王雨萌
北京国电电力有限公司大连开发区热电厂
辽宁省大连市116600
【摘 要】在火电厂的生产过程中,化学水处理是重要的不可缺少的工序,在水处理过程中,需要添加大量的酸、碱等化学制剂,化学制剂长期存在于设备、管道中,对其具有较大的腐蚀性,这就对水处理设备的防腐工艺提出了较高要求,本文将对电厂化学水处理设备常见的腐蚀问题及应对措施进行简要介绍,为各位同行提供借鉴和参考。
【关键词】火电厂; 化学水处理设备; 腐蚀
【前 言】火力发电厂将“水”作为中间介质,利用水作为热量交换的工具,是生产过程中不可缺少的重要介质,在水处理过程中添加的酸、碱等化学制剂对设备管路具有较强的腐蚀性,因此火电厂化学水处理设备的腐蚀是一种常见现象,如何对其进行有效防治是各火电厂的重点和难点工作,也是需要多方技术专家长期探索的课题,本文从腐蚀原因、危害、常见部位及应对措施入手对其进行简要分析。
1.火电厂化学水处理设备腐蚀的成因
在长期的化学运行监督和设备解体检查中,观察设备腐蚀位置,分析腐蚀成因,笔者将设备腐蚀成因划分为五类。一是挥发性腐蚀。盐酸等酸、碱化学制剂具有挥发性,挥发出的刺激性气体与设备表面接触造成的设备腐蚀。二是接触性腐蚀。装有化学制剂的储罐、化学介质水流通的管路、酸碱中和池等长期与化学制剂接触造成的设备腐蚀。三是垢下腐蚀。在管路或设备中由于多种原因在内壁结垢,内壁结垢不容易被发现,长期存在的垢和管壁的接触面容易引发垢下腐蚀。四是人为因素造成的设备腐蚀。在生产工作中可能发生人为操作不当,例如值班员在加酸加碱调整监视过程中由于人员疏忽造成的加酸加碱过量造成的设备腐蚀;酸碱中和池人员中和调整不精准造成的中和池腐蚀;由于供货商问题造成入厂的化学制剂存在对设备腐蚀较为严重的杂质,在使用中引发设备腐蚀。五是施工工艺造成的设备腐蚀。在施工过程中材料选择、用量、施工工艺存在问题等引起的设备腐蚀。
2.火电厂化学水处理设备腐蚀的危害
设备的长期腐蚀可能造成埋入地下的管路或阀门出现渗漏点,未经处理、具有腐蚀性的化学水通过渗漏点排到土壤中,可能对环境造成污染。设备的长期腐蚀可能造成设备损坏,影响机组的安全性能;同时设备损坏严重后需要停机停炉对其进行维修,停机停炉将影响机组的正常运行,对企业发电量和经济收益影响较大,同时更换设备需要花费大量的人力、物力和财力,增加企业设备维修费用。
3.火电厂化学水处理设备常见的腐蚀问题及对策
(一)火电厂化学水处理管路的腐蚀问题及对策
“直埋管道”在火电厂的水处理设备中,属于比较典型的代表,目前我国的水处理管道主要采用衬胶、环氧树脂进行防腐,然而,通过实际的现场调查可知,部分施工单位为了降低成本,在建设管道的过程中降低材料的使用,例如,选择材料的过程中未按照相关规定合理购买设备,在设计防腐蚀工艺技术计算过程中未进行精密科学的核对等。这些将直接导致管路的防腐性能大打折扣。
化学水处理系统中管路数量多而杂,出现问题后地下管路排查较为困难,因此越来越多的火电厂已将水处理管道防腐放在首要位置,并当做一项长期重要课题进行研究。火电厂在水处理管道的建造过程中,要选用科学合理且较为先进的技术,提高管道的腐蚀性能。例如,当前阶段中国多次倡导使用的聚乙烯三层结构防腐蚀技术,能够解决“直埋管道”产生的问题,这对火电厂的管路防腐具有借鉴和参考意义。同时要求施工人员在施工过程中要严格把控工程质量,选择正确的工程建造材料,按照工艺标准完成施工,保证管路的防腐蚀性能。
在此也需要我们越来多的专业人才和技术人员吸取和借鉴国内、国外的良好经验,达到更好的施工效果。
(二)火电厂中和池的腐蚀问题及对策
火电厂化学水处理在生产运行过程中形成的废酸、废碱等废液需要排到酸碱中和池进行中和处理,中和反应具有较强的非线性特征,在中和过程中,酸碱溶液的用量稍有差池或者搅拌不均,导致中和池中的溶液难以保持中性,具有较强的腐蚀性,因此要特别注重中和池及其沟道的防腐工艺。通常情况下,沟道和中和池在使用3年后,就会形成腐蚀破坏的痕迹,当防腐蚀层破坏之后,很多渗漏的废液就会对地基带来严重的腐蚀和影响,严重的将直接导致周边地面塌陷,这将带来巨大的安全隐患。
因此在中和池的建造时要注重材料的选择和施工工艺。第一是建造材料的选择。底池的防腐蚀材料一定要采用厚度足够坚硬的花岗岩,一般而言,要求特殊耐酸砖和厚度大于30毫米的花岗岩石材,要避免建造过程中,有些施工单位偷工减料,用材质一般的石料进行替代,从而造成酸碱腐蚀的泄漏。二是要注意施工过程中的工艺。要保证结合层的厚度和灰缝的宽度满足规范要求,通常结合层的厚度应在10到15毫米之间,灰缝的宽度在6到12毫米之间,并在块材和块材之间、基层之间填充足量的树脂胶泥,才能达到防腐防渗的目的。要防止施工过程中仅在表面缝隙中刮涂树脂的方式进行处理,此方法的弊端不会马上体现出现,在使用大约3年之后,就会发生大面积的腐蚀穿孔。三是在使用过程中发现的问题及时地、全面地修复。在对已经渗漏的地下酸碱中和池进行修复时,不仅要将其已经破坏的防腐层完全打开,而且对其终边的地基土层进行扩大面积细致检查,查看其是否被腐蚀性液体浸泡,若存在就需要及时地将土层内的腐蚀性液体排放干净,并将混凝土底基层进行完全修复之后再对防腐蚀层进行修复。
(三)循坏水加酸设备的腐蚀问题及对策
现阶段,大多数火电厂采用加阻垢剂和硫酸的方式控制循坏水浓缩倍率。由于硫酸具有强氧化性,因此添加硫酸的工序容易引起系统内部的零件、设备等被直接腐蚀,具体表现在以下几个方面:
一是材料选择的腐蚀。电厂在储存浓硫酸时,一般会采用耐腐蚀性较好的碳钢材料制作储罐、采用铅质材料制作储罐的阀门、法兰和结合面的垫片,避免使用橡胶垫。这是因为浓硫酸的强氧化性可以氧化橡胶,改变橡胶的整体结构。但在实际工作中,为了提高储罐的耐酸性,电厂往往会在罐内涂刷衬胶层,长期使用后就会存在衬胶脱落堵塞阀门或者管道的隐患。
二是添加药物操作过程的腐蚀。在对循环水进行加酸操作时,需要采用计量泵系统对硫酸加入量进行准确计量,控制硫酸的浓度和加入量,从而准确控制循环水的酸碱度。但个别电厂在生产过程中计量系统故障后,通过调节阀门开度利用硫酸自流进行加酸。采用此种方式加酸不能准确控制酸碱度,可能存在硫酸加入过量,加入过量硫酸的循环水进入到凝汽器系统将会导致凝汽器管道腐蚀。
三是安装工艺产生的腐蚀。火电厂水处理设施的安装工艺对生产系统有着极大地影响,如果安装工艺不符合标准,安装技术不到位,就会对后期使用造成直接的影响,严重可能出现腐蚀、泄露情况。例如在水箱安装之后,要对其开展灌水试验,需要等到沉降稳定水箱完全后再进行管道的连接,并将管路做成明管,便于后期维护。
结语
近几年来,火电厂因设备腐蚀造成污染液体泄露的事件屡见不鲜,不安全事件的发生对周边环境造成污染,对相关人员的生命健康造成威胁,对企业的经济方面造成损失。因此,需要我们火电企业重视化学设备的腐蚀情况,加强设备的检查和治理,对建造材料、施工质量进行严格把关和监督,提高设备抗腐蚀性能,提高火电厂的安全性和经济性。
参考文献
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