Вячеслав Курмакаев: Консервация турбин воздухом является наименее затратной для ТЭК

При длительных простоях паровых и газовых турбин вследствие неизбежного взаимодействия элементов проточной части с влагой появляется необходимость их защиты от коррозийных процессов. В ином случае металлы, которые используются при изготовлении узлов турбины, начинают при определенных условиях взаимодействовать с содержащейся в рабочих средах влагой. Вследствие этого химического взаимодействия происходят поверхностные и внутренние коррозионные разрушения металлов.

Учитывая актуальность проблемы, мы решили попросить эксперта в области консервации теплоэнергетического оборудования рассказать о возможных способах его сохранения на длительный срок в цеховых условиях электрических станций. Наш собеседник - Вячеслав Курмакаев, генеральный директор компании ООО «ЮВТЕК», которая производит установки для консервации теплоэнергетического оборудования с 2016 года.

- Добрый день, Вячеслав Марсович. Начнем с вопроса, ответ на который волнует почти каждого специалиста, занимающегося эксплуатацией и обслуживанием теплоэнергетического оборудования. Существует ли метод консервации турбин, который бы надежно защитил их при длительном простое?

Добрый день.
Для начала хочу обозначить основные критерии, которым должен соответствовать применяемый способ консервации турбин:
- защита проточной части от атмосферной коррозии в течение всего периода простоя;
- минимальный объём подготовительных работ по вводу турбины после останова в режим консервации;
- минимальный объём работ по выводу турбины из консервации;
- возможность проведения консервации силами оперативного персонала турбинного цеха;
- возможность консервации при простоях различной длительности от двух недель до одного года.

Касаемо самого вопроса: да, такой метод существует. Более того, на отечественных тепловых электростанциях используют три метода консервации теплоэнергетического оборудования:
1. Создание защитного слоя на поверхности металла с применением специальных реагентов;
2. Подача в проточную часть азота для ограничения доступа кислорода внутрь пароводяного тракта;
3. Создание в консервируемом объеме определенного уровня относительной влажности воздуха, при котором практически полностью останавливается развитие коррозии.

- Расскажите, пожалуйста, в чем суть метода консервации теплоэнергетического оборудования химическими реагентами.

Рассматриваемый метод базируется на формировании защитных плёнок, обеспечивающих защиту от коррозии, на внутренних стенках оборудования. Эффективная защита турбины может быть гарантирована лишь при условии, что создаваемая плёнка будет равномерно располагаться по всей площади защищаемой поверхности. Его суть заключается в следующем: консервация оборудования предполагает выполнение продувки внутренних поверхностей паровой турбины. Данная процедура осуществляется при помощи горячего воздуха, который включает пары ингибиторов, подавляющих или задерживающих развитие коррозии. В процессе охлаждения воздуха, который происходит в результате взаимодействия с внутренними поверхностями, кристаллы ингибитора осаждаются на стенках его конструкционных элементов. Защитные качества обеспечиваются не только за счет формирования защитного слоя, но и воздухом, который содержит в своем составе пары ингибитора.

- Какие ингибиторы могут использоваться для консервации?

На текущий момент разработано большое количество летучих ингибиторов коррозии (ЛИК). Подобные вещества обладают низкой температурой перехода из твердого (жидкого) состояния в летучее. ЛИК типа ИФХАН сегодня широко используются для защиты таких металлов, как: сталь, медь, латунь и т.д. Они адсорбируются на стенках обрабатываемых металлических поверхностей. За счет этого существенно снижается скорость протекания химических реакций, способствующих развитию коррозии. Также на рынке РФ представлены ингибиторы под торговыми марками «Cortec» и «LIKKOR».

Антикоррозионные материалы в комплексе с ЛИК применяются не только для защиты металла, непосредственно взаимодействующего с антикоррозионным материалом. Нередко они распыляются в самых труднодоступных местах оборудования и формируют там защитную пленку на необработанных площадях металла.

- Вячеслав Марсович, советуете ли вы использовать именно этот метод консервации?

Это распространенный, но не самый лучший метод консервации, на мой взгляд. Консервация турбинного оборудования ЛИК – это достаточно трудоемкий процесс. Сложность заключается в необходимости проводить работы по уплотнению контура консервируемой турбины, чтобы вещества не попадали в окружающую среду. В результате этого формируются невентилируемые полости, а также происходит неравномерное распределение ингибитора по внутренним поверхностям теплоэнергетического оборудования. Последнее представляет особую опасность, так как приводит к возникновению обширной коррозии. Помимо этого, появляется необходимость в проведении ряда специальных мероприятий перед выводом турбины из консервации. Основным из них является промывка внутренних поверхностей. Осуществляется это с целью исключения сформировавшейся на металле плёнки. Также определенный ряд ЛИК не только обеспечивает защиту, но и способствует окислению поверхности таких металлов, как медь и латунь. Это существенно ограничивает возможности их использования.

- Давайте поговорим о втором методе: консервации азотом. В чем заключается его суть?

Второй метод базируется на подаче азота внутрь консервируемой турбины. Он может быть осуществлен только при условии организации бесперебойной подачи азота или полной герметизации системы. Это позволит избежать попадания в контур воздуха из окружающей среды.

- Подскажите, пожалуйста, имеет ли этот метод сложности и в чем они заключаются?

Да, сложности определенно есть. Процесс герметизации паровой турбины вызывает определенный ряд сложностей. Например, утечка азота в ходе консервации турбины может варьироваться в рамках от 2 до 10 м/куб в час. Эффективность метода азотной консервации зависит непосредственно от того, насколько качественно будет произведена его герметизация. Во избежание утечек азота рекомендуется в процессе проведения работ по уплотнению теплоэнергетических устройств использовать различные виды герметизирующих веществ. Однако это потребует проведения дополнительных мероприятий по выявлению и исключению таких разуплотнений. Это, в свою очередь, приведет к появлению целого ряда неудобств при выводе оборудования из эксплуатации и его переводе в резерв.

Из-за сложности осуществления рассматриваемого метода на электростанциях РФ консервация паровых турбин азотом производится без выполнения мероприятий по герметизации концевых уплотнений. Здесь не следует забывать о вытеснении кислорода из воздуха, что представляет большую опасность для здоровья работников, занимающихся обслуживанием теплоэнергетического оборудования.

Также следует отметить, что во всем консервируемом объеме необходимо поддерживать избыточное давление инертного газа, что при наличии мест утечек определяет необходимость наличия собственного азотного производства. Консервацию турбины азотом рекомендуется применять на тех электростанциях, где имеются кислородные установки, производящие азот концентрацией не менее 99%. В общем, сложностей много и их не избежать.

- Можете ли вы рекомендовать этот метод?

Могу с уверенностью сказать, что этот метод консервации более надежный, чем консервация ингибиторами, и практика применения показала наибольший эффект защиты концевых уплотнений цилиндров именно при использовании азота. Однако есть и минусы, они следующие:
- наличие множества мест утечек азота;
- трудоемкость работ по герметизации мест утечек;
- необходимость проведения многочисленных видов работ при вводе и выводе оборудования из консервации.

- Спасибо за подробные комментарии. Расскажите, пожалуйста, про третий метод консервации.

Я считаю, что третий метод является наиболее надежным и простым в применении. В его основе лежит создание внутри консервируемого оборудования среды с низким значением влажности, при котором скорость атмосферной коррозии металла значительно ниже допустимой. Это осуществляется за счет периодической или бесперебойной продувки внутреннего объема турбины осушенным воздухом. Для этого задействуются специальные роторные установки с силикагелем или конденсационные воздухоосушительные системы. Условия консервации осушенным воздухом изложены в методических указаниях.

Осушение проточной части также может быть достигнуто за счет уменьшения влагосодержания в процессе подогрева воздуха, направляемого в турбину. При этом снижается уровень его относительной влажности, но абсолютное влагосодержание остается неизменным. Увеличение температуры воздуха на каждые 10°C приводит к снижению уровня его влажности на 40%. Консервация подогретым воздухом выполняется в соответствии с рекомендациями руководящего документа. Применение подогретого воздуха является достаточно эффективным и наиболее простым, однако имеет ряд ограничений, связанных с высокими энергозатратами и необходимостью поддержания температуры внутри турбины выше точки росы.

- Как вы считаете, в чем преимущество метода консервации осушенным воздухом?

За время своей работы я выделил следующие преимущества консервации турбин воздухом:

1. Консервация теплоэнергетических оборудования производится с первых суток их остановки. Это позволяет избежать затяжного простоя оборудования, за время которого развивается коррозия.
2. Высокий уровень защиты внутренних поверхностей устройства от коррозии без использования каких-либо химических реагентов сроком на 6 месяцев и более.
3. Выполнение работ по текущему ремонту законсервируемого оборудования без реализации дополнительных мероприятий по его выводу из консервации.
4. Производить непрерывный приборный контроль влажности воздуха в консервируемом объёме и автоматически поддерживать её в диапазоне 35-45%, в пределах которого скорость атмосферной коррозии металла значительно ниже допустимой.

Кроме того, решить проблему консервации турбины возможно при помощи многофункциональной осушительной установки от компании «ЮВТЕК». Наше воздухоосушительное оборудование работает в автоматическом режиме и гарантирует постоянное поддержание необходимого уровня влажности в консервируемом контуре.

Устройства марки JUVTEK Tornado DRY функционируют на принципе конденсации влаги за счет снижения температуры воздуха. А электрокалориферные установки серии JUVTEK Tornado обеспечивают надежную консервацию не только проточной части турбины, но и конденсатора за счет большого объема воздуха подаваемого в контур консервации и снижения относительной влажности воздуха до уровня 15-20%.

Подводя итог всему сказанному выше, могу сделать следующий вывод: Консервацию турбин необходимо проводить в обязательном порядке как при кратковременном простое более одной недели, так и при остановках на более длительный срок (в резерв или капремонт). При этом наиболее продуктивным и наименее затратным способом консервации на данный момент является метод консервации подготовленным воздухом.

На правах рекламы