Один из наиболее часто встречающихся видов коррозии поверхностей нагрева котельных агрегатов – пароводяная – может иметь как равномерный, так и локальный характер. Равномерная коррозия , как правило, связана с образованием сплошной окалины в местах нагрева металла. Чаще всего она возникает в пароперегревателях вследствие превышения допустимой температуры, на которую рассчитана сталь. Коррозия развивается в том случае, если температура стенки трубы со стороны пара превышает следующие значения, 0С [8] :
Углеродистые нелегированные стали 400
Низколегированные стали
15М 530
12Х1МФ 585
Аустенитная сталь 700
Экранные трубы и пароперегреватели изготовляют преимущественно из сталей перлитного класса марки 12Х1МФ, легированной хромом, молибденом и ванадием. При изготовлении элементов котла, работающих при повышенных температурах (примерно 500 0С), применяют аустенитную сталь 08Х18Н12Т.
Локальная коррозия может развиваться в виде язв, бороздок и трещин. В последнем случае наблюдается значительное наводороживание металла. Указанные виды коррозии протекают как в барабанных , так и в прямоточных котлах.
Пароводяная коррозия часто наблюдается в НРЧ прямоточных котлов при больших тепловых нагрузках. Его развитию способствует присутствие оксидов железа, меди и других загрязнений, приносимых водой из питательного тракта котла. Трещины образуются с огневой стороны трубы, где происходит наиболее сильное наводороживание стали. На первой стадии формирования магнетитовых отложений в котле из- за пароводяной коррозии поверхности металла протекает одна из следующих реакций :
(
<427 0С); (7-5)
(>427 0С). (7-6)
Далее между FeO и водяным паром протекает реакция
.
(7-7)
С повышением температуры скорость роста магнетитовых отложений в результате окисления металла увеличивается. Поэтому в условиях работы высокотеплонапряжённых поверхностей нагрева процесс роста образований имеет самоускоряющийся характер: по мере увеличения массы образований температура внутренней поверхности трубы возрастает, что, в свою очередь, интенсифицирует процесс окисления металла.
Пароводяная коррозия язвенного вида характеризуется «выеданием» металла на сравнительно небольшой площади огневой части труб, преимущественно переходной зоны прямоточных котлов, входных змеевиков, пароперегревателей и других участков поверхностей нагрева, где имеются большие теплосмены.
Частые колебания температуры металла в пределах 70 0С и выше в местах попеременного контакта металла с парами воды способствуют разрушению защитных плёнок вследствие различных коэффициентов линейного расширения материала плёнок (Fe3O4) и металла. При контакте пара с оголённым металлом создаются условия беспрепятственного протекания реакций между паром и железом. Образующиеся язвины часто бывают закрыты слоем Fe3O4.
Пароводяная коррозия в виде бороздок характерна для экранных труб барабанных котлов при повышенных тепловых нагрузках. Они обнаруживатся вблизи сварочного шва и на «целом» металле, где наблюдается так называемое явление «хайд аута» - выпадение легкорастворимых солей. Подобные цепочки повреждений, как правило, покрыты рыхлым слоем оксида металла. При избыточной щелочности котловой воды повреждённые места бывают полностью оголены, цвет металла серебристый. Этот вид коррозии возникает преимущественно в зоне сварного шва, особенно с большими «наплывами» сварочного металла или другими дефектами, способствующими выпадению отложений и концентрированию под ними котловой воды.
Протекание равномерной пароводяной коррозии связано с «чрезмерным» ростом плёнок на перегретом металле вследствие взаимодействия с ним водяного пара; локальная же пароводяная коррозия обусловлена частичным разрушением защитных плёнок вследствие высоких тепловых нагрузок, частых теплосмен, явления «хайд аута» и нарушений водного режима, в первую очередь по содержанию в питательной воде котлов соединений железа и меди.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.