)加氨調(diào)整并控制在9.5-10.2范圍之間。2.3.2.2主蒸汽溫度降至450以下時(shí)，調(diào)節(jié)加藥泵行程，保證計(jì)算好的藥液在規(guī)定時(shí)間一次性

9、全部打入熱力系統(tǒng)內(nèi)。不超過(guò)450主要考慮藥品的分解，常溫下SW-ODM的成膜性能很差。縮短加藥時(shí)間，提高加藥速度，可提高成膜效果及減少藥品用量。2.3.2.3滑停在爐水溫度在300-350范圍內(nèi)，穩(wěn)定24小時(shí)左右，保證藥液充分循環(huán)，并形成保護(hù)膜，循環(huán)時(shí)間太短藥液在系統(tǒng)內(nèi)分布不均，停機(jī)時(shí)可能在局部位置析出，循環(huán)時(shí)間太長(zhǎng)，藥品損失量大。2.3.2.4若在加藥過(guò)程中，出現(xiàn)打閘停機(jī)，應(yīng)開(kāi)啟汽機(jī)的高、低旁路循環(huán)，繼續(xù)加藥完畢并循環(huán)，實(shí)在不行可靜態(tài)浸泡3小時(shí)。2.3.2.5鍋爐壓力降至0.5-0.8Mpa時(shí)，熱爐放水，運(yùn)行人員認(rèn)真按熱爐放水、余熱烘干操作步驟進(jìn)行，并檢查保證爐水放盡。2.3.3保護(hù)后再次啟

10、動(dòng)時(shí)的水質(zhì)情況據(jù)資料介紹，實(shí)施SW-ODM保護(hù)后的機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，水質(zhì)合格時(shí)間(主要是鐵含量變化)可縮短。機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，水中含鐵量受兩方面因素影響，一方面由于減少了停爐期間的腐蝕，水中銹蝕產(chǎn)物減少；另一方面是啟動(dòng)時(shí)金屬表面膜的脫落、溶解、分解，使部分軟垢層脫落，水中含鐵量增加。這是2個(gè)相反的影響因素，應(yīng)結(jié)合具體情況進(jìn)行具體分析。隨著該種保護(hù)次數(shù)的增加，爐管結(jié)垢量會(huì)下降，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)水質(zhì)的合格時(shí)間會(huì)縮短。國(guó)內(nèi)使用此法較早的機(jī)組，已顯示出這方面的跡象。2.4加藥操作過(guò)程2.4.1接到機(jī)組滑停通知后，做好各種隔離措施，確保不滲漏。2.4.2在停機(jī)前8h，利用現(xiàn)場(chǎng)的加氨系統(tǒng)和磷酸鹽加藥系統(tǒng)，維持系統(tǒng)給水、爐水

11、、過(guò)熱蒸汽、凝結(jié)水的pH值在9.510.2，為防腐劑成膜創(chuàng)造有利的條件。2.4.3在機(jī)組滑停前4h，關(guān)閉聯(lián)氨溶液箱及磷酸鹽溶液箱出口閥，并停加藥泵，將藥液箱排空并沖洗干凈，備用。2.4.4將計(jì)量好的SW-ODM用50左右的凝結(jié)水或除鹽水按比例稀釋?zhuān)浞謹(jǐn)嚢杈鶆蛑?，分別加入到聯(lián)氨和磷酸鹽藥箱中。2.4.5當(dāng)機(jī)組滑停到主蒸汽溫度在450以下時(shí)，啟動(dòng)聯(lián)氨及磷酸鹽加藥泵，流量調(diào)至最大，將SW-ODM加入系統(tǒng)，以保證在最短的時(shí)間內(nèi)加藥完畢，再用大量熱水沖洗加藥泵及加藥管道。2.4.6當(dāng)機(jī)組滑停在溫度300350范圍(此范圍可適當(dāng)放寬)，穩(wěn)定24h，充分循環(huán)。在此期間，每隔30min記錄一次鍋爐壓力、蒸

12、汽流量、蒸汽溫度及負(fù)荷。2.4.7從加藥前2h開(kāi)始，每1h分析凝結(jié)水、爐水、給水、過(guò)熱蒸汽的pH和氨含量，保證成膜的最佳條件。2.4.8當(dāng)鍋爐壓力降至0.50.8MPa時(shí)，嚴(yán)格按照熱爐放水余熱烘干的方法操作，確保爐水放盡。熱爐放水后，打開(kāi)高低旁路抽真空，進(jìn)行負(fù)壓烘干。3SW-ODM的使用效果檢查評(píng)價(jià)3.1#2爐過(guò)熱器割管檢查，管樣表面有一層灰褐色的保護(hù)膜，憎水性良好，滴水成球，手摸有明顯的滑膩感，選不同部位進(jìn)行酸性硫酸銅點(diǎn)滴試驗(yàn)，8h硫酸銅酸性腐蝕液未變紅。3.2檢查除氧器和汽包，器壁有灰色的保護(hù)膜，但松散的沉積物下面保護(hù)膜不是特別完整，這也和初次進(jìn)行該種保護(hù)有關(guān),所形成的保護(hù)膜都有良好的憎水

13、性。3.3由于SW-ODM在熱力系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)并均勻分布，所以在水汽系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備和管道金屬表面均能形成一層保護(hù)膜，因而使給水管道、高壓加熱器、省煤器、水冷壁、過(guò)熱器、再熱器、汽輪機(jī)本體、凝汽器、除氧器及所有汽水管道均能得到有效保護(hù)。3.4采用熱爐放水余熱烘干法和SW-ODM防腐保護(hù)法，機(jī)組再次啟動(dòng)時(shí)各水樣含鐵量情況變化最為明顯。3.5采用SW-ODM防腐后再次啟動(dòng)前的沖洗時(shí)間明顯縮短，過(guò)去沖洗一般在70h左右，而現(xiàn)在不足36h，用水量也減少了一半。4結(jié)論4.1采用SW-ODM停用保護(hù)緩蝕劑后，汽包、水冷壁、省煤器、過(guò)熱器、再熱器、除氧器、汽輪機(jī)等熱力設(shè)備內(nèi)表面形成了一層均勻的灰黑色保護(hù)膜，膜層致

14、密牢固，耐腐蝕性好，能有效防止和減緩?fù)Ｓ酶g，縮短沖洗時(shí)間和節(jié)約沖洗用水。4.2采用SW-ODM停用保護(hù)緩蝕劑有如下特點(diǎn)：4.2.1保護(hù)范圍廣，可保護(hù)整個(gè)熱力系統(tǒng)，這是其他方法無(wú)法比擬的；4.2.2保護(hù)效果好，在常溫下，空氣中管樣耐腐蝕時(shí)間大于5個(gè)月，在中性水中也可保持3040天無(wú)明顯的銹蝕；4.3.3操作簡(jiǎn)便，省時(shí)省力，不需對(duì)機(jī)組停用提出特殊要求，具有很強(qiáng)的適用性。原理：新型防腐劑SW-ODM主要成分是ODM陽(yáng)離子咪唑啉表面活性劑,PH7-8,無(wú)毒,其分子式為C22H42N2O,水溶性好,它同時(shí)帶有親水基因,能與金屬化合,生成一種保護(hù)膜,可起一定的防銹作用,但純ODM用在熱力設(shè)備中還達(dá)不到要求,經(jīng)大量試驗(yàn)復(fù)配為新型防蝕劑SW-ODM,用在現(xiàn)場(chǎng)使用防護(hù)效果良好。指標(biāo)：SW-ODM可在不同鋼號(hào)的金屬上形成保護(hù)膜。機(jī)組滑停參數(shù)下,較短時(shí)間內(nèi)(2-4h)可快速成膜,膜質(zhì)致密、完整,可適應(yīng)于一個(gè)周期。在PH9.5-10.5,溫度240-300范