Алкална корозия - Студопедия
Кислородна корозия
Кислородна корозия възниква, когато парогенераторът се захранва с вода, съдържаща кислород. Тази корозия се проявява под формата на вдлъбнатини и вдлъбнатини по тръбите. Причината за точковата корозия е двойният ефект на кислорода върху процеса на корозия. От една страна, кислородът е активен деполяризатор и ускорява катодния процес и корозията като цяло. От друга страна, окислявайки метала и образувайки оксиди, кислородът играе ролята на пасиватор, който намалява скоростта на корозия. В резултат на това в присъствието на кислород броят на анодните секции намалява и площта на катодните секции се увеличава. Корозията става локална, нейната интензивност се увеличава, деструкцията продължава, образувайки язви в дълбочина. Точковият характер на кислородната корозия я прави особено опасна.
Степента на кислородна корозия е пропорционална на съдържанието на кислород в захранващата вода.
Издигащите се парни тръби също могат да бъдат унищожени поради кислородна корозия. Въпреки това, процесът на корозия в тях протича по-малко интензивно и практически зависи малко от съдържанието на кислород. Това обстоятелство е свързано с деаериращата способност на парата, когато водата кипи в щранговите тръби.
Увеличаването на налягането и температурата при постоянно съдържание на кислород води до повишена корозия. Това се дължи на увеличаване на скоростта на дифузия на кислород към катодните области.
Скоростта на кислородна корозия зависи от плътността на топлинния поток, скоростта на циркулация и наличието на соли във водата. Ако хлоридите се съдържат в захранващата вода заедно с O2, тогава корозията се засилва. Това се случва, защото хлорните йони се въвеждат в защитния оксиден филм и изместват кислорода. В този случай се образува водоразтворим железен хлорид, което води до увеличаване на площта на анодните секции искорости на корозия.
При висока концентрация на алкали във водата на парогенератора, защитният слой от магнетит Fe3O4 може да се разтвори.
Получените ферити се разлагат под действието на водата:
В допълнение, алкалите при висока концентрация реагират директно с желязото:
Тези реакции обясняват ускоряването на корозията на тръбите при високи стойности на pH.
Фигура 4.2.1 - Промяна в скоростта на корозия на стомана във вода при 310°C в зависимост от стойността на pH, измерена при 25°C.
В тази връзка съдържанието на алкали във водата на парогенератора е ограничено до 300 mg/kg.
Понякога се наблюдава алкална корозия във входните секции на тръбите на прегревателя. Това се дължи на прехвърлянето на влага в прегревателя и нейното изпарение, което е придружено от рязко повишаване на концентрацията на алкали.
При наличието на свободна основа във водата на парогенератора може да възникне специален вид корозия, известна като алкална крехкост на метала или междукристална корозия.
Междукристална корозия (алкална чупливост)
Този вид корозия се проявява под формата на пукнатини, които се появяват най-често в развалените участъци на парогенераторните тръби и в тръбните листове. Няма деформация на метала в зоната на възникване на пукнатини. Поради това този вид счупване условно се нарича крехкост. Механичните свойства на метала не се променят. Образуваните пукнатини имат дървовидно разклонена форма. Между кристалите преминават началните участъци от клонови пукнатини. В бъдеще през кристалните зърна могат да преминат пукнатини. Скоростта на развитие на пукнатини се увеличава с времето, което може да доведе до злополука.
При определени условия се наблюдава алкална крехкост. На първо място е необходима корозивна среда, съдържаща алкали. Друго условие е локално увеличениеалкални концентрации до високи стойности, например при изпаряване на вода от парогенератора при течове в валцовани съединения и заварки. За развитието на процеса на корозия металът трябва да бъде под действието на напрежения на опън, близки до границата на провлачване.
Механизмът на алкална крехкост може да бъде представен по следния начин. Под действието на високи напрежения възникват елементи на микрогалванична корозия: кристалните зърна стават катод, а границата между тях става анод. Алкалният разтвор разрушава границите на зърната. Водородът, отделен на катода, лесно дифундира в дебелината на метала. В същото време той реагира с въглерод, сулфиди и други включвания, образувайки газообразни продукти. Последните не дифундират добре в метала и създават допълнителни напрежения на разкъсване, които допринасят за задълбочаването и разширяването на пукнатините.
Алкалната крехкост е специален случай на електрохимична корозия, която се развива по границите на зърната на метал под напрежение в концентриран алкален разтвор (вода от парогенератор).
Борбата с алкалната крехкост се осъществява чрез елиминиране на причините за нейното възникване: високи напрежения на опън, течове и агресивност на водата от парогенератора. Агресивността на парогенераторната вода се намалява чрез въвеждане на фосфати и нитрати във фосфатен или фосфатно-нитратен режим на вътрешнопарна обработка на водата.
Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката: