Коррозия при простое теплосети

Во время простоя вода из трубопроводов теплосети дренируется. Большая часть периметра трубы высыхает, но на нижней образующей может сохраняться влага. В ряде случаев по нижней образующей труб даже течет слабый поток воды. Температура воды в этих условиях примерно 20°С, а содержание кислорода в воде около 9 мг/кг. Считается, что процесс коррозии металлов в аэрированных растворах протекает в области активного равномерного растворения.Локальные коррозионные повреждения металла связаны с наличием на его поверхности пар неравномерной аэрации (см. § 1.3). ВТИ было установлено, что скорость общей коррозии стали Ст.Зсп в сетевой воде различных тепловых сетей в условиях, близких к эксплуатационным (интенсивное движение воды, температура, близкая к 100°С, концентрация О₂ С, несмотря на значительно более низкое содержание кислорода в воде при высоких температурах.°200-300 мкг/кг), была выше, чем в неподвижной аэрированной сетевой воде при температуре 20

С находится не в области активного растворения, а в области питтингообразования.В этом случае возникновение локальных коррозионных поражений металла может быть связано не только с парами неравномерной аэрации, но и с причинами, определяющими питтингообразвание в условиях пассивности: выходом на поверхность металла дислокаций, наличием на поверхности неметаллических включений и т.п.°В то же время при исследовании «проскока» кислорода в деаэрированную сетевую воду при температуре 70°С ВТИ было обнаружено, что повышение содержания кислорода в воде до уровня естественного насыщения приводит к резкому увеличению потенциала коррозии стали и, соответственно, к переходу процесса из области пассивности металла в область питтингообразования.В деаэрированных растворах железо может пассивироваться при температурах 20-40°С. Это позволяет предположить, что процесс коррозии стали в аэрированной воде при температуре 20-70

Рис. Схематическое изображение места разрыва трубы:

1 - металл трубы; 2 - коррозионная язва; 3 - место разрыва; 4 - слой сидерита; 5 - уровень шлама

С (начальное значение рН 9,2, конечное - 8,6). Потенциал коррозии стали в начале опыта был равен (-300) мВ, а затем снижался и через 6 ч составлял (-525) мВ, но еще не достигал стационарного значения. Скорость изменения потенциала коррозии со временем снижалась. На поверхности образцов после опыта наблюдались большие по площади наросты продуктов коррозии, под которыми после их удаления были обнаружены коррозионные пятна. Внутри пятен были видны питтинги, которые, исходя из характера изменения потенциала коррозии, начали образовываться в самом начале опыта. Продукты коррозии питтингов, распространяясь на окружающую их поверхность металла, вызывали образование пятен коррозии. Глубина и диаметр образовавшихся в опыте питтингов были значительно больше, чем питтингов, возникающих в опытах с деаэрированной водой того же состава (рН 8,6) при снятии анодных поляризационных кривых.°Для оценки влияния условий простоя на возникновение локальных поражений металла были проведены электрохимические измерения на стали Ст.Зсп в неперемешиваемой сетевой воде района № 5 Тепловых сетей Мосэнерго при температуре 20

Исходя из полученных данных стояночная коррозия в условиях теплосети представляет серьезную опасность. Во время простоя возможно появление локальных коррозионных поражений в первую очередь на нижней образующей труб, связанное, в частности, с наличием неметаллических включений в поверхностном слое металла. По-видимому, расположение язв в виде цепочек, иногда сливающиеся в упорядоченное поле язв на нижней образующей труб, связано со строчечным расположением неметаллических включений в металле.

Для предотвращения появления язв во время простоя теплосети необходимо минимизировать продолжительность этого периода. Чем выше агрессивность сетевой воды (содержание сульфатов и хлоридов), тем больше опасность простоя трубопроводов теплосети при неполном ее дренировании.

Для предотвращения коррозии трубопроводов теплосети в период длительного простоя целесообразно проводить их консервацию.

Показателем уровня скорости коррозии труб при их простое служит содержание железа в сетевой воде. В начале консервации концентрация железа составляла в отдельных пробоотборных точках 3,4 мг/кг. После консервации и пуска теплосети содержание железа в сетевой воде не превышало 0,4 мг/кг и через двое суток снизилось до 0,2 мг/кг, несмотря на снижение значения рН сетевой воды до 8,7-9,0.

Результаты проведенной консервации теплосети позволяют сделать следующие предварительные выводы.Представляется целесообразным при проведении консервации недеаэрированной водой поддерживать значение рН воды не менее 10. С учетом большого количества железооксидных отложений на внутренней поверхности труб, разветвленности теплосети и сложной гидродинамики системы желательно в ходе консервации поддерживать постоянную циркуляцию щелочного раствора хотя бы в течение первых двух недель консервации до достижения устойчивого значения рН во всей теплосети. После этого можно переходить на периодическую циркуляцию с постоянной подпиткой теплосети для поддержания в системе требуемого давления. Гидравлические характеристики консервации должны зависеть от объема и разветвленности теплосети. Для разработки общих рекомендаций необходимо накопление опыта консервации.