Предупреждение АВАРИЙ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

КОРРОЗИЯ ТРУБ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЕЙ

Трубы пароперегревателей в процессе работы подверга­ются коррозии. По мере повышения рабочей температуры стойкость металла перегревателя в отношении воздействия на него окружающей среды уменьшается. Известно, что углеродистые стали при температурах до 450—500 °С до* статочно стойки, а выше 530 °С начинается их окисление, которое может идти как с внутренней, так и с наружной по­верхности и носит название соответственно пароводяной коррозии и окалинообразования. Оба процесса представ­ляют, собой интенсивное окисление металла кислородом с образованием закиси — оксида железа (Рез04), пленка которой не является устойчивой и не предотвращает даль­нейшего окисления металла при высоких температурах,

При коэффициенте избытка воздуха 1,2—1,25 количест­во свободного кислорода в потоке газов в области перегре­вателя составляет 5—6,5 %, что создает возможность ин­тенсивной наружной коррозии.

Участки с наибольшими напряжениями или получившие остаточную деформацию при холодной обработке (наклеп) наиболее подвержены коррозии. К таким участкам относят­ся гибы змеевиков, зона сварных соединений, места при­варки штуцеров к коллекторам.

При эксплуатации перегревательных труб из аустенит - ных сталей обнаружилась интенсивная коррозия металла по границам зерен (межкристаллитная коррозия) с обра­зованием сквозных трещин в напряженных участках (гибы, сварные швы) [19].

После 30 000 ч работы в аустенитной стали 1Х14Н14В2М (ЭИ-257) обнаружен распад твердого у-раствора с выделе­нием по границам и внутри зерен карбидов, в результате чего образуются разнородные участки, состоящие из ау. рте - нита, феррита и карбидов с разными электрохимическими потенциалами; при этом в агрессивной среде создаются условия для электрохимической коррозии в местах сопри-' косновения по границам зерен.

Применение высокосернистого мазута в качестве топли­ва привело к новому виду коррозии металла, связанной

С - наличием ванадия в сернистых мазутах и получившей название ванадиевой коррозии.

Исследования показали [43], что ванадиевая коррозия наблюдается при температурах стенки, превышающих 625—650 °С, а при 700 °С достигает недопустимых в эксплу­атации значений — порядка 100 мг/(м2-ч). Причиной ин­тенсивной коррозии любых сталей (в том числе аустенит­ных) является пентаксид ванадия V2O5.

Установлено, что увеличение содержания никеля в ме­талле ускоряет коррозию,'а повышение содержания хрома в стали до величины, превышающей содержание никеля, приводит к снижению коррозии. К ванадиевой коррозии более устойчивы ферритовые стали, легированные одним хромом. При совместном сжигании в топке мазута (60 %) и угля (40 %) ванадиевая коррозия не наблюдается.

Исследования, проведенные ІДКТИ, показали, что при сжигании сернистого мазута скорость высокотемпературной коррозии перегревателя увеличивается с повышением тем­пературы наружной поверхности стенки трубы и коэффи­циента избытка воздуха и уменьшается при вводе в топку антикоррозийной присадки ВНИИНП-106; при одинаковых температурах стенки трубы коррозия стали 12Х1МФ проте­кает быстрее, чем стали 1Х18Н12Т.

Учитывая проведенные опыты, ВТИ не рекомендует до­пускать длительную работу труб перегревателя из стали 12Х1МФ с температурой более 585 °С при сжигании мазу­та, а из аустенитной стали — более 610 °С; при сжигании угля допустимая температура для аустенитной стали долж­на составлять не более 640 °С.

Внутренняя поверхность перегревателей, изготовленных из перлитных сталей, особенно недренируемых участков, подвержена стояночной коррозии.

Частые пуски и остановы существенно усиливают вну- трикотловую коррозию в связи с повышенной повреждае­мостью защитных оксидных пленок. При этом наибольшей коррозии подвержены пароперегревательные поверхности, а интенсивность коррозионного поражения их металла оп­ределяется совершенством консервации котла.