Коррозия металлов пароводяная

Кроме того, при высоких параметрах пара усиливаются процессы коррозии металлов в пароводяном тракте и возникает необходимость практически полного обескислороживания воды [74]. Как видно из табл. 19, к питательной воде любых котлов высокого давления предъявляются очень жесткие требования по содержанию растворенного кислорода, по существу, отражающие предельную техническую возможность существующих методов его удаления. В результате одновременного воздействия растворенного кислорода и хлоридов при работе агрегатов сверхвысокого и сверхкритического давлений наблюдается коррозионное растрескивание элементов оборудования, выполненных из аустенитных сталей. В практике известны случаи, когда этот опасный вид коррозии приводил за очень короткий срок к авариям [73, стр. 140]. [c.77]

Рис. 9.7. Развитие пароводяной коррозии при частых теплосменах I — металл трубы 2 очаги выедания металла

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]

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]

Теплоэнергетическое оборудование выполняют из различных конструкционных материалов. Участки основного и теплофикационного циклов, а также системы охлаждения различаются не только конструкционными материалами, но и температурой, давлением и составом примесей пара и воды. Вместе с тем каждый из участков характеризуется довольно устойчивыми параметрами и качеством рабочей среды. Соответственно этим обстоятельствам при всем разнообразии видов коррозии на отдельных участках пароводяного тракта преобладают те или иные виды коррозии. Меры борьбы, естественно, направляются в первую очередь против преобладающего вида коррозии. Часто решающим фактором при выборе конструкционного материала для того или иного участка пароводяного тракта ТЭС является коррозионная стойкость металла в данной рабочей среде. [c.26]

Для металла аппаратов, контактирующих с перегретым паром, большую опасность представляют водородное охрупчивание и окалинообразование (пароводяная коррозия). Кислородная коррозия практически не наблюдается в перегретом паре. [c.90]

В данной монографии автор стремился сосредоточить основное внимание на методах и средствах контроля за наиболее распространенными и опасными видами разрушений металла котлов, к числу которых необходимо отнести кислородную, кислотную, пароводяную, межкристаллитную коррозию, а также коррозионное растрескивание металла. Исходя из современных достижений электрохимии, в монографии существенное внимание уделено электрохимическим методам контроля за протеканием коррозии [1]. Некоторые методы, например гравиметрический, метод поляризационного сопротивления могут быть использованы для коррозионного контроля не одного, а нескольких видов теплоэнергетического оборудования. [c.3]

В коллекторах перегретого пара и выходных концах змеевиков обычно наблюдается налет или твердая, прочно скрепленная с металлом пленка оксидов железа черного цвета, свидетельствующая о протекании пароводяной коррозии. [c.132]

Предлагаемый способ путем дозирования подачи в котловую воду раствора тетрабората предотвращает ее потери и повышает эффективность процесса [35]. Концентрацию тетрабората натрия в котловой воде устанавливают в пределах 50—100 мг/кг в пересчете на бор. Высокая растворимость тетрабората натрия в воде и паре исключает образование отложений в пароводяном тракте теплоэнергетической установки и не требует отмывки поверхностей и слива или разбавления котловой воды. Предохранение металла от коррозии достигается благодаря образованию на его поверхности защитной пленки. Защитный эффект от коррозии стали 20 составляет 98%. Для предотвращения проникновения воздуха при консервации котла поддерживают избыточное давление 196—294 кПа. [c.84]

На первой стадии формирования магнетитовых отложений в котле из-за пароводяной коррозии поверхности металла протекает одна из следующих реакций [c.178]

Пароводяная коррозия язвенного вида (рис. 9.7) 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. [c.179]

Пароводяная коррозия в виде бороздок характерна для экранных труб барабанных котлов при повышенных тепловых нагрузках (рис. 9.8). Они обнаруживаются 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 поврежденные 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. [c.179]

Протекание равномерной пароводяной коррозии связано с чрезмерным ростом пленок на перегретом металле вследствие взаимодействия с ним водяного пара локальная же пароводяная коррозия обусловлена частичным разрушением защитных пленок 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. [c.179]

Для удаления продуктов коррозии и отложений, образовавшихся при работе оборудования, проводят эксплуатационные химические промывки. В отличие от предпусковой, которая проводится 1 раз, эксплуатационные промывки за время службы оборудования могут повторяться неоднократно. Периодичность проведения эксплуатационных промывок зависит от состояния водного режима данной ТЭС. При необходимости эксплуатационным промывкам подвергают отдельные участки пароводяного тракта. Проводят эксплуатационные промывки котлов, турбин, конденсаторов, регенеративных и сетевых подогревателей. Технологические схемы эксплуатационных промывок строят с учетом состава отложений, которые частично или полностью должны быть переведены в раствор и смыты с поверхностей оборудования. При всем разнообразии методов химических промывок практически все моющие растворы по отношению к металлу являются коррозионно-активными. По сравнению с предпусковой промывкой каждая эксплуатационная менее продолжительна, но поскольку эксплуатационные промывки проводятся многократно, при их проведении, так же как и во время предпусковой промывки, необходимо организовать защиту металла от коррозии. [c.97]

Перегрев металла поверхностей нагрева экранных труб с лобовой стороны, вызванный высокими локальными тепловыми нагрузками и образованием отложений, приводил к развитию пароводяной коррозии [c.86]

Для предупреждения пароводяной коррозии котельного металла необходимо осуществлять комплекс мероприятий с учетом конструкции котлов, параметров вырабатываемого ими пара и условий эксплуатации. Основной целью противокоррозионной защиты в этом случае должно явиться получение и обеспечение сохранности совершенных пленок на металле при работе и простаивании котлов путем максимального исключения факторов, нарушающих целостность пленок. Подобная задача решается установлением надлежащих водно-химических режимов питательной и котловой воды, а также осуществлением конструктивных изменений элементов оборудования и теплотехнических мероприятий [20]. [c.182]

Отметим, что в котлах ПК-41 первой модификации температура стенки экранов превышала 650 °С даже при относительно чистом состоянии внутренней поверхности трубы. По мере эксплуатации происходит повышение температуры металла труб вследствие коррозии внутренней стенки и образующихся окислов железа. Вполне закономерно, что количество отложений и рост температуры стенки различны по пароводяному тракту. Наиболее обогреваемые участки имеют более высокую температуру в результате воздействия теплового потока и обусловливающего им действия на рост отложений и интенсивность пароводяной коррозии. Подтверждением этому служат результаты многочисленных исследований котлов СКД, свидетельствующие о неравномерном распределении окислов железа по пароводяному тракту котла. [c.120]

По условиям протекания коррозионного процесса разли чают атмосферную коррозию, протекающую под действием атмосферных, а также влажных газов, газовую, обусловленную взаимодействием металла с различными газами — кислородом, хлором и т, д. — при высоких температурах, коррозию в электролитах, в большинстве случаев протекающую в водных растворах и в зависимости от их состава подразделяющуюся на кислотную, щелочную и солевую. При контакте металлов, имеющих разные стационарные потенциалы в данном электролите, возникает контактная коррозия, а при одновременном воздействии коррозионной среды и постоянных или переменных механических напряжений — коррозия под напряжением. Понижение предела усталости металла, возникающее при одновременном воздействии переменных растягивающих напряжений и коррозионной среды, называют коррозионной усталостью. Кроме того, различают еще коррозионное растрескивание металла,, возникающее при одновременном воздействии коррозионной среды и внешних или внутренних механических растягивающих напряжений. Этот вид разрушений характеризуется образованием транскристаллитных или межкристал-литных трещин. Под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов возникает также биокоррозия. Разрушение металла от коррозии при одновременном ударном действии внешней среды называют кавитационной эрозией. Без участия коррозионного воздействия среды эрозия протекает как процесс только механического износа металла. Многие из перечисленных условий возникновения и развития коррозионных процессов встречаются и в пароводяных трактах ТЭС. [c.26]

Пароводяная коррозия локального характера может развиваться в виде язв, бороздок и трещин. Такие повреждения встречаются в нижней радиационной части (НРЧ) прямоточных котлов сверхкритических параметров при больших тепловых нагрузках и частых, резких (более 70 °С) колебаниях температуры металла. [c.57]

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]

В большинстве случаев коррозионные повреждения оборудования во время простоев, или, как их еще называют, стояночная коррозия , обусловлены попаданием в контур ТЭС атмосферного воздуха. Если в условиях нормальной эксплуатации кислород может проникать в пароводяной тракт в основном через неплотности оборудования, работающего под вакуумом, то при остановах энергоблоков пути проникновения кислорода существенно расширяются. Так, во время капитальных и текущих ремонтов, когда производят ревизию арматуры, замену поверхностей нагрева, вскрывают и осматривают коллекторы и барабаны котлов и выполняют прочие работы, приходится нарушать герметичность аппаратуры и полностью или частично освобождать ее от воды. Даже при полном дренировании осушить внутренние поверхности таких сложных и развитых трубных систем, как пароводяные тракты современных энергоблоков, практически невозможно. Охлаждение оборудования обычно сопровождается конденсацией остающегося пара, и внутренние поверхности металла, в том числе и парового тракта, покрываются пленкой влаги. В отдельных элементах оборудования имеются недренируемые участки, например нижние гибы вертикальных змеевиков пароперегревателей, в них скапливается вода. [c.87]

Коррозия конструкционных металлов и стойких металлических покрытий в чистой воде и пароводяных смесях в теплоэнергетических установках, даже в условиях высокого давления [10—30 МПа (100—300 атм)] при 300—500°С, происходит гораздо медленнее, чем в рабочих газовых средах. Поэтому и предельно допустимая норма скорости коррозии там соответственно ниже 0,1 г/(№ ч) в обычных и 0,01 г/(м2.ч) в атомных установках за первые 1000 ч привесом образца считается разность Дт = т, — тг, где т, — масса образца после испытания, тг — масса того же образца после снятия продуктов коррозии в расчете на 1 м поверхности за 1 ч [369]. [c.248]

Сварная же зона -труб, их гибы, места напряженного и деформированного металла и коррозионных поражений, возникающих при работе агрегатов и аппаратов (наводораживание, язвы подшламовой, кислородной, щелочной и пароводяной коррозии), а также других повреждений не контролируются при оценке сколонности к коррозии при кислотно-химических промывках. [c.123]

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]

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

Методика определения водорода [19] дает возможность подобрать для данного парогенератора водный режиме минимальной концентрацией водорода в питательной воде и паре. Большая роль в развитии пароводяной коррозии принадлежит высокому уровню локальных тепловых нагрузок. Было бы принципиальной ошибкой считать, что путем улучшения водно-химического режима котлов при высоком уровне теплового напряжения можно ликвидировать пароводяную коррозию. При нарушениях топочного режима, шлаковании, вялой циркуляции воды в барабанных котлах, пульсирующего потока в прямоточных котлах (особенно при высоких тепловых нагрузках) средствами химической обработки воды практически невозможно предупредить разрушения металла в результате пароводяной коррозии. При недостаточной скорости воды в парогенерирующих трубах, обусловленной рядом теплотехнических факторов и конструктивными особенностями котлов (малый угол наклона, горизонтальное расположение труб), ядерный режим кипения может переходить б менее благоприятный — пленочный . Последний вызывает перегрев металла и, как правило, пароводяную коррозию. Развитию ее сильно способствуют вносимые в котел с питательной водой оксиды железа и меди, которые, образуя отложения на поверхностях нагрева, ухудшают теплопередачу. Стимулирующее действие меди на развитие пароводяной коррозии заключается также в том, что она вместе с оксидами железа и другими загрязнениями, поступающими в котел, образует губчатые отложения с низкой теплопроводностью, которые сильно способствуют перегреву металла. Прямое следствие парегрева стали и протекания пароводяной коррозии — появление в паре котла молекулярного водорода. Вполне понятно, что по его содержанию можно оценивать лишь среднюю скорость пароводяной коррозии, локализацию же разрушений таким методом выявить трудно. [c.181]

В условиях перегрева пара в паровых котлах при температурах порядка 450° С создается возможность для протекания пароводяной коррозии согласно реакции ЗРе + 4Н20-ч Рез04 4Нг. Эта реакция возникает при расслоении пароводяной смеси в отдельных трубах котла и застое пара на этих участках. Последний влечет за собой перегрев труб и вследствие этого их коррозию по причине соприкосновения с перегретым паром. Продукты пароводяной коррозии представляют собой, как правило, окалину в виде магнетита, который может в дальнейшем затормозить коррозионный процесс при условии, если слой закиси-окиси железа непроницаем и обладает хорошим сцеплением с основным металлом. Пароводяная коррозия обычно имеет равномерный характер и сказывается в утонении стенки трубы. [c.174]

Один из наиболее часто встречающихся видов коррозии поверхностей нагрева котельных агрегатов — пароводяная — может иметь как равномерный, так и локальный характер [17]. Равномерная коррозия, как правило, связана с образованием сплошной окалины в местах нагрева металла. Чаще всего она возникает в пароперегревателях вследствие превышения допу- [c.175]

Разрушение защитных пленок может также наступить при химическом воздействии на них концентрированных едкого натра или кислых солей при упаривании воды. При этом едкий натр наиболее опасен для металла, так как он не упаривается досуха вследствие того, что при 320 °С переходит в расплав, обладающий весьма высокой коррозионной агрессивностью. При оценке влияния солей на устойчивость пленок необходимо иметь в виду, что в результате испарения на поверхности нагрева возникает тонкий пленочный слой воды с большой концентрацией веществ, находящихся в растворенном и нерастворенном состоянии в воде всего объема котла. Естественно, что температура в граничном слое выше температуры всего объема воды. Протекание всех водно-химических реакций и коррозионного процесса завершается в данном слое. В граничном слое могут образовываться отложения веществ, хотя концентрация их в объеме воды далека от предела растворимости. Поэтому на поверхности металла при испарении воды могут осаждаться легкорастворимые в воде соли, концентрация которых быстро достигает предела растворимости при испарении воды в граничном слое. Эти соли затем снова переходят в раствор, т. е. в ядерный слой воды всего объема котла при его остановке. Явлению хайд аута наиболее сильно подвержены МззР04 и другие фосфаты натрия, растворимость которых при 340 С снижается до 0,2 %, (25—30 % при комнатной температуре). Под слоем соединений фосфатов, выпадающих на поверхности стали, может развиваться пароводяная коррозия с образованием бороздок, что обусловлено разрушающим действием отложений на защитные пленки. В реакции с железом принимает участие как кислый фосфат, так и концентрат щелочи — продукты гидролиза тринатрийфосфата. Продуктом хайд аута является НагНР04, который разъедает металл. [c.180]

Указанные данные свидетельствуют о том, что причинами разрушения трубы являются пароводяная коррозия и наводорожива-ние металла. Этому способствует наличие слоя окалины, под которой происходило глубокое упаривание котловой воды с одновременным значительным повышением температуры металла трубы. [c.87]

В целях предотвращения пароводяной коррозии н хрупких разрущенпй металла в котловую воду необходимо вводить реагент, способный как сообщать воде щелочную реакцию, так и обеспечивать целостность защитной магнетитовой пленки. Это вещество должно обладать хорошей стойкостью в котловой воде, а продукты его разложения не должны быть коррозионноагрессивными. [c.88]

Протекание пароводяной коррозии контролируется проваркой состояния внутренней поверхнссти реальных труб по вырезкам коротких (около 60 мм) участков из различных зон котла не 1менее чем после годичного срока егО эксплуатации оценкой со стояния металла специальных вставок, устанавливаемых в котел определением содержания водорода в питательной воде и паре работающего котла. [c.164]

Все добавляемые к раствору вещества по своему влиянию на развитие углекислогной коррозии можно разбить на три группы. Первая группа веществ (аммиак, морфолин) замедляла коррозию вследствие нейтрализую-Щ81 0 действия их на содержащуюся в паре свободную угольную кислоту. Обладая резко выраженными щелочными свойствами, названные вещества способствовали повышению pH до 8,5 (окраска по фенолфталеину) и, следовательно, резкому торможению реькции разряда ионов водорода на катодных участках корродирующего металла. Оценивая практическое значение этих экспериментов, необходимо отметить след ющее. Морфолин как замедлитель углекислотной коррозии обнаружил ряд преимуществ по сравнению с аммиаком. Он мало летуч, а поэтому потери его в пароводяном цикле (в деаэраторе и конденсаторе турбин) менее значительны, чем аммиака. В отличие от аммиака, морфолин ни при каких условиях не может вызывать коррозию меди и латуни, из которых изготовлены трубки подогревателей, конденсаторов и некоторая арматура. По этой причине за рубежом в настоящее время намечается четкая тенденция к применению этого вещества, так же как и аммиака и циклогексиламина, для обработки питательной воды паровых котлов с различными (вплоть до высокого) [c.327]

Водород, образующийся при пароводяной, пошламовой и щелочной коррозии, оказывает на перлитные стали неблагоприятное воздействие. Адсорбированный поверхностью металла водород диффундирует сквозь металл и при этом может создавать газовые полости, вступать в реакции с примесями, а при больших температурах и давлениях реагировать с углеродом, приводя к обезуглероживанию стали и образованию метана. Продукты химического взаимодействия водорода выделяются преимущественно по границам зерен металла. По мере наводороживания металл становится более хрупким, его механическая прочность и пластичность снижаются [ 1.4]. [c.61]

Наряду с анодными, имеются катодные замедлители, оказывающие тормозящее действие на катодный процесс. При коррозии с кислородной деполяризацией катодные замедлители, на-лример сульфит натрия или гидразин, применяемый в пароводяном хозяйстве, являются деаэраторами и эффективны для закрытых систем. При коррозии с водородной деполяризацией катодными замедлителями являются катионы солей тех металлов, на которых создается высокое перенапряжение водорода, например катионы As la, Bi2S04. [c.43]