ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Типы коррозионных повреждений экранных труб из "Предупреждение коррозии барабанных котлов высокого давления " В отечественной энергетике коррозионные повреждения экранных труб, изготовленных из перлитных сталей, относят к следующим типам (см. гл. 1). [c.32] Участки металла под рыхлыми лепешками шлама являются, таким образолм, анодными и подвергаются разрушению, а остальная поверхность трубы, покрытая равномерным слоем собственных или привнесенных в котел окислов, служит катодной зоной. Образующиеся на анодных участках раковины диаметром от миллиметров до нескольких десятков миллиметров имеют четкие границы, внутри которых утонение металла, как правило, довольно равномерно. Возможна иная — точечная форма поражения металла на различную (иногда большую) глубину. В таких случаях дно игольчатого отверстия, образовавшегося, -например, в результате стояночной коррозии, служит анодом, а прилегающая площадь металла, покрытая деполяризующим слоем ржавчины,— катодом. Протекание процесса с использованием в качестве твердого деполяризатора окислов железа и меди, находящихся на поверхности Jмeтaллa в катодной зоне вблизи анодных участков, является характерной особенностью подшламовой коррозии. Раздельное описание анодного и катодного процессов соответствует реакциям, приводимым в работе [1]. В слое магнетита возможно воздействие водяного пара на высокотемпературный металл экранной трубы под образовавшимися окислами. При этом происходит растрескивание плотных образований и собственных защитных пленок с окислением обнаженного металла кипящей котловой водой, т. е. протекание пароводяной коррозии. [c.33] Пароводяная коррозия. Она поражает те теплонапряженные участки парообразующих труб вблизи сварных швов, в области гибов (например, обводов горелок, аэродинамических выступов на выходе топочных камер), слабонаклонные или горизонтальные участки, где возможны нарушение гидродинамики или расслоение потока пароводяной смеси, попеременный контакт с кипящей водой и паром теплоотдающей поверхности, разрушение покрывающих ее окисных пленок. Вертикальные участки экранных труб поражаются пароводяной коррозией в зонах высоких тепловых нагрузок, когда в результате достижения околокрити-ческих условий происходит переход от нормального пузырькового кипения к нестабильному пленочному с появлением частых и значительных колебаний температуры металла, разрушением покрывающих его защитных пленок и окислением металла в горячей воде (см. 2.1). Внешне пароводяная коррозия проявляется в виде кругообразных или эллипсовидных кратеров различной глубины и протяженности, которые иногда образуют довольно длинные коррозионные борозды. Углубления обычно заполнены магнетитом, имеющим в сечении слоистую структуру. [c.34] Межкристаллитная коррозин — каустическая хрупкость . Она проявляется в виде хрупких межзеренных разрушений — трещин в развальцованных концах капятильных и экранных труб прн наличии следующих одновременно действующих факторов мест глубокого упаривания котловой воды, т. е. неплотностей вальцованных соединений присутствия в котловой воде свободного едкого натра, упариваемого в указанных неплотностях до агрессивных концентраций ЫаОН (4—10%) существования высоких растягивающих напряжений, близких к пределу текучести. В современных цельносварных котлах высокого давления комплекс указанных факторов отсутствует, в связи с чем указанный вид коррозии металла экранных труб не проявляется. [c.35] Общими особенностями рассмотренных видов коррозии являются утонение стенки в местах коррозионного износа металла экранных труб и в большинстве случаев пластичный ( вязкий ) характер их разрушения. Как показано в гл. 1, в современных теплонапряженных котлах давлением 11—15,5 МПа часто встречаются хрупкие бездеформационные разрушения экранных труб. Рассмотренной классификацией коррозионных повреждений они не охватываются. Другие классификации, учитывающие хрупкие повреждения, нередко также являются неполными, поскольку не охватывают важные виды вязких разрушений экранных труб, например, в результате подшламовой или пароводяной коррозии. [c.36] в США основные виды коррозионных поражений парогенерирующих труб обычно относят к одной из следующих трех категорий нехрупкое изъязвление или точечная коррозия питишг ), повреждение в результате водородного охрупчивания, коррозия пробкового типа. [c.36] Результаты определения химического состава металла поврежденного участка (труба Хэ 20 второй панели левого бокового экрана котла ТГМ-96) приведены в табл. 2.1, механических свойств — в табл. 2.2. Последние определялись на продольных образцах по ГОСТ 100-06-73 и кольцевых образцах высотой 7 мм при комнатной температуре. [c.40] Примечание. Химический состав, пересчитанньи на перечисленные в табли -це соединения, выражен в процентах. [c.41] Часто коррозионные повреждения первого типа происходят под слоем железофосфатных отложений, содерл ап1,их 18—35 % фосфатов и 40—60 % окислов железа. Такое повреждение трубы N° 34 заднего экрана котла ТГМ-84Б, оборудованного шестью фронтовыми горелками ТКЗ-ВТИ, после малого срока наработки (10 709 ч) показано на рис. 2.3,а—в. Глубина коррозионного поражения металла в зоне раковин достигает 4 мм, размеры раковин составляют в осевом направлении до 50, в поперечнике до 23 мм. Химический состав и механические свойства металла соответствуют нормативным требованиям к стали 20. В табл. 2.3 приведены сведения по количественному и качественному анализу отложений на внутренней поверхности контрольных образцов экранных труб данного котла. [c.41] Как видно из табл. 2.3, предельное нормируемое количество отложений для котлов данного типа (400 г/м ) превышено только по одному контрольному образцу, однако неблагоприятный химический состав этих отложеппй (феррофосфаты) при наличии фактического коррозионного повреждения потребовал проведения химической очистки экранной системы. [c.41] На рис. 2.4,0, б показана внутренняя поверхность поврежденного участка трубы 2 третьей панели правого бокового экрана (первая ступень испарения) котла ТГМ-96 с четырьмя мощными горелочными устройствами фронтового расположения. Повреждения на отметке 7 м (уровень нижнего яруса горелок) произошли после 51 тыс, ч эксплуатации. Характерным для данного случая является наличие на коротком отрезке трубы поражений первого типа, относимых к подшламовой (рис. 2.4,о) и пароводяной коррозии (рис. 2.4,6). [c.41] Типичные повреждения первого типа в результате протекания пароводяной коррозии представлены на рнс, 2.5,а, б, 2.6, а —в. На рис. 2.5 показано повреждение трубы 55 второй панели заднего экрана (первая ступень испарения) котла ТГМ-84Б после 40 500 ч эксплуатации. На участке трубы длиной в 1 м образовалось пять отдулин, а по ним — прерывистые продольные трещины длиной 5—25 мм с максимальным раскрытием до 2 мм (рис. 2.5,й). На внутренней поверхности этого участка отдельные коррозионные кратеры диаметром до 30 мм и глубиной до 3,2—3,5 мм слились в сплошную дорожку (рис, 2.5,6). [c.43] В то же время требуется учитывать ряд особенностей механизма хрупких разрушений (см. 2.3). [c.47] Вернуться к основной статье