摘 要:嘉兴发电厂二期工程化学补给水系统两套板框式316不锈钢加热器在短时间内相继损坏失效,在对换热器运行条件、失效宏观特征、腐蚀产物特征和材料化学成分的分析后,得出了应力腐蚀破裂的结论,并提出了相应的防范措施。
关键词:不锈钢;换热器;氯离子;应力腐蚀破裂
嘉兴发电厂二期工程化学补给水系统配有2×130ｔ/ｈ反渗透预脱盐系统和离子交换系统,为锅炉提供高质量的除盐水,在反渗透系统前配套设计了机械过滤器对反渗透进水进行混凝和过滤,
补给水系统于2004年9月投运,于2004年12月发现开始泄漏,两套板框式316不锈钢加热器在短时间相继损坏失效,使反渗透系统正常制水受到影响,究竟是什么原因导致换热器短时间内发生失效报废呢?我们在分析换热器运行条件、失效宏观特征、腐蚀产物特征和材料化学性能的基础上,分析了热交换器应力腐蚀成因,得出了应力腐蚀断裂的结论。并提出了相应的防范措施。
1 设备运行工况简介
失效换热器在除盐系统中起着加热反渗透进水的作用。换热器为板式结构,加热源为机组的辅助蒸汽,经过减温减压装置后,加热用汽的温度下降到150℃左右,压力大约在0.3～0.4ＭＰａ,加热器的薄板采用了316不锈钢(0Ｃｒ17Ｎｉ12Ｍｏ2)的波纹板,板厚度为1ｍｍ左右,一侧走汽,另一侧走水,运行过程中水压大约在0.5～0.6ＭＰａ,进水温约为0～15℃,加热后出水水温小于等于25℃。水侧与汽侧之间通过橡胶圈进行密封隔离,水侧的水为原水预处理后的出水,原水预处理通过采用原水加入聚合氯化铝进行混凝、澄清处理,并在预处理后还加入了次氯酸钠进行杀菌消毒,原水氯离子含量全年平均大约在80～130ｍｇ/Ｌ,经过预处理后的氯离子含量水平更高。而加热蒸汽中氯离子则在1μｇ/Ｌ左右。可以看出,水侧的氯离子的含量远远高于汽侧的氯离子含量。
2 换热器失效特征及腐蚀产物分析
对失效换热器加热板进行外观检查发现,加热板汽侧整体呈银灰色,换热器水侧和汽侧进口的波纹板处均有少量白色水垢沉积物,水垢很硬,垢下存在腐蚀点以及裂纹,裂纹是从汽侧开始发展的,裂纹呈树枝状,最长一条约35ｍｍ。宏观形貌见图1。并拌有局部点蚀存在,汽侧中部也均匀地分布着蚀点和缝隙腐蚀沟,深度大约在1ｍｍ;而加热板的水侧整体的颜色成淡淡的水锈黄色,水侧整体没有腐蚀点。电炉 |
