Результат интеллектуальной деятельности: Способ защиты от коррозии энергетической установки

Изобретение относится к теплоэнергетике и предназначено для использования при эксплуатации энергетического оборудования и трубопроводов, в том числе тепловых и атомных электрических станций, для снижения скорости коррозии металлических поверхностей оборудования и трубопроводов как в период эксплуатации, так и в период простоя, в том числе на период профилактических и ремонтных работ.

Известен способ защиты от коррозии пароводяных трактов энергетических установок, заключающийся в приготовлении консерванта в виде пароводяной смеси с октадециламином с температурой не менее 70°C, заполнении пароводяного тракта за счет ввода консерванта в движущийся поток рабочего тела одновременно в каждый из элементов из однородного металла при температуре 80-350°C, предварительно выравнивая температуру металла пароводяных трактов турбоустановки путем охлаждения и нагрева различных элементов из однородных металлов, и консервацию в течение времени, необходимого для сорбции консерванта в количестве не менее 3 мг/м² (см. Патент RU №1681736, МПК C23F 11/00). Консервант в виде пароводяной смеси октадециламина и рабочего тела подают в контур турбоустановки при температуре не ниже 70°C, поскольку температура плавления указанного соединения 53°C и при комнатных температурах оно представляет собой твердое воскообразное вещество. Для приготовления и подачи консерванта в контур турбоустановки, а также выравнивания температуры турбоустановки путем охлаждения и нагрева перед вводом консерванта необходимо создание специальной установки. Консервацию проводят при температурах выше 70°C.

Недостатком указанного способа является низкая технологичность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ защиты от коррозии энергетических установок (см. Патент RU №2403320 МПК C23F 11/14, опубл. 10.07.2010), включающий заполнение эмульсией первичных пленкообразующих алифатических аминов C₁₆-C₁₈ с температурой 20-30°C и менее одновременно каждого пароводяного тракта, разогрев оборудования и консервацию циркуляцией эмульсии с рабочим телом. Перед заполнением пароводяного тракта осуществляют приготовление эмульсии первичных пленкообразующих алифатических аминов с температурой 20-30°C. После заполнения эмульсией каждого пароводяного тракта разогревают оборудование до температуры выше 100°C. Одновременное заполнение пароводяных трактов энергетической установки может быть осуществлено либо несколькими установками, либо сетью линий дозирования, соединяющих точки дозирования и установку дозирования. Консервацию производят при температурах выше 100°C.

Недостатками указанного способа являются высокие энергетические и трудовые затраты.

Технической задачей изобретения является сокращение времени проведения и расширение технологических возможностей способа консервации как энергетической установки в целом, так и ее элементов в отдельности, в том числе теплообменного, насосного, запорно-регулирующего оборудования, турбин, насосов, трубопроводов и т.д.

Технический результат изобретения заключается в повышении технологичности, расширении технологических возможностей, сокращении времени проведения консервации.

Результат достигается тем, что способ включает ввод консерванта в движущийся поток рабочего тела и консервацию в течение времени, необходимого для сорбции консерванта, в количестве не менее 3 мг/м², при этом в качестве консерванта используют водную эмульсию смеси первичных пленкообразующих алифатических аминов C₁₆-C_18, имеющую свойства текучести и гомогенности, смешивают водную эмульсию с циркулирующим в контуре энергетической установки рабочим телом, причем осуществляют ввод водной эмульсии с температурой 31-50°C.

Кроме того, ввод консерванта осуществляют в паровой поток рабочего тела.

Кроме того, ввод консерванта осуществляют в водяной поток рабочего тела.

Способ защиты от коррозии энергетической установки производят в следующей последовательности.

Подключают установку ввода консерванта к контуру энергетической установки. Подают в установку заранее приготовленную водную эмульсию смеси первичных пленкообразующих алифатических аминов C₁₆-C₁₈ с фактической температурой окружающей среды в цехе электрической станции 31-50°C. При этом отсутствует необходимость доведения температуры консерванта до температуры 20-30°C. Осуществляют ввод консерванта в циркулирующее в контуре энергетической установки рабочее тело с температурой 60-350°C. Осуществляют консервацию в течение времени, необходимого для сорбции консерванта в количестве не менее 3 мг/м².

Применение заявленного способа может быть проиллюстрировано неисчерпывающими примерами:

Пример 1. Консервация энергоблока докритических параметров

К контуру энергоблока, например, на всас питательного насоса подключают установку ввода вводной эмульсии смеси первичных пленкообразующих алифатических аминов C₁₆-C₁₈. В режиме пусковых параметров работы энергоблока (p₀=10-12 ати, t₀=250°C, n=1000 об/мин) осуществляют ввод консерванта с фактической температурой 31-50°C с темпом, обеспечивающим расчетную концентрацию в точке ввода. Дозирование прекращают после достижения расчетной концентрации первичных пленкообразующих алифатических аминов C₁₆-C₁₈ и ее стабилизации в рабочем теле перед точкой дозирования.

Пример 2. Консервация водогрейного котлоагрегата системы теплоснабжения

В период останова котел герметично отсекают от тепловой сети. Создают циркуляционный контур, включающий котлоагрегат и, например, рециркуляционные насосы. Подключают к контуру установку ввода вводной эмульсии смеси первичных пленкообразующих алифатических аминов C₁₆-C₁₈. Включают рециркуляционные насосы и осуществляют разогрев, например, с использованием горелок котлоагрегата рабочего тела до температуры 60-95°C и поддерживают указанный уровень температур в течение всего времени консервации. Далее осуществляют ввод консерванта с температурой 31-50°C с темпом, обеспечивающим расчетную концентрацию первичных пленкообразующих алифатических аминов C₁₆-C₁₈ в точке ввода. Дозирование прекращают после достижения расчетной концентрации первичных пленкообразующих алифатических аминов C₁₆-C₁₈ и ее стабилизации в рабочем теле перед точкой дозирования.

Пример 3. Участок трубопровода тепловой сети

Создают циркуляционный контур, включающий участок тепловой сети, подлежащий консервации, циркуляционного насоса и соединительных трубопроводов. Подключают к контуру установку ввода вводной эмульсии смеси первичных пленкообразующих алифатических аминов C₁₆-C₁₈. Заполняют сетевой водой с температурой 60-95°C циркуляционный контур. Включают циркуляционный насос и осуществляют ввод консерванта с температурой 31-50°C с темпом, обеспечивающим расчетную концентрацию в точке ввода. При охлаждение рабочего тела ниже 60°C осуществляют его разогрев до температуры 60-95°C за счет подвода тепловой энергии от внешнего источника. Дозирование прекращают после достижения расчетной концентрации первичных пленкообразующих алифатических аминов C₁₆-C₁₈ и ее стабилизации в рабочем теле перед точкой дозирования.

Использование готовой вводной эмульсии смеси первичных пленкообразующих алифатических аминов C₁₆-C₁₈ с температурой 31-50°C существенно снижает затраты на установку ввода консерванта в циркуляционный контур. Кроме того, нет необходимости осуществлять подвод коммуникаций к установке ввода консерванта, за исключением силовой линии питания дозировочного насоса, что приводит к уменьшению массогабаритных характеристик установки, снижению величины потребления электрической энергии на ввод консерванта и снижению трудозатрат на обслуживание установки. Существенно сокращается время на подготовку оборудования и консерванта для его ввода в циркуляционный контур.

Использование вводной эмульсии смеси первичных пленкообразующих алифатических аминов C₁₆-C₁₈, обладающей свойствами текучести и гомогенности в диапазоне температур 31-50°C, существенно повышает технологичность способа консервации, снижает затраты на подготовку эмульсии к вводу в контур консервации, исключает необходимость нагрева консерванта перед ее вводом в контур консервации фактически при любой температуре окружающего воздуха в рабочих цехах электрических станций, сокращает время проведения консервации оборудования в целом.

Проведение консервации в температурном диапазоне от 60 до 350°C существенно повышает технологичность и снижает затраты на разогрев рабочего тела в циркуляционном контуре в отдельных случаях.

Сформированная защитная пленка предохраняет металл как от стояночной, так и эксплуатационной коррозии. Кроме того, в процессе реализации способа происходит отслоение и вымывание отложений и продуктов коррозии, в том числе коррозионно-опасные элементы (хлориды и пр.). В качестве аминов могут быть использованы стеариламин, октадециламин, 1-аминооктадекан, флотамин-Т.

Использование способа обеспечивает повышение технологичности и позволяет практически на 10% сократить время проведения консервации как энергетической установки в целом, так и ее элементов в отдельности, в том числе теплообменного, насосного, запорно-регулирующего оборудования, турбин, насосов и трубопроводов.