Котлы высокого давления разрушение поверхности

При работе котлов высокого давления на жидком топливе на многих ТЭЦ и ГРЭС наблюдаются хрупкие разрушения труб экранных поверхностей нагрева главным образом с огневой стороны. [c.84]

При взаимодействии сероводорода с металлом образуется сернистое железо FeS, тонкий слой которого создает защитную пленку, препятствующую дальнейшему разрушению поверхности экранных труб. Эта пленка становится непрочной при температуре примерно 350° С, вследствие чего наружная коррозия экранных труб происходит только у котлов высокого давления, у которых температура пароводяной смеси внутри труб превышает 300° С. [c.77]

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]

Полагают, что интенсивность отдельных видов коррозии, не требующих наличия растворенного в воде кислорода, сильно возрастает при высоких местных концентрациях каустической соды. Таким образом, образование паровых пленок может привести к повреждению верхней части дымогарной трубы или к появлению в металле канавок вдоль поверхности воды. Считают также, что повышенная концентрация каустической соды по краям пузырьков пара или под неплотным слоем осадка может привести к постепенному утолщению слоя магнетита. В разрушенных от такой коррозии дымогарных трубах котлов высокого давления наблюдалось иногда повреждение структуры металла в результате диффузии водорода, выделившегося при реакции железа с водой. Коррозия такого типа, по-видимому, [c.202]

Пока рост пленки окалины контролируется процессом прохождения ионов сквозь эту пленку, некоторое различие между химическим составом стали в одной части поверхности и другой не должно влиять на скорость окисления, пленка должна быть почти равномерной по толщине, коррозионное разрушение стали происходит равномерно это наблюдается в случае котлов низкого давления. Как только скорость процесса начинает контролироваться реакцией, происходящей на границе раздела фаз, действие факторов, благоприятствующих образованию окалины, равномерной по толщине, прекращается действительно, поверхность металла под толстым слоем окалины, образующейся при высокой температуре, становится неровной в ней появляются многочисленные углубления, имеющие форму блюдца. [c.406]

Опыт исследования большого числа труб поверхностей нагрева котлов и прямых участков трубопроводов, разрушившихся или получивших повреждения из-за ползучести при высоких температурах, говорит о том, что первые трещины всегда зарождаются в поверхностных слоях. К такому же выводу приводят исследования изломов и шлифов цилиндрических образцов, испытанных на длительную прочность при растяжении, а также трубчатых образцов, разрушенных при испытании внутренним давлением на длительную прочность в лабораторных условиях. [c.31]

На котлах высокого давления возможно повреждение труб из-за металлургических дефектов. Трубы с металлургическими дефектами обнаруживают в котлах, несмотря на то, что на трубопрокатных и котлостроительных заводах их подвергали неразрушающему контролю для выявления несилощности металла. Доля таких труб мала, так как основная масса дефектных труб отбраковывается, но в эксплуатации разрыв даже одной трубы может привести к аварийной остановке котла. На рис. 4.7 схематично показаны дефекты металла и проката труб (расслоения, илены, трещины, закаты, риски, неметаллические включения и др.). приводящие к повреждению поверхностей нагрева. Разрушение трубы из-за металлургического дефекта легко устанавливается внешним осмотром после ее разрезки, а также макро- и микроисследованием. Повреждения труб происходят по дефектам. При производстве труб трещины и закаты [c.400]

Работы, проведенные в нашей стране и за рубежом, позволяют считать перспективным использование на теплонапряженных барабанных котлах высоких давлений экранных труб с внутренним спиральным оребрением (рис. 5.9). Такая конструкция обеспечивает надежную эксплуатацию вертикальных экранов и на участках с максимальными тепловыми нагрузками, а также труб с малым у лом наклона, наиример подовых и даже горизонтальных труб. В трубах с внутренним оребрением возникает закрученный поток. Образующиеся паровые пузырьки постояцро замещаются новыми порциями воды, что пре-лятствует созданию сплошной паровой пленки и нарушению нормального режима кипения. Тем самым предотвращается возникновение частых и значительных теплосмен, вызывающих повреждение защитных окисных пленок и коррозию свежеоткрытой поверхности металла. Опыт фирмы Бабкок-Вилькокс свидетельствует об отсутствии в сребренных трубах и локальных отложений [134]. По мнению фирмы, сребренные трубы могут быть использованы для экранирования топочных камер барабанных котлов с естественной циркуляцией на давления, близкие к критическому. Многозаходное оребрение на внутренней поверхности труб способствует разрушению пограничного ламинарного слоя и отодвигает наступление кризиса теплообмена в область более высоких тепловых нагрузок и более высоких давлений. Предупреждение нарушения нор- [c.223]

По-иному протекает высокотемпературная газовая коррозия экранных труб при сжигании мазута. Ее действие незначительно в большинстве котлов, работающих при 100 и 140 кгс/см , но может быть весьма опасным в газомазутных котлах сверхкритического давления. При их работе с высокой нагрузкой расчетная температура обращенной в сторону топки наружной поверхности труб НРЧ близка 490 С и может значительно возрасти дополнительно, если внутри труб возникает слой отложений толщиной даже в десятые доли миллиметра. Было установлено, что интенсивность коррозионного разрушения труб из стали марки 12Х1МФ резко увеличивается при повышении температуры их наружной поверхности примерно до 560°С. [c.157]

Питательные насосы относятся к числу наиболее важного вспомогательного оборудования котельной, поскольку они должны обеспечивать непрерывную подачу воды в котел. Запас воды в современном котле незначителен, и прекращение питания его водой может привести к полному её испарению, интенсивному разогреву и разрушению поверхностей нагрева и котла в целом. В качестве современных питательных устройств применяют центробежные насосы высокого давления, рассчитанные на работу при температуре воды 105... 150 С. Чтобы избежать кавитации, на входе в насос должен быть обеспечен подпор жидкости, достигаемый установкой деаэратора и насосов на разньк отметках (этажах) котельной. Центробежные насосы имеют электрический (переменного тока) привод. Для работы в аварийном режиме может быть предусмотрен и паротурбинный привод. [c.19]

Внутренний диаметр трубы находится в пределах допусков на трубы для котлов высокого и сверхкритического давления. Размеры по наружному диаметру имеют отклонения, выходящие за пределы минусового допуска минимальный фактический наружный диаметр составил 39 мм при минимально допускаемом 41,6 мм. Толщина стенки в месте максимального утонения от коррозии вблизи места разрушения составляет всего 3,1 мм при номинальной толщине трубы 5 мм. Максимальное утонение наблюдается на тыльной стороне под углом 45° к вертикали. На вертикальном участке выц]е гиба наружный диаметр трубы и толщина стенки находятся в пределах допусков. Микроструктура состоит из зерен феррита и слабо коагулированного перлита. На внутренней поверхности трубы имеется обезуглероженный слой, образовавшийся при окислении трубы в процессе термической обработки. На наружной стороне такой слой отсутствует. Особенно сильно пострадали горизонтальные участки подъемноопускных петель, примыкающих к подовому экрану. Принято решение о замене экрана и об изменении технологии расшла-ковки. [c.256]

Многократные резкие перепады температур происходят в котлах сверхвысокого давления. Еслн образуется паровая подушка между водой и стенкой котла нз-за отсутствия смачиваемости в этом месте стенки, то скорость переноса тепла от стенки к воде сильно уменьшается и поэтому температура стенки повышается. Нарушение паровой прослойки вызывает снижение температуры стеики. Таким образом, температура стенки сильно флуктуирует, вызывая тем самым последующее изменение локальных напряжений. Аналогичные явления встречаются тогда, когда капли воды с поверхности воды попадают в трубопровод, поверхность которого имеет более высокую температуру. Разрушение в таких случаях может происходить очень быстро, что указывает на то, что число циклов напряжений, очевидно, невелико, а величина локальных напряжений — высока. Другим доказательством образования высоких напряжений является наличие линий Людерса на поврежденных участках. Трещнны, как правило, многочисленны, часто располагаются илн параллельно относительно друг друга, или перекрещиваются и обычно являются транскристаллитными (в присутствии щелочи трещины могут зарождаться межкристаллитно но тогда трещнны обусловлены щелочным растрескиванием и по своей природе являются обычным коррозионным растрескиванием — см. раздел 5.2). Поскольку водород является одним из продуктов коррозионной реакции, то имеется также возможность ускорения распространения усталостных трещин за счет водородного охрупчивания. [c.291]

Такие же коррозионные разрушения наблюдались на прямоточном опытном котле (контуре), который питали чистым конденсатом, но эксплуатировали при высоких удельных тепловых нагрузках. Давление в контуре было 100 бар, местная тепловая нагрузка поверхности нагрева 0,7 10 —1,0X10 ккал/(м ч), скорость циркуляции достигала 10 м/сек. [c.52]

Возможности коррозионного растрескивания нержавеющей стали под воздействием водяного пара были изучены Эделеану и Сноуденом, которые считают опасность такого растрескивания вполне реальной при наличии высоких напряжений. В сильно перегретом паре, например при температуре 600 и давлении 100 ат никакого коррозионного растрескивания не происходит, если поверхность стали чистая при наличии же хлористых загрязнений и кислорода происходит окисление и время до разрушения становится короче, чем в том случае, когда причиной разрушения является обычная ползучесть. При более низких температурах, в особенности при температуре ниже 400°, коррозионное растрескивание под воздействием пара давлением 100 ат может иметь место, но, вероятно, только в том случае, если сталь загрязнена такими веществами, как хлориды или щелочь. В присутствии загрязнений типа хлористых соединений растрескивание происходит быстро при температурах, близких к точке росы, но время до разрушения сильно возрастает, если пар перегревается на 20°. Растрескивание в присутствии хлоридов происходит только при наличии в среде кислорода. В присутствии же щелочи оно может происходить и без кислорода. Загрязнение хлоридами и щелочью может иметь место на поверхностях, на которых происходит процесс испарения, и в особенности на тех ограниченных участках, где загрязнения могут концентрироваться. Выброс нечистой воды из котла может явиться источником загрязнений. Трещины, образующиеся в присутствии хлористых и щелочных загрязнений, имеют тот же вид, что и образующиеся в кипящих растворах хлоридов [49]. [c.625]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...