На отдельных электростанциях состояние проточной части турбин в зоне фазового перехода свидетельствуют о наличии коррозионных повреждений лопаточного аппарата и дисков (ЦНД и ЦСД). Одна из причин этого – ухудшение качества свежего пара в связи с нарушениями режима эксплуатации водоподготовительного оборудования и конденсатоочисток, применение питательной воды для впрыска при регулировании температуры перегрева пара и др.
Потенциальные кислые соединения, опасные своим разрушающим действием на металл оборудования в зонах образования «первичного» конденсата, периодически определяют при отборе проб конденсата из проточной части турбин. При этом концентрация коррозионно-агресивных соединений на два порядка выше в этих зонах, чем в конденсате турбин (рН снижается до 4,0 – 5,0). При химическом анализе отложений на лопатках, разрушенных в результате коррозии, находят до 12 % хлоридов (остальное – соединения кремния и натрия) [8].
Накопление агрессивных соединений на поверхности металла может быть обусловлено выпадением солей или оксидов из перегретого пара, их выпаривание и высушиванием, а также адсорбцией солей различными оксидами.
В отношении коррозии под напряжением, по имеющимся данным, различные смеси солей оказывают как ингибирующие, так и стимулирующее воздействие. В капиллярах пористых отложений оксидов может конденсироваться влага, при этом область влажного пара смещается в зону более высоких температур и коррозия усиливается. Наибольшую опасность в отношении такой коррозии представляют зазоры, например, между корнями лопаток и ступицами дисков, которые часто заполняются пористыми отложениями оксидов.
Хлориды и едкий натр вызывают, по-видимому, наиболее тяжёлые коррозионные поражения. В турбине имеются две зоны, в которых коррозия и коррозионное растрескивание под действием агрессивных веществ, таких, как хлориды и едкий натр, проявляются наиболее часто: зона соприкосновения с перегретым паром; зона вблизи линии насыщения, где достигается температура кипения растворов соединений, содержащихся в каплях влаги.
Коррозия турбинных лопаток проявляется в виде общей коррозии, коррозионного растрескивания под напряжением, коррозионной усталости, язвенной и питтинговой коррозии. Общая коррозия обычно не сказывается на надёжности турбинных лопаток, однако остальные виды коррозии опасны. При воздействии корозии под напряжением с течением времени уменьшается предел прочности стали, т. е. снижаются предельные статические напряжения, способные вызвать появление трещин.
Повреждаемость дисков, работающих в зоне фазового перехода, происходит в результате коррозионного усталостного растрескивания. Трещины наблюдаются в зоне шпоночного паза, по ступице, в местах разгрузочного отверстия и заклёпочных соединений. Коррозионное растрескивание дисков зависит от температуры среды в зоне фазового перехода (на турбинах с температурой от 90 до 130 0С наблюдаются разрушения, на турбинах с температурой от 40 до 60 0С они отсутствуют). При наработке турбины примерно 80 – 120 тыс. ч явление растрескивания дисков начинает проявлять себя интенсивно. Обычно применяют низколегированые стали для дисков и высокохромистые стали – для лопаток турбины. Для лопаточного аппарата нет чёткой временной зависимости выхода из строя. Повреждения лопаточного аппарата наблюдаются на всех типах машин, независимо от температуры в зоне фазового перехода.
Соблюдение норм качества свежего пара и консервация турбин в период остановки – важнейшие мероприятия для предотвращения коррозии.
Примеры
7-1. Процесс электрохимической коррозии с кислородной деполяризацией может быть представлен следующими реакциями:
;
.
Определить количество кислорода, необходимое для разрушения слоя металла толщиной в 0,1 мм на площади в 1 м2 с образованием Fe(OH)3 , и количество образующегося Fe2O3 .
Решение.
Приведённые две реакции можно заменить одной результирующей
,
исходя из которой можно определить расход кислорода на 1 г прокорродированного железа :
г/г .
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.