Korozija katiluose. Garo katilo avarijos, susijusios su vandens režimo pažeidimu, korozija ir metalo erozija. Šarminis plieno trapumas

Ši korozija pagal dydį ir intensyvumą dažnai yra reikšmingesnė ir pavojingesnė nei katilų korozija jų veikimo metu.

Paliekant vandenį sistemose, priklausomai nuo jo temperatūros ir oro patekimo, gali atsirasti pačių įvairiausių parkavimo korozijos atvejų. Visų pirma, reikėtų atkreipti dėmesį į tai, kad įrenginių vamzdžiuose yra nepageidautina vandens, kai jie yra rezerve.

Jei dėl vienos ar kitos priežasties sistemoje lieka vandens, garuose ir ypač rezervuaro vandens erdvėje (daugiausia išilgai vaterlinijos), esant 60–70 ° C vandens temperatūrai, galima pastebėti stiprią stovėjimo koroziją. Todėl praktikoje gana dažnai pastebima skirtingo intensyvumo parkavimo korozija, nepaisant tų pačių sistemos išjungimo režimų ir juose esančio vandens kokybės; prietaisai su dideliu šilumos kaupimu yra labiau korozuojami nei krosnies ir šildymo paviršiaus matmenų įrenginiai, nes juose esantis katilo vanduo greičiau atvėsta; jo temperatūra nukrenta žemiau 60-70°C.

Esant aukštesnei nei 85–90°C vandens temperatūrai (pavyzdžiui, trumpam aparatui sustojus), mažėja bendra korozija, o garų erdvės metalo korozija, kurioje šiuo atveju pastebimas padidėjęs garų kondensavimasis, gali viršyti vandens erdvės metalo koroziją. Stovėjimo korozija garų patalpoje visais atvejais yra tolygesnė nei katilo vandens erdvėje.

Parkavimo korozijos vystymąsi labai palengvina ant katilo paviršių besikaupiantis dumblas, kuris dažniausiai sulaiko drėgmę. Šiuo atžvilgiu didelės korozijos skylės dažnai randamos užpilduose ir vamzdžiuose išilgai apatinio generatoriaus ir jų galuose, t. y. vietose, kuriose kaupiasi daugiausiai dumblo.

Įrangos rezerve konservavimo metodai

Įrangai išsaugoti gali būti naudojami šie metodai:

a) džiovinimas – vandens ir drėgmės pašalinimas iš užpildų;

b) jų užpildymas kaustinės sodos, fosfato, silikato, natrio nitrito, hidrazino tirpalais;

c) užpildymas technologinė sistema azoto.

Konservavimo būdas turėtų būti parenkamas atsižvelgiant į prastovos pobūdį ir trukmę, taip pat į prastovas tipą ir dizaino elementaiįranga.

Įrangos prastovos pagal trukmę gali būti skirstomos į dvi grupes: trumpalaikes – ne ilgiau kaip 3 dienas ir ilgalaikes – ilgiau nei 3 dienas.

Yra dviejų tipų trumpalaikės prastovos:

a) suplanuotas, susijęs su išėmimu į rezervą savaitgaliais dėl apkrovos sumažėjimo arba išėmimu į rezervą naktį;

b) priverstinis - dėl vamzdžių gedimo ar kitų įrangos komponentų pažeidimo, kurio pašalinimas nereikalauja ilgesnio išjungimo.

Priklausomai nuo tikslo ilgas prastovos laikas galima suskirstyti į tokias grupes: a) technikos išėmimas į rezervą; b) einamąjį remontą; c) kapitalinis remontas.

Įrenginio trumpalaikio prastovos atveju būtina naudoti konservavimą, užpildant jį deaeruotu vandeniu, prižiūrint perteklinis slėgis arba dujinis (azoto) metodas. Jei reikia avarinio išjungimo, vienintelis priimtinas būdas yra konservavimas azotu.

Kai sistema įjungiama į budėjimo režimą arba kai ji ilgą laiką neveikia ir neveikia remonto darbai konservavimą patartina atlikti užpildant nitrito arba natrio silikato tirpalu. Tokiais atvejais taip pat gali būti naudojamas azoto taupymas, būtinai imantis priemonių sukurti sistemos tankį, kad būtų išvengta per didelio dujų suvartojimo ir neproduktyvaus azoto gamyklos veikimo, taip pat sukuriant saugias sąlygas kai aptarnaujama įranga.

Konservavimo būdai sukuriant perteklinį slėgį, užpildymas azotu gali būti naudojami neatsižvelgiant į įrangos šildymo paviršių konstrukcines ypatybes.

Siekiant išvengti metalo parkavimo korozijos pagrindinių ir einamieji remontai taikomi tik konservavimo metodai, leidžiantys kurti ant metalo paviršiaus apsauginė plėvelė, išlaiko savybes mažiausiai 1-2 mėnesius po konservanto tirpalo nusausinimo, nes sistemos ištuštinimas ir slėgio mažinimas yra neišvengiami. Apsauginės plėvelės trukmė ant metalinio paviršiaus po apdorojimo natrio nitritu gali siekti 3 mėnesius.

Konservavimo metodai, naudojant vandens ir reagentų tirpalus, yra praktiškai nepriimtini apsaugai nuo katilų tarpinių perkaitintuvų stovėjimo korozijos dėl sunkumų, susijusių su jų užpildymu ir vėlesniu valymu.

Karšto vandens ir žemo slėgio garo katilų, taip pat kitos uždarų šilumos ir vandens tiekimo technologinių grandinių įrangos konservavimo metodai daugeliu atžvilgių skiriasi nuo šiuo metu naudojamų šiluminėse elektrinėse automobilių stovėjimo korozijos prevencijai. Toliau aprašomi pagrindiniai korozijos prevencijos metodai tokių cirkuliacinių sistemų aparatų įrangos tuščiosios eigos režimu, atsižvelgiant į jų veikimo specifiką.

Supaprastinti konservavimo būdai

Šie metodai naudingi mažiems katilams. Jas sudaro visiškas vandens pašalinimas iš katilų ir sausiklių įdėjimas į juos: kalcinuotas kalcio chloridas, negesintos kalkės, silikagelis 1-2 kg 1 m 3 tūrio.

Šis konservavimo būdas tinka esant žemesnei ir aukštesnei nei nulinei kambario temperatūrai. Žiemą šildomose patalpose galima įgyvendinti vieną iš kontaktinių konservavimo būdų. Tai reiškia, kad visas vidinis įrenginio tūris turi būti užpildytas šarminiu tirpalu (NaOH, Na 3 P0 4 ir kt.), kuris užtikrina visišką apsauginės plėvelės stabilumą ant metalinio paviršiaus net tada, kai skystis yra prisotintas deguonies.

Paprastai naudojami tirpalai, kuriuose yra nuo 1,5-2 iki 10 kg/m 3 NaOH arba 5-20 kg/m 3 Na 3 P0 4, priklausomai nuo neutralių druskų kiekio šaltinio vandenyje. Mažesnės vertės reiškia kondensatą, didesnės – vandenį, kuriame yra iki 3000 mg/l neutralių druskų.

Korozijai taip pat galima užkirsti kelią viršslėgio metodu, kai garų slėgis sustabdytame bloke nuolat palaikomas aukštesnis už atmosferos slėgį, o vandens temperatūra išlieka aukštesnė nei 100 ° C, o tai neleidžia patekti pagrindinei korozijos medžiagai deguoniui. .

Svarbi bet kokio apsaugos būdo efektyvumo ir ekonomiškumo sąlyga yra maksimalus garo-vandens jungiamųjų detalių sandarumas, kad būtų išvengta per greito slėgio sumažėjimo, apsauginio tirpalo (ar dujų) praradimo ar drėgmės patekimo. Be to, daugeliu atvejų naudingas išankstinis paviršių valymas nuo įvairių nuosėdų (druskų, dumblo, nuosėdų).

Įgyvendinant įvairių būdų apsauga nuo stovėjimo korozijos, reikia atsiminti šiuos dalykus.

1. Visų tipų konservavimui būtina pirmiausia pašalinti (išplauti) lengvai tirpių druskų nuosėdas (žr. aukščiau), kad būtų išvengta padidėjusios stovėjimo korozijos. atskiri skyriai saugomas vienetas. Šią priemonę būtina atlikti kontaktinio konservavimo metu, kitaip galima intensyvi vietinė korozija.

2. Dėl panašių priežasčių prieš ilgalaikį konservavimą pageidautina pašalinti visų tipų netirpias nuosėdas (dumblą, apnašas, geležies oksidus).

3. Jei jungiamosios detalės nepatikimos, budėjimo įrangą reikia atjungti nuo valdymo blokų naudojant kištukus.

Garų ir vandens nutekėjimas yra mažiau pavojingas išsaugant kontaktą, tačiau nepriimtinas esant sausam ir dujų metodai apsauga.

Desikantų pasirinkimą lemia santykinis reagento prieinamumas ir noras gauti kuo didesnį specifinį drėgmės kiekį. Geriausias sausiklis yra granuliuotas kalcio chloridas. negesintos kalkės daug blogiau nei kalcio chloridas ne tik dėl mažesnės drėgmės talpos, bet ir dėl greito jo aktyvumo praradimo. Kalkės sugeria ne tik drėgmę iš oro, bet ir anglies dioksidą, dėl to pasidengia kalcio karbonato sluoksniu, kuris neleidžia toliau įsisavinti drėgmės.

a) Deguonies korozija

Dažniausiai plieniniai katilų vandens ekonomaizeriai kenčia nuo deguonies korozijos, kuri, esant nepatenkinamam oro pašalinimui maitinti vandeniu sugenda praėjus 2-3 metams po įdiegimo.

Tiesioginis plieno ekonomaizerių deguonies korozijos rezultatas – vamzdeliuose susidaro skylės, kuriomis dideliu greičiu teka vandens srovė. Tokios srovės, nukreiptos į gretimo vamzdžio sienelę, gali ją susidėvėti, kol susidaro kiaurymės. Kadangi ekonomaizerio vamzdžiai yra pakankamai kompaktiški, todėl susidariusi korozijos anga gali masiškai sugadinti vamzdžius, jei katilo agregatas ilgai veikia su atsiradusia skyle. Ketaus ekonomaizeriai nėra pažeisti deguonies korozijos.

deguonies korozija ekonomaizerių įvadų sekcijos yra dažniau apnuogintos. Tačiau esant didelei deguonies koncentracijai tiekimo vandenyje, jis prasiskverbia ir į katilo bloką. Čia daugiausia būgnai ir lietvamzdžiai yra veikiami deguonies korozijos. Pagrindinė deguonies korozijos forma yra įdubimų (duobių) susidarymas metale, kurioms atsiradus susidaro fistulės.

Padidėjęs slėgis sustiprina deguonies koroziją. Todėl katilų blokams, kurių slėgis yra 40 atm ir didesnis, netgi deaeratorių deguonies „pertraukos“ yra pavojingos. Vandens, su kuriuo metalas liečiasi, sudėtis yra labai svarbi. Prieinamumas ne didelis skaičiusšarmai sustiprina korozijos lokalizaciją, o esantys chloridai išsklaido ją ant paviršiaus.

b) Parkavimo korozija

Neveikiančius katilų blokus veikia elektrocheminė korozija, kuri vadinama parkavimu. Atsižvelgiant į eksploatavimo sąlygas, katilų agregatai dažnai išjungiami ir dedami į atsargą arba ilgam sustabdomi.

Pastačius katilo bloką į rezervą, jame pradeda kristi slėgis, o būgne susidaro vakuumas, dėl kurio patenka oras, o katilo vanduo prisodrintas deguonimi. Pastaroji sudaro sąlygas atsirasti deguonies korozijai. Net ir visiškai pašalinus vandenį iš katilo, jo vidinis paviršius nėra sausas. Temperatūros ir oro drėgmės svyravimai sukelia drėgmės kondensacijos reiškinį iš atmosferos, esančios katilo bloko viduje. Deguonies prisodrintos plėvelės buvimas ant metalinio paviršiaus sudaro palankias sąlygas elektrocheminei korozijai vystytis. Jei ant katilo agregato vidinio paviršiaus susidaro nuosėdų, kurios gali ištirpti drėgmės plėvelėje, korozijos intensyvumas gerokai padidėja. Panašūs reiškiniai gali būti stebimi, pavyzdžiui, perkaitintuvuose, kurie dažnai kenčia nuo stovėjimo korozijos.

Jei ant katilo agregato vidinio paviršiaus susidaro nuosėdų, kurios gali ištirpti drėgmės plėvelėje, korozijos intensyvumas gerokai padidėja. Panašūs reiškiniai gali būti stebimi, pavyzdžiui, perkaitintuvuose, kurie dažnai kenčia nuo stovėjimo korozijos.

Todėl katilo agregatą išėmus iš eksploatacijos ilgam prastovui, būtina pašalinti esamas nuosėdas praplaunant.

parkavimo korozija gali rimtai sugadinti katilo agregatus, jei nebus imtasi specialių priemonių jiems apsaugoti. Jo pavojus slypi ir tame, kad tuščiosios eigos metu jos sukurti korozijos centrai ir toliau veikia eksploatacijos metu.

Kad katilai būtų apsaugoti nuo parkavimo korozijos, jie konservuojami.

c) tarpkristalinė korozija

Tarpkristalinė korozija atsiranda garo katilų agregatų kniedėse ir riedėjimo jungtyse, kurias nuplauna katilo vanduo. Jam būdingi metalo įtrūkimai, iš pradžių labai ploni, akiai nepastebimi, kurie vystydami virsta dideliais matomais įtrūkimais. Jie praeina tarp metalo grūdelių, todėl ši korozija vadinama tarpkristaliu. Šiuo atveju metalo sunaikinimas vyksta be deformacijos, todėl šie sunaikinimai vadinami trapūs.

Iš patirties nustatyta, kad tarpkristalinė korozija atsiranda tik tada, kai vienu metu yra 3 sąlygos:

1) Dideli metalo tempimo įtempiai, artimi takumo ribai.
2) Nuotėkis kniedžių siūlėse arba ritininėse jungtyse.
3) Agresyvios katilo vandens savybės.

Jei nėra vienos iš pirmiau minėtų sąlygų, neatsiras trapūs lūžiai, kurie praktiškai naudojami kovojant su tarpkristaline korozija.

Katilo vandens agresyvumą lemia jame ištirpusių druskų sudėtis. Didelę reikšmę turi kaustinės sodos kiekis, kuris esant didelėms koncentracijoms (5-10%) reaguoja su metalu. Tokios koncentracijos pasiekiamos kniedžių jungčių ir valcavimo jungčių nesandarumuose, kuriuose išgarinamas katilo vanduo. Štai kodėl nuotėkio buvimas tinkamomis sąlygomis gali sukelti trapių lūžių atsiradimą. Be to, svarbus katilo vandens agresyvumo rodiklis yra santykinis šarmingumas – Schot.

d) Garų ir vandens korozija

Vandens ir garų korozija yra metalo sunaikinimas dėl cheminės sąveikos su vandens garais: 3Fe + 4H20 = Fe304 + 4H2
Metalo sunaikinimas tampa įmanomas anglies plieno atveju, kai vamzdžio sienelės temperatūra padidėja iki 400 ° C.

Korozijos produktai yra dujinis vandenilis ir magnetitas. Garo ir vandens korozija turi vienodą ir vietinį (vietinį) pobūdį. Pirmuoju atveju ant metalinio paviršiaus susidaro korozijos produktų sluoksnis. Vietinis korozijos pobūdis yra opos, grioveliai, įtrūkimai.

Pagrindinė garų korozijos atsiradimo priežastis yra vamzdžio sienelės įkaitinimas iki kritinės temperatūros, kuriai esant pagreitėja metalo oksidacija vandeniu. Todėl kova su garo-vandens korozija atliekami pašalinant priežastis, kurios sukelia metalo perkaitimą.

garų ir vandens korozija negali būti pašalintas jokiu katilo agregato vandens cheminio režimo pakeitimu ar pagerinimu, nes šios korozijos priežastys slypi krosnies ir katilo vidiniuose hidrodinaminiuose procesuose, taip pat eksploatavimo sąlygose.

e) Podumblo korozija

Šio tipo korozija atsiranda po dumblo sluoksniu, susidariusiu ant katilo bloko vamzdžio vidinio paviršiaus, dėl nepakankamai išvalyto vandens tiekimo į katilą.

Metalo pažeidimai, atsirandantys korozijos metu po dumblu, yra vietinio (opinio) pobūdžio ir dažniausiai yra vamzdžio pusės perimetro, nukreipto į krosnį. Susidariusios opos atrodo kaip iki 20 mm ar didesnio skersmens kriauklės, užpildytos geležies oksidais, po opa sukuriant „tuberkulą“.

2.1. šildymo paviršiai.

Būdingiausi šildymo paviršių vamzdžių pažeidimai yra: ekrano ir katilo vamzdžių paviršiaus įtrūkimai, korozinė vamzdžių išorinių ir vidinių paviršių erozija, plyšimai, vamzdžių sienelių išplonėjimas, įtrūkimai ir varpų sunaikinimas.

Plyšių, plyšimų ir fistulių atsiradimo priežastys: nuosėdos katilų vamzdžiuose, korozijos produktai, suvirinimo blyksniai, lėtinantys cirkuliaciją ir sukeliantys metalo perkaitimą, išoriniai mechaniniai pažeidimai, vandens cheminio režimo pažeidimas.

Vamzdžių išorinio paviršiaus korozija skirstoma į žematemperatūrinę ir aukštos temperatūros. Žematemperatūrinė korozija orapūtės įrenginiuose atsiranda tada, kai dėl netinkamo veikimo ant suodžiais padengtų šildymo paviršių gali susidaryti kondensatas. Aukštatemperatūrinė korozija gali vykti antroje perkaitintuvo pakopoje deginant sieringą mazutą.

Dažniausia vamzdžių vidinio paviršiaus korozija atsiranda, kai katilo vandenyje esančios korozinės dujos (deguonis, anglies dioksidas) arba druskos (chloridai ir sulfatai) sąveikauja su vamzdžio metalu. Vamzdžių vidinio paviršiaus korozija pasireiškia dėmių, opų, lukštų ir įtrūkimų susidarymu.

Vamzdžių vidinio paviršiaus korozijai taip pat priskiriama: deguonies stovėjimo korozija, požeminė katilo ir sieto vamzdžių šarminė korozija, korozinis nuovargis, pasireiškiantis katilo ir ekrano vamzdžių įtrūkimų forma.

Vamzdžių pažeidimams dėl valkšnumo būdingas skersmens padidėjimas ir išilginių įtrūkimų susidarymas. Deformacijos vamzdžių vingiuose ir suvirintų jungčių gali turėti skirtingas kryptis.

Perdegimai ir apnašų susidarymas vamzdžiuose atsiranda dėl jų perkaitimo iki temperatūros, viršijančios apskaičiuotą.

Pagrindiniai rankinio lankinio suvirinimo suvirinimo siūlių pažeidimai yra fistulės, atsirandančios dėl prasiskverbimo, šlako intarpų, dujų porų ir nesusiliejimo išilgai vamzdžių kraštų.

Pagrindiniai perkaitintuvo paviršiaus defektai ir pažeidimai yra: korozija ir apnašų susidarymas ant išorinių ir vidinių vamzdžių paviršių, įtrūkimai, vamzdžių metalo atsisluoksniavimas, fistulės ir vamzdžių plyšimai, vamzdžių suvirinimo siūlių defektai, liekamosios deformacijos kaip šliaužimo rezultatas.

Ritės ir antgalių jungiamųjų detalių suvirinimo siūlių pažeidimai, dėl kurių pažeidžiama suvirinimo technologija, išilgai lydymosi linijos iš ritės ar jungiamųjų detalių šono atsiranda žiedinių įtrūkimų pavidalu.

Tipiški gedimai, atsirandantys veikiant katilo DE-25-24-380GM paviršiniam aušintuvui, yra: vidinė ir išorinė vamzdžių korozija, suvirintų įtrūkimų ir fistulių.

vamzdžių siūlės ir vingiai, korpusai, kurie gali atsirasti remonto metu, pavojai ant flanšų veidrodžio, flanšinių jungčių nutekėjimas dėl flanšų nesutapimo. Hidraulinio katilo bandymo metu galite

nustatyti tik nuotėkį aušintuve. Norint nustatyti paslėptus defektus, reikia atlikti individualų hidraulinį aušintuvo bandymą.

2.2. Katilo būgnai.

Tipiški katilo būgnų pažeidimai: įtrūkimai-plyšimai ant korpusų ir dugno vidinių ir išorinių paviršių, įtrūkimai-plyšimai aplink vamzdžių skylės vidiniame būgnų paviršiuje ir vamzdžio angų cilindriniame paviršiuje, tarpkristalinė korpusų ir dugno korozija, korpusų ir dugno paviršių atskyrimas nuo korozijos, būgno iškilimų (išsipūtimų) ovalumas ant vamzdžių paviršių. būgnai, nukreipti į krosnį, atsirandantys dėl degiklio temperatūros poveikio, kai sunaikinamos (arba prarandamos) atskiros pamušalo dalys.

2.3. Katilo metalinės konstrukcijos ir pamušalas.

Priklausomai nuo prevencinių darbų kokybės, taip pat nuo katilo veikimo režimų ir laikotarpių, jo metalinės konstrukcijos gali turėti šių defektų ir pažeidimų: stelažų ir jungčių lūžimų ir įlinkimų, įtrūkimų, metalinio paviršiaus korozijos pažeidimų.

Dėl ilgalaikio temperatūros poveikio, forminės plytos, pritvirtintos prie kaiščių prie viršutinio būgno iš krosnies pusės, įtrūkimų ir vientisumo pažeidimo, taip pat įtrūkimų plytų mūras palei apatinį būgną ir krosnies židinį.

Ypač dažnai suardoma degiklio plytų įduba ir pažeidžiami geometriniai matmenys dėl plytos lydymosi.

3. Katilo elementų būklės patikrinimas.

Katilo elementų, paimtų remontuoti, būklės patikrinimas atliekamas pagal hidraulinio bandymo, išorinės ir vidinės apžiūros rezultatus, taip pat kitų tipų kontrolę, atliekamą pagal programą ir apimtį. katilo ekspertizės (skyris „Katilų ekspertizės programa“).

3.1. Šildomų paviršių tikrinimas.

Vamzdžių elementų išorinių paviršių apžiūra turi būti ypač kruopščiai atliekama tose vietose, kur vamzdžiai eina per pamušalą, apvalkalą, didžiausio šiluminio įtempio vietose - degikliuose, liukuose, šuliniuose, taip pat vietose, kur yra ekranas. vamzdžiai yra sulenkti ir suvirinimo siūlėse.

Siekiant išvengti nelaimingų atsitikimų, susijusių su vamzdžių sienelių plonėjimu dėl sieros ir stovėjimo korozijos, kasmet įmonės administracijos atliekamų techninių apžiūrų metu būtina apžiūrėti ilgiau eksploatuojamų katilų šildymo paviršių vamzdžius. nei dveji metai.

Kontrolė atliekama išorinės apžiūros būdu, prieš tai nuvalytus išorinius vamzdžių paviršius bakstelėjus ne daugiau kaip 0,5 kg sveriančiu plaktuku ir išmatuojant vamzdžio sienelių storį. Tokiu atveju reikia pasirinkti vamzdžių sekcijas, kurios patyrė didžiausią susidėvėjimą ir koroziją (horizontalios sekcijos, sekcijos su suodžių nuosėdomis ir padengtos kokso nuosėdomis).

Vamzdžio sienelių storis matuojamas ultragarsiniais storio matuokliais. Galima pjauti vamzdžių dalis ant dviejų ar trijų krosnių ekranų vamzdžių ir konvekcinės sijos vamzdžių, esančių dujų įleidimo ir išleidimo į jį angoje. Likęs vamzdžio sienelių storis turi būti ne mažesnis kaip apskaičiuotas pagal stiprumo skaičiavimą (pridedamas prie katilo paso), atsižvelgiant į korozijos nuostolius tolesnės eksploatacijos laikotarpiu iki kito tyrimo ir padidėjusį 0,5 mm paraštė.

Apskaičiuotas ekrano ir katilo vamzdžių sienelių storis, kai darbinis slėgis yra 1,3 MPa (13 kgf / cm 2), yra 0,8 mm, o 2,3 MPa (23 kgf / cm 2) - 1,1 mm. Korozijos pašalpa priimama remiantis matavimų rezultatais ir atsižvelgiant į veikimo trukmę tarp tyrimų.

Įmonėse, kuriose dėl ilgalaikio eksploatavimo nebuvo pastebėtas intensyvus šildymo paviršių vamzdžių susidėvėjimas, vamzdžių sienelių storio kontrolė gali būti atliekama kapitalinio remonto metu, bet ne rečiau kaip kartą per 4 metus.

Kolektorius, perkaitintuvas ir galinis ekranas yra tikrinami iš vidaus. Privalomas atidarymas ir patikrinimas turėtų būti atliekamas ant galinio ekrano viršutinio kolektoriaus liukų.

Išorinis vamzdžių skersmuo turi būti matuojamas didžiausios temperatūros zonoje. Matavimams naudokite specialius šablonus (kabes) arba suportus. Vamzdžio paviršiuje leidžiami įlenkimai su sklandžiais perėjimais, kurių gylis ne didesnis kaip 4 mm, jei sienos storis neviršija minusinių nuokrypių ribų.

Leistinas vamzdžių sienelių storio skirtumas - 10%.

Patikrinimo ir matavimų rezultatai įrašomi į remonto žurnalą.

3.2. Būgno patikrinimas.

Prieš nustatant korozijos pažeistas būgno vietas, prieš vidinį valymą būtina apžiūrėti paviršių, kad būtų nustatytas korozijos intensyvumas ir išmatuotas metalo korozijos gylis.

Išilgai sienos storio matuojama vienoda korozija, kurioje tam tikslui išgręžiama 8 mm skersmens skylė. Po matavimo į skylę įstatykite kamštį ir suvirinkite iš abiejų pusių arba, kraštutiniais atvejais, tik iš būgno vidaus. Matavimas taip pat gali būti atliekamas ultragarsiniu storio matuokliu.

Pagrindinę koroziją ir įdubimą reikia išmatuoti pagal atspaudus. Šiuo tikslu nuvalykite pažeistą metalinio paviršiaus vietą nuo nuosėdų ir lengvai sutepkite techniniu vazelinu. Tiksliausias atspaudas gaunamas, jei pažeista vieta yra ant horizontalaus paviršiaus ir tokiu atveju ją galima užpildyti išlydytu metalu, kurio lydymosi temperatūra žema. Grūdintas metalas suformuoja tikslią pažeisto paviršiaus liejimą.

Norėdami gauti spaudinius, naudokite tretniką, babbitą, skardą ir, jei įmanoma, gipsą.

Pažeidimų, esančių ant vertikalių lubų paviršių, įspaudai gaunami naudojant vašką ir plastiliną.

Vamzdžių angų, būgnų patikrinimas atliekamas tokia tvarka.

Nuėmę platėjančius vamzdžius, naudodami šabloną patikrinkite skylių skersmenį. Jei šablonas patenka į skylę iki stabdymo briaunos, tai reiškia, kad skylės skersmuo buvo padidintas virš normos. Tiksli skersmens vertė matuojama su apkabu ir pažymima remonto žurnale.

Tikrinant suvirintas būgnų siūles, būtina apžiūrėti greta jų esantį netauriųjų metalų plotį 20-25 mm abiejose siūlės pusėse.

Būgno ovalumas matuojamas ne rečiau kaip kas 500 mm išilgai būgno ilgio, abejotinais atvejais ir dažniau.

Būgno įlinkio matavimas atliekamas ištempiant stygą išilgai būgno paviršiaus ir išmatuojant tarpus išilgai stygos ilgio.

Būgno paviršiaus, vamzdžių skylių ir suvirintų jungčių kontrolė atliekama išorine apžiūra, metodais, magnetinių dalelių, spalvos ir ultragarso defektų aptikimu.

Nelygumai ir įlenkimai už siūlių ir skylių zonos yra leidžiami (tiesinimo nereikia), jei jų aukštis (įkrypimas), procentais nuo mažiausio pagrindo dydžio, neviršys:

link atmosferos slėgio (išsipūtimai) - 2%;

garų slėgio kryptimi (įlenkimai) - 5%.

Leistinas dugno sienelės storio sumažinimas – 15%.

Leistinas vamzdžių skylių skersmens padidėjimas (suvirinimui) - 10%.

Plieno korozija viduje garo katilai, tekantis veikiant vandens garams, daugiausia redukuojamas iki šios reakcijos:

3Fe + 4H20 = Fe2O3 + 4H2

Galima daryti prielaidą, kad vidinis katilo paviršius yra plona magnetinio geležies oksido plėvelė. Katilo veikimo metu oksido plėvelė nuolat sunaikinama ir formuojasi iš naujo, išsiskiria vandenilis. Kadangi magnetinio geležies oksido paviršiaus plėvelė yra pagrindinė plieno apsauga, ji turi būti palaikoma mažiausiai vandens pralaidumo būsenoje.
Katilams, jungiamosioms detalėms, vandens ir garo vamzdynams dažniausiai naudojamas paprastas anglinis arba mažai legiruotas plienas. Korozinė terpė visais atvejais yra įvairaus grynumo vanduo arba vandens garai.
Temperatūra, kurioje gali vykti korozijos procesas, skiriasi nuo patalpos, kurioje katilas yra neaktyvus, temperatūros iki sočiųjų tirpalų virimo temperatūros katilo veikimo metu, kartais pasiekiant 700 °. Tirpalo temperatūra gali būti daug aukštesnė nei kritinė svarus vanduo(374°). Tačiau didelė druskos koncentracija katiluose yra reta.
Mechanizmas, dėl kurio fizinės ir cheminės priežastys gali sukelti plėvelės gedimą garo katiluose, iš esmės nesiskiria nuo to, kuris buvo ištirtas daugiau žemos temperatūros mažiau svarbioje įrangoje. Skirtumas tas, kad katiluose korozijos greitis yra daug didesnis dėl aukštos temperatūros ir slėgio. Didelis šilumos perdavimo iš katilo sienelių į terpę greitis, siekiantis 15 cal/cm2sek, taip pat sustiprina koroziją.

KOROZIJA

Įdubimų atpažinimas

Išsiaiškinti tam tikro tipo korozijos pažeidimų atsiradimo priežastį dažnai yra labai sunku, nes vienu metu gali veikti kelios priežastys; be to, nemažai pakitimų, atsirandančių katilą aušinant nuo aukštos temperatūros ir nuleidus vandenį, kartais užmaskuoja eksploatacijos metu įvykusius reiškinius. Tačiau patirtis labai padeda atpažinti katilų duobes. Pavyzdžiui, pastebėta, kad juodojo magnetinio geležies oksido buvimas korozinėje ertmėje arba gumbo paviršiuje rodo, kad katile vyko aktyvus procesas. Tokie stebėjimai dažnai naudojami tikrinant apsaugos nuo korozijos priemones.
Aktyvios korozijos vietose susidarančio geležies oksido nemaišykite su juoduoju magnetiniu geležies oksidu, kuris kartais būna suspensijos pavidalu katilo vandenyje. Reikia atsiminti, kad nei bendras smulkiai išsklaidyto magnetinio geležies oksido kiekis, nei katile išsiskiriančio vandenilio kiekis negali būti patikimas vykstančios korozijos laipsnio ir masto rodiklis. Geležies oksido hidratas, patenkantis į katilą iš išorinių šaltinių, pvz., kondensato rezervuarų ar vamzdynų, tiekiančių katilą, gali iš dalies paaiškinti geležies oksido ir vandenilio buvimą katile. Geležies oksido hidratas, tiekiamas su tiekimo vandeniu, katile sąveikauja pagal reakciją.

ZFe (OH) 2 \u003d Fe3O4 + 2H2O + H2.

Priežastys, turinčios įtakos taškinės korozijos vystymuisi

Pašalinės priemaišos ir įtempiai. Plieno nemetaliniai intarpai, taip pat įtempiai gali sukurti anodines sritis ant metalinio paviršiaus. Paprastai korozijos ertmės yra skirtingų dydžių ir išsibarstę po paviršių sutrikę. Esant įtempimams, kevalų vieta paklūsta taikomo įtempio krypčiai. Tipiški pavyzdžiai pelekų vamzdžiai gali tarnauti tose vietose, kur yra įtrūkę pelekai, taip pat vietose, kur katilo vamzdžiai yra platinami.
ištirpusio deguonies.
Gali būti, kad galingiausias taškinės korozijos aktyvatorius yra vandenyje ištirpęs deguonis. Bet kurioje temperatūroje, net ir šarminiame tirpale, deguonis tarnauja kaip aktyvus depoliarizatorius. Be to, deguonies koncentracijos elementai gali lengvai susidaryti katiluose, ypač esant apnašoms ar užterštumui, kur susidaro sustingusios vietos. Įprasta kovos su tokia korozija priemonė yra oro pašalinimas.
Ištirpęs anglies anhidridas.
Kadangi anglies rūgšties anhidrido tirpalai turi šiek tiek rūgštinę reakciją, tai pagreitina katilų koroziją. Šarminis katilo vanduo sumažina ištirpusio angliarūgštės anhidrido koroziją, tačiau gaunama nauda neapsiriboja garais nuplautais paviršiais ar kondensato vamzdynais. Karboanhidrido ir ištirpusio deguonies pašalinimas mechaniniu deaeravimu yra įprasta praktika.
Pastaruoju metu buvo bandoma naudoti cikloheksilaminą, kad būtų pašalinta korozija garo ir kondensato vamzdžiuose šildymo sistemose.
Nuosėdos ant katilo sienelių.
Labai dažnai korozijos duobės gali būti išilgai išorinio paviršiaus (arba po paviršiumi) nuosėdų, tokių kaip malūnų nuosėdos, katilų dumblas, katilų nuosėdos, korozijos produktai, alyvos plėvelės. Prasidėjus, duobės ir toliau vystysis, jei korozijos produktai nebus pašalinti. Šio tipo vietinę koroziją sustiprina katodinis (palyginti su katilo plienu) kritulių pobūdis arba deguonies išeikvojimas po nuosėdomis.
Varis katilo vandenyje.
Jei atsižvelgsime į didelius naudojamų vario lydinių kiekius pagalbinė įranga(kondensatoriai, siurbliai ir kt.), nieko stebėtino, kad dažniausiai katilų nuosėdose yra vario. Paprastai jis yra metalo būsenoje, kartais oksido pavidalu. Vario kiekis nuosėdose svyruoja nuo procentų iki beveik gryno vario.
Vario nuosėdų reikšmės katilo korozijai klausimas negali būti laikomas išspręstu. Vieni teigia, kad varis yra tik korozijos procese ir jokiu būdu neveikia, kiti, priešingai, mano, kad varis, būdamas katodu plieno atžvilgiu, gali prisidėti prie duobių susidarymo. Nė vienas iš šių požiūrių nėra patvirtintas tiesioginiais eksperimentais.
Daugeliu atvejų korozija buvo nedidelė arba jos visai nebuvo, nepaisant to, kad nuosėdose visame katile buvo daug metalinio vario. Taip pat yra įrodymų, kad šarminiame katilo vandenyje esant aukštai temperatūrai variui kontaktuojant su švelniu plienu, varis sunaikinamas greičiau nei plienas. Variniai žiedai, spaudžiantys platėjančių vamzdžių galus, varinės kniedės ir pagalbinės įrangos ekranai, pro kuriuos teka katilo vanduo, beveik visiškai suardomi net esant santykinai žemai temperatūrai. Atsižvelgiant į tai, manoma, kad metalinis varis nedidina katilo plieno korozijos. Nusodintas varis gali būti laikomas tiesiog galutiniu vario oksido redukavimo vandeniliu produktu jo susidarymo metu.
Priešingai, labai stiprus katilo metalo korozinis duobėjimas dažnai pastebimas šalia telkinių, kuriuose ypač daug vario. Šie stebėjimai leido manyti, kad varis, kadangi jis yra katodinis plieno atžvilgiu, skatina duobių susidarymą.
Ant katilų paviršiaus retai būna atidengta metalinė geležis. Dažniausiai turi apsauginis sluoksnis, daugiausia sudarytas iš geležies oksido. Gali būti, kad ten, kur susidaro įtrūkimai šiame sluoksnyje, atsiskleidžia anodinis paviršius vario atžvilgiu. Tokiose vietose sustiprėja korozijos apvalkalų susidarymas. Tai taip pat gali paaiškinti pagreitėjusią koroziją kai kuriais atvejais, kai susidarė apvalkalas, taip pat stiprų duobėjimą, kuris kartais pastebimas po katilų valymo rūgštimis.
Netinkama neaktyvių katilų priežiūra.
Vienas is labiausiai dažnos priežastys korozijos duobių susidarymas yra netinkamos tuščiosios eigos katilų priežiūros trūkumas. Neveikiantis katilas turi būti visiškai sausas arba užpildytas vandeniu, apdorotu taip, kad nebūtų galima korozija.
Vanduo, likęs ant neaktyvaus katilo vidinio paviršiaus, ištirpdo deguonį iš oro, todėl susidaro apvalkalai, kurie vėliau tampa centrais, aplink kuriuos vystysis korozijos procesas.
Įprastos instrukcijos, kaip apsaugoti neaktyvius katilus nuo rūdžių, yra šios:
1) vandens išleidimas iš dar karšto katilo (apie 90°); pučiant katilą oru, kol jis visiškai ištuštėja ir laikomas sausoje būsenoje;
2) katilo užpildymas šarminiu vandeniu (pH = 11), kuriame yra SO3" jonų perteklius (apie 0,01%), ir laikymas po vandens arba garų užraktu;
3) katilo užpildymas šarminiu tirpalu, kuriame yra chromo rūgšties druskų (0,02-0,03% CrO4").
Cheminio katilų valymo metu daug kur bus pašalintas apsauginis geležies oksido sluoksnis. Vėliau šios vietos gali būti neuždengtos naujai suformuotu ištisiniu sluoksniu ir ant jų atsiras kriauklių, net jei nėra vario. Todėl rekomenduojama iš karto po cheminis valymas atnaujinti geležies oksido sluoksnį apdorojant verdančiu šarminiu tirpalu (panašiai kaip daroma pradedant eksploatuoti naujus katilus).

Ekonomaizerių korozija

Bendrosios nuostatos dėl katilo korozijos vienodai taikomos ir ekonomaizeriams. Tačiau korozijos duobių susidarymui ypač jautrus ekonomaizeris, šildantis tiekimo vandenį ir esantis priešais katilą. Tai pirmasis aukštos temperatūros paviršius, veikiamas žalingo deguonies, ištirpusio tiekimo vandenyje, poveikio. Be to, vandens, einančio per ekonomaizerį, pH paprastai yra žemas ir jame nėra cheminių lėtinančių medžiagų.
Kova su ekonomaizerių korozija susideda iš vandens deaeracijos ir šarmų bei cheminių lėtintuvų pridėjimo.
Kartais katilo vandens valymas atliekamas dalį jo leidžiant per ekonomaizerį. Tokiu atveju reikėtų vengti dumblo nuosėdų ekonomaizeryje. Taip pat reikia atsižvelgti į tokios katilo vandens recirkuliacijos poveikį garo kokybei.

KATILINIO VANDENS VALYMAS

KOROZIJA KONCENTRUOTAME KATILIO VANDENYJE

ŠARMINIS PLIENO TRUPUMAS

Stresas, reikalingas šarminiam trapumui atsirasti

Praktika rodo mažą įprasto katilo plieno trapaus lūžimo tikimybę, jei įtempiai neviršija takumo ribos. Įtempiai, atsirandantys dėl garų slėgio arba tolygiai paskirstyta apkrova nuo pačios konstrukcijos svorio, negali susidaryti įtrūkimų. Tačiau riedėjimo metu sukuriami įtempiai lakštinė medžiaga, skirtas katilų gamybai, deformacijos kniedijimo ar bet kokio šalto apdirbimo metu kartu su nuolatine deformacija gali sukelti įtrūkimų susidarymą.
Išoriškai taikomų įtempių buvimas nėra būtinas, kad susidarytų įtrūkimai. Katilo plieno mėginys, anksčiau laikomas pastoviame lenkimo įtempyje, o po to paleistas, gali įtrūkti šarminiame tirpale, kurio koncentracija lygi padidėjusiai šarmų koncentracijai katilo vandenyje.

Šarminė koncentracija

Įprasta šarmo koncentracija katilo būgne negali sukelti įtrūkimų, nes neviršija 0,1% NaOH, o žemiausia koncentracija, kuriai esant stebimas šarminis trapumas, yra maždaug 100 kartų didesnė nei įprasta.
Tokios didelės koncentracijos gali atsirasti dėl itin lėto vandens prasiskverbimo per kniedės siūlę ar kitą tarpą. Tai paaiškina kietųjų druskų atsiradimą daugelio garo katilų kniedžių jungčių išorėje. Pavojingiausias yra sunkiai aptinkamas nuotėkis, kuris palieka kietą nuosėdą kniedės jungties viduje, kur yra didelis liekamasis įtempis. Bendras įtempių ir koncentruoto tirpalo veikimas gali sukelti šarminių trapių įtrūkimų atsiradimą.

Šarminis trapumo įtaisas

Specialus vandens sudėties valdymo įtaisas atkuria vandens išgaravimo procesą padidinus šarmų koncentraciją įtempto plieno mėginyje tomis pačiomis sąlygomis, kuriomis tai vyksta kniedės siūlės srityje. Bandinio įtrūkimas rodo, kad tokios sudėties katilo vanduo gali sukelti šarminį trapumą. Todėl šiuo atveju vandens valymas yra būtinas, kad būtų pašalintos pavojingos jo savybės. Tačiau kontrolinio mėginio įtrūkimai nereiškia, kad katile jau atsirado ar atsiras įtrūkimų. Kniedžių siūlėse ar kitose jungtyse nebūtinai yra nuotėkio (garavimo), įtempių ir šarmų koncentracijos padidėjimo, kaip kontroliniame mėginyje.
Valdymo įtaisas montuojamas tiesiai ant garo katilo ir leidžia spręsti apie katilo vandens kokybę.
Bandymas trunka 30 ar daugiau dienų, nuolat cirkuliuojant vandeniui per valdymo įtaisą.

Šarminio trapumo įtrūkimų atpažinimas

Įprasto katilo plieno šarminiai trapūs įtrūkimai yra kitokio pobūdžio nei nuovargio įtrūkimai arba įtrūkimai, susidarę dėl didelių įtempių. Tai pavaizduota pav. I9, kuris parodo tokių įtrūkimų, sudarančių puikų tinklą, tarpkristalinį pobūdį. Skirtumas tarp tarpgranulinių šarminių trapių įtrūkimų ir intragranulinių įtrūkimų, atsiradusių dėl korozijos nuovargio, matomas palyginus.
Legiruotojo plieno (pavyzdžiui, nikelio arba silicio-mangano), naudojamo lokomotyvų katilams, įtrūkimai taip pat yra išdėstyti tinklelyje, tačiau ne visada patenka tarp kristalitų, kaip įprasto katilinio plieno atveju.

Šarminio trapumo teorija

Metalo kristalinės gardelės atomai, esantys kristalitų ribose, patiria mažiau simetrišką savo kaimynų poveikį nei likusios grūdų masės atomai. Todėl jie lengviau palieka kristalinę gardelę. Galima manyti, kad kruopščiai parinkus agresyvią terpę, toks selektyvus atomų pašalinimas iš kristalitų ribų bus įmanomas. Iš tiesų, eksperimentai rodo, kad rūgštiniuose, neutraliuose (silpnos elektros srovės, kuri sukuria palankias sąlygas korozijai) ir koncentruotuose šarminiuose tirpaluose galima gauti tarpkristalinį įtrūkimą. Jei tirpalas, sukeliantis bendrą koroziją, pakeičiamas pridedant kokios nors medžiagos, kuri sudaro apsauginę plėvelę ant kristalitų paviršiaus, korozija koncentruojasi ties ribomis tarp kristalitų.
Agresyvus sprendimas šiuo atveju yra kaustinės sodos tirpalas. Silicio natrio druska gali apsaugoti kristalitų paviršius nepažeisdama ribų tarp jų. Bendro apsauginio ir agresyvaus veikimo rezultatas priklauso nuo daugelio aplinkybių: koncentracijos, temperatūros, metalo įtempimo būsenos ir tirpalo sudėties.
Taip pat yra koloidinė šarminio trapumo teorija ir vandenilio tirpimo pliene poveikio teorija.

Kovos su šarmų trapumu būdai

Vienas iš būdų kovoti su šarminiu trapumu – katilų kniedijimą pakeisti suvirinimu, kuris pašalina nuotėkio galimybę. Trapumą taip pat galima pašalinti naudojant tarpkristalinei korozijai atsparų plieną arba cheminis apdorojimas katilo vanduo. Šiuo metu naudojamuose kniediniuose katiluose pastarasis būdas yra vienintelis priimtinas.
Preliminarūs bandymai naudojant kontrolinį mėginį atstovauja geriausias būdas nustatantis tam tikrų apsauginių priedų vandeniui efektyvumą. Natrio sulfido druska neapsaugo įtrūkimų. Azoto-natrio druska sėkmingai naudojama siekiant išvengti įtrūkimų esant slėgiui iki 52,5 kg/cm2. Koncentruoti natrio azoto druskos tirpalai, verdantys ties Atmosferos slėgis, gali sukelti įtempių korozijos įtrūkimus švelniame pliene.
Šiuo metu stacionariuose katiluose plačiai naudojama natrio azoto druska. Natrio azoto druskos koncentracija atitinka 20-30% šarmų koncentracijos.

GARŲ PERŠILDINTUVŲ KOROZIJA

Vandenilis kaip korozijos greičio matas

Garų temperatūra į modernūs katilai artėja prie temperatūrų, naudojamų pramoninėje vandenilio gamyboje, tiesiogiai reaguojant tarp garų ir geležies.
Vamzdžių, pagamintų iš anglies ir legiruotojo plieno, korozijos greitis veikiant garams, esant temperatūrai iki 650 °, gali būti vertinamas pagal išsiskiriančio vandenilio tūrį. Vandenilio išsiskyrimas kartais naudojamas kaip bendros korozijos matas.
Pastaruoju metu JAV elektrinėse buvo naudojami trijų tipų miniatiūriniai dujų ir oro šalinimo įrenginiai. Jie užtikrina visišką dujų pašalinimą, o degazuotas kondensatas yra tinkamas druskų, kurias iš katilo nuneša garai, nustatymui. Apytikslę bendros perkaitintuvo korozijos vertę katilo veikimo metu galima gauti nustačius vandenilio koncentracijų skirtumą garo mėginiuose, paimtuose prieš ir po jo praėjimo per perkaitintuvą.

Korozija, kurią sukelia garuose esančios priemaišos

Į perkaitintuvą patenkantys sotieji garai iš katilo vandens neša nedidelius, bet išmatuojamus kiekius dujų ir druskų. Dažniausios dujos yra deguonis, amoniakas ir anglies dioksidas. Kai garai praeina per perkaitintuvą, pastebimų šių dujų koncentracijos pokyčių nepastebima. Dėl šių dujų galima priskirti tik nedidelę metalinio perkaitintuvo koroziją. Iki šiol neįrodyta, kad vandenyje ištirpusios, sausos formos arba ant perkaitintuvo elementų nusėdusios druskos gali prisidėti prie korozijos. Tačiau kaustinė soda yra pagrindinė neatskiriama dalis katilo vandenyje patekusios druskos gali prisidėti prie labai karšto vamzdžio korozijos, ypač jei šarmas prilimpa prie metalinės sienelės.
Sočiųjų garų grynumas padidinamas iš anksto kruopščiai pašalinant dujas iš tiekiamo vandens. Garuose patekusios druskos kiekis sumažinamas kruopščiai nuvalant viršutinę kolektorių, naudojant mechaninius separatorius, praplaunant prisotintus garus tiekimo vandeniu arba tinkamai chemiškai apdorojant vandenį.
Prisotintame gare esančių dujų koncentracijos ir pobūdžio nustatymas atliekamas naudojant aukščiau nurodytus prietaisus ir cheminė analizė. Sočiųjų garų druskų koncentraciją patogu nustatyti matuojant vandens elektrinį laidumą arba išgarinant didelį kondensato kiekį.
Siūlomas patobulintas elektros laidumo matavimo metodas ir pateikiamos atitinkamos kai kurių ištirpusių dujų pataisos. Aukščiau minėtuose miniatiūriniuose degazatoriuose esantis kondensatas taip pat gali būti naudojamas elektros laidumui matuoti.
Kai katilas neveikia, perkaitintuvas yra šaldytuvas, kuriame kaupiasi kondensatas; Šiuo atveju įprastas povandeninis duobių susidarymas yra įmanomas, jei garuose buvo deguonies arba anglies dioksido.

Populiarūs straipsniai

Įvadas

Korozija (iš lot. corrosio – korozinis) yra savaiminis metalų sunaikinimas dėl cheminės ar fizikinės ir cheminės sąveikos su aplinką. Paprastai tai yra bet kokios medžiagos sunaikinimas - ar tai būtų metalas, ar keramika, mediena ar polimeras. Korozijos priežastis yra konstrukcinių medžiagų termodinaminis nestabilumas su jomis besiliečiančių medžiagų poveikiui. Pavyzdys yra geležies korozija deguonimi vandenyje:

4Fe + 2H 2O + ZO 2 \u003d 2 (Fe 2 O 3 H 2 O)

Kasdieniame gyvenime geležies lydiniams (plienui) dažniau vartojamas terminas „rūdys“. Mažiau žinomi polimerų korozijos atvejai. Kalbant apie juos, yra „senėjimo“ sąvoka, panaši į metalų terminą „korozija“. Pavyzdžiui, gumos senėjimas dėl sąveikos su atmosferos deguonimi arba kai kurių plastikų sunaikinimas veikiant atmosferos krituliams, taip pat biologinė korozija. Korozijos greitis, kaip ir bet kurios cheminės reakcijos, labai priklauso nuo temperatūros. Padidėjus temperatūrai 100 laipsnių, korozijos greitis gali padidėti keliais dydžiais.

Korozijos procesams būdingas platus pasiskirstymas ir sąlygų bei aplinkos, kuriose ji vyksta, įvairovė. Todėl nėra vienos ir išsamios vykstančių korozijos atvejų klasifikacijos. Pagrindinė klasifikacija atliekama pagal proceso mechanizmą. Yra dviejų tipų: cheminė korozija ir elektrocheminė korozija. Šioje santraukoje cheminė korozija išsamiai nagrinėjama mažų ir didelių pajėgumų laivų katilinių pavyzdžiu.

Korozijos procesams būdingas platus pasiskirstymas ir sąlygų bei aplinkos, kuriose ji vyksta, įvairovė. Todėl nėra vienos ir išsamios vykstančių korozijos atvejų klasifikacijos.

Atsižvelgiant į agresyvios terpės, kurioje vyksta naikinimo procesas, tipą, korozija gali būti šių tipų:

1) - Dujų korozija

2) - Korozija ne elektrolituose

3) - Atmosferinė korozija

4) - Korozija elektrolituose

5) - Požeminė korozija

6) -Biokorozija

7) - Korozija dėl klajojančios srovės.

Pagal korozijos proceso eigos sąlygas išskiriami šie tipai:

1) -Kontaktinė korozija

2) - Plyšių korozija

3) - Korozija su nepilnu panardinimu

4) - Korozija visiškai panardinant

5) - Korozija kintamo panardinimo metu

6) - trinties korozija

7) - Korozija veikiant įtempiams.

Pagal sunaikinimo pobūdį:

Nuolatinė korozija, apimanti visą paviršių:

1) - uniforma;

2) - nelygus;

3) – atrankinis.

Vietinė (vietinė) korozija, apimanti atskiras sritis:

1) - dėmės;

2) - opinis;

3) -taškas (arba duobė);

4) - per;

5) - tarpkristalinis.

1. Cheminė korozija

Įsivaizduokite metalą valcavimo metalo gamybos procese metalurgijos gamykloje: įkaitusi masė juda išilgai valcavimo staklyno stovų. Iš jo į visas puses sklinda ugnies purslai. Būtent nuo metalo paviršiaus nulūžta nuosėdų dalelės – cheminės korozijos produktas, atsirandantis dėl metalo sąveikos su atmosferos deguonimi. Toks savaiminio metalo irimo procesas dėl tiesioginės oksiduojančiojo agento dalelių ir oksiduoto metalo sąveikos vadinamas chemine korozija.

Cheminė korozija – tai metalo paviršiaus sąveika su (ėsdinančia) terpe, kuri nelydi elektrocheminių procesų fazių ribose. Šiuo atveju metalo oksidacijos ir korozinės terpės oksiduojančio komponento redukcijos sąveikos vyksta vienu veiksmu. Pavyzdžiui, nuosėdų susidarymas, kai geležies pagrindo medžiagas aukštoje temperatūroje veikia deguonis:

4Fe + 3O 2 → 2Fe 2 O 3

Elektrocheminės korozijos metu metalo atomų jonizacija ir korozinės terpės oksiduojančio komponento redukcija nevyksta vienu veiksmu, o jų greičiai priklauso nuo metalo elektrodo potencialo (pavyzdžiui, plieno rūdijimas jūros vandenyje).

Cheminės korozijos metu metalo oksidacija ir korozinės terpės oksiduojančio komponento redukcija vyksta vienu metu. Tokia korozija pastebima, kai sausos dujos (oras, kuro degimo produktai) ir skystieji neelektrolitai (nafta, benzinas ir kt.) veikia metalus ir yra nevienalytė cheminė reakcija.

Cheminės korozijos procesas vyksta taip. Oksiduojantis aplinkos komponentas, atimdamas iš metalo valentinius elektronus, kartu su juo patenka į cheminį junginį, sudarydamas ant metalo paviršiaus plėvelę (korozijos produktą). Tolesnis plėvelės susidarymas vyksta dėl abipusės dvipusės difuzijos per agresyvios terpės plėvelę į metalą ir metalo atomus link išorinės aplinkos ir jų sąveikos. Tokiu atveju, jei gauta plėvelė turi apsaugines savybes, t.y. neleidžia sklisti atomams, tada korozija vyksta savaime stabdant laiku. Tokia plėvelė susidaro ant vario kaitinant 100°C, ant nikelio – 650°C, ant geležies – 400°C. Kaitinant plieno gaminius aukštesnėje nei 600 °C temperatūroje, ant jų paviršiaus susidaro biri plėvelė. Kylant temperatūrai, oksidacijos procesas pagreitėja.

Dažniausia cheminės korozijos rūšis yra metalų korozija dujose esant aukštai temperatūrai – dujų korozija. Tokios korozijos pavyzdžiai yra krosnių furnitūros, vidaus degimo variklių dalių, grotelių strypų, žibalinių lempų dalių oksidacija ir oksidacija metalo apdirbimo aukštoje temperatūroje (kalimo, valcavimo, štampavimo) metu. Ant metalo gaminių paviršiaus galimas ir kitų korozijos gaminių susidarymas. Pavyzdžiui, veikiant sieros junginiams geležį, susidaro sieros junginiai, ant sidabro, veikiant jodo garams, sidabro jodidui ir kt. Tačiau dažniausiai ant metalų paviršiaus susidaro oksidų junginių sluoksnis.

Temperatūra turi didelę įtaką cheminės korozijos greičiui. Kylant temperatūrai, didėja dujų korozijos greitis. Dujų terpės sudėtis turi specifinį poveikį korozijos greičiui įvairių metalų. Taigi nikelis yra stabilus deguonyje, anglies dioksidu, tačiau stipriai korozuojasi sieros dioksido atmosferoje. Varis yra jautrus korozijai deguonies atmosferoje, tačiau yra stabilus rūgščių dujų atmosferoje. Chromas yra atsparus korozijai visose trijose dujų aplinkose.

Apsaugai nuo dujų korozijos naudojamas karščiui atsparus legiravimas su chromu, aliuminiu ir siliciu, sukuriama apsauginė atmosfera ir apsauginės dangos aliuminio, chromo, silicio ir karščiui atsparūs emaliai.

2. Cheminė korozija jūriniuose garo katiluose.

Korozijos tipai. Eksploatacijos metu garo katilo elementus veikia agresyvios terpės – vanduo, garai ir dūmų dujos. Atskirkite cheminę ir elektrocheminę koroziją.

Aukštoje temperatūroje veikiančių mašinų dalys ir komponentai yra veikiami cheminės korozijos – stūmokliniai ir turbininiai varikliai, raketiniai varikliai ir kt. Daugumos metalų cheminis giminingumas deguoniui aukštoje temperatūroje yra beveik neribotas, nes visų techniškai svarbių metalų oksidai ištirpsta metaluose ir palieka pusiausvyros sistemą:

Tokiomis sąlygomis oksidacija visada įmanoma, tačiau kartu su oksido tirpimu ant metalo paviršiaus atsiranda oksido sluoksnis, kuris gali sulėtinti oksidacijos procesą.

Metalo oksidacijos greitis priklauso nuo tikrosios cheminės reakcijos greičio ir oksidatoriaus difuzijos per plėvelę greičio, todėl kuo didesnis plėvelės apsauginis poveikis, tuo geresnis jos tęstinumas ir mažesnė difuzijos galimybė. Metalo paviršiuje susidariusios plėvelės tęstinumą galima įvertinti pagal susidariusio oksido ar bet kurio kito junginio tūrio santykį su šiam oksidui susidaryti sunaudoto metalo tūriu (Pilling-Bedwords faktorius). Koeficientas a (Pilling-Bedwords faktorius) turi skirtingas reikšmes skirtingiems metalams. Metalai su a<1, не могут создавать сплошные оксидные слои, и через несплошности в слое (трещины) кислород свободно проникает к поверхности металла.

Kieti ir stabilūs oksido sluoksniai susidaro ties a = 1,2-1,6, tačiau esant didelėms a reikšmėms, plėvelės yra nepertraukiamos, dėl vidinių įtempių lengvai atskiriamos nuo metalinio paviršiaus (geležies skalė).

Pilling-Badwords faktorius suteikia labai apytikslį įvertinimą, nes oksido sluoksnių sudėtis turi didelį homogeniškumo srities plotį, o tai taip pat atsispindi oksido tankyje. Taigi, pavyzdžiui, chromui a = 2.02 (grynosioms fazėms), tačiau ant jos susidariusi oksido plėvelė labai atspari aplinkos poveikiui. Oksido plėvelės storis ant metalinio paviršiaus kinta laikui bėgant.

Dėl garų ar vandens sukeltos cheminės korozijos metalas tolygiai sunaikinamas visame paviršiuje. Tokios korozijos greitis šiuolaikiniuose jūriniuose katiluose yra mažas. Pavojingesnė yra vietinė cheminė korozija, kurią sukelia pelenų nuosėdose esantys agresyvūs cheminiai junginiai (siera, vanadžio oksidai ir kt.).

Elektrocheminė korozija, kaip rodo jos pavadinimas, siejama ne tik su cheminiais procesais, bet ir su elektronų judėjimu sąveikaujančiose terpėse, t.y. su elektros srovės atsiradimu. Šie procesai vyksta metalui sąveikaujant su elektrolitų tirpalais, o tai vyksta garo katile, kuriame cirkuliuoja katilo vanduo, tai yra druskų ir šarmų tirpalas, suskaidytas į jonus. Elektrocheminė korozija atsiranda ir metalui kontaktuojant su oru (įprastoje temperatūroje), kuriame visada yra vandens garų, kurie, kondensuodamiesi ant metalo paviršiaus plonos drėgmės plėvelės pavidalu, sudaro sąlygas atsirasti elektrocheminei korozijai.