Источник тепла для высокотемпературного нагревательного элемента вабсорбционные установки на основе LiBr, работающие на дымовых газахЭто высокотемпературные дымовые газы (обычно выше 300°C), выбрасываемые из котлов, работающих на жидком или газовом топливе.

1. Первопричина: коррозия, вызванная температурой росы серной кислоты.

Когда высокотемпературные дымовые газы проходят через трубный пучок теплообменника высокотемпературного термоэлектрического генератора (ВТГ), они нагревают раствор LiBr внутри трубок. Одновременно с этим сами дымовые газы охлаждаются. Когда температура дымовых газов падает ниже «точки росы кислоты», возникают проблемы: SO₂ в дымовых газах частично превращается в SO₃. SO₃ соединяется с водяным паром (H₂O), образуя пары серной кислоты (H₂SO₄).

Пары серной кислоты конденсируются в высококонцентрированные капли серной кислоты на металлических поверхностях (наружных стенках теплообменных трубок) ниже точки росы. Эта коррозия, вызванная конденсированной серной кислотой, называется коррозией, вызванной точкой росы серной кислоты. Она представляет собой серьезную форму низкотемпературной электрохимической коррозии с чрезвычайно высокой скоростью коррозии.

2. Почему обычные стали (например, углеродистая сталь) неэффективны?

Углеродистая сталь (например, Q235): практически не проявляет коррозионной стойкости в разбавленных средах серной кислоты. Серная кислота быстро реагирует с железом, образуя сульфат железа, что приводит к ускоренному истончению стенок, перфорации и выходу оборудования из строя.

Обычная нержавеющая сталь (например, 304): хотя и устойчива к общей кислотно-щелочной коррозии, она обладает низкой устойчивостью к серной кислоте, особенно в средних концентрациях. Ионы хлорида (потенциально присутствующие в дымовых газах или окружающей среде) также могут вызывать коррозионное растрескивание под напряжением.

3. Преимущества стали ND

Разработан для защиты от коррозии, вызванной температурой росы серной кислоты.

Сталь ND (09CrCuSb) — это коррозионностойкая сталь, специально разработанная для защиты от коррозии в точке росы серной кислоты. Она противостоит этой специфической коррозии благодаря уникальной легирующей структуре: основные легирующие элементы: медь (Cu) и сурьма (Sb).

На ранних стадиях коррозии эти элементы накапливаются на поверхности стали, образуя плотный, стабильный и высокоадгезивный защитный слой из сульфатных продуктов коррозии.

Этот защитный слой эффективно блокирует дальнейший контакт раствора серной кислоты со стальной подложкой, значительно замедляя развитие коррозии. Сравнение характеристик с углеродистой сталью:

На основе национальных стандартов и обширной инженерной практики, в идентичных условиях имитации коррозии при температуре точки росы серной кислоты, сталь ND демонстрирует коррозионную стойкость более чем в десять раз выше, чем у обычной углеродистой стали.

Это означает, что оборудование из стали ND может обеспечить в несколько раз больший срок службы в эквивалентных агрессивных средах. Это существенно сокращает время простоя, затраты на техническое обслуживание и расходы на замену компонентов, вызванные коррозионным пробоем, обеспечивая долгосрочную стабильную работу установки.