Коррозия металлов пароводяная

Особым случаем коррозии котельных труб являются повреждения, происходящие при нарушении циркуляции — застое и расслоении пароводяной смеси. При этом может быть значительное повышение температуры стенок, в результате чего возникает химическая реакция между водяным паром и металлом с выделением водорода, которая вызывает разрушение оксидной пленки на поверхности трубы и коррозию металла (пароводяная коррозия). Она становится интенсивной при температуре выше 600° С. [c.158]

ПАРОВОДЯНАЯ КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛА КОТЛОАГРЕГАТА [c.41]

Современное состояние науки о коррозии металла еще не позволяет определить заранее интенсивность и особенно степень разрушения металла на основе известных уже состава воды и ее температуры. Поэтому непосредственное экспериментальное определение интенсивности коррозии металла на различных участках пароводяного тракта станции, или, что то же самое, коррозионной агрессивности воды в этих точках, имеет большое практическое значение. [c.357]

Изучение большого количества случаев пароводяной коррозии металла барабанных котлов показывает, что при высоких местных тепловых нагрузках поверхностей нагрева, составляющих 1680—2100 МДж/(м2-ч) [400— 500 тыс, ккал/(м2 ч)], экранные трубы могут работать при нестабильном режиме кипения, т. е. с кратковременным переходом на пленочный режим кипения. На поверхности экранной трубы при этом появляется паровая прослойка (пленка пара), которая сравнительно быстро может быть смыта потоком воды. При наличии паровой прослойки металл трубы имеет температуру, превышающую температуру насыщения среды на 100—200°С при смыве паровой прослойки стенка трубы охлаждается пароводяной смесью. Таким образом, металл трубы работает в условиях резких колебаний температуры. Температурная неравномерность на поверхности металла вызывает разрушение магнетитовой защитной пленки и создает благоприятные условия для протекания процессов коррозии под действием чистой воды. [c.264]

Появление водорода в жидком металле связано главным об-разом с протечкой воды в жидкий натрий через микротрещины в стенках трубок пучка парогенератора. Не исключена возможность диффузии водорода в натрий через стенку трубок из пароводяной фазы как продукта электрохимической и термической коррозии металла стенки в воде при высоких температурах. Предложены физические методы определения водорода, основанные на диффузии его через никелевую или иридиевую перегородку в вакуумную полость и измерении давления в ней [85, 86]. Датчик из иридиевой или никелевой трубки помещают в газовую подушку расширительного бака или непосредственно в поток натрия, В том и другом случае существует линейная зависимость потока водорода через стенку датчика от концентрации его в жидком металле. К сожалению, нет данных о влиянии примесей, находящихся в жидком металле и растворимых в никеле, например лития. [c.295]

Фиг. 65. Зависимость пароводяной коррозии металла от содержания хрома в сталях.

Появление кислых фосфатов также вызывает коррозию металла и усиливает процесс образования отложений, приводящий к повышению температуры стенки труб. Все эти процессы приводят к развитию пароводяной коррозии с последующим наводороживанием металла и хрупким разрушением. [c.87]

Обнаружено, что неравномерность образования отложений на кипятильных трубах может приводить к нару- шению циркуляции пароводяной смеси [Л. 138, 139], а поверхностная коррозия металла труб под слоем химически агрессивных загрязнений иногда является причиной разрыва труб [Л. 139, 1581. - [c.9]

Зависимость скорости коррозии стали от содержания кислорода в воде показана на рис. 4-11. Как видно из рисунка, скорость коррозии возрастает с увеличением концентраций кислорода Б воде. При отсутствии в воде СО2 скорость кислородной коррозии уменьшается почти в 3 раза. Коррозионная активность воды при содержании СО2, но при отсутствии кислорода значительно меньше. Пароводяная коррозия металла существенно возрастает с повышением его температуры, как видно из рис. 4-11. [c.69]

Гидразин и его производные, обладающие сильными восстановительными свойствами, можно использовать для обработки воды, чтобы устранить или ослабить кислородную, нитритную, подшламовую и пароводяную коррозию металлических поверхностей оборудования, подвергающегося высоким тепловым нагрузкам. Обработка воды гидразином в сочетании с термической деаэрацией является радикальной мерой предупреждения кислородной коррозии металла оборудования химических производств, и в первую очередь теплообменных аппаратов. [c.117]

Работа зарождения и развития трещин весьма сильно зависит от концентрации водорода в металле. Заметно понижается ударная вязкость и несколько повышается критическая температура хрупкости при введении водорода в смесь. Характерно, что для снижения предела прочности и пластической деформации ниже значений, требуемых техническими условиями, достаточна концентрация водорода, возникающая при пароводяной, подшламовой и щелочной коррозии металла паровых котлов, рассматриваемых в гл. 4 и 5. [c.21]

При использовании метода вырезок для контроля за пароводяной коррозией металла прямоточных котлов за-крити ческих параметров пара и за отложением продуктов коррозии используются участки труб экономайзера (входная и выходная части), переходной зоны, потолочного экрана, средней радиационной части (СРЧ) и нижней радиационной части (НРЧ). Вырезки экранных труб барабанного котла должны производиться из зон с максимальной тепловой нагрузкой, вскипания воды, с вялой циркуляцией и возможного расслоения пароводяной смеси. [c.264]

Проблема образования отложений железа является комплексной для пароводяного тракта в целом, так как необходимо ограничить не только концентрацию железа в питательной воде, но и поступление в цикл окислов железа за счет коррозии самого котла. Поступающие в котел с питательной водой соединения железа практически полностью осаждаются в радиационных поверхностях нагрева, образуя малотеплопроводные отложения. По мере роста температуры металла труб усиливается процесс пароводяной коррозий металла, что способствует ускорению роста отложений. Наряду с этим в перегревательных поверхностях нагрева вновь происходит обогащение среды железом за счет пароводяной коррозии. Таким образом, содержание соединений железа в паре прямоточных котлов является в основном результатом коррозии собственно котла. [c.254]

Разрушение защитной пленки способствует развитию пароводяной, подшламовой и межкристаллитной коррозии металла. [c.19]

Щелочная коррозия. Расслоение пароводяной смеси, которое имеет место в горизонтальных или слабонаклонных парообразующих трубах, как известно, сопровождается образованием паровых мешков, перегревом металла и глубоким упариванием пленки котловой воды. Образовавшаяся при упаривании котловой воды высококонцентрированная пленка содержит в растворе значительное количество щелочи. Едкий натр, присутствующий в котловой воде в малых концентрациях, защищает металл от коррозии, но он становится весьма опасным коррозионным фактором, если на каких-либо участках поверхности парогенератора создаются условия для [c.54]

Водородное охрупчивание можно считать вторичным процессом электрохимической коррозии металла котлов, протекающей с водородной деполяризацией кислотной, подщламовой, пароводяной и межкристаллитной (щелочной). При этом происходит накопление в стали водорода - его концентрацию, очевидно, можно считать косвенным показателем интенсивности протекания этих видов коррозии как в отдельности, так и в их сочетании. Поэтому определение концентрации его в металле весьма целесообразно для выяснения общего хода коррозии, протекающей в теплонапряженных местах поверхности нагрева с целью установления оптимальных (с точки зрения предупреждения коррозии) водно-химических и тепловых режимов. [c.79]

Пароводяная коррозия металла при движении среды по тракту котлоагрегата возникает в условиях израсходования кислорода. Особенно интенсивно она проявляется на поверхностях с большой тепловой нагрузкой. Высокая температура рабочей среды интенсифици- [c.41]

Чем выше скорость движения воды или пароводяной смеси, тем меньше основания опасаться в данном контуре явлений накипеобразования и коррозии. С другой стороны, чем выше скорость входа пароводяной смеси в барабан котла, тем труднее обеспечить необходимые условия для получения в нем сухого насыщенного пара. В промышленной котельной одного из заводов Урала установлен секционный котел Бабкок-Вилькокс мооского типа. После дополнительного экранирования топки (рис. 1-4) котел начал выдавать пар неудовлетворительного качества. В связи с этим в барабане котла была осуществлена циклонная сепарация с подачей пароводяной смеси как от кипятильных J, так и экранных 2 труб в общий сборный короб 3. После реализации указанного мероприятия качество пара, выдаваемого котлом, существенно улучшилось. Однако через несколько недель стали наблюдаться прогары верхних рядов секционных труб на участке 4. При вырезке поврежденных труб установлено наличие в них (рис. 1-5) значительного утонения верхней образующей. Это явилось результатом так называемой пароводяной коррозии металла, возникшей в данном районе пучка труб из-за опрокидывания циркуляции. Отделение пароотводящих труб секций 5 (рис. 1-4) с малым движущим напором циркуляции от пароотводящих труб экранов с высоким движущим на- [c.18]

Водный режим барабанных котлов должен поддерживаться таким образом, чтобы в поверхностях нагрева котла отсутствовали отложения накипи и шлама, отсутствовали отложения веществ в пароперегревателе и турбине, а также отсутствовала коррозия пароводяного тракта. Критериями, определяющими условия поддержания рационального водного режима барабанных котлов, являются а) предельно допускаемые величины содержания в котловой воде натриевых солей, кремниевой кислоты и щелочей, устанавливаемые качеством вырабатываемого в котле пара и допустимой минимальной коррозией металла котла б) необходимое минимальное содержание в котловой воде РО , ЗЮд , ОН и других ионов, предотвращающих процессы накипеобразования, прикипания шлама и коррозии в котлах высокого давления в) оптимальные соотношения концентраций , [c.12]

Помимо коррозии элементов котла в установках с развитой системой тепловых потребителей может наблюдаться коррозия оборудования и труб тепловых сетей. Коррозия вызывается наличием в сетевой воде или конденсате кислорода или углекислоты, особенно в системах с открытым водоразбором для хозяйственных и бытовых нуад. В этих условиях кислородная коррозия при транспортировке слабощелочной воды имеет язвенный характер, сопровождающийся скоплением продуктов коррозии на поверхности металла. При наличии нейтральной среды она приобретает равномерный характер. Коррозия металла подогревателей (по паровой стороне) вызывается наличием в конденсате угольной кислоты, для нейтрализации которой требуются своевременное амминирование пароводяной среды и вентиляция аппаратов. Следует также не допускать в сетевой воде превышения норм содержания кислорода, диоксида углерода, солей жесткости и щелочи.. [c.117]

Кислород Оз и азот N3 попадают в воду вследствие контакта последней с атмосферным воздухом. Свободная углекислота СОз содержится в воздухе в незначительных количествах, но высокие концентрации ее возникают в воде в результате обработки ее путем подкисления (присадки кислоты) или водород-катионирования. Водород, содержащийся в воде, обычно является продуктом коррозии металла оборудования. Аммиак N1 3 (в водных растворах находится в форме ионов NH 4) может содержаться в исходной воде в качестве примеси или умышленно вводиться в химически обработанную или питательную воду при амминировании, аммоний-катионировании или присадке сульфата аммония. Сернистый ангидрид 50з и сероводород НзЗ могут попадать в пароводяной цикл станции с исходной водой или в результате разложения сульфита натрия в котлах высокого давления при использовании этого реагента для химического обескислороживания воды. [c.370]

Одним из существенных источников попадания окислов железа в пароводяной тракт энергетических установок является коррозия поверхности металла во время простоя оборудования под воздействием влаги и кислорода воздуха, так называемая стояночная коррозия. Согласно данным ВТИ скорость стоялочной коррозии котельной стали можно оценить значением 0,05 г/(м -ч). В тех случаях, когда на поверхности металла могут оставаться растворы со сравнительно высокой концентрацией хлоридов, сульфатов и других активирующих ионов, скорость коррозии металла может быть еще выще. Протекание стояночной коррозии вызывает необходимость более частого проведения эксплуатационных химических очисток, а также увеличивает продолжительность водных дромывок перед пуском блока. Все это значительно ухудшает экономические показатели работы электрических станций. Следует также учесть, что стояночная коррозия вызывает усиление процесса разъедания металла, происходящего во время работы оборудования. [c.172]

Металл паровых котлов подвергается следующим опасным видам коррозии кислородной коррозии во время работы котлов и нахождения их в ремонте межкристаллит-ной коррозии в местах упаривания котловой воды пароводяной коррозии коррозионному растрескиванию элементов котлов, изготовленных из аустенитных сталей подшламо-вой коррозии. Краткая характеристика указанных видов коррозии металла котлов приведена в табл. 10.1. [c.219]

Для нредотвраш,ения пароводяной коррозии в перегревателях при температуре выше 500 °С используются легированные стали, так как легирующие присадки (молибден, хром и никель) существенно повышают стойкость к ползучести н коррозии металла. Следует также предотвращать чрезмерный местный перегрев пара и металла труб выше допустимой температуры для данной стали, а такл<е обеспечивать нормальное качество воды и хорошую циркуляцию в экранных и кипятильных трубах. В экономайзерах необходимо обеспечить равномерное распределение воды по змеевикам. [c.232]

Вырезки для контроля за пароводяной коррозией металла прямоточных котлов закритическпх параметров пара и за отложением продуктов коррозии производят на участках труб экономайзера (входная или выходная часть), переходной зоны, потолочного экрана, средней радиационной части и нижней радиацион1юй части. [c.233]

Оппонент в течение последних К) лет проводил лабораторные исследования и производственные испытания на электростанциях в области снижения загрязнения питательной воды продуктами коррозии металла в расположенной до котла части пароводяного тракта. Вначале применялось повышение pH конденсата и питательной воды котлов путем добавления к последней едкого натра. БoльпJaя часть испытаний на электростанциях (с 1947 до 1952 г.) проводилась при добавлении аммиака с целью повышения pH конденсата. Позднее, в 1952 г. и в начале 1953 г. на восьми круп-20 [c.20]

Даже при содержании едкого натра свыше 100 мг кг в котловой в оде котлов 98 ати коррозию металла связанным кислородом можно резко ослабить рядом теплотехнических мероприятий (обеспечение интенсивной циркуляции воды во всех трубных контурах котла, поддержание достаточно низкого паросодержания в пароводяной смеси, предотвращение накопления шлама на поверхностях нагрева, максимально возможное равномерное распределение теплоианряжений, правильное размещение горелок и т. д.). [c.78]

Щелочная коррозия проявляется в виде местных разрушений экраннЪгх труб и хрупких повреждений в местах упаривания котловой вОды. В большинстве случаев щелочная коррозия сопровождается пароводяной коррозией. Хрупкие повреждения (межкристаллитная коррозия) возникают при взаимодействии металла с котловой водой. Они обусловлены высокими растягивающими напряжениями в металле, соприкасающемся с котловой водой неплотностью соединений (например, вальцовочных) наличием в котловой воде растворенного едкого натра. [c.155]

Зачастую между окончанием предпусковой химической очистки пароводяного тракта и вводом энергоблока в эксплуатацию может проходить значительное время. В целях предотвращения атмосферной коррозии металла в течение этого послепромывочного периода осуществляют специальную операцию пассивирования очищенной поверхности путем создания на ней равномерной защитной пленки магнетита (Рез04).Это достигается циркуляцией по контуру горячего раствора (/=100- -250° С) смеси гидразин-гидрата с аммиаком в течение 24—72 ч либо нитритно-фосфатным раствором при =70° С в течение 6—8 ч. [c.84]

Щелочная коррозия. Расслоение пароводяной смеси, которое имеет место в горизонтальных или слабо наклоненных экранных и кипятильных трубах, как известно, сопровождается образованием паровых мещков, перегревом металла и глубоким упариванием пленки котловой воды. [c.165]

Существенным отличием оценки воднохимического режима прямоточных котлов ОКД является важность данных по скорости коррозии конструкционных материалов в различных участках пароводяного тракта и по интенсивности образования отложений [47]. Скорость коррозии металлов питательного тракта определяют с помощью индикаторов коррозии различного типа, выполняемых в виде пластин кз исследуемых металлов и устанавливаемых до деаэратора— в трубопровод после деаэратора — в контейнер, монтируемый на трубопроводе, шунтирующем ПВД в экономайзере — в одну из труб. Протекание пароводяной коррозии контролируется по вырезаемым коротким (около 60 мм) участкам из различных зон котла не менее чем после годичного срока его эксплуатации оценкой состояния металла специальных вставок, устанавливаемых в котел определением содержания водорода в питательной воде и паре работающего котла (при переменных режимах работы используют водородомер j. Водородомеры устанавливают на входе и выходе из котла, за встроенной задвижкой, на входе и выходе из промежуточного перегревателя. За ростом отложений на внутренней поверхности котлов осуществляют непрерывный контроль с помощью замера температуры стенки металла трубы по вваренным в экранные трубы температурным вставкам (см. 13.3). Необходимо проводить определение эрозионной активности питательной воды (обычно для деталей питательного тракта), являющейся следствием ее силового и коррозионного воздействия на омываемую поверхность металла. Контроль осуществляют установкой образцов из материалов-эталонов по эрозионной стойкости. [c.292]

Присутствие ряда примесей в паре и воде, безразличных в отношении образования отложений в котлах и турбинах, таких, например, как растворенные газы, нитраты и нитриты, является тем не менее нежелательным, потому что они обусловливают или интенсифицируют процессы коррозии металлов, соприкасающихся с рабочей средой. Предупреждение коррозионных разрушений оборудования, уменьшение степени загрязнения пара и воды продуктами коррозии, уменьшение в котлах и турбинах отложений, содержащих окислы металлов, — эти задачи отрю-сятся к организации водно-химического режима всей станции в целом, поскольку практически все участки пароводяного тракта в той или иной мере подвержены коррозии. [c.22]

По характеру коррозионной среды различают следующие виды электрохимической коррозии металла теплоэнергетических установок, изготовленных из углеродистой стали кислородную, развивающуюся в нейтральной среде (содержащей депассиваторы) под действием растворенного кислорода воздуха кислотную — под действием растворов минеральных кислот, употребляемых при кислотных промывках и регенерации Н-катионитных фильтров углекислотную — под действием растворов угольной кислоты, поступающей из воздуха и образующейся при термическом и химическом разложении карбонатов и бикарбонатов щелочную (каустическая хрупкость) — под действием щелочных концентратов котловой воды, появляющихся при ее упаривании на поверхностях нагрева пароводяную — под действием воды и пара при вялой циркуляции котловой воды, нарушениях гидродинамики экранных труб, перегрева металла подшламовую — под дейст- [c.57]

Определение скорости общей коррозии. Непосредственное экспериментальное определение скорости кислородной коррозии на различных участках пароводяного тракта и в экономайзер Ной части котла рекомендуется проводить I гравиметрическим методом, т. е. по потере массы индика- торов. Последние представляют собой набор круглых контрольных пластинок, насаженных а общий стержень и помещенных в трубопровод или коллектор действующего оборудования. Скорость равномерной коррозии, измеренную таким образом, можно считать несколько завышенной, а максимальную скорость язвенной коррозии — несколько заниженной по сраинению с их реальными значениями. Однако практически эти расхождения евелики и результаты, полученные на пластинках, в основном соответствуют интенсивпости и характеру коррозии металла при большой плотности теплового потока. [c.243]

Таким образом, необходимые условия возникновения повреждений гибов необогреваемых труб — высокий уровень механических напряжений и наличие кислорода в воде или другого окислителя. Вода в котле может насыщаться воздухом в периоды длительных плановых простоев и при аварийных остановах, вызванных нарушениями герметичности пароводяного тракта (разрывы, свищи). Ускоренная коррозия металла имеет место и при пусках котлов, если питание их в это время осуществляется не полностью деаэрированной водой. [c.193]

С увеличением температуры труб за счет образования наносных отложений интенсифицируется пароводяная коррозия металла экранных труб под отложениями, что ускоряет их рост. По данным ВТИ скорость роста железоокисных отложений пропорциональна концентрации железа в питательной воде и квадрату тепловой нагрузки. Поэтому норма на содержание соединений железа в питательной воде для котлов, работающих на жидком топливе, йринята более жесткой. [c.252]

Установлено, что скорость роста трещин у кромок отверстий с течением времени снижается [52]. Установлено также, что на образование трещин в барабанах отрицательно влияют частые пуски котлов и их остановы, особенно аварийные, связанные с разуплотнением пароводяного тракта и резким снижением давления неудовлетворительная консервация котлов при простоях и стояночная коррозия металла барабанов наличие на поверхности металла местных дополнительных концентраторов напряжений типа рисок, мест подварки, неметаллических включений, непроваров, следов механической обработки частые химические промывки котлов циклические изменения температуры среды, вызывающие переменные напряжения на внутренней поверхности барабана в условиях практически стационарного режима работы когла. Последние составляют 5—20 °С и приводят к дополнительным термическим напряжениям 2—8 кгс/мм при частоте их изменения 1/3—1/50 с. За 100 тыс. ч эксплуатации суммарное число циклов может достигать 5-10 —1-10 . Поскольку [c.112]

После того, что мы узнали о значении качества воды в паросиловых установках, нам нетрудно конкретизировать, что следует понимать под нормальным водным режимом паровых ко тлов. Такой режим должен обеспечивать максимальное предотвращение образования на поверхностях нагрева и во всем пароводяном тракте (паропроводы, паровая турбина, конденсатопро воды) отложений или шлама и коррозии металла, вызывающих преждевременный износ и аварийные повреждения оборудования или снижение технико-эконо мических показателей его работы. [c.86]

Способы предотвращения кислородной, углекислотной, нитритной, подшламовой и межкристаллитной коррозии металла котлов в настоящее время хорошо известны и сравнительно легко осуществимы. Борьба с трещинообра-зованием в барабанах и других элементах паровых котлов, пароводяной коррозией участков поверхности нагрева, с местными, высокими, тепловыми напряжениями под действием пара и горячей воды гораздо сложнее. Пароводяная коррозия сопровождается наводороживанием и обезуглероживанием металла. Причины этих коррозионных процессов заключаются часто в конструкции парового котла, параметрах пара, высоких теплонапряжениях, заложенных в проекте, и других причинах, трудно устраняемых в условиях эксплуатации. Персонал ТЭС при этом вынужден лишь добиваться соблюдения заданного оптимального водно-химического и теплового режимов эксплуатации оборудования и осуществлять контроль за выполнением конкретных профилактических мероприятий, появлением и развитием трещин, язв и других коррозионных повреждений и не допускать их опасного развития. [c.233]

В экранных (подъемных парогенерирующих) трубах чистого отсека образуется накипь примерно такого же состава, что и шлам в опускных трубах, но плотная, хорошо сцепленная с металлом. На обогреваемой стороне ттруб под слоем накипи нередко имеется слой магнетита Рез04 черного цвета с металлическим блеском, весьма прОчно связанной с металлом и являющийся продуктом пароводяной подшламовой коррозии металла труб. Количество отложений на обогреваемой стороне труб обычно в 2—4 раза больше, чем на необогреваемой. [c.304]

Опасным для стенки является застой движения жидкости или о п р о к и д ы в а н и е циркуляции, при котором вода в части подъемных труб начинает двигаться вниз (Шо 0), а пузыри пара, стремящиеся выйти вверх, застаиваются у стенки. Кроме тото, при движении пароводяной смеси по горизонтальным и слабонаклонным трубам с малыми ско-ростям н происходит устойчивое или периодическое расслоение смеси и раздельное течение воды в нижней части трубы, а пара в ее верхней части, приводящее к коррозии металла, перегреву стенки, усталости металла и т. п. Расслоение жидкости в известных условиях [c.207]

Наличие недренируемых участков на котлах, растопка на недеаэ-рированной воде, отсутствие схемы консервации котлов на время остановок создавали благоприятные условия для протекания процессов стояночной коррозии пароводяного тракта блоков. Вырезки образцов "Пруб из различных участков поверхностей нагрева котлов блоков № 4 и 5 показали наличие кислородной коррозии металла труб водяного экономайзера и переходной зоны. Кроме того, осмотр внутренних поверхностей вырезанных участков труб показал наличие отложений, состоящих в основном из продуктов коррозии железа (табл. 1). [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...