ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Газовая коррозия в атмосфере водяного пара из "Нержавеющие стали " Как уже указывалось, восстановительное действие водорода может превратиться в окислительное благодаря незначительным количествам водяного пара, введенного вместе с водородом. Условия равновесия, восстановления и окисления железа в зависимости от температуры в смеси водород—водяной пар достаточно подробно изучены. [c.683] На рис. 376 приведена диаграмма, на которой показано окислительное и восстановительное действие смеси водород—водяной пар любого состава в широком интервале температур. [c.684] Вопросам паровой хрупкости, наблюдаемой в результате воздействия пара на металл по границам зерен при 170° С, уделено большое внимание. Отмечено, что напряжение способствует появлению паровой хрупкости особенно в интервале температур 400—500° С. Такая паровая хрупкость наблюдалась у монель-металла, у никеля и даже никельхромистой стали типа 30-20, применявшейся при повышенных температурах и высоких давлениях водяного пара. [c.685] Водородная коррозия наблюдалась у котлов высокого давления на одной из электростанций США, которая привела к хрупкости и разрушению трубы. При исследовании микроструктуры установлено, что на внутренней поверхности трубы имелся слой магнитной окиси железа. При неплотном сцеплении окисла железа с металлом трубы попадающая между ними вода быстро перегревалась, что способствовало протеканию реакции между железом и водяным паром с образованием водорода, который диффундирует в металл трубы и привел ее к охрупчиванию вследствие разрушения карбидов водородом с образованием метана. В результате огромного внутреннего давления выделившегося метана появились надрывы, которые привели к разрушению трубы. Разрушение сопровождалось частичным обезуглероживанием стали по классической реакции водородной коррозии. [c.685] Исследование окалинообразования показывает, что газовая коррозия в перегретом паре значительно усиливается по сравнению с коррозией в воздушной среде при тех же температурах. Железо и низколегированные стали в перегретом паре при 500° С окисляются примерно в 2 раза сильнее, чем в нагретом воздухе. [c.685] В атмосфере водяного пара никель и хром обладают наибольшей стойкостью (см. рис. 357). [c.685] В последнее время проведены более длительные испытания по изучению газовой коррозии в атмосфере водяного пара и выяснено, что наибольшее окисление происходит в течение первых 500 ч, что хорошо видно из данных, приведенных на рис. 378 и 379. Примерно 70% всех потерь приходится на потери веса за первые 100 ч для 2000-Ч испытания [71]. [c.685] Большой интерес представляют испытания на коррозию в атмосфере пара, в которых учитывалось влияние теплосмен (рис. 380). [c.685] Сперва образцы нагревали при 650° С в течение 500 ч непрерывно и затем в течение последующих 700 ч подвергали через каждые 50 и 100 ч охлаждению в струе сжатого азота. [c.685] Большой интерес представляют испытания на коррозию различных сталей в рабочих условиях при 593° С и очень большой длительности испытания — до 16 000 ч. [c.686] Присадка к стали около 3% Сг и 1,5% Si позволяет повысить ее стойкость против газовой коррозии примерно до 700° С. [c.686] В большинстве американских и немецких паросиловых установок, работающих при 510° С, давлении 100 атм, широко применяется хромомолибденовая сталь с 0,9% Сг и 0,5% Мо, из которой изготовляют трубы паровых котлов и паропроводов высокого давления. [c.686] Отмечается, что в результате газовой коррозии в паросиловых установках образуется более рыхлый слой окалины, чем при окислении на воздухе. Защитный слой в условиях водяного пара лишь при 700 и 800° С становится плотнее в результате спекания. [c.686] Опыт эксплуатации этой стали показал, что без присадки хрома эта сталь неустойчива, так как подвержена графитизации, в результате чего ряд установок выходил преждевременно из строя. Молибденовая сталь имеет несколько пониженную стойкость в условиях паросиловых установок. [c.687] ИХ окисления. Показано, что присадка хрома оказывает наиболее сильное влияние на коррозионную стойкость в перегретом паре при температурах испытания 450, 500, 550, 600° С. Испытания проводили на специальной лабораторной установке при скорости обтекания образцов паром 4—6 м сек, избыточном давлении 0,3—0,6 ати, 0,5—1,5 мг л кислорода до 3000 ч (рис. 381, 382). Интересно, что изменение содержания кремния в низкохромистых сталях в пределах 0,01—0,40% очень сильно влияет на стойкость против коррозии в перегретом паре (рис. 381, б). [c.687] Кинетика окисления хромоникелевых сталей типа 18-8, 23-13 и 15-35 при температурах 870, 980 и 1090° С в сухом и влажном воздухе изучена Показано, что присутствие влаги ухудшает окалиностойкость этих сталей и тем больше, чем ниже их легирование. [c.687] Вернуться к основной статье