МЕТАЛЛ ПАРОВОГО КОТЛА

ВЛИЯНИЕ НА МЕТАЛЛ ЧРЕЗМЕРНОГО НАГРЕВА

Разрушение чрезмерно нагретой стали часто назы­вают «пережогом». По отношению к поверхностям на­грева парового котла такой термин неточен. При высо­кой температуре происходит не «пережог», т. е. соедине­ние стали с кислородом, а соответствующее изменение ее строения и свойств. Термин «пережог» продолжает употребляться потому, что он весьма наглядно характе­ризует значительное уменьшение прочносоти металла при высокой температуре.

При высокой температуре в перлитной стали могут возникнуть разупрочняющие процессы, связанные с из­менением структуры металла. При увеличении с по­мощью микроскопа в 600—800 раз можно заметить, что происходит постепенный распад перлита. Входящие в его состав твердые пластинки цементита с течением вре­мени распадаются на отдельные частицы, которые затем изменяют плоскую форму на сферическую (рис. 18). В дальнейшем мелкие зерна цементита сливаются в бо-

ВЛИЯНИЕ НА МЕТАЛЛ ЧРЕЗМЕРНОГО НАГРЕВА

Рис. 18. Схема постепенного превращения пластинчатого перлита в зернистый при нагреве стали до высокой температуры.

ВЛИЯНИЕ НА МЕТАЛЛ ЧРЕЗМЕРНОГО НАГРЕВА

Рис. 19. Структура стали в месте разрыва змеевиков паро­перегревателей, поврежденииых вследствие чрезмерного на­грева (увеличено в 475 раз). а—сталь марки 20; б—сталь марки I5XMA.

Лее крупные. Этот процесс называется сфероид и з а - ц и е й цементита: Он происходит тем быстрее, чем выше температура стали.

Под микроскопом сферические зерна цементита име­ют вид кружков не вполне правильной формы (рис. 19). Их наличие недопустимо, так как при сфероидизации уменьшается прочность и ускоряется процесс разруше­ния стали.

Сфероидизация цементита в стали может быть устра­нена посредством термической обработки, состоящей в нагреве до температуры, при которой произойдет пере­ход всего металла в гамма-структуру, и медленном охлаждении.

Чтобы избежать сфероидизации цементита при на­греве до высокой температуры, в сталь нужно вводить легирующие металлы, которые тормозят этот процесс, и не допускать наличия в стали добавок, ускоряющих распад перлита. В частности, жестко ограничивается со­держание в стали алюминия.

На первых электростанциях высокого давлення паропроводы изготовляли из стали, содержащей 0,5% молибдена. Лабораторная проверка свойств этой стали показала, что при нагреве примерно до 500° С она имеет высокую прочность. Однако прм длительном нагреве до температуры 490 — 5403С в молибденовой стали возни­кало постепенное изменение структуры перлита. В настоящее вре­мя для длительной работы при высокой температуре применяют хромомолибденовые и хромомолибденованадиевые стали. Приме­нение же молебденовых сталей типа 16.М ограничено областью более низких температур.

Чрезмерный нагрев может вызвать не только сфе- роидизацию цементита в стали, но и другие изменения ее строения. Иногда наблюдается действительный «пере­жог» стальных деталей парового котла, т. е. соединение железа с кислородом. Окисление металла происходит медленно, если чрезмерно нагретая сталь омывается дымовыми газами, в которых содержание кислорода не­велико. В таких случаях разрушение металла возникает обычно не из-за его окисления, а вследствие потери ме­ханической прочности при высокой температуре. Если же чрезмерно нагретая сталь омывается воздухом, то разрушение 'Может произойти по причине превращения металла в окалину (рыхлые окислы железа).

Котел паропроизводителыюстью 20 т/ч работал при давлении 9 ат на промышленном предприятии. Уголь сжигался на механи­ческой цепной колосниковой решетке, по бокам которой были уста­новлены прямоугольные горизонтальные короба (панели), предохра­нявшие от прогорания кирпичную обмуровку в местах, где слой горящего топлива соприкасался с боковыми стенами топки. Панели охлаждались водой, которая поступала в них самотеком из бара­бана котла, частично испарялась и выходила по отводящим трубам в другой барабан. Обращенная в топку сторона панелей непрерыв­но омывалась воздухом, подававшимся под слой горящего угля.

Однажды водоподводящая труба панели была полностью за­бита шламом, вследствие чего поступление в панель воды прекра­тилось. Отводящая труба панели нагрелась до высокой температу­ры и разорвалась. Котел вышел из строя.

При осмотре оказалось, что обращенная в топку стенка пане­ли немного выпучилась. На ее .поверхности оказался слой рыхлой чешуйчатой окалины толщиной более 5 мм. Но под окалиной ме­талл не был поврежден и замены панели не потребовалось.

МЕТАЛЛ ПАРОВОГО КОТЛА

СЕРНИСТАЯ КОРРОЗИЯ ТРУБ ХВОСТОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

При низкой температуре дымовых газов происходит конденсация содержащегося в них пара. на трубах хво­стовых поверхностей нагрева котла. В образующихся капельках воды (росе) растворяются имеющиеся в газах окислы серы, в результате чего получаются слабые рас­творы кислот, интенсивно разъедающие металл. В экономайзере температура.

СТРОЕНИЕ (СТРУКТУРА) ЖЕЛЕЗА

В настоящей книге рассматриваются конкретные во­просы, связанные с работой стальных деталей парового котла. Но для изучения этих сугубо практических вопро­сов необходимо знать общие сведения, касающиеся строения стали и ее ' свойств. В схемах, показывающих строение металлов, атомы иногда изображают в виде соприкасающихся друг с дру­гом шаров (рис. 1). Такие схемы по­казывают расстановку атомов в ме­талле, но в них трудно наглядно пока­зать расположение атомов друг отно­сительно друга.

ЭРОЗИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

Эрозией называется постепенное разрушение поверх­ностного слоя металла под влиянием механического воз­действия. Наиболее распространенным видом эрозии стальных элементов - парового котла является их истира­ние твердыми частицами золы, движущейся вместе с ды­мовыми газами. При длительном истирании происходит постепенное уменьшение толщины стенок труб, а затем их деформация и разрыв под действием внутреннего давления.

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.