ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Кинетика химической коррозии из "Коррозия и защита металла теплоэнергетического оборудования " В условиях работы парового котла в реакции между водяным паром и железом химическое равновесие не достигается, так как при парообразовании непрерывно отводится водород — один из продуктов реакции. [c.35] Относительно большая стойкость металла теплоэнергетического оборудования объясняется тем, что железо покрыто относительно коррозионно-стойким защитным слоем, образующимся в эксплуатации и состоящим из закиси-окиси железа без этого слоя железо в теплотехнике вообще нельзя было бы использовать. Эффективность защитного действия такого слоя зависит от прочности сцепления его с металлом, способности надежно изолировать железо от водяного пара, а также от его стойкости к внешним воздействиям химического или физико-механического характера. Таким образом, если в эксплуатации теплоэнергетического оборудования наблюдаются повреждения, вызванные чрезмерным разложением пара, то причиной этого может быть только длительное разрушение защитного слоя. При этом, следовательно, возникает вопрос, откуда же происходят эти чрезмерные разрушения и как их устранить. [c.35] Окисление железа перегретым паром и водой высокой чистоты детально исследовано при его протекании целесообразно различать первичное и постоянное образование защитного слоя. Первичное образование защитных окисных пленок охватывает все процессы, которые проходят на гладкой металлической поверхности до образования сплошного слоя магнетита. На основе измерений содержания водорода в паре установлено, что первичные процессы заканчиваются примерно после двух дней работы котла. В течение этого периода защитные пленки продолжают постоянно расти. [c.36] Процесс контролируется диффузией иона-атомов железа через слой магнетита от металла к коррозионной среде. На внешней стороне слоя магнетита эти ионы окисляются паром с образованием окислов. Поэтому слой магнетита продолжает расти со стороны пара, а не со стороны поверхности раздела железо — магнетит. Описанный процесс со временем должен замедляться, так как утолщение слоя окисла железа затрудняет диффузию. В этот период рост толщины слоя окиси железа й пропорционален корню квадратному из времени контакта железа с паром т, т. е. подчиняется параболическому закону й= =У , где к — постоянная. Справедливость его неоднократно подтверждалась экспериментально. Так как толщина слоя магнетита пропорциональна потере массы железа, то, пользуясь приведенной формулой, можно вычислить скорость коррозии поверхностей нагрева котла. [c.36] На практике часто переоценивают зависимость параболических постоянных роста от парциального давления кислорода. Так как эта зависимость логарифмическая, то небольшие изменения содержания кислорода в паре не имеют большого влияния на скорость окисления стали. [c.37] Свойства защитного слоя окислов на металлах зависят от соотношения объемов между расходуемым на образование окисла количеством металла и получающейся при этом окисью. Если это соотношение меньше единицы, то защитные слои не образуются. При слишком большом соотношении этих объемов окислы будут находиться под большими внутренними напряжениями сжатия, которые могут привести к разрушению защитного слоя окислов. При образовании магнетита указанное соотношение объемов равно 2 1, т. е. является сравнительно благоприятным. [c.37] Вернуться к основной статье