9 КОРОЗІЯ В ЕЛЕМЕНТАХ КОТЛА. ОЧИЩЕННЯ ПОВЕРХОНЬ ВІД ЗАБРУДНЕНЬ

9.1 Різновиди процесів корозії металу


Корозією називають руйнування матеріалу під дією зовнішнього середовища в результаті хімічних та електрохімічних процесів.

Процеси руйнування металів, що є наслідком безпосередньої хімічної взаємодії з навколишнім середовищем відносяться до хімічної корозії.

Електрохімічна корозія супроводжується виникненням електричного струму.

Корозія буває загальною та місцевою (рис.9.1).

Рисунок 9.1 – Типи корозійних пошкоджень:
1 – рівномірна; 2 – виразкова;
3 – точкова;
4 – інтеркристалітна; 5 – транскристалітна

Загальна (рівномірна) корозія – руйнування металу з більш-менш однаковою швидкістю по всій або майже по всій поверхні, що стикається з агресивним середовищем.

Місцева – руйнування металу на окремих ділянках поверхні. Місцева корозія буває виразкова, точкова, міжкристалітна, транскристалітна і вибіркова.

Виразкова корозія виникає на окремих ділянках, але на велику глибину. При діаметрі виразок 0,2…1 мм її називають точковою.

Руйнування металу по границях зерен (конгломератів кристалів металу) називають інтеркристалітною корозією. При цьому міцність металу знижується і виникають тріщини.

При транскристалітній корозії тріщини приходять через зерна металу.

Процес вибіркової корозії може проходити на поверхні сплавів. Він супроводжується видаленням з сплаву якогось компонента.

Всі види корозійних пошкоджень, крім вибіркової корозії, можуть мати місце в котельних агрегатах. При цьому звичайно спостерігається поєднання декількох видів пошкоджень. Швидкість протікання рівномірної і виразкової корозії визначається по зменшенню ваги кородуючого елемента (г/м2·рік) або по глибині проникнення пошкоджень в товщу металу (мм/рік).

Допустима швидкість протікання корозії вибирається виходячи з того, що втрата механічної міцності елемента не повинна наступати раніше кінця його нормального терміну служби, а продукти корозії, що утворюються не порушуватимуть роботу цього і розташованих за ним інших елементів. Крім того повинно враховуватись збільшення домішок у воді (окисли заліза), що призводить до збільшення накипоутворення.

Пароводяна корозія є прикладом хімічної корозії і полягає у окисленні заліза водяною парою

3Fe + 4{H_2}O \to F{e_3}{O_4} + 4{H_2}.   (9.1)

Цей вид корозії можливий лише в пароперегрівниках. За температур нижче 500oС вона незначна. Але швидко посилюється із збільшенням температури. Для зменшення впливу такої корозії використовують леговані присадки – молібден, хром, нікель.

Найбільшу електрохімічну корозію викликають водень та кисень. Крім того кисень окислює плівку на поверхні металу перетворюючи її в малорозчинну речовину

4Fe{\left( {OH} \right)_2} + {O_2} + 2{H_2}O \to 4Fe{\left( {OH} \right)_3}.   (9.2)

Таким чином, основною умовою захисту від електрохімічної корозії є якісна деаерація живильної води.

Киснева корозія найбільш розповсюджена на поверхнях економайзера. Тому мінімальною швидкістю води в економайзері вважають 0,3 м/с.

Лужна корозія інтенсивно відбувається при високих температурах і високих концентрація NaOH.

Корозійна стомленість – специфічна форма пошкоджень, пов’язана із одночасною дією корозії і теплових напружень. В такому випадку виникають транскристалітні тріщини.

Лужна крихкість метала пов’язана із одночасним впливом трьох факторів:

– наявність високих механічних напружень;

– наявність нещільності через яку відбувається глибоке упарю-вання води;

– наявність агресивних складових в воді.

Такий різновид корозії притаманний місцям з’єднання екранних труб з барабаном.