不锈钢管凝汽器的维护与管理

发布:2015-10-24 22:17      点击:
凝汽器健康与否对发电厂 的安全 、 经济运 行有着极其重要的意义 。 我国新型凝汽器管材品种的开发 、 研制及其应用 , 取得了大量的经验和结果 , 为发电厂 凝汽器管选材提供了更多的选择 , 目前 国内新建超 (超 川宙界机 组越来越多的选择使用不锈钢管作为凝汽器的热交换管 , 即使是以前使用铜管的凝汽器 因铜材涨价而更换不 锈钢凝汽器管不需要增加额外投资 费用 , 因而也纷纷将铜管凝汽器更换成 了不锈钢管凝汽器 。不锈钢 与大多数铜合金材料不 同 , 它在普通冷却水中为钝态 , 不需要再次生成保护膜 。 不锈钢管能够抵抗硫离子 、 氨等污 染水源 的腐蚀并具有优异的抗磨蚀性 , 当冷却水中含有缓蚀离子时 , 其耐蚀 性将变得更 强 。 一般情况下 , 除点蚀 、 缝 隙腐蚀 、 微 生物腐蚀外 , 其它类型 的腐蚀极少 发生 。 所以不锈钢管以其优越的耐蚀性能 , 受到了广大用户的青睐 , 但它像其它材料一 样 , 也 有适用性 , 同样需要 精心 的管理 和维护 , 才能充分发挥其优越性 , 否则也会在短时间内发 生腐蚀损坏 。
1 正确选用不锈钢管
正确选材是保证凝汽器安 全可靠运 行的基础。
根据资料统计 , 目前不 锈钢品种已超过 6 0 多种 , 其中有一 半以上 的品种是可 以应用于凝汽器的 , 但由于加 工 工艺和微量添加元素等的不 同 , 不 同牌号不锈钢的物理化学性能也存在较大的差别 。 由于不锈钢对氯离子的敏感性很 强 , 所以选材时应特别注意水中的氯离子含量 , 一般参照表 l 执行
  
事实证 明 , 不锈钢管 的腐蚀受多种 因素影 响 ,单单依据氯离子含量进行选材还 不 够 , 因此凝汽器选用 不锈钢管时应根据所 采用 的循环水水质做选材试验 , 并参考 国内外运 行经 验进行 。 只有这样 , 才能避免盲 目选 材 , 因而 避免 因选 材等级 过高而造成浪费 , 或选 材等级偏低而给机组的安 全 稳定运行带来隐患

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2.1 不锈钢管验收

不锈钢管到达现场后 , 首先应进行外观 目视检查 , 确保不锈钢管无可 见压 扁 、 变形等缺陷 , 然后抽样进行化学成分分析和外形尺 寸校核 ; 之后应进行涡流探伤 , 最好能做到 10 % 涡流探伤 。 据不 完全统计 , 凝汽器不锈钢管经 涡流探伤检 出的不合格率有时会超过万 分之五 二
.2 2 精心组 装
凝汽器不 锈钢管的组装方式特别是管板和管的连接方式与铜管凝汽器不 完全相同 , 铜管凝汽器一般采用胀接方式 , 而不锈钢管凝汽器则采用“ 胀接 ” 或“ 胀接+ 焊接 ” 的方式 。 由于不锈钢的可 焊性极差 , 高温氧化性也 比较差 , 所 以焊缝表面易产生过烧现象 ; 如果遇到少量 的油 、 锈 、 水等杂物还会增大产生较大颗粒气孔的倾 向 。 另外 由于采用较 大的焊接 电流不 仅使控制焊 接变形 的困难加大 , 而且 由于碳钢板的复合爆破焊接 , 还 可 能使基板不 锈钢一 侧的含碳量增加 , 从而增大焊缝产生晶间腐蚀的倾 向。 因此 , 为获得优质的焊缝 , 保证凝汽器管 口和管板间严密不漏 , 就需要精心组装不锈钢管凝汽器 。 与铜管相比 , 除选择合理的工艺规范外 , 保持作业环境清洁干燥和不锈钢管/板表面的高度清洁度非 常关键 ;我们曾经在一 台 35 0 M W机组不 锈钢管凝汽器组装现场看到法国工程师穿着白袜子在密封室 内焊接不 锈钢管的场景 。
.2 3 投运 前严 密性检验及 系统检查
投运 前的严密性检验分汽侧和水侧 : 冷却水侧的严密性检验只能使用干净的水 , 不 能使用含有悬浮物或含盐量高特别是氯离子浓度超过其许用浓度的地表水 。 据资料报道 , 以除盐水为介质运行的 X10CrNIT189 ( TP321 )管道在进 行水 压 试验时错误地使用 了悬浮物含量很高 的天 然咸水 , 结果投运 时发生 了泄漏现象 ;取样检查 , 发现管子表面 发生了点蚀 。
严密性检验后如果不及 时投运 , 应将水排掉并将人孔门一直敞开 , 以便于凝汽器内部通 风干燥 ,最好使用无油压缩空 气对凝汽器管进行干燥吹扫 。汽侧 的严密性 检验只 能 使用除盐 水或凝结水 , 为了防止支撑板 内发生 缝隙腐蚀和 碳钢构件的腐蚀 , 应 向水 中添加缓蚀剂 , 至少 应使用加氨调整 p H 后的除盐水 。另外 , 投运前还 应对凝汽器进出水管进行认真的清理 , 清除可能存在的各种杂物 , 投运后 第一
期间还 应对冷水系统进行认 检查 , 除一 次滤 网上和沉积 的杂物 管内的杂物 应对胶球清洗系统和杀统等进行认真检查和调试 , 这些 设
3运行维护与管理
3.1 保持不锈钢管的内部清洁
由于不锈钢对氯离子的敏感性较强 , 当氯化物在垢层下浓缩达到危害性浓度时 , 就会引起不锈钢凝汽器管的点蚀 。 因此保持不锈钢管的内部清洁对防止凝汽器不锈钢管的腐蚀起着非常重要的作用 。众所周知 , 当氯化物含量一定时 , 随着水流速度的增加 , 不锈钢管遭受腐蚀的可能性降低 。 因此 , 在不 引起 不 锈钢管产生 冲击腐蚀的情况 下 , 不锈钢管凝汽器应尽量 以高流速运 行 。 有资料表明 ,不锈钢管内的冷却水流速在 s m / S 以 内都不 会出
现 冲击腐蚀损坏 在发电厂 实际运 行 中几乎不 必担心 冷却水流速高对不锈钢管产生 冲击腐蚀 , 与此相反 , 发 电厂往往为了节约 厂 用电而 采用循环水泵单泵运 行方式 ; 这不 仅不 利于 传热 , 更重要的是会造成淤泥在管 内和水室沉积 , 为不 锈钢管发生腐蚀留下隐患 二胶球清洗是保持凝汽器管 内部清洁的有效措施 , 它是能在运 行中连续 清洗凝汽器管表面污物 、沉积物的巧 妙方法 , 主要 利用冷却 水的流动压 力 ,依靠胶球与管内壁的连续摩擦作用 , 将管壁上 的附着物擦去 , 也可 防止新的附着物粘在管壁上 ; 因此在恢复凝 汽器的真空度和防止凝汽器管的腐蚀上 非常有效 。 使用 中应特别注意胶球直径的选择 ,过大易造成堵塞 , 形成腐蚀 , 过小则起不到清洗作用 二
一 台 2 0 0 年投运 的 3 5 0 M W 机组 , 2 0 0 7 年 以前循环水均采用双泵运 行 , 目 _胶球清洗系统运 行正常 , 每次停机 检查 不锈钢管内均 比较干 净 ; 2 00 8年开 始单泵运 行 , 之后 不 久 胶球清洗系统收球率即开 始下 降 , 9 月份小修检查 即发现约有 14 / 的管内有淤泥堵塞 。 由此 可见 , 保持一定流速对保证管内清洁和胶球清洗系统正常运 行起着关键作用

3 2 高度重视不 锈钢管凝汽器的杀菌灭藻
一方面 , 微生物的生 长 , 特别是 粘性细 菌 的生
长常常会污 染冷却水管 , 采用机械方法还 无 法完全除去这类细菌 ; 另一 方面 , 不 锈钢管又不 像铜份那样具 备杀菌作用 , 却又 同其它材料一 样 也存在微生物腐蚀 , 所 以 不锈钢管的杀菌灭 藻工作就显得尤其重要 有一 台亚临界机组的凝汽器采用 不锈钢管 , 其安装过程采取了严格的保证措施 , 投运后第一 个小修周期 内 , 循环 水的加氯杀菌系统运行正常 , 不 仅不锈钢管 内干净 , 而 且管板
_上几 乎没有发现腐蚀迹象 ;第二个小修周期 内 , 由于加氯机故障又 缺维修配件 而不 能正常投运 , 结果凝汽器内不仅有臭味 , 而 且管内有粘泥沉积 , 管板和水室壁出现了多处局部腐蚀现象 , 个别地 方腐蚀 区面
积达 1Cm2 以 上
不锈钢管的杀菌灭 藻方法很多 , 长时间采用一种杀菌剂时 , 细菌的耐受性会提高 , 这时需要增加杀菌剂用量或更换其它种类的杀菌剂 。 采用冲击加氯方法时 ( 一般维持余氯含量 2mg/L 一 3 mg/L )要 特别小心 , 游离氯过剩量过大或 由于 分配 不均使局部氯含量过高都会引起管子出现点蚀 。 采用固体含氯杀生剂时 , 应特别关心 其溶解情况 , 如果未完全溶解的固体 含氯杀生 f l J 直接粘附在不锈钢管上会在较短时间内引起该处点蚀

4 停 备用保护
不锈钢管凝汽器的停运保护 「作 比铜管凝汽器更为重要 , 因为高流速下处 于钝化状态的不 锈钢表面会在停运期间产生 点蚀 。 不 锈钢管凝汽器停运时要特别注意氯化物的富集 , 因 为凝汽器停用时 , 不 锈钢管 内的残留循环 水会蒸发浓缩 , 沉积物下 的 l C 一 浓度增 大 , 致使某些地方超过 不锈钢管的许用 1 C 一浓度 , 而引起其快速腐蚀 有资料报道 :一 台采用 3 0 4 不锈钢管 的凝汽器 , 其循环 水的 1 C -浓 度并不 高 , 但由于运 行中短 时过热 , 长期停用时又 没有采取有效的保护措施 , 不锈钢管即发 生 了点蚀要 彻底防止 不锈钢管凝汽器在停备用 时 不发生氯化物的富集 , 只有采用 彻底 的湿式或 卜式保护法 。 如果采用 干式保护 , 其最简便的方法就 是将凝汽器内循 环 水放 空 并立 即用除盐 水冲洗 , 然 后用鼓风 机通 风使凝汽器 管干燥 并一 直保持干燥状态 直至检修结束 , 这 期间水室 的所有人 孔 盖 在投
运前都应一 直敞开 。 如果采用湿式保护 , 则在凝汽器排空后注入除盐水 , 并始终保持满水位 (。 如果停机后凝汽器内没有检修任务而 停机 时间又很 短 ,也 } 一可保持循环 水运行状态 。 不管采用哪一 种保护方法 , 在凝汽器停运前都要投运 胶球清洗装置 , 并切记 不 可使不锈钢管内长期残留静态循环 水

5 其 它
4 停 备用保护
不锈钢管凝汽器的停运保护 「作 比铜管凝汽器更为重要 , 因为高流速下处 于钝化状态的不 锈钢表面会在停运期间产生 点蚀 。 不 锈钢管凝汽器停运时要特别注意氯化物的富集 , 因 为凝汽器停用时 , 不 锈钢管 内的残留循环 水会蒸发浓缩 , 沉积物下 的 l C 一 浓度增 大 , 致使某些地方超过 不锈钢管的许用 1 C 一浓度 , 而引起其快速腐蚀 有资料报道 :一 台采用 3 0 4 不锈钢管 的凝汽器 , 其循环 水的 1 C -浓 度并不 高 , 但由于运 行中短 时过热 , 长期停用时又 没有采取有效的保护措施 , 不锈钢管即发 生 了点蚀要 彻底防止 不锈钢管凝汽器在停备用 时 不发生氯化物的富集 , 只有采用 彻底 的湿式或 卜式保护法 。 如果采用 干式保护 , 其最简便的方法就 是将
凝汽器内循 环 水放 空 并立 即用除盐 水冲洗 , 然 后用鼓风 机通 风使凝汽器 管干燥 并一 直保持干燥状态 直至检修结束 , 这 期间水室 的所有人 孔 盖 在投
5.1 不 能忽视管板的电偶腐蚀
电偶腐蚀是金属的一 种快速腐蚀形式 , 因为其在腐蚀溶液 中是与 贵金属 以 电接 触 的形 式存在 。 所以 当管板和不同材质的管子安 置在一起 时即会巡受 电偶腐蚀 , 与此同时 , 铸铁材料的水室也遭受电偶腐蚀 , 这是因为凝汽器里 其它材质都 比它贵得多的缘故 。 阴极保护是解决这一 问题 的方法之一 , 但需要进行适当的设计 、 施工和维护

5 2 应考虑消除凝汽器的振动
在役凝汽器用不锈钢管取代铜管时 , 由于 管壁减薄 , 且不锈钢 的密度又 比铜小 , 所 以其管束的固有频率会下降 , 即有可能产生振动 , 为此应经振动校核计算 , 对在役凝汽器可能要增加隔板 。
.5 3 着重防止落物损伤
由于凝汽器用不 锈钢管均为薄壁管 , 一 般情况下厚度为 .0 5 m m 一 .0 7 m m , 当有重物下落时极易砸伤钢管 , 已有 2 台 6 0 M W 超临界机组 不锈钢管凝汽器在 16 8 h 整套启动期间发生泄漏 , 后经检查发现均为落物砸伤所致 。 因此 , 基 建或检修过程 , 应特别注意清理汽轮机低压缸排汽系统 的杂物 , 并确保凝汽器汽侧各部件如疏水挡板等安装牢固 。
6 结 语
凝汽器的维护管理应贯彻 全过程管理和综合治理的指导思 想 , 切实把好每一 个环 节 , 才能保证其健康稳定 ; 否则 , 无论哪一 环 节疏忽都将造成安全隐患 , 从 而影响机组的安全稳定经 济运行