Коррозионная рабочих лопаток

Анализ зарубежных публикаций [163] показывает, чтб одной из наиболее распространенных причин повреждения рабочих лопаток паровых турбин является коррозия из-за повышенной концентрации коррозионно-активных загрязнений. Коррозионным повреждениям в виде общей коррозии, язвенной коррозии, коррозии под напряжением и коррозионной усталости подвержены все лопаточные стали, в том числе и нержавеющие. [c.283]

Как показывает опыт эксплуатации турбин, наиболее распространенными являются поломки лопаток в зоне перехода среды через линию насыщения. Это объясняется несколькими факторами (см. гл. 3). Во-первых, содержащиеся в паре примеси могут служить ядрами конденсации, вызывая более раннюю конденсацию пара на мелких каплях с высокой концентрацией загрязнений. При этом, если в осадок выпадают гигроскопические примеси, такие, как гидрооксид натрия, они начинают поглощать влагу задолго до линии насыщения, превращаясь в капли концентрированного раствора. Во-вторых, ниже линии насыщения в отдельных местах проточной части турбины может происходить выпаривание и высушивание высококонцентрированных коррозионно-активных тонких пленок и капель. В частности, такими местами могут служить корневые сечения рабочих лопаток, в зоне которых из-за высоких местных концевых потерь кинетической энергии пар по параметрам торможения может оказаться перегретым. Тогда мелкие капли влаги, образовавшиеся за сопловым аппаратом или предыдущей ступенью, попадая на поверхность рабочей лопатки, будут испаряться, образовывая отложения коррозионно-активных веществ. В этом случае при низком содержании вредных примесей в паре [c.285]

Характер абразивного износа рабочего колеса приведен на рис. 10-8. Наблюдается также и коррозионный износ лопаток и сварных швов крепления лопаток к обечайке осевых дымососов, установленных на котлах, где сжигается сернистый мазут. [c.338]

КОРРОЗИОННАЯ УСТАЛОСТЬ РАБОЧИХ ЛОПАТОК [c.445]

Таким образом, главным внешним признаком коррозионной усталости является возникновение и развитие трещины, идущей от язвы. Однако отсутствие язв при усталостном разрушении еще не означает отсутствие влияния коррозионных эффектов. Это является одной из причин занижения числа повреждений рабочих лопаток от коррозионной усталости. В частности, даже в чистой воде снижаются усталостные характеристики материала, хотя при этом язвы не образуются. [c.445]

Разрушение рабочих лопаток от коррозионной усталости [c.446]

Меры предупреждения коррозионной усталости рабочих лопаток [c.453]

Аналогичная ситуация с использованием рабочих лопаток из титана для зоны фазового перехода. Обладая высокими механическими свойствами, титановые сплавы в 5—8 раз дороже стали, что при сравнительно редкой повреждаемости рабочих лопаток от коррозионной усталости делает их использование дискуссионным. [c.453]

Оптимизация конструкции рабочих лопаток. Сопротивление коррозионной усталости рабочих лопаток, прежде всего, зависит от их нагру-женности постоянными и переменными усилиями. Важным фактором является также частота пусков, при которых лопатки одновременно проходят через резонансные зоны и через линию фазового перехода с подсушкой и соответственно концентрированием агрессивных примесей. Главной мерой борьбы в таких условиях является исключение резонанса, достигаемое мерами, рассмотренными выше. [c.454]

Несмотря на весьма широкий фронт исследования различных материалов, потенциально пригодных для рабочих лопаток, общий вывод практически всех исследователей состоит в том, что использовать новые материалы вместо 12 %-ной хромистой стали следует только в тех случаях, когда нельзя получить достаточно высокого качества пара. Ряд фирм, вообще считает, что их опыт не указывает на необходимость изменения материала для рабочих лопаток, работающих в области влажного пара. Однако одновременно другие фирмы, не настаивая на необходимости немедленного изменения материала лопаток, считают, что кардинальное решение проблемы коррозионной усталости будет получено при подборе материала, обладающего, кроме обычно требуемых качеств, еще и высоким сопротивлением коррозионной усталости. [c.454]

Коррозионная усталость хвостовиков. Она возникает по тем же причинам, что и коррозионная усталость рабочих лопаток из-за совместно протекающих процессов язвенной коррозии и описанной выше усталости. При этом следует иметь в виду, что зазоры в хвостовых соединениях способствуют скоплению в них как агрессивных растворов высокой концентрации из-за их выпаривания, так и твердых отложений, в порах которых концентрируются агрессивные вещества. Эти твердые отложения практически невозможно удалить промывкой. Поэтому, в отличие от поверхностей рабочих частей лопаток, с которых отложения периодически удаляются, постоянно протекающие процессы язвенной коррозии снижают прочность хвостовых соединений. [c.472]

Как обычная, так и коррозионная усталость интенсифицируется при усилении вибрации рабочих лопаток, вследствие их работы в условиях резонанса, недостаточно плотной установки на диске или ослаблении закрепления. [c.472]

Все коррозионные повреждения лопаток ГТ сопровождаются ухудшением аэродинамических характеристик лопаточного аппарата, огрублением поверхности лопаток, существенным снижением электрического КПД и выработки электроэнергии (рис. 5.48). При общей относительной шероховатости поверхности рабочих и сопловых лопаток равной 3 10 мм и длине аэродинамического профиля 100 мм потери КПД могут составить около 2,7 %, потери в выработке электроэнергии 4,05 МВт. Если принять годовую наработку 5000 ч, то получим годовые потери в производстве электроэнергии 20,3 ГВт и перерасход топлива 4,37 10 кг (для ГТУ мощностью 150 МВт). Следовательно, целесообразно не откладывать замену и восстановление корродированных лопаток, ибо такая операция довольно быстро окупается. [c.177]

Коррозионное разрушение лопаток рабочего колеса [c.559]

Абразивный износ рабочих колес с загнутыми вперед лопатками значительно больше, чем колес с лопатками, загнутыми назад. Наблюдается также и коррозионный износ рабочих колес тягодутьевых машин при сжигании сернистого мазута. Зоны износа листовых лопаток, указанные на рис. 10-2, а, следует наплавить твердым сплавом. [c.332]

Из-за больших различий в режимах работы и коррозионных условий в турбинах разного типа требования к деталям из суперсплавов также могут значительно различаться. В число этих требований входят максимальное сопротивление ползучести рабочих и направляющих лопаток (лопастей) турбин, максимальная стойкость лопастей лопаток к окислению, ма- [c.327]

Критическая проблема газотурбинных двигателей- создание рабочей охлаждаемой лопатки, работающей в условиях наиболее жесткого воздействия температуры, циклических и термоциклических напряжений, активной коррозионной и окислительной среды, решается за счет изготовления лопаток из суперсплавов с направленной и монокристаллической структурами, а также специальными видами защитных покрытий. Применение технологии монокристаллического литья и разработку специально легированных монокристаллических сплавов позволили повысить рабочую температуру на металле лопаток на 80-120 °С по сравнению с лопатками из сплавов с равноосной структурой. Температура газа перед рабочей [c.9]

Эффективным оказался путь использования комплексных защитных покрытий, включающих нанесение керамических теплозащитных слоев. Применение такого рода покрытий снижает рабочую температуру металла лопаток на 40-80 °С, защищая поверхность металла лопаток от воздействия коррозионной и окислительной среды. [c.10]

Инженер-конструктор создает продукцию двух видов проект деталей и узлов, представленный чертежами и описательными ведомостями, и прогнозную оценку (расчет) их надежности и работоспособности. Именно второй вид продукции требует самых больших усилий и наиболее активного сотрудничества с разработчиками материалов. Предметом рассмотрения в данном случае является такой аспект работоспособности деталей, как рабочая долговечность. Чтобы предсказать ее, инженер должен определить напряжения, температуру, химический состав рабочей среды и характеристики поведения материала. Для этого он может воспользоваться собственными расчетами, проведением испытаний или консультацией специалистов. Чтобы описать поведение, можно использовать характеристики как связанные, так и не связанные с разрушением. К последней группе характеристик относятся такие свойства, как модули нормальной упругости и сдвига, коэффициент Пуассона, коэффициент линейного расширения, теплопроводность, излучательная способность, плотность. Они нужны для расчета напряжений, деформаций и температур. В числе связанных с разрушением рассматривают коррозионные свойства, характеристики ползучести и длительной прочности, диаграммы много- и малоцикловой усталости, характеристики вязкости разрушения, текучести и предела прочности. Совместное рассмотрение всех этих характеристик приводит к выводу, что механизмы разрушения (в их зависимости от температуры и числа циклов нагружения) представляют наибольший интерес для конструкторов камеры сгорания, а также рабочих и направляющих лопаток. [c.63]

Поверхностные покрытия пре Д Отвращают эрозионно-коррозионное повреждение поверхности. рабочих и сопловых лопаток, работающих при температуре до 1100 С, [c.22]

Радиальные (центробежные) тягодутьевые машины. Основной вид повреждения тягодутьевых машин — абразивный износ рабочих колес (преимущественно дымососов и мельничных вентиляторов) при транспортировке запыленной среды. Наиболее интенсивно изнашиваются лопатки и основной диск в местах приварки лопаток. Абразивный износ рабочих колес с загнутыми вперед лопатками значительно больше, чем колес с лопатками, загнутыми назад. Наблюдается также и коррозионный износ рабочих колес тягодутьевых машин при сжигании сернистого мазута. [c.304]

При эксплуатации насосов типа 5Ц-10 наблюдалось интенсивное коррозионно-эрозионное разрушение рабочих поверхностей направляющих аппаратов, лопаток рабочих колес и других деталей, изготовленных из углеродистой стали и чугуна. При высоких скоростях щелевого потока (около 50 м/с) глубина разрушений составляла до 10 мм в год. Подобные повреждения имеют место также в дрос- [c.97]

Литые 1 рабочие колеса (рис. VII. 10, б) изготовляют чаще всего из алюминиевых сплавов (АЛ-4, АЛ-9), содержащих значительное количество кремния (до 6%). Такие сплавы отличаются хорошими литейными качествами, имеют малую усадку, обладают достаточной механической прочностью и высокой коррозионной стойкостью. После отливки рабочие колеса подвергаются термической обработке. Нагрев до 530° С, выдержка в течение 5—6 ч, закалка в воде при t = 80- -100° С с последующим отпуском при t = 175° С и охлаждение на воздухе. Недостатком литых колес является большая шероховатость рабочих поверхностей (чистота не выше уЗ), сложность технологии обработки, а также усадочные явления, искажающие форму лопаток при литье. [c.180]

Описаны результаты комплекса исследований свойств (коррозионная стойкость, структура, длительная, усталостная и термоусталостная прочность и др.) защитных покрытий и материала лопаток газовых турбин. Обоснована применимость электронно-лучевого покрытия Со—Сг—А1—У для защиты от коррозии рабочих лопаток ТВД и ТНД установок типа ГТ-100, работающих в пиковом реяише. [c.244]

Сейчас как наиболее вероятное объяснение предполагается, что поломки рабочих лопаток, а иногда дисков и роторов появляются в результате образования коррозионных микротрещин на поверхностях высокона-груженных металлов под воздействием высококоицентрированных растворов коррозионно-активных примесей, выпадающих из пара в процессе расширения. Сегодня нет однозначности в этом выводе пре кде всего потому, что отсутствует сопоставление водного режима и состава солей для тех турбоустановок, на которых было обнаружено коррозионное разрушение, с теми, где таких явлений не наблюдалось. Многочисленные исследования солесодержания и водного режима выполнены в основном для энергетических блоков, работающих на органическом топливе [7.1В], и сегодня очень мало данных о водных режимах и конструкции отдельных примесей по тракту турбоустановок АЭС. [c.300]

Роль коррозионной усталости весьма четко видна из рис. 16.21 основной вклад в разрущение рабочих лопаток ЦНД внесла предпоследняя ступень, работающая в зоне фазового перехода, где концентрация примесей в образующихся агрессивных растворах максимальна (см. п. 16.4.3). В основном разрушения происходили от коррозионной усталости. Для лопаток последней ступени, где статические напряжения выше, образующиеся агрессивные растворы имеют меньшую концентрацию и разрушений меньше. В предпредпоследней ступени, где зона фазового перехода может возникать периодически, малы статические напряжения и разрушения также происходят реже. [c.446]

В зависимости от вида топлива, сжигаемого в ГТУ, изменяются интенсивность радиации факела в камерах сгорания и, следовательно, рабочие температуры и долговечность их элементов, а также скорость коррозии и эрозии элементов проточной части прежде всего камер сгорания, сопловых и рабочих лопаток турбин. Наилучшим топливом для ГТУ является природный газ, при сжигании которого радиация невелика, а продукты сгорания обычно не содержат составляющих, способных вызывать коррозию элементов турбины. Наибольшие трудности (максимальная радиация факела, плохое испарение и смесеобразование) возникают при сжигании остаточных жидких топтав. Такие топлива содержат обычно серу и коррозионно-агрессивные металлы и требуют перед сжиганием в ГТУ специальной подготовки. Из-за высокой вязкости, наличия механических примесей и смолистых веществ усложняется эксплуатация топливных систем (емкостей, фильтров) и устройств топливораспределения. Вследствие этого, а также возможного ускорения коррозии горячих деталей пуски ГТУ, работающих на тяжелых дистиллятных или ос-татотных топливах, проводятся обычно на чистом дизельном топливе., [c.169]

Для этой цели на турбинах ряда типов применяется напайка на входные кромки лопаток стеллитных пластинок марки ВЗК припоем ПСР-45. Стеллит ВЗК обладает высокой коррозионной стойкостью и значительной твердостью (ЯС 40- 45) как при обычных, так и при высоких температурах (ЯС 30-ь32 при 600°С), что обеспечивает его повышенную износостойкость по сравнению с материалом рабочих лопаток (стали 2X13 или 15Х11МФ). [c.208]

Эксплуатация рабочих лопаток с однослойными покрытиями показала, что их долговечность до равного коррозионного повреждения в 1,5-2 раза выше, чем у лопаток без покрытий. Тем не менее обнаружена язвенная коррозия поверхности, интенсивность и скорость которой зависит от условий эксплуатации. Так, на ГРЭС-3 Мосэнерго после 5136 ч эксплуатации ГТ100 на лопатках обнаружены язвы глубиной около 400 мкм, в то время как на лопатках ГТ100 Симферопольской ГРЭС они достигают г бины до 800 мкм уже через 3147 ч, а на Краснодарской ТЭЦ 400 мкм после 1114 ч эксплуатации. Поскольку до образования язв имее место еще и инкубационный период, то различие в скорости их роста еще больше, чем можно судить по представленным цифрам. [c.417]

Применение наддува нар5 ду с повышением экономичности И надежности работы котла позволяет исключить присосы воздуха. Это достигается следующим исключением дымососов работой тягодутьевых машин только на холодном воздухе меньшего объема снижением металлоемкости и сопротивления газоходов в результате упрощения компоновки при отсутствии дымососов исключением изнашивания лопаток и заноса их золой замедлением коррозионных процессов рабочих колес и корпусов машин. [c.133]

Сталь ЭИ736 применяют для изготовления рабочих направляющих лопаток и дисков, крепежа и других деталей осевых компрессоров с рабочей температурой до 500° С. Вследствие повышен1юго содержания Сг и Ni сталь обладает несколько лучшей коррозионной стойкостью в условиях повышенной влажности. [c.135]

Сочетание высокой коррозионной стойкости и удельной прочности в жидких щелочных металлах и их парах делает молибден и его сплавы одним из лучших материалов в автономных энергетических установках для космических аппаратов. В последние годы в этом направлении достигнуты значительные успехи. Например, по данным работ [169а, 186а], турбинные лопатки (см. рис. 1.2) из молибденовых сплавов TZM успешно выдержали длительные испытания в опытных установках, где качестве рабочей среды использовали пары цезия и калия. После испытания в опытной турбине в течение 3000 ч при температуре 750°С и скорости потока 160 м/с потеря массы лопаток составляла всего лишь 0,029%, а максимальная глубина коррозии менее 0,025 мм. Благодаря высокому модулю упругости и высокому пределу текучести, молибденовые сплавы типа TZM являются хорошим материалом для пружин, работающих в жидких металлах при температуре 800—1000° С. Такие пружины, покрытые никелем или дисилицидом молибдена, могут быть использованы также в окислительной среде при высоких температурах. Высокий модуль упругости, отсутствие взаимодействия с жидкими металлами и хорошая теплопроводность сделали молибден и его сплавы одним из лучших материалов для изготовления прессформ и стержней машин для литья под давлением алюминиевых, цинковых и медных сплавов. [c.146]

Сталь 14Х17Н2 (ЭИ268) — типичный и широко распространенный представитель хромоникелевых коррозионностойких сталей мартенсито-ферритного класса. Она применяется для -лопаток газовых турбин, крепежа и других ответственных изделий при рабочих температурах до 450 °С в тех случаях, когда стали с 13 % Сг не обеспечивают требуемой коррозионной стойкости. [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...