Пароводокислородная очистка и пассивация 
Версия для печати
Суть метода
Рис. 1. Вырезка из конвекционного пароперегревателя высокого давления с каплями реагента
Сущность метода ПВКО и П заключается в том, что при дозировке кислорода в питательную воду котла и поддержании требуемых режимных параметров можно удалять продукты коррозии и монтажа из пароводяного тракта котла, при этом на поверхности нагрева образуется оксидная защитная плёнка (см. рис. 1—3), что резко сокращает время пуска котла в эксплуатацию, и повышает защиту металла от коррозии на длительный период работы и при простое оборудования. ПВКО и П можно проводить в процессе первой растопки после окончания монтажа котла, максимально используя штатную схему. В этом случае экономайзерный и парообразующий тракты котла обрабатываются горячей питательной водой и пароводяной смесью, в которую по специальной схеме дозируется газообразный кислород в концентрации 1—1,5 гр/кг.
Теоретической основой ПВКО и П является следующее. При окислении металла перегретым паром или горячей водой происходит прямое образование защитной пленки магнетита по уравнению:
3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2
Эта реакция протекает преимущественно в области температур более 200 ºС при отсутствии на стенках труб наносных отложений. При этом образование защитной пленки очень сильно зависит от температуры среды (скорость реакции с ростом температуры увеличивается по параболическому закону). В области более низких температур для протекания этой реакции необходим определенный окислительно-восстановительный потенциал в зависимости от значения РН.
Рис. 2. Капля реагента на непассивированной поверхности через 5 минут
Этот редокс-потенциал определяется главным образом концентрацией кислорода. Путем повышения концентрации кислорода, а это один из основных моментов в технологии ПВКО и П, можно существенно повысить скорость реакции образования магнетита. В этом случае реакция будет протекать по уравнению:
3Fe + 2O2 → Fe3O4
Очевидно что, чем чище исходная перед пассивацией поверхность металла, тем более стойкой будет образованная на ее поверхности магнетитовая пленка. Реакция очистки труб («растворение» отложений) при проведении ПВКО и П описывается следующим уравнением:
4FeO + O2 → 2Fe2O3
В момент изменения фазового состояния прочность отложений нарушается, отложения разрушаются, и скоростным динамическим потоком среды происходит их удаление, а на чистой поверхности образовывается защитная оксидная плёнка.
Рис. 3. Капля реагента на пассивированной поверхности через 5 минут
Качественная оксидная пленка нейтрализует такие повреждающие факторы как: кислотно-фосфатная коррозия, воздействие кислоты при химической очистке, щелочная коррозия, водородное охрупчивание, термическая усталость, питтинговая коррозия и др. Работы в этой области убедительно доказывают, что окислительные пленки, полученные при проведении ПВКО и П, обладают наибольшей стойкостью и наилучшим образом защищают металл от перечисленных повреждающих факторов. Результаты практического внедрения ПВКО и П на большом количестве энергоблоков и отдельных котлах — наглядное тому подтверждение.