Коррозия металла в энергетике

КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛА В ЭНЕРГЕТИКЕ [c.181]

Высокая стойкость циркония в деаэрированной горячей воде и паре представляет особую ценность при использовании в ядер-ной энергетике. Металл или его сплавы, как правило, заметно не разрушаются в течение длительного времени при температурах ниже 425 °С. Характерно, что скорость коррозии невелика в некоторый начальный период. Однако после определенной продолжительности контакта (от минут до нескольких лет — в зависимости от температуры) скорость коррозии резко возрастает. Как отмечают, это явление наблюдается на чистом и содержащем примеси цирконии после того, как потери металла достигают 3,5— 5,0 г/м . Аналогичное повторное ускорение окисления может происходить при еще больших потерях металла [55]. Если цирконий содержит примеси азота (>0,005 %) или углерода (>0,04 % то эти процессы протекают при более низких температурах [56 Негативное влияние азота ослабляют, легируя металл 1,5—2,5 % олова и уменьшая содержание железа, никеля и хрома. Такие сплавы называют циркалоями (см. выше). [c.380]

Водородная усталость. Как указано выше, выделение водорода в зоне коррозионно-механического разрушения металлов возможно вследствие катодных процессов при электрохимической коррозии, а также гидролиза коррозионной среды в вершине развивающейся трещины или других дефектах. Участие в разрушении металлов может принимать также находящийся в них металлургический водород. В последнее время водород все чаще используют как технологическую среду. Обширны перспективы применения водорода в качестве топлива в энергетике и транспортной технике, что продиктовано, главным образом, требованиями защиты окружаю-щй среды от загрязнения. Как известно, водород в процессе горения вредных примесей не выделяет и поэтому с экологической точки зрения является идеальным топливом. [c.18]

Разрушение металла, вызванное химическими процессами,— относительно редкое явление в энергетике. Пароводяная коррозия, протекающая по реакции [c.181]

Коррозия в жидкометаллических средах. Протекает обычно в расплавах щелочных металлов (Li, Na, К) и тяжелых металлов (РЬ, Bi, Mg), применяемых в качестве теплоносителей в ядерной энергетике, а в качестве нагревающей среды при термической обработке (свинец). Этот вид коррозии представляет собой сложное явление, в котором участвуют такие процессы, как растворение твердого металла в жидком термический перенос массы межкристаллитное растворение взаимодействие с примесями в жидком металле образование твердых растворов и химических соединений. [c.364]

Внедрение в энергетику котлов сверхкритического давления привело к необходимости тщательной очистки турбинного конденсата от продуктов коррозии металла (окислов [c.112]

В настоящее время в энергетике уделяют большое внимание методу контроля скорости коррозии металла внутренних поверхностей пароводяного тракта парогенераторов, основанному на определении в питательной воде и паре содержания водорода , являющегося неизбежным продуктом такой коррозии. Применяемый лабораторный метод анализа требует много времени, не может отражать динамики процессов и не обладает необходимой точностью. Если учесть, что скорость коррозии металла определяется совокупностью факторов, а именно водным и температурным режимами. [c.643]

Исследования массообмена в пограничном кипящем слое имеют большое практическое и научное значение. Знание основ массообмена позволяет предсказать возможность образования на поверхности нагрева отложений веществ, растворенных в теплоносителе. Наличие отложений может в ряде случаев существенно повлиять на суммарный коэффициент теплопередачи через стенку и, следовательно, на температуру металла. Известно,, что при высоких плотностях теплового потока, характерных для ряда областей новой техники (в том числе для мощных аппаратов современной энергетики), весьма небольшие отложения толщиной в десятые и даже в сотые доли миллиметра могут повысить температуру поверхности нагрева сверх допустимых пределов. Некоторые примеси воды, характерные для паротурбинных ТЭС и АЭС, особенно продукты коррозии конструкционных материалов, настолько слабо растворимы, что даже современные высокоэффективные методы очистки воды не могут обеспечить (при экономически приемлемых условиях) полное отсутствие выпадения твердой фазы. [c.199]

Коррозия в жидкометаллических средах. Протекает обычно в расплавах щелочных металлов (Ы, N3, К) и тяжелых металлов (РЬ, В1, Нй), применяемых в качестве теплоносителей в ядерной энергетике, а также в качестве нагревающей среды при термической обработке (РЬ), представляет собой сложное явление, в котором участвуют следующие процессы [c.252]

Учтена необходимость надежной защиты от воздействия эксплуатационных факторов машин, механизмов, строительных конструкций, объектов энергетики и т.д. Особое внимание уделено сталям и сплавам, используемым в устройствах, эксплуатируемых в экстремальных условиях. Подробно рассмотрены виды коррозионных повреждений металлов и методы защиты от коррозии, а также марки коррозионностойких сталей и сплавов. [c.3]

Развитие многих отраслей современной техники в значительной степени зависит от успешного применения для ответственных деталей машин и конструкций защитных покрытий, которые предохраняли бы рабочие поверхности от различных видов износа и коррозии в агрессивных газовых и жидких средах в широком интервале температур. Достаточно отметить, что применение конструкционных высокотемпературных материалов на основе тугоплавких металлов — молибдена, вольфрама, тантала, ниобия, ванадия для ракетной и космической техники, авиации, ядерной энергетики немыслимо без разработки и использования соответствующих защитных покрытий. Обладая необходимыми механическими свойствами при высоких температурах (1000° С и выше), эти материалы катастрофически окисляются уже при температурах выше 700—800° С. Попытки решить проблему обеспечения окалиностойкости тугоплавких металлов и их сплавов металлургическим путем, т. е. подбором легирующих добавок, пока практически не привели к серьезным успехам. В то же время применение защитных покрытий во многих случаях оказалось эффективным. В настоящее время общепризнанно, что применение покрытий для защиты высокотемпературных материалов от газовой коррозии — наиболее перспективный и реальный путь решения этой проблемы [71, 72]. [c.6]

В отечественной энергетике наиболее распространенными типами коррозии под нагрузкой металла барабанных котлов являются подшламовая коррозия, пароводяная коррозия, коррозионное растрескивание и коррозионная усталость. [c.27]

Уже в течение многих лет коррозии урана уделяется большое внимание в программах развития ядерной энергетики. В этом отношении наиболее важными являются коррозионные среды, которые могут оказаться в контакте с металлом при высоких температурах в случае неисправности реактора. [c.211]

Несмотря на широкое развитие промышленности синтетических веществ, металлы по-прежнему остаются основным конструкционным материалом, незаменимым в ряде важнейших отраслей промышленности и сельского хозяйства. Более того, объем производства металлов неуклонно растет и соответственно неуклонно увеличивается мировой металлический фонд. В СССР производство стали за последние полвека выросло более чем в 30 раз. Металлофонд страны превысил 1 млрд, т (главным образом за счет черных металлов). С увеличением массы применяемого металла растут и потери его от коррозии, причем, как показывают статистические данные, потери растут намного быстрее, чем объем металлофонда.,В первую очередь это объясняется изменением самой структуры метйллофонда. Раньше основное количество металла направлялось в транспорт (рельсы, мосты, подвижной состав и т. д.). С годами все возрастающая доля металлофонда приходится на т кие отрасли промышленности, как химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная, нефте-и газодобывающая, цветная и черная металлургия, атомная энергетика и другие, в которых условия эксплуатации металлов несравненно жестче, чем на транспорте. Здесь металл работает при повышенных температурах и давлениях, в потоках жидкости, в контакте с агрессивными средами. Кроме того, и в почвах, и в атмосфере коррозия металлов также становится все более интенсивной вследствие загрязнения воздуха и вод промышленными отходами, стимулирующими разрушение Для нашедших сейчас широкое применение [c.6]

Титан обладает исключительно высокой коррозионной стойкостью в растворах хлоридов и значительно превосходит большинство распространенных конструкционных металлов и сплавов по стойкости как к общей, так и питтинговой коррозии и к коррозионному растрескиванию [I]. Эта отличительная особенность титана способствовала его широкому использованию в качестве 1юнструкот0н-ного металла в химической и нефтехимической щюмышлеяности [2], в опреснительных установках [3], в энергетике для изготовления конденсаторов [4] и т. д. [c.33]

В данной книге рассматриваются строение и свойства сталей, используемых для изготовления паровых и водогрейных котлов, трубопроводов пара и горячей воды, а также сосудов, работающих под давлением, описываются применяемые в энергетике стали и влияние технологических процессов и условий эксплуатации на структуру и показатели прочности металла. Значительное внимание уделяется строению и свойствам сварных соединений, сообщаются основные результаты исследований высокотемпературной газовой коррозии экранов, щирмовых пароперегревателей и конвективных поверхностей нагрева мощных паровых котлов помещена информация о коррозионных процессах в водной среде и низкотемпературной сернистой коррозии, излагаются мероприятия, позволяющие защитить трубную систему котлов от интенсивных коррозионных поражений, основные положения нормативных методов расчета на прочность элементов котлов, трубопроводов и сосудов, работающих под давлением. [c.7]

При высоких плотностях тока, сильно удаленных от состояния равновесия, доказательство, основанное на энергетике системы, становится недействительным. Раствор, в котором анод свободно растворяется при низкой плотности тока, обраауя, скажем, растворимую сернокислую соль, может вызвать пассивность при высоких плотностях тока. Если бы, например, ионы SO4" иссякли, то следовало бы ожидать образования пленки твердой гидроокиси (или окиси при недостатке воды). Эта пленка, вероятно, послужила бы препятствием дальнейшему коррозионному воздействию, если даже позже ионы SO4" появились бы снова в избытке. После перехода в пассивное состояние имеются две возможности если э. д. с. слишком мала, чтобы доставлять энергию для выделения кислорода, то сила тока может упасть до очень низких значений при более высоких значениях э. д. с. прохождение тока в большинстве случаев будет продолжаться (хотя, например, в случае алюминия пленка на аноде не является проводником) однако ток будет тратиться главным образом на выделение кислорода, хотя обычно некоторая небольшая коррозия металла будет при этом происходить. Таким образом Лобри де Брюин нашел, что в то время как на аиоде из активного железа 99% тока тратится на коррозию, после наступления пассивности только 1% тратится на коррозию и 99%—на выделение кислорода. [c.27]

Отсутствие достаточно коррозионно-устойчивых металлических конструкционных материалов в средах соляной, серной, фосфорной и фтористо-водородной кислот тормозит внедрение ряда новых технологи- еских процессов. Например, химический процесс осахаривания целлюлозы в 35%-ной соляной кислоте не мог быть практически реализован из-за трудности подбора металлических материалов, устойчивых в соляной кислоте высокой концентрации, при повышенных температурах и давлениях. Применение в авиации наиболее легких конструкционных сплавов на основе магния в виде листов до сих пор лимитируется недостаточной их коррозионной устойчивостью и отсутствием доступных и надежных средств защиты. Развитие ядерной энергетики выдвинуло перед кор-розионистами ряд новых вопросов изучения процессов коррозии и противокоррозионной защиты металлов в специфических условиях эксплуатации. [c.10]

В связи с развитием ядерной энергетики, радиоэлектроники, ракетостроения и других отраслей в послевоенный период стали широко применять новые конструкционные материалы, в том числе титан и его сплавы, отличающиеся высокой удельной прочностью, коррозио- и теплоустойчивостью. Это поставило новые задачи в области сварки металлов и изучения металловедческой и металлургической сторон проблемы. [c.140]

Однако использование машин, аппаратов и конструкций в различных областях промышленности связано с влиянием специфических факторов коррозии. В химическом машиностроении особую роль играет агрессивность сред. Химическая аппаратура эксплуатируется при высоких температурах и давлениях в контакте с различными кислотами, щелочами, агрессивными газами. Судостроение предъявляет особые требования к материалам в условиях контакта с морской или речной водой металлы и сплавы подвергаются различным видам локальной коррозии (особенно щелевой и контактной). Специфический фактор морской коррозии — биологическое обрастание металлических конструкций. Коррозия же металлических подземных сооружений осложняется электролитическим действием блуждающих TOKOiB различной частоты (от О до 50 гц), Атомная промышленность поставила ряд новых проблем в области коррозии и защиты металлов. Специфическим фактором коррозии оборудования, используемого в ядерной энергетике, являются высокие параметры теплоносителей, наличие нейтронных потоков, опасность наведенной радиоактивности в продуктах коррозии. Детали летательных аппаратов могут подвергаться также различным видам коррозии химической или электрохимической, в зависимости от назначения и способа эксплуатации. [c.120]

Росту потерь от коррозии способствует постоянное интенсивное развитие наиболее металлоемкрос отраслей промышленности, например, энергетики (тепловой и атомной), транспорта (в том числе трубопроводного), металлургии, химической, нефтяной и нефтехимической промышленности и др., а также ужесточение условий эксплуатации металла как в промышленности, так и в городском хозяйстве. Все это [c.9]

Наиболее изучено взаимодействие с металлами протия, т. е. обычного водорода. В последнее десятилетие в связи с развитием атомной энергетики появились работы по поглощению металлами дейтерия при коррозии и катодной поляризации в тяжелой воде D2O. В настоящее время исследования, относящиеся к взаимодействию трития со сталью, ограничиваются изучением растворимости водорода, дейтерия и трития в никеле и хромоникелевой стали [42]. [c.15]

Радиоактивное излучение (нейтроны, протоны, дейтроны, а- и р-частицы, у-излучение) оказывает существенное влияние на протекание коррозионных процессов, что, в частности, ощутимо в атомной промышленности и энергетике. Обстоятельные исследования в области радиационной коррозии выполнены А. В. Бялобжеским. Он установил основные закономерности коррозии, протекающей при облучении металлов. [c.76]

Причиной такого положения является недостаточность принимаемых мер по борьбе с внутренней коррозией барабанных котлов давлением 11—15,5 МПа. Однако эти меры при всем их многообразии почти не затрагивали оптимизацию режима докотловой и особенно внутрикотловой коррекционной водообработки. Актуальность этого вопроса первостепенной важности становилась все ощутимее по мере того, как внутренняя коррозия проявлялась и в котлах, использующих высококачественную питательную воду. Все чаще энергетики сталкивались с различными трудностями обеспечения оптимального внутрикот-лового щелочного режима, в том числе с невозможностью предупреждения наводороживання металла экранных труб и тяжелых последствий попадания в питательный тракт потенциально кислых продуктов при традиционных методах коррекции водно-химического режима. [c.11]

О причинах BF yтpeннeй коррозии барабанных котлов п зарубежной энергетике существует большое число различных, иногда противоречивых точек зрения. Из общих моментов обратим внимание на то обстоятел1)ство, что в последнее десятилетие виутрикотловую коррозию считают связанной с совокупным влиянием ряда факторов. К ним кроме качества воды относят высокую тепловую нагрузку, гидродинамические характеристики среды, в частности ее низкую массовую скорость и высокое паросодержание, наличие отложений па теплоотдающей поверхности, свойства металла. По данным [10] коррозия наиболее часто поражает теплонапряженные участки труб, причем для ее возникновения необходимы два фундаментальных условия механизм концентрирования и коррозионная агрессивность концентрированной котловой воды. [c.14]

Необходимо обратить внимание па следующие в , жные обстоятельства. Как уже отмечалось в гл. 1, с развитием энергетики существенно изменялись виды и особенности коррозионных повреждений, причем наибольшее влияние на эти изменения оказали рост параметров, интенсификация теплопередачи, новые методы водоподготовки, качество металла. Так, рост температуры рабочей среды привел к интенсификации коррозионных процессов, поскольку в соответствии с известным положением Вант-Гоффа при повышении температуры на каждые 10°С скорость химической реакции увеличивается примерно в 2—4 раза. Кроме того, с ростом температуры возрастает степень диссоциации воды и облегчаются коррозионные процессы в связи с образованием повышенных концентраций ионов водорода [1]. Увеличение температуры среды приводит также к снижению растворимости ряда веществ, присутствующих в котловой воде (например, карбонатов и сульфатов кальция и фосфатов натрия и др.), способных ускорять процессы коррозии. Приведем характерный пример, отражающий роль температуры среды в изменении характера внутрн-котловой коррозии водородное охрупчивание металла экранных труб, не отмечавшееся на котлах среднего давления, проявилось на котлах высокого и особенно сверхвысокого давления, поскольку для протекания процесса водородной коррозии углеродистой стали в котловой воде требуется, в частности, температурный уровень более 300 °С. [c.31]

Хорошая стойкость циркония вдеаэрированной горячей воде и паре представляет особый интерес для ядерной энергетики. Металл или его сплавы могут находиться при температурах ниже 425 °С обычно в течение длительного времени без явно выраженной коррозии. Скорость воздействия сначала низкая, но после выдержки продолжительностью от минут до лет в зависимости от температуры скорость внезапно возрастает. Считают, что это явление возникает и у чистого и у загрязненного циркония после увеличения массы на 35—50 мг/ дм . Подобное увеличение скорости окисления может происходить и при более высоких приростах в массе [12]. Если цирконий загрязнен азотом (>0,005%) или углеродом (>0,04%), увеличение скорости коррозии может произойти при более низких температурах. Опасное влияние азота в этом отношении понижается легированием оловом от 1,5 до 2,5% в комбинации с меньшими количествами Fe, Ni и Сг. Такие сплавы называются циркаллой. [c.300]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...