ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные виды коррозии из "Коррозия и защита металла теплоэнергетического оборудования " Общая характеристика. Тепловые электростанции и промышленные котельные располагают большим количеством барабанных котлов различных параметров и производительностей. Для изготовления барабанных котлов применяются следующие марки сталей на давление пара да б МПа — углеродистая сталь 15К на давление пара от 6 до 10 МПа — легированные 15М и 22К, на давление 15,5 МПа — легированная 16ГНМ. Наиболее серьезные повреждения наблюдаются в барабанах из высокопрочной стали 16ГНМ. На появляющиеся первичные трещины в дальнейшем накладывается коррозионное воздействие водной среды. Выбор схемы приготовления добавочной воды для питания барабанных котлов производится с учетом их параметров, производительности, конструкции и условий эксплуатации. [c.145] Основным методом подготовки воды для компенсации потерь пара и конденсата, а также продувки современных котлов на давление 15,5 МПа является двухступенчатое полное химическое обессоливание. Применяемая схема обеспечивает практически полную ликвидацию кальциевого и магниевого накипеобразования. Однако может наблюдаться железофосфатное накипеобразование, поскольку нормами ПТЭ предусмотрено фосфатирование котловой воды. [c.145] Кроме того, ему способствуют большие избытки фосфатов (более 75 мг/кг Р04 ), повышенные (0,29 МВт/м ) тепловые нагрузки, особенно в котлах на давление 15,5 МПа. [c.146] Металл барабанных котлов в отличие от прямоточных контактирует в большинстве случаев со шелочной средой, содержащей до 200 мг/кг и более хлоридов и сульфатов. Зти соединения различным образом влияют на развитие указанных видов коррозии (см. 4.2). [c.146] Кислородная коррозия. Основным видом кислородной коррозии трубной части и в большинстве случаев барабанов этих котлов являются язвы, обычно закрытые окислами железа. Если продукты коррозии имеют черный цвет, образованный наличием в них преимущественно магнети-тов (Рез04), и прочно связаны с металлом, то эти язвы могли образоваться при работе котлов если же окислы железа имеют рыжий цвет и легко удаляются с поверхности металла, то следует предположить, что кислородная коррозия протекала при простаивании агрегатов. [c.146] В торцах барабанов и других застойных участках котлов, где скапливается шлам, могут образовываться раковины глубиной до 1 мм и более. Такая форма повреждения металла обусловливается протеканием стояночной коррозии — одновременным воздействием на металл кислорода воздуха и влаги несдренированной котловой воды. [c.146] Язвы появляются во время эксплуатации котлов чаще всего на входных участках экономайзера, а при значитель- ной концентрации кислорода (свыше 0,3 мг/кг) распространяются на барабан котла и опускные трубы. Стояночной коррозии могут подвергаться практически все участки котла в отсутствие консервации. Предпочтительным местом ее протекания являются петли пароперегревателя, где скапливается влага, и барабан котла. Если котел простаивает с котловой водой, имеющей температуру выше 60°С, то подобная коррозия протекает преимущественно в воздушном пространстве на металле под пленкой влаги сконденсированного пара при температуре 60°С и ниже коррозии подвержен в большей мере металл, контактирующий с котловой водой, и но ватерлинии. [c.146] При высоких температурах (выше 200°С) и концентрированных растворах едкого натра (для котлов низкого и среднего давлений примерно 10%, а для котлов высокого давления примерно 5%) защитная пленка на перлитных сталях разрушается и металл начинает корродировать. Вы- сококонцентрированный раствор едкого натра может образовываться в местах глубокого упаривания под шламом или в местах ухудшенной циркуляции котловой воды, имеющей гидратную или карбонатную щелочность. Промежуточным продуктом щелочной коррозии является растворимый феррит натрия (ЫагРеОг), который в дальнейшем подвергается гидролизу, в результате чего образуются едкий. натр, магнетит и молекулярный водород. Таким образом, едкий натр в процессе щелочной коррозии не расходуется, уподобляясь катализатору. [c.148] Щелочная коррозия второго вида проявляется в виде хрупких (бездеформационных) трещин в отсутствие теплового потока там, где созданы условия для упаривания кот- ловой воды вследствие неплотностей и наличия щелей в барабане котла, вальцовке, трещинах). Она практически не связана с потерей металла. В основе ее возникновения лежит функционирование электрохимических пар граница зерна — тело зерна. Граница зерна имеет более низкий потенциал напряженного металла, чем тело зерна. Поэтому начальные трещины имеют межкристаллитный характер. [c.148] Чем выше растягивающее напряжение в металле, тем-вероятнее разрушение металла при прочих равных условиях в отношении агрессивности среды. Чем выше температура котловой воды, тем меньше опасная коицентрация едкого натра, при которой может протекать межкристаллитная коррозия. [c.149] Местом возникновения повреждений, опасных в отношении хрупких разрушений, является, как правило, слой металла, непосредственно примыкающий к зазору или вальцовочному соединению, особенно если в этом месте нарушена плотность. Суммарное напряжение в этом месте складывается из остаточного напряжения, полученного при клепке или вальцовке, напряжений за счет давления пара, термических напряжений и т. п. Наступающее при суммарном действии этих напряжений разрушение соединений создает предпосылки для воздействия на котельный металл агрессивной среды. [c.149] Щелочная коррозия обоих видов может усиливать развитие трещин в барабанах, изготовленных из сталей 16ГНМ и 22К. [c.150] Подшламовая коррозия. В результате скопления окислов железа может наблюдаться местная коррозия металла котлов. Она имеет вид раковин диаметром, достигающим иногда нескольких десятков миллиметров. Наблюдаемое при протекании этой железоокисной коррозии утонение металла в пределах раковин является сравнительно равномерным. Раковины в большинстве случаев имеют резко очерченные контуры. Вблизи раковин поверхность трубы часто бывает покрыта рыхлым слоем ржавчины, под кото-рьгм металл не имеет признаков разрушения. Скорость проникновения железоокисной коррозии в глубь металла колеблется в значительных пределах от долей миллиметра до 1 мм в год и более. Основными составляющими наростов, удаленных с поврежденных труб, являются Рез04 (до 90%) и Си (до 10%). [c.150] Испытания прокорродированных труб выявили их пониженную механическую прочность. Травление дефектных труб в горячем 10%-ном растворе соляной кислоты показало слабую коррозионную стойкость металла, расположенного под слоем железоокисного шлама. Коррозия под действием окислов железа кипятильных и экранных труб способна протекать как при наличии, так и в отсутствие избыточной щелочности котловой воды. [c.150] Имеющиеся в кипятильных трубах повреждения поверхности металла независимо от природы их появления (коррозионные язвы, глубокие риски и т. п.) при поступлении в котел окислов железа и меди становятся очагами подшламовой коррозии. Различие в химическом составе котловой воды практически не оказывает влияния на развитие коррозии. Отсюда следует, что главной причиной подшламовой коррозии обычно является загрязнение питательной воды окислами железа и меди. [c.151] Вернуться к основной статье