Зависимость кинетики распада молекул гидро-закиси железа от температуры среды
Процесс термолиза ускоряется с повышением температуры. При значениях температуры 200...250 °С скорость процесса разложения молекул гидрозакиси железа становится равной, а затем выше скорости их образования. По этой причине на некотором уровне температуры считается возможным окисление стали молекулами воды с образованием пленки магнетита, обладающей существенно большей адгезией к основному металлу: ЗРе+4Н20-*Ре304+4Н2.
Определяющим фактором обоих рассматриваемых процессов является зависимость кинетики распада молекул гидрозакиси железа от температуры среды. На рис. 2 представлена зависимость времени распада Ре (ОН)2 от температуры, рассчитанная на основании экспериментальных данных с исходной твердой фазой вещества [6]. В случае молекулярно-дисперсного состояния Ре (ОН)2 скорость процесса термолиза, вероятно, несколько выше. Однако есть все основания полагать, что влияние температурного фактора сохраняется идентичным.
На рис. 2: 2, 3 — средние значения температуры внутренней поверхности входных участков труб ПВД в начале зоны конденсации пара. Как видно из рисунка, входные участки труб первого по ходу воды ПВД оказываются в наименее благоприятных условиях, при которых прочная защитная пленка магнетита не может сформироваться из-за чрезвычайно низкой скорости распада Ре (ОН)2. В этих условиях гидродинамическое воздействие потока и закономерно интенсифицирующаяся при повышенных температурах коррозия металла приводят к существенному износу входных участков труб первого по ходу воды ПВД и загрязнению питательной воды соединениями железа.
Результаты промышленных испытаний, проведенных НПО ЦКТИ на блоках 300 МВт Киришской, Трипольской и Литовской ГРЭС, однозначно подтверждают, что именно первый по ходу воды ПВД вследствие интенсивного протекания в нем эрозионно-коррозионных процессов является определяющим источником поступления соединений железа в питательную воду (рис. 3, кривые 1—5). Одновременно следствием именно коррозионных процессов является резкое возрастание кон-, центрации водорода в тракте ПВД-6 (до 30 мкг/кг Н2).
Как следует из рис. 3, контроль за концентрацией соединений железа в интегральной точке после первого по ходу воды ПВД позволяет оценивать интенсивность износа трубной системы ПВД и контролировать степень совершенства водно-химического режима и конструкции аппарата.
На основании изложенного, а также результатов отечественных и зарубежных исследований можно сформулировать и дать оценку основным направлениям повышения надежности входных участков змеевиков первого по ходу воды ПВД, в максимальной степени подверженных эрозионно-коррозионному износу при длительной эксплуатации с номинальными параметрами.