2022年安全技術(shù)N-309停用保護(hù)緩蝕劑的應(yīng)用.doc

1、安全技術(shù)N-309停用保護(hù)緩蝕劑的應(yīng)用 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)。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。 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)

2、備停用保護(hù)方法按作用原理分為以下3種： （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、鍋爐滿水保護(hù)法等。 （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。 （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；對(duì)加熱器曾試用過充氮法。但是，這些方法對(duì)系統(tǒng)的嚴(yán)密性要求比較高，而閥門經(jīng)常存在滲漏，所以，保護(hù)效果不理想。從19982000年之間的幾次割管檢查情況來看，在省煤器和過熱器的立式彎頭部位都有較大面積的停

3、用腐蝕現(xiàn)象，而且，機(jī)組停用后再次啟動(dòng)時(shí)，爐水長(zhǎng)時(shí)間發(fā)黑，含鐵量高，充分說明了停用腐蝕嚴(yán)重。上述這些方法還存在以下不足： （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)無法進(jìn)行保護(hù)； （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，但過熱器彎頭經(jīng)常積水無法放盡； （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，某些有效的方法如充氮法難以采用； （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)合本廠的實(shí)際情況，采用N-309停用保護(hù)緩蝕劑，

4、分別在2，3號(hào)機(jī)組停運(yùn)時(shí)使用，達(dá)到了預(yù)期的目的。 2 N-309停用保護(hù)緩蝕劑的應(yīng)用 2.1 N-309的緩蝕機(jī)理及性能 N-309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，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

5、成為障礙。這種膜可以滲入到垢層下面，隔絕水和空氣對(duì)金屬的腐蝕。 從國(guó)外研究結(jié)果可以知道該膜還具有以下性能： （1）機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，它可以重新溶入水中，該過程會(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）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； （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 加藥前的技術(shù)準(zhǔn)備 2.2.1 加藥量和加藥點(diǎn) 提高系統(tǒng)中N-309濃度可提高膜的性能及保護(hù)效果，一般水中的十八胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于210-6，就有防腐效果，但實(shí)際加藥量要提高35倍。 加藥點(diǎn)的選擇十分關(guān)鍵，一般原則是要避開前方的排汽點(diǎn)，因?yàn)槭税菲悍峙湎禂?shù)很大，

6、在排汽點(diǎn)損失嚴(yán)重。同時(shí)也要避開在水流速度較慢的水箱處加藥，以防十八胺融化后浮于水面無法進(jìn)入系統(tǒng)。一般在除氧器出口管上(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)，對(duì)于大機(jī)組可以采用兩點(diǎn)加藥。本廠的加藥系統(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N-309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。 2.2.2 停爐保護(hù)加藥時(shí)間 一般采用在機(jī)組滑參數(shù)停機(jī)過程中，主蒸汽溫度降至450以下時(shí)，將準(zhǔn)備好的藥液一次性打入熱力系統(tǒng)內(nèi)。不超過450主要考慮藥品的分解，常溫下N-309的成

7、膜性能很差?？s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。目前使用較多的是1.52.0m3/h加藥專用泵，可滿足停用保護(hù)的需要。加藥后，應(yīng)維持一定時(shí)間的熱力系統(tǒng)循環(huán)，再停機(jī)。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。 2.2.3 對(duì)凝結(jié)水精處理的影響 經(jīng)研究證實(shí)，十八胺對(duì)凝結(jié)水處理用的樹脂有影響，陽樹脂會(huì)大量吸附十八胺，吸附后樹脂密度變化，強(qiáng)度降低，而且很難用一般方法將樹脂中的十八胺清洗出來，所以對(duì)帶有凝結(jié)水處理的機(jī)組進(jìn)行保護(hù)時(shí)，應(yīng)避免十八胺與水處理樹脂接觸，制定較細(xì)致的實(shí)施方案和控制標(biāo)準(zhǔn)，并加強(qiáng)監(jiān)督。 2.2.4 保護(hù)后再次啟動(dòng)時(shí)的水

8、質(zhì)情況 據(jù)資料介紹，實(shí)施十八胺保護(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)金屬表面十八胺膜的脫落、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。隨著十八胺保護(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。 2.3 加藥操作過程 （1）接到機(jī)組滑停通知后，將凝結(jié)水處理系統(tǒng)撤出運(yùn)行，旁路全開，關(guān)好隔離門，確保不滲漏。 （2）在停機(jī)前8h，利用現(xiàn)場(chǎng)的加氨系統(tǒng)，維持系統(tǒng)

9、給水、爐水、過熱蒸汽、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。 （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。 （4）將計(jì)量好的N-309用50左右的凝結(jié)水按比例稀釋，充分?jǐn)嚢杈鶆蛑螅謩e加入到聯(lián)氨和磷酸鹽藥箱中。 （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N-309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。 （6）當(dāng)機(jī)組滑停在溫度350450范圍(此范圍可適當(dāng)放寬)，穩(wěn)定34h，保證藥劑充分循環(huán)，并形成保護(hù)膜。在此期間，每隔30min記錄一次

10、鍋爐壓力、蒸汽流量、蒸汽溫度及負(fù)荷。 （7）若在加藥過程中，出現(xiàn)打閘停機(jī)，應(yīng)開啟汽機(jī)的高低旁路循環(huán)，繼續(xù)加藥循環(huán)。 （8）從加藥前2h開始，每1h分析凝結(jié)水、爐水、給水、過熱蒸汽的pH和氨含量，保證成膜的最佳條件。 （9）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，打開高低旁路抽真空，進(jìn)行負(fù)壓烘干。 3 N-309的使用效果 （1）2號(hào)爐過熱器割管檢查，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。 （2）3號(hào)機(jī)組檢查除氧器和汽包，器壁有一層灰色的保護(hù)膜，松散的沉積物下面保護(hù)膜完整，都有良好的憎水性。割管檢查，管樣內(nèi)壁有一層