2　系統(tǒng)腐蝕問題

伊敏電廠的系統(tǒng)內(nèi)部管道腐蝕問題主要發(fā)生在高壓系統(tǒng)，在機組啟動階段和正常運行階段發(fā)生，采取的主要手段是利用各種檢修機會對各系統(tǒng)進行必要的檢查，及時發(fā)現(xiàn)腐蝕問題，采取措施進行有針對性的解決。
2.1　鍋爐啟動系統(tǒng)汽蝕
伊敏電廠鍋爐啟動旁路在啟動過程中存在汽水的膨脹問題,熱膨脹會導(dǎo)致水動力不穩(wěn)定,蒸汽帶水，當流道內(nèi)局部地方液流壓力降低到某極限值時，液流發(fā)生空泡，這些充滿著氣體或蒸汽的空泡很快膨脹、擴大并隨液流行至較高的壓力區(qū)又迅速凝縮、潰滅，同時伴有噪音、振動,對流道材料產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象。
2003年6月對#1爐啟動旁路分離器分進閥NA059、NA060門后管段進行檢查測厚時，發(fā)現(xiàn)門后短接壁厚已出現(xiàn)嚴重減薄，其中門后短接局部壁厚由45mm減薄為30mm以下，短接后管段局部壁厚減薄到20mm以下,割管檢查發(fā)現(xiàn)NA059、NA060閥門的出口套管已嚴重損壞，門后短接及短接后管段上半周約30度范圍內(nèi)內(nèi)壁出現(xiàn)嚴重的損壞情況，管段損傷處表面粗糙不規(guī)則(見圖)。
#1爐甲分進閥059門后短接汽蝕情況#1爐乙分進閥NA060出口側(cè)襯套損壞情況

2.1.1　原因分析
啟動旁路分進閥NA059，NA060為俄供超臨界壓力電動調(diào)節(jié)閥，型號為993-175-з，通徑150mm，出入口接口規(guī)格為φ230*30，公稱壓力為28.4Mpa，溫度510℃，門體材質(zhì)為12Cr1MoV。門前后短接材質(zhì)為15Cr1Mo1V，規(guī)格為φ245*45，長度為400mm，兩端按與閥門及直管段接口規(guī)格加工出過渡段，短接以外管段材質(zhì)為12Cr1MoV，規(guī)格為φ245*34。在啟動初期,鍋爐處于帶分離器運行工況時,內(nèi)置閥前受熱面的24.5MPa的汽水混合物通過分進閥調(diào)節(jié)進入汽水分離器,進行汽水分離，該閥門在啟動過程中長期處于半開半關(guān)，門后壓力由零逐漸增加到與門前壓力基本相同。當水流過半開位置的閥瓣時，其速度大于入口處的速度，介質(zhì)壓力不僅低于入口壓力且下降至汽化壓力以下，當水的壓力下降到汽化壓力點時，介質(zhì)內(nèi)部將產(chǎn)生氣泡，氣泡隨著壓力繼續(xù)下降而長大，當介質(zhì)流過閥瓣后，在閥瓣出口壓力恢復(fù)到汽化壓力點上時，氣泡不再作為蒸汽狀態(tài)存在，而是立即返回液態(tài)，由于蒸汽體積比相同質(zhì)量的水體積要大，所以氣泡發(fā)生從較大體積到較小體積的“內(nèi)爆”現(xiàn)象，釋放出的能量產(chǎn)生強烈的沖擊波，形成汽汽蝕現(xiàn)象。根據(jù)運行工況初步分析，在啟動時期由于分進閥前后壓差很大，閥門運行工況惡劣，導(dǎo)致閥門NA059、NA060出口襯套及短節(jié)產(chǎn)生汽蝕損傷，而鍋爐正常直流運行時則不會有此類情況發(fā)生。
2.1.2　采取的檢修策略
啟動旁路分進閥門后汽蝕發(fā)生只有在鍋爐進行上水時才能出現(xiàn)，當機組正常運行之后便不會有此情況發(fā)生，所以努力提高機組的可靠性，盡量減少機組的啟停次數(shù)才是最有效的控制汽水沖刷管道的方法。從原設(shè)計及安裝實際來看，俄方已考慮到了此處的情況，故此采用材質(zhì)為15Cr1Mo1V，規(guī)格為φ245*45的短節(jié)裝在門后，以增加該處的抗汽蝕能力。目前因分進閥門后短節(jié)因短接材質(zhì)（15Cr1Mo1V）比較特殊在國內(nèi)很難選到替代品，只好將#1鍋爐NA059，NA060門前完好無損的短接（材質(zhì)（15Cr1Mo1V）移至了門后，原門前短節(jié)處改用12Cr1MoV材質(zhì)，將#1爐損壞的NA059，NA060閥門更換，并對損壞的閥門進行了修復(fù),將出口套筒進行了更換。因為汽蝕所損壞的部位都應(yīng)在管道上部，其下部是完好無損的，而且只有在介質(zhì)具有縮放截面時才會發(fā)生汽蝕，將#2爐NA059，NA060門后短接旋轉(zhuǎn)180°,將#1爐修復(fù)好的閥門安裝在#2爐上。在機組熱態(tài)沖洗前后，啟動分離器前后管道振動嚴重，同時引起分進閥、分排閥強烈振動。在伊敏電廠曾因振動引起這些閥門跑限位、卡澀等原因延誤啟動或啟動失敗。因此運行中應(yīng)避免在此工況下長期停留。啟動前加強水質(zhì)監(jiān)督，盡快通過熱態(tài)沖洗。日常檢修中注意重點加強此處設(shè)備的檢查和維護。
2.2　汽機高加流動加速腐蝕（FAC）
伊敏電廠#2機組在投產(chǎn)10個月后，高壓加熱器換熱盤管的進水口附近就發(fā)生了嚴重的腐蝕減薄泄漏，致使高壓加熱器不能正常投運。伊敏電廠在機組停運時對高加進行了全面的檢查，發(fā)現(xiàn)高加發(fā)生泄漏的部位集中在凝結(jié)水冷卻區(qū)14排和蒸汽凝結(jié)區(qū)下部36排盤香管接供水聯(lián)箱的部位（見圖左側(cè)），通過對#2機組三臺高加盤香管全面測厚檢查以及割管檢查，發(fā)現(xiàn)此區(qū)域的彎管從聯(lián)箱焊口到其后約150mm的長度內(nèi)均存在腐蝕減薄，管壁內(nèi)側(cè)有腐蝕麻坑（見圖右側(cè)）。
高加損壞的部位和內(nèi)表面狀態(tài)

2.2.1　高加漏泄原因分析
根據(jù)現(xiàn)場實際運行參數(shù)，給水流量在1000t/H～1500t/H之間，每臺高加盤香管為684盤，盤香管規(guī)格為ф32×5mm，管內(nèi)額定流速為1.069m/s。根據(jù)理論計算：Re=Vd/ν=1.069×0.022/（1×10-6）=2.4×104＞20000，判斷盤香管內(nèi)流動狀態(tài)為紊流狀態(tài)，在盤香管的彎頭處，水流動條件非常惡化，由于水處于還原狀態(tài)下，鐵表面形成的四氧化三鐵氧化膜的附著力差，在水流的沖擊下會撕裂、溶解使之鐵的表面不再具有保護性，即發(fā)生流動加速腐蝕（FAC）。
2.2.2　高加漏泄檢修策略
為有效抑制流動加速腐蝕，采取策略方向有兩種：一是材料本身能形成良好的保護膜，二是環(huán)境促使材料形成良好的保護膜。伊敏電廠對于#2機組已檢查出的減薄盤香管進行更換，盤香管與聯(lián)箱連接部分更換為合金鋼管來提高耐流動加速腐蝕性能。另外，伊敏電廠與國電熱工研究院合作于2003年10月對#2機組進行給水加氧處理，目的是使鋼鐵表面形成耐流動加速腐蝕的α-Fe2O3氧化膜。給水由AVT改為OT運行方式后，高加盤香管內(nèi)表面形成均勻、致密的氧化膜，而原來采用的AVT運行方式時，內(nèi)表面有密密麻麻的腐蝕坑點。經(jīng)檢測爐前給水含鐵量的大幅度降低，說明#2機組高壓加熱器系統(tǒng)的流動加速腐蝕（FAC）得到了明顯的抑制，進入鍋爐的腐蝕產(chǎn)物也隨之大幅度降低，這同時大大降低鍋爐省煤器和水冷壁腐蝕產(chǎn)物的沉積量，從而也會延長鍋爐的化學(xué)清洗周期。
AVT時高加盤香管內(nèi)表面狀態(tài)OT時高加盤香管內(nèi)表面狀態(tài)