Трубки из сплава МНЖ-Мц 5-1-0,8 применяются взамен латунных при пресных и чистых морских водах, не содержащих сульфидов и аммиака. Сплав с 30% Ni хорошо противостоит действию аммиака, и трубки из этого сплава могут применяться в выходной зоне трубного пучка (воздухоохладительной секции), если при трубках из других медных сплавов в этой зоне наблюдается их аммиачная коррозия (см. п. 11.2.6). Но этот сплав непригоден при кислых водах.
Трубки из медно-никелевых сплавов подвержены язвенной коррозии под отложениями, и даже сравнительно редкие локальные отложения могут приводить к образованию в них течей. При кислых водах или содержания в воде сульфидов они могут подвергаться пробочному обезникелеванию.
Трубки из нержавеющих сталей и титана, не применяющиеся пока в отечественных конденсаторах стационарных турбоустановок, здесь не рассматриваются.
11.2.5. Для предотвращения или замедления коррозии конденсаторных трубок из медных сплавов с водяной стороны наряду с выбором их материала, учитывающим свойства охлаждающей воды, и выполнением требований, предъявляемых к их изготовлению, транспортировке и хранению, весьма важным является поддержание в условиях эксплуатации достаточной чистоты внутренней поверхности трубок (см. разд. 14) и осуществление в случае необходимости мероприятий, способствующих образованию на этой поверхности прочной и плотной защитной пленки.
Образованию на поверхности медных сплавов оксидной пленки, обладающей повышенными защитными свойствами, способствует содержание в воде гидратированных окислов железа. При этом на поверхности естественной оксидной пленки - слоя, состоящего в основном из окислов меди, образуется сцепленный с ним второй оксидный слой, представляющий собой гомогенный слой окиси железа. Поскольку окислов железа, попадающих в охлаждающую воду в результате коррозии стальных элементов водозаборных сооружений, обычно недостаточно, рекомендуется особенно при соленых (морских) и солоноватых водах дозирование в охлаждающую воду сульфата железа (FeSO4) или других соединений железа или же установка в передней водяной камере конденсатора железных анодов. Этот метод упрочнения защитной пленки пригоден как для новых, так и для проработавших уже трубок.
При непрерывном вводе сульфата железа исходят из дозы Fe++, составляющей 0,01-0,03 мг Fe/кг (или 0,05-0,15 кг FeSO4×7H2O/кг), при периодическом вводе дозу увеличивают, например при ежесуточном дозировании в течение 1 ч до 1 мг Fe/кг (или 5 мг FeSO4×7H2O/кг). Дозирование сульфата железа рекомендуется учащать в первый период работы новых трубок и после перерывов в работе конденсатора с опорожнением его от воды, так как при высушивании трубок защитная пленка может растрескиваться и частично отслаиваться. Концентрированный раствор сульфата железа должен вводиться в охлаждающую воду возможно ближе к конденсатору во избежание преждевременного его окисления и выпадения соединений железа в виде хлопьев. Должно обеспечиваться хорошее перемешивание вводимого раствора с основной массой воды.
Образованию стабильной защитной пленки на поверхности трубок при дозировании сульфата железа может препятствовать значительное содержание в воде абразивных примесей (песка, золы).
11.2.6. Повреждения трубок, вызываемые эрозией или коррозией их с паровой стороны, наблюдаются значительно реже. Они могут вызываться эрозией в первых двух рядах трубного пучка со стороны входа в него пара, содержащего капельную влагу, при значительной скорости последнего ("каплеударная" эрозия) или в местах ввода в конденсатор горячих дренажей и аммиачной коррозией трубок на стороне выхода паровоздушной смеси из воздухоохладительной секции трубного пучка, где концентрация газов (аммиака, кислорода и двуокиси углерода) являются наиболее высокой.
Поскольку скорость пара на входе в трубный пучок ограничивается в отечественных конденсаторах по соображениям, связанным с улучшением их теплотехнических показателей, значительная эрозия трубок в первых рядах трубного пучка в них, как правило, не наблюдается. Локальная эрозия возможна при большой неоднородности распределения скоростей пара, поступающего в трубный пучок, в местах повышенных его скоростей. Образование вследствие этого неплотностей может быть избегнуто путем установки в периферийных рядах трубок с большей толщиной стенки (до 1,5-2 мм вместо обычной толщины 1 мм) или изготовленных из более стойкого к эрозии материала.
Аммиачная коррозия трубок из латуни или медно-никелевого сплава, содержащего 5% Ni с паровой стороны в зоне выхода паровоздушной смеси из трубного пучка, может возникать при аммиачно-гидразинной обработке питательной воды и продолжительной работе турбоагрегата на режимах, при которых концентрация газов (аммиака, кислорода и двуокиси углерода) в удаляемой из конденсатора парогазовой смеси является сильно повышенной (при частичных нагрузках, значительных присосах воздуха и низких температурах охлаждающей воды). Она может быть устранена путем установки в воздухоохладительной секции пучка трубок из материала, стойкого к аммиачной коррозии (например, медно-никелевого сплава с 30% Ni); или орошения трубок воздухоохладительной секции конденсатом из основного трубного пучка.
11.2.7. Для обнаружения коррозионных или эрозионно-коррозионных повреждений трубок на более ранней стадии, до начала быстро нарастающего выхода их из строя из-за образования сквозных отверстий, следует периодически осуществлять контроль за состоянием трубок, особенно со стороны охлаждающей воды. Контроль за состоянием трубок может осуществляться путем:
- визуального (при длине трубок менее 8 м) или визуально-оптического с помощью эндоскопов) осмотра внутренней поверхности трубок;
- выемки из конденсатора образцов трубок для проверки наличия, характера и размеров локальных повреждений с обеих сторон стенки и ее толщины, контроля за состоянием защитной пленки на внутренней поверхности;
- применения метода вихревых токов (токовихревого прибора с внутренним датчиком-зондом), позволяющего выявить повреждения трубок с внутренней и наружной стороны, а также производственные дефекты, не обнаруженные при приемке трубок (раковины, посторонние включения и др.).
11.3. Неплотности в трубных досках
11.3.1. Достаточного внимания требует к себе обеспечение плотности многочисленных соединений трубок с трубными досками. Эти соединения выполняются, как правило, путем вальцевания трубок в отверстиях трубных досок. Вальцевание трубок следует производить автоматическими или полуавтоматическими вальцовками с ограничением максимального крутящего момента и в соответствии с инструкцией завода-изготовителя конденсатора.
Установка и вальцевание трубок при сборке нового конденсатора производится монтажной организацией под наблюдением представителя завода, при замене трубок в старых конденсаторах - специализированной ремонтной организацией.
11.3.2. При выполнении всех требований, предъявляемых к вальцеванию, соединения трубок с трубными досками обладают достаточно высокой прочностью и плотностью.
Течи в этих соединениях могут вызываться недостаточной предварительной очисткой отверстий в трубных досках, недовальцеванием части трубок или вальцеванием их на недостаточную глубину (она должна составлять 0,75-0,90 толщины трубной доски) и другими дефектами производства, не обнаруженными при проверке плотности соединений после окончания вальцевания и выявившимися в условиях последующей эксплуатации при воздействиях на вальцовочные соединения продольных усилий в трубках, вибрации трубок и др.
Если за время предыдущей работы конденсатора замена в нем трубок производилась уже несколько раз, возможно нарушение в результате повторных выемок и вальцеваний трубок правильности формы отверстий в трубных досках. В таких случаях целесообразно выправить отверстия с помощью развертки. Но разность между диаметром отверстий и наружным диаметром трубок не должна при этом превышать примерно 0,6 мм.
Обнаруженные неплотности вальцовочных соединений должны быть устранены путем подвальцевания трубок (незначительные капиллярные неплотности, оставшиеся после вальцеваний, при повторной проверке обычно не обнаруживаются благодаря заполнению их продуктами коррозии трубной доски из углеродистой стали). В случае необходимости дополнительное уплотнение вальцовочных соединений может быть достигнуто путем нанесения на трубные доски со стороны водяной камеры покрытия из битумной мастики или синтетического материала [17].
При высоком солесодержании охлаждающей воды для предотвращения ее присоса в паровое пространство через неплотности в трубных досках последние выполняются иногда двойными: трубки вальцуются с каждой стороны в двух досках, установленных с зазором между ними 15-20 мм. Полость между каждой парой досок заполняется конденсатом, давление которого поддерживается на уровне, превосходящем давление охлаждающей воды в водяной камере, вследствие чего при неплотностях в вальцовочных соединениях первой и второй досок охлаждающая вода не может проникать в паровое пространство. Применение двойных трубных досок может приводить к трудностям при замене поврежденных трубок в условиях эксплуатации.
11.3.3. Иногда водяные неплотности могут возникать в сварных соединениях трубных досок с корпусом конденсатора или соединениях между собой частей крупных трубных досок, разрезаемых перед транспортировкой конденсатора, из-за непроваров или образования трещин в сварных швах.
В зависимости от размера этих неплотностей они могут устраняться путем подварки, нанесения двух-трех слоев масляной краски при выключенной по воде половине конденсатора и вакууме в паровом пространстве иди нанесения уплотняющего покрытия (см. п. 11.3.2).
11.4. Механические повреждения трубок