Тема 2. Виды коррозии и их характеристика

Требования к качеству применяемых в энергетике сталей по основным показателям, таким, как жаростойкость, коррозионная стой­кость и жаропрочность, определены достаточно четко.

Состав металла по-разному влияет на развитие различных видов коррозии. Из-за отсутствия данных по многим из металлов невоз­можно привести сравнительные характеристики интенсивности про­текания процессов коррозии в периоды работы и простоя оборудова­ния. Здесь СК - скорость коррозии стали 12Х1МФ при соответствующей температуре.

Многочисленными исследователями установлено, что углерод оказывает значительное отрицательное влияние на жаропрочность хромистых сталей, выгорая из поверхностного слоя металла при сварке. Хром и никель являются основными легирующими компонен­тами, способствующими пассивации железа.

Перлитные малоуглеродистые стали типа 15ХМФ обладают ма­лой коррозионной стойкостью при высоких температурах, поэтому, например, железооксидные отложения на поверхностях нагрева ниж­ней радиационной части (НРЧ) почти на 50 % состоят из окалины.

Рисунок-Зависимость скорости коррозии латуни ЛО-70-1 от концентра­ции аммиака при скорости движения конденсата 1 м/с:

1-3 содержание NH₃ соответственно 1 - 1,5; 0,4 и 0,09 мг/кг

Таблица 1.3 Материалы трубных систем котлов и паропроводов энергоблоков 500 и 800 МВт(выборочные данные)

Высоколегированные стали при высоких давлении и температурах подвержены коррозии при повышенной концентрации щелочи, при этом гидраты оксидов железа переносятся с поверхности в толщу раствора. При содержании никеля в аустенитных сталях 8-10 и хрома 18% сталь склонна к коррозионному растрескиванию; с увеличением содержания никеля до 45-47% сталь становится устойчивой по отношению к межкристаллитной коррозии. Данные по влиянию хрома на коррозионное растрескивание аустенитных сталей различны. Стойкость нержавеющих сталей к коррозионному растрескиванию увеличивается при добавлении в нее молибдена, вольфрама, титана и ниобия, а также азота даже при его незначительных концентрациях (около 0,01-0,035%). При добавлении в сталь бериллия, крем­ния, кобальта, цинка, кадмия стойкость ее также повышается.

Одной из причин коррозии сталей является ее наводороживание, выражающееся в том, что при высоком давлении и температуре водо­род в атомарном виде реагирует с углеродом, находящимся в металле:

4Н+С=СН₄

или в карбидах:

4H+Fe₃С = 3Fe+CH₄

При этом сталь обезуглероживается, а образующийся метан СН₄ располагается в основном по границам зерен. Аустенитные стали наводороживаются лишь в небольшой степени и практически не под­вержены водородной хрупкости.

Перлитные стали, содержащие легирующие добавки (Cr, Ni, Mo и др.), по сравнению с обычными сталями более ус­тойчивы к равномерной пароводяной коррозии. Ферритные, аустенитно-ферритные и аустенитные стали устойчивы против ки­слородной, углекислотной, пароводяной и подшламовой коррозии, однако подвержены коррозионному растрескиванию в щелочной среде.

По механизму протекания коррозионного процесса различают химическую и электрохимическую коррозию металла. Химическая коррозия подчиняется только законам химической кинетики гетеро­генных реакций. К этому виду можно отнести коррозию в среде су­хих газов, в перегретом паре при температурах свыше 570 ⁰С. Элект­рохимическая коррозия, например коррозия металлов в электролите, подчиняется законам электрохимической кинетики.

Дата добавления: 2014-12-25