Коррозия металлов паровых турбин

Обзор составлен по материалам, опубликованным в зарубежной технической печати в течение 1965— 1966 гг. В нем рассмотрены некоторые общие вопросы коррозии теплоэнергетического оборудования [Л. 1 —10], коррозия металла паровых котлов [Л. 11 —15], коррозия регенеративных подогревателей в. д. и н. д. [Л. 16—18], коррозия конденсаторов турбин и систем водяного охлаждения Л. 19—30], обескислороживание воды химическими реагентами и ионитами [Л. 31—34], снижение содержания окислов металлов в питательной воде [Л. 35— 37], защита от коррозии во время простоев оборудования [Л. 38—39]. [c.64]

Подогреватели ПНД и ПВД находятся под действием питательной воды котлов и отборного пара паровых турбин, который, конденсируясь, образует дренажи с различным содержанием Игольной кислоты - диоксида углерода. Содержание его в различных частях трубчатой системы ПНД и ПВД может достигать в зависимости от степени конденсации греющего пара нескольких миллиграмм на 1 кг сконденсированного пара. Особенно велика концентрация его в дренажах ПНД и ПВД при недостаточных отсосах неконденсирующихся газов (СО2 и О2) из паровых полостей этих видов оборудования. В этих случаях наблюдается интенсивная коррозия, особенно ПВД, трубчатая система которых изготовлена из стали перлитного класса. Температура среды в зависимости от параметра пара объекта может достигать 300 °С. При этих условиях протекает коррозия с водородной деполяризацией, которая сопровождается наводораживанием металла. Коррозия носит в основном равномерный характер с образованием трещин и появлением хрупких разрущений [12]. [c.79]

Для того чтобы разобраться в способах организации внутрикотловых процессов, необходимо рассмотреть, какие примеси вносятся в котел питательной водой. В первую очередь это соединения натрия, кальция и магния, кремнекисло-та и органические примеси, т. е. вещества, составляющие основу солевого состава природных вод. Эти примеси проникают в питательную воду котлов через неплотности в конденсаторах турбин, охлаждаемых природными водами, или с добавочной водой, восполняющей потери пара и конденсата в основном цикле. Затем в питательную воду попадают продукты коррозии конструкционных материалов, т. е. главным образом окислы железа, меди и цинка. Медь, цинк, а также следы олова и свинца поступают вследствие коррозии латунных трубок конденсаторов, подогревателей низкого давления (ПНД) и сетевых подогревателей (бойлеров). Принос окислов железа и незначительных количеств хрома, никеля, марганца, иногда ванадия и других легирующих добавок обусловлен коррозией основного оборудования электростанции — металла котла, пароперегревателя, трубопроводов, элементов паровой турбины. Значительное количество окислов железа доставляется конденсатами, возвращаемыми от производственных потребителей пара. Вследствие большой протяженности конденсатных магистралей этот конденсат обычно содержит много окислов железа, а иногда и другие примеси, обусловленные технологическими процессами, при которых использовался пар и получался конденсат. [c.167]

К числу эксплуатационных воздействий на металл роторов и корпусов, приводящих к понижению прочности и ресурса, следует отнести воздействие рабочих сред. Применительно к роторам паровых турбин дополнительные эксплуатационные повреждения связаны с коррозией и эрозией от потоков пара. Степень этих повреждений определяется температурами, давлениями и скоростями пара. Причем более опасными такие повреждения являются на начальных стадиях образования трещин однако [c.8]

Метод защитного покрытия одного металла другим для защиты его от коррозии иногда используют в производстве деталей паровых турбин. Для предохранения отливок корпусов, изготовленных из углеродистых и хромомолибденованадиевых сталей, от коррозии при высокой температуре применяют покрытие алюминием, т. е. так называемое алитирование. [c.26]

Особый вид атмосферной коррозии (роль электролита играет пленка влаги с растворенными газами, образующаяся на металлической поверхности в атмосфере), осложняющийся вследствие присутствия агрессивных веществ в накипях, отложениях шлама, окалине и других пленках на поверхности металла котельных агрегатов и паровых турбин при длительной их остановке. Отложения ржавчины особенно интенсифицируют процесс. Механизм процесса — электрохимическая коррозия, скорость которой контролируется главным образом диффузией кислорода к поверхности. Форма повреждений—более или менее равномерное разъедание поверхности в местах с наиболее вырал енной электрохимической неоднородностью (отложения, повреждения и т. д.). В качестве защитных мероприятий рекомендуется [c.582]

Проблема предотвращения коррозии под действием конденсата наиболее актуальна в системах парового отопления и конденсационных паровых турбинах, где происходит возврат конденсата в паровой котел. В системах парового отопления объектом коррозии является металл трубопроводов, тогда как в конденсационных паровых турбинах существует опасность отложения железа, уносимого в результате коррозии питательных магистралей, на поверхностях нагрева парового котла особое значение это имеет в котлах высокого давления. Поэтому коррозия иод действием конденсата должна быть предотвращена или сведена к минимуму. [c.217]

В качестве типичного примера можно привести гребные винты, разрушение которых от коррозии и эрозии существенно усилилось с переходом от паровых поршневых машин, как главных двигателей, к паровым турбинам с повышенной частотой вращения винтов на кораблях, благодаря чему это явление привлекло внимание многочисленных исследователей. Подробное изучение вопроса позволило создать представление о роли эрозии в зависимости от угловой скорости винта, обусловливающей динамическое воздействие потока. Эрозия удаляет с лопастей винта продукты коррозии, образующие защитную пленку, оголяет металл, тем самым значительно ускоряя процесс его разрушения. При малых динамических воздействиях потока в лопастях развиваются усталостные трещины. Более сильное воздействие в недостаточно стойком против эрозии материале при- [c.194]

Несмотря на значительные прямые потери от коррозии, косвенные потери намного их превышают [3, 8—11]1 К косвенным убыткам относятся расходы, связанные с потерей мощности двигателей внутреннего сгорания, паровых и газовых турбин, котлов, агрегатов, и машин, вырабатывающих электроэнергию расходы связанные с простоем техники, машин, станков и оборудования из-за коррозии с выходом из строя трубопроводов и потерями при этом газа, нефти и других продуктов расходы, связанные с прекращением подачи электроэнергии в результате коррозии механизмов электростанций или линий электропередач. Косвенные убытки возникают также при авариях по коррозионным причинам на химических, нефтеперерабатывающих и других предприятиях, на автомобильном, железнодорожном, морском и авиационном транспорте, при выходе из строя средств связи, приборов, компьютеров, управляющих систем. При этом наблюдаются перерасход горюче-смазочных материалов, угля и других энергетических ресурсов, неоправданно увеличенный расход металла с учетом коррозионных допусков при проектировании и изготовлении техники и повышенные затраты на консервацию, расконсервацию, упаковку и другие мероприятия по защите от коррозии [7—9]. Косвенные потери непосредственно связаны с охраной окружающей среды, так как загрязнение воздуха и водоемов химическими веществами, газом и нефтью часто непосредственно связано с коррозией металла. [c.7]

Влага, образующаяся при начале конденсации пара в подогревателях низкого давления, может вызывать коррозию металла этих аппаратов с паровой стороны, так же как это имеет место в турбине. Обработка пара с целью повышения pH начального конденсата способствует снижению загрязнения питательной воды железом, а также медью как в турбине, так и в подогревателях низкого давления. [c.8]

КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛА БОЛЬШИХ ПАРОВЫХ ТУРБИН В ОБЛАСТИ [c.96]

На режим работы котла вредное влияние оказывает также повышенная щелочность воды увеличенная щелочность может привести к вспениванию воды в барабане и в предельном случае — к заполнению вспененной водой всего парового объема барабана. Вспениванию воды способствует содержание в ней органических соединений и аммиака. В этих условиях сепарационные устройства не обеспечивают отделения капель воды от пара, и вода из барабана, содержащая различные примеси, может поступать в пароперегреватель и затем в турбину, создавая опасность их загрязнения и нарушения нормальных условий работы. Повышенная щелочность может явиться причиной появления щелочной коррозии металла, а также возникновения трещин в местах вальцовки труб в коллекторы и барабан. [c.270]

Питание котла предварительно необработанной водой сказывается отрицательно на его работе. Накипь ухудшает теплопередачу, вызывает чрезмерное повышение температуры стенок. Растворенные в воде газы вызывают коррозию металла элементов котельного агрегата. Занос солями лопаток паровых турбин может вызвать аварию последних и ухудшение экономичности их работы. Надежная работа паросиловой установки обеспечивается предварительной подготовкой питательной воды и соответствующим режимом котловой воды. [c.258]

Для этого потребовалось своевременно изыскать, а затем освоить в рабочих условиях достаточно эффективные и экономически приемлемые способы предотвращения коррозии металла, загрязнения пара и образования отложений на поверхности нагрева. Трудность успешного разрешения поставленной задачи усугубляется тем, что с ростом параметров пара значительно усложняется борьба за поддержание надлежащей чистоты внутренних поверхностей котельных агрегатов и проточной части паровых турбин, а также обеспечение сохранности металла оборудования тракта питательной воды. [c.3]

При язвенной коррозии (рис. 106, в) процесс интенсивно развивается только в отдельных точках поверхности металла. В этих местах образуются язвины, которые могут привести к свищам. Язвины заполняются продуктами коррозии, поэтому их не всегда удается обнаружить. Примером язвенной коррозии могут служить разрушения экономайзерных трубок котла при плохой деаэрации (плохом удалении кислорода из питательной воды) и низких скоростях движения воды в трубках. Хотя лишь незначительная часть металла экономайзерных труб превращается в окислы, сквозные свищи, образовавшиеся вследствие язвенной коррозии, заставляют полностью заменять змеевики экономайзеров. Подобную же картину можно иногда наблюдать на латунных трубках конденсаторов паровых турбин. [c.197]

Детали паровых турбин подвергаются коррозии только во время простоев на поверхностях их, соприкасающихся с паром остается влага, одновременно на них воздействует кислород воздуха. Ускоряют коррозию соли и щелочи, осаждающиеся из пара. Образовавшиеся очаги коррозии распространяются во время работы турбины дальше. Чем чаще и длительнее простой машин, тем больше металл подвергается коррозии. [c.207]

В случае механического повреждения в среде перегретого пара магнетитовая защитная оксидная пленка хорошо восстанавливается — поврежденные места залечиваются . Коррозия имеет равномерный характер. Пленка оксидов, как правило, плотно сцеплена с металлом. Только в случаях больших перегревов происходит отделение чешуек оксидов по внутренней поверхности трубы. Отделившаяся окалина может забивать гибы труб поверхностей нагрева, прекращая расход пара по отдельным змеевикам и тем самым вызывая их пережог. Частицы оксидов, захваченные потоком пара, могут вызывать интенсивный износ лопаток паровых турбин и забивание дренажей. Отслаиванию пленок способствуют резкие колебания температуры стенки при работе котла в регулировочном режиме, а также частые пуски и остановы. [c.236]

Учитывая учебное назначение книги, в ней дают основные представления о физико-химических процессах образования отложений и коррозионных повреждений металла, которые протекают в водяном и паровом трактах современных тепловых электростанций. В книге изложены основные сведения о практических способах предотвращения коррозии паросилового оборудования и отложений в парогенераторах, проточной части паровых турбин, конденсаторах, тракте питательной воды и тепловых сетях. Освещены также специфические особенности водных режимов барабанных и прямоточных парогенераторов. Большое внимание авторы уделили разъяснению сущности различных методов водоподготовки и типовых схем водоподготовительных установок, а также описанию прогрессивной технологии обработки природных вод и загрязненных конденсатов. Описаны конструкции основного и вспомогательного оборудования водоподготовительных установок, а также рассмотрены вопросы проектирования и автоматизации этих установок. [c.3]

При появлении на поверхности металла макро- или микрогальванических элементов на тех участках, где он соприкасается с растворами электролитов и влажным паром, протекает электрохимическая коррозия, которая наиболее часто встречается в практике эксплуатации тепловых электростанций. Этому виду коррозии подвержены водоподготовительное оборудование все элементы тракта питательной воды и трубопроводы, возвращающие конденсат с производства, парогенераторы атомные реакторы конденсаторы паровых турбин и тепловые сети. [c.31]

Термин промышленные масла охватывает очень широкое поле применения, так как спрос на масла для каждой отдельной отрасли промышленности отражает специфические требования данной отрасли. Вся специализированная продукция слишком обширна, чтобы ее можно было здесь перечислить. Следующие, наиболее широко применяемые смазочные материалы иллюстрируют разнообразие продуктов, в которых нуждается промышленность масла для паровых турбин, смазочные материалы для подшипников, масла для заполнения гидравлических систем, зубчатых передач, смазочные материалы для металлорежущих станков, пластичные смазочные материалы (ПСМ), смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), применяемые при обработке металлов, закалочные масла, масла-теплоносители, масла для электрического и холодильного оборудования, текстильные масла и масла, предохраняющие от коррозии. Каждому индивидуальному типу масел предъявляют соответствующие качественные требования. [c.6]

Увлекаемые капельками котловой воды соли отлагаются на стенках пароперегревателя, вследствие чего возникают повреждения труб из-за отложения солей на лопатках паровых турбин суживаются проходы для пара, вследствие чего снижается мощность и экономичность турбин. Наличие в воде растворенных газов (кислорода, углекислого газа и др.) вызывает коррозию металла котла и трубопроводов. Значительная часть всех аварий и неполадок на электрических станциях вызывается несоответствующим качеством питательной воды. Поэтому удаление из воды вредных примесей с целью снижения их содержания до допустимых для эксплуатации норм — важнейшая забота персонала электростанции. Для приготовления добавочной воды на тепловых электрических станциях имеются водоподготовительные устройства. [c.94]

Значение коррозионных исследований определяется тремя аспектами. Первый из них — экономический — имеет целью уменьшение материальных потерь в результате коррозии трубопроводов, резервуаров (котлов), деталей машин, судов, мостов, морских конструкций и т. д. Второй аспект — повышение надежности оборудования, которое в результате коррозии может разрушаться с катастрофическими последствиями, например сосуды высокого давления, паровые котлы, металлические контейнеры для токсичных материалов, лопасти и роторы турбин, мосты, детали самолетов и автономные автоматизированные механизмы. Надежность является важнейшим условием при разработке оборудования АЭС и систем захоронения радиоактивных отходов. Третьим аспектом является сохранность металлического фонда. Мировые ресурсы металла ограничены, а потери металла в результате коррозии ведут, кроме того, к дополнительным затратам энергии и воды. Не менее важно, что человеческий труд, затрачиваемый на проектирование и реконструкцию металлического оборудования, пострадавшего от коррозии, может быть направлен на решение других общественно полезных задач. [c.17]

Для очистки труб поверхностей нагрева, трубопроводов и коллекторов с целью обеспечения нормального водяного режима котла в эксплуатации, предотвращения забивания труб и заноса турбины производят предпусковые кислотные промывки паровых котлов. Задача кислотной предпусковой промывки — удалить окалину и ржавчину и не вызвать в то же время коррозионного разрушения металла труб и сварных соединений. В процессе промывки на внутренней поверхности труб должна образоваться тонкая защитная окисная пленка, предотвращающая коррозию котла в эксплуатации. Кислотной промывке предшествует обычно промывка технологической водой для удаления песка, набивочных и других материалов. [c.335]

Предварительного подогрева воздуха достигают также в паровых калориферах (трубчатых теплообменниках), размещаемых между напорной стороной дутьевого вентилятора и входной ступенью воздухоподогревателя (рис. 13-21). Внутрь трубчатой системы подают отработавший в турбине пар при температуре около 120 С, снаружи она омывается поперечным потоком воздуха. Расход энергии на тягу и дутье меньше, чем при рециркуляции, Отличительная особенность описанного метода предварительного подогрева воздуха — автоматичность. В самом деле, коррозия воздухоподогревателя усиливается при пуске, остановке и малой нагрузке, когда температура продуктов сгорания заметно снижается. Предварительный подогрев воздуха в калориферах при пропуске через них постоянного расхода пара в указанных режимах приводит к более высокой температуре воздуха, что необходимо для поддержания температуры металла на достаточном уровне. [c.154]

Обесцииковаиие латуни — основная форма разрушения трубок конденсаторов паровых турбин оно представляет собой компонент-но-избирательную коррозию цинка, сопровождающуюся вторичным (контактным) осаждением меди в виде рыхлых образований. Из-за обеецинкования разрушение может носить сплошной слоевой характер (менее опасный случай) или принадлежать к так называемому пробочному типу, представляющему собой образование заполненных рыхлой медью язв, углубляющихся в металл (наиболее опасная форма, приводящая к быстрому сквозному прободению стенок латунных трубок). [c.66]

Кислородная коррозия возникает при неполной деаэрации питательной воды, а также при неплотности в (Конденсаторе паровой турбины или в каком-нибудь из теплообменнЫ Х аппаратов. В питательном тракте (в трубонроводах, насосах, арматуре, подогревателях и т. д.) не удаленный из воды. кисло род взаимодействует с металлом. Вследствие этого в котел поступают с питательной водой и постепенно накапливаются продукты коррозии — окислы железа и медь. Часть кислорода попадает и в котельный агрегат и вызывает коррозию экономайзера и верхних барабанов. [c.75]

Детали паровых турбин подвергаются коррозии только во В ремя простоев. На поверхности деталей проточной части остается влата. Одновраменно имеется достул кислорода воздуха. Сильно ускоряют процесс коррозии загрязнения проточной части солям и и щелочами, осаждающимися из протекающего пара. Образовавшиеся очаги коррозии мо гут развиваться дальше во время работы турбины. Чем чаще и длительнее стоянки, тем сильнее коррозионное повреждение металла. [c.222]

Фиг. 1, Диафрагма 12-ступени паровой турбины (со стороны выхода пара), подвергшаяся коррозии-эрозии и загрязнению продуктами разруп ения металла.

Во флоте используют близкие к нему по составу масла К-17 и К-19, имеющие еще лучшие защитные свойства. При консервации индустриальных механизм ов, агрегатов трансмиссий и двигателей автомобилей, разнообразных изделий из чугуна и стали хорошо зарекомендовало себя консервационное масло НГ-203. Из новых консервационных масел следует указать также смазку НГ-204 (СТУ-38-13-838-62), представляющую собой смесь нитрованного масла (55%) и пирополимеров (30%) с добан1кой окисленного петролатума (15%). Эта смазка хорошо защищает от коррозии как черные, так и цветные металлы. Широко использовавшиеся ранее в авиации консервационные масла 58М (СП-1)—ГОСТ 4807-49, 59 (СП-2)—ГОСТ 5699-51 и 59ц (СП-3) — ГОСТ 5702-51 в настоящее время заменяются значительно превосходящими их по эксплуатационным характеристикам маслом К-15. Консервационное масло УТС-1 — ГОСТ 4700-49, применявшееся для консервации масляных систем корабельных паровых турбин, заменяется маслами К-17 и К-19. [c.81]

В конечном счете с повышением параметров пара интенсифицируются физико-химические гфоцессы наки--пеобразования, загрязнения пара и коррозии металла, что значительно усложняет борьбу за поддержание надежной чистоты внутренних поверхностей котельных агрегатов и проточной части паровых турбин, а также затрудняет обеспечение сохранности металла котлов, турбин и оборудования тракта питательной воды. [c.8]

Возможность длительной бесперебойной эксплуатации ТЭС Б значительной степени определяется интенсивностью протекания физико-химических процессов накипеоб-разования на поверхности нагрева парогенераторов, уноса солей, кремниевой кислоты и окислов металлов паром из испаряемой (котловой) воды и образования отложений их в проточной части паровых турбин, а также коррозии металла энергетического оборудования и трубопроводов. Интенсивность протекания всех этих процессов зависит от качества пара, питательной и котловой воды. [c.6]

В пароводяной тракт ТЭС непрерывно поступают загрязнения, ухудшающие качество питательной воды а) с паром, вырабатываемым парогенератором б) с при-сосами охлаждающей воды через неплотности в конденсаторах паровых турбин в) с присосами через неплотности в теплофикационных подогревателях г) с низкокачественным дистиллятом или с забросом концентрата во вторичный пар паропреобразователей д) с загрязненным конденсатом внешних потребителей отборного пара теплофикационных турбин е) с добавочной питательной водой, восполняющей потери пара и конденсата внутри ТЭС и у внешних потребителей пара ж) с реагентами, вводимыми в тракт питательной воды для осуществления так называемого коррекционного водного режима, предназначенного для борьбы с коррозией конструкционных металлов и с накипеобразованием на поверхностях нагрева з) с продуктам коррозии элементов энергетического оборудования и трубопроводов, омываемых водой или паром. При этом следует иметь в виду, что абсолютная величина каждого из перечисленных источников загрязнений может изменяться в довольно широких пределах в зависимости от типа ТЭС, условий ее эксплуатации, от принятой схемы обработки добавочной питательной воды и загрязненных конденсатов, а также от противокоррозионной стойкости применяемых конструкционных материалов и защитных покрытий. Для того чтобы предотвратить накопление поступающих в пароводяной тракт электростанции загрязнений, необходимо организовать их систематический вывод из пароводяного цикла путем непрерывной и периодической продувки парогенераторов с многократной циркуляцией, применения промывочно сепарационных устройств прямоточных парогенераторов докритического давления, химического обессоливания конденсата и т- д. [c.13]

Повреждения защитной пленки могут быть вызваны механическими, химическими или термическими процессами. Коробление барабанов парогенераторов, резкие колебания температуры стенки парообразующих труб вследствие попеременного омывания их водой и паром, воздействие на поверхность котельного металла концентрированных растворов ЫаОН при глубоком упаривании котловой воды и т. п. — все эти процессы могут разрушать защитную окисную пленку. Если защитная пленка по тем или иным причинам растрескивается и отслаивается от металла, то процесс коррозии развивается дальше с повышенной скоростью, которая постепенно замедляется, пока вновь не произойдет очередное разрушение защитной пленки. Следстием коррозии элементов парогенератора и тракта питательной воды является отложение окислов металлов как в парообразующих и пароперегревательных трубах, так и в проточной части паровой турбины. [c.32]

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]

Некоторые металлы очень быстро подвергаются действию органических кислот и перекисей, образовавшихся в маслах во время их окисления. Результатом является быстрая коррозия, особенно при высоких температурах, а нерастворяющиеся органические составляющие соответствующего металла образуют отложения в подшипнике. Другим фактором, ускоряющим коррозию, кроме температуры, является коэффициент подачи подшипника чем меньше значение этого коэффициента тем сильнее коррозия. Так, у небольших двигателей со слабой подачей масла отмечена более сильная коррозия, чем у паровых турбин, где циркуляция масла более интенсивная и где масло также фильтруется и заменяется сразу, как только его кислотность превышает некоторый предел. [c.289]

Для того чтобы предотвратить на отечественных теплоэнергетических установках серьезные затруднения, имевшие место на многих ТЭС в США и Западной Европе (массовые пережоги парогенерирующих труб, кислородная коррозия водяных экономайзеров, меж-кристаллитная коррозия котельного металла в заклепочных и вальцовочных соединениях, занос отложениями пароперегревателей и проточной части паровых турбин), потребовалось в короткий срок решить следующие первоочередные [c.5]

Водяной пар. Действие водяного пара, движущегося со скоростью 900—1200 м1сек, на латуни весьма значительно. Скорость коррозии достигает 0,127 см1год и больше в зависимости от числа и размера водяных капель, скорости течения и состава пара. Ряд исследований показал, что размер водяных, капель в паре имеет большое значение. Ударное разрушение металлов влажным паром было обнаружено во многих случаях, например, в паровых турбинах, на турбинных лопатках, трубках холодильников, седлах [c.201]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...