Производство водогрейных котлов
и оборудования, торговая марка «ИжКсВа»

+7 (3412) 506-345
+7 (991) 513-46-05
+7 (991) 513-46-06
e-mail: teremm18@yandex.ru

Рециркуляция

Коррозия под действием каменноугольной золы

Коррозия под действием каменноугольной золы является высокотемпературным процессом, протекающим в жидкой фазе, она происходит на металлах, температура поверхности которых находится в интервале от 560 до 730°С. В котлах действие коррозии данного вида обычно ограничивается секциями пароперегревателя и промежуточного пароперегревателя.

Коррозия под действием угольной золы может происходить при изменениях в топливоснабжении или при переходе на другой вид топлива, при сгорании которого образуется агрессивная зола.

При сжигании угля содержащиеся в нем минеральные вещества подвергаются действию высоких температур с выделением летучих щелочных соединений и оксидов серы. Коррозия происходит, когда летучая зола отлагается на металлических поверхностях, находящихся при температуре от 560 до 730°С. С течением времени происходит конденсация летучих щелочных соединения и соединений серы на летучей золе и реакция между ними с образованием на границе раздела металла и отложений сложных щелочных сульфатов, в частности К3Fe(SO4)3 и Na3Fe(SO4)3. расплавленный шлак плавит защитный слой оксида железа, покрывающий трубу, что приводит к ускоренному окислению металла.

С уменьшением толщины стенки трубы под действием механизма коррозии происходит значительное увеличение напряжений в утонченной стенке. Высокие напряжения совместно с высокими температурами металла могут привести к окончательному разрушению металла в результате разрыва под напряжением.

Важнейшие условия, приводящие к коррозии под действием угольной золы, это использование угля, при сжигании которого образуется агрессивная зола, и условия, при которых происходит повышение температуры металла до 560 – 730°С.

Коррозию под действием угольной золы можно определить по накоплению шлака на стенках трубы и связанным с ним разрушением металла. Поверхность труб из аустенитной нержавеющей стали может приобрести рябой вид. На трубах из низколегированной стали обычно появляется пара плоских участков разрушенного металла, которые расположены с обеих сторон трубы под углом от 30° до 45°. Повреждения на корродировавшей поверхности имеют вид канавок или шероховатостей.

Обычно, если коррозия произошла, она будет наибольшей в трубах с наиболее высокой температурой пара. С наивысшей скоростью коррозия протекает главным образом в выходных трубах радиационного пароперегревателя или на плитах промежуточного пароперегревателя.

Коррозия почти всегда связана со спекшимися или шлакообразными отложениями, которые прочно сцеплены с поверхностью металла. Эти отложения состоят из трех отчетливо видных слоев. Внешний массивный слой состоит из пористой летучей золы; промежуточный слой состоит из белесоватых водорастворимых щелочных сульфатов, которые в основном и вызывают коррозионное разрушение. Третий слой обычно имеет толщину от 1/32 до 1/4″, этот внутренний слой состоит из блестящих черных оксидов железа и сульфидов, покрывающих поверхность металла.

Коррозионно-усталостное растрескивание котлов

Коррозионная усталость представляют собой вид повреждений, которые могут происходить без концентрирования коррозионноспособных веществ. Данный термин относиться к трещинам, которые распространяются в металле в результате циклических изменений растягивающих напряжений, действующих в коррозионной для металла среде.

Коррозионная усталость может появляться в любом месте, где действуют циклические напряжения достаточно больших величин. Коррозионно-усталостные разрушения чаще всего происходят в котлах, которые работают с пиковыми нагрузками, с перерывами или в других режимах цикличности. Быстрый запуск или остановка котла могут значительно увеличить вероятность коррозионной усталости. Некоторые серьезные проблемы, связанные с коррозионной усталостью, устранялись простым введением соответствующих изменений в скорость пуска и остановки.

Обычными местами появления коррозионно-усталостных трещин являются боковые экраны, трубы промежуточного пароперегревателя, пароперегревателя и экономайзера, деаэраторы и края перегородки топочных трубных экранов. Кроме того, коррозионная усталость обычна в местах прикрепления оборудования или жестких связей, например в точках подсоединения к входному или выходному коллектору, затяжках и опорных стойках.

Появление трещин также наблюдаются у канавок вдоль внутренней поверхности котельных труб, которые были лишь частично заполнены водой (трещины обычно проходят поперек канавок), в местах проявления ряда прерывистых паровых пузырей внутри труб парогенератора, у кислородных раковин на линиях воды (ватерлиниях) или трубопроводах для подачи питательной воды, в сварных швах, в линиях обдувки сажи, где действовали вибрационные напряжения, и в линиях продувки.

Кавитация в системе отопления

Кавитация – процесс, при котором в жидкости происходит быстрое образование и схлопывание пузырьков пара. Появлению паровых пузырьков способствуют перепады давления в жидкости. Жидкость фактически вскипает при пониженном давлении. Паровые пузырьки быстро схлопываются, что приводит к образованию микроструй, соударяющихся с поверхностью металла. Повреждение может происходить лишь в обычном слое оксида, но в серьезных случаях оно может непосредственно затронуть лежащий под ним металл, физически выбивая менее устойчивые фазы сплава.

Для формирования кавитационных пузырьков требуется энергия. Поскольку формирование пузырька на готовой поверхности происходит с меньшей затратой энергии, то формирование кавитационных пузырьков на ней облегчается. На движущих поверхностях или рядом с ними давление может быть самым низким, а турбулентность самой высокой. Кроме того, центром зародышеобразования становятся разрывы на поверхности пузырьков.

Формирование и схлопывание пузырьков пара может происходить в течении долей секунды. Схлопывание каждого пузырька вызывает относительно небольшое повреждение, но в течении тысяч циклов формирования и схлопывания повреждения накапливаются. Как только на поверхности появятся неравномерности, кавитационные разрушения начнут концентрироваться у поврежденных участков, вызывая глубокую локализованную кавитацию.

Кавитацию в насосах часто вызывают слишком большие перепады давления между всасыванием и нагнетанием. Ускоряющий кавитацию причиной обычно становиться недостаточное выходное давление. Высоким перепадам давления способствует дросселирование на стороне всасывания насоса. Образованию пузырьков может способствовать газ, уносимый через негерметичные прокладки и выделяющийся при разложении химических веществ, содержащихся в воде. Неожиданно часто вызывают трудности и неправильно сконструированные крыльчатки, и другие детали насосов.

Повреждения часто происходят в продувочных трубопроводах при избыточных потоках и резких изменениях направления продувки. Кавитация обычно происходит во время периодически производимых вручную продувок, когда направления потока в ответвлениях и коленах трубопровода резко меняется. Она может быть очень сильной, если высока скорость продувки и трубопровод имеет диаметр меньше номинального.

На последствия кавитации оказывает влияние также и состав сплавов. Мягкие, пластичные металлы и хрупкие низкопрочные сплавы, в частности серый чугун, легко разрушаются при кавитации. Такие сплавы, как хромистые нержавеющие стали, устойчивы в самых различных условиях.

Кавитации способствуют турбулентность потока и резкие изменения давления. Во многих случаях кавитацию можно считать пороговым явлением. Когда турбулентность падает ниже критического уровня, она полностью исчезает, а не изменяет постепенно свою интенсивность. ГОСТ 25543-88 Угли бурые, каменные и антрациты. Классификация по генетическим и технологическим параметрам