Механизм и виды высокотемпературной коррозии. Методы борьбы с высокотемпературной коррозией.
Высокотемпературная коррозия. Подтермином высокотемпературная коррозия понимается коррозионное разрушение металла труб поверхностей нагрева, соприкасающихся с продуктами сгорания высокой температуры . Сюда относятся два вида коррозии металла, происходящие в разных зонах котла и имеющие различный химический характер. Одним из них является коррозия экранов топочной камеры в зоне расположения ядра факела, определяемая контактом сернистых газов с металлом труб. Другой характеризуется коррозией труб п/п и разрушением элементов их креплений за счет присутствия в газовом потоке окислов ванадия.
1. Наружная коррозия труб экранов наблюдается при сжигании в котлах угольной пыли топлив с малым выходом летучих веществ (антрациты, полуантрациты, тощие угли), а также сернистого мазута. Коррозия развивается интенсивно на уровне расположения горелок или несколько выше их в зонах стен топки, непосредственно омываемых факелами от горелок. При неблагоприятных условиях скорость коррозионного разрушения металла лобовой части труб может составить 3—4 мм/год, т. е. трубы экранов в этой зоне выходят из строя менее чем через год (при толщине стенки трубы 5—6 мм).
Исследованиями установлено, что основным коррозионно-активным компонентом является газ сероводород H2S. Даже при незначительных объемных концентрациях H2S у поверхности (0,04—0,07%) скорость коррозии металла возрастает примерно в 10 раз. При наличии кислорода и температурах 1400—1600 С сероводород сгорает практически мгновенно. Следовательно, его наличие в пристенной зоне может иметь место только в условиях восстановительной среды около стен при местной глубокой нехватке кислорода.
Первичным продуктом реакции H2S с металлом труб является сульфид железа который затем переходит в сульфаты железа и отслаивается от стенки трубы, давая возможность дальнейшему развитию процесса окисления.
Методы борьбы:Для исключения коррозионного разрушения экранов необходимо обеспечить равномерную раздачу топлива и воздуха по горелкам так, чтобы в каждой из них избыток воздуха был больше единицы. Желательно предотвратить удар факела в экраны, для чего следует отодвинуть от боковых стен крайние горелки или развернуть их к центру топки.
2. Коррозия труб конвективных п/п обнаружена при сжигании мазутов, когда температура стенки трубы превышает 610—620°С. Этот тип коррозии носит название ванадиевой коррозии. Она определяется образованием в потоке дымовых газов паров пятиокиси ванадия V205. При наличии в мазуте окислов натрия в продуктах сгорания образуются ванадаты натрия имеющие низкую температуру плавления На поверхности труб перегревателя при они образуют жидкую пленку, агрессивную по отношению к сталям разного типа (углеродистой, слаболегированной, аустенитной). Сильно подвергаются ванадиевой коррозии также неохлаждаемые крепежные и дистанционирующие элементы с температурой, близкой к температуре газов.
Коррозионный процесс усиливается при наличии в потоке газов окислов серы. Наиболее опасны для металла пиросульфаты натрия которые в сочетании с создают повышенную агрессивность среды уже при 600°С. Максимум скорости коррозии достигается при 700—750°С и характерен для крепежных элементов.
Методы борьбы:Снижения скорости ванадиевой коррозии можно достигнуть применением специальных щелочных присадок в мазут, например водного раствора хлористого магния в количестве 0,6—0,8 кг/т мазута. Однако наиболее действенным способом является работа труб пароперегревателя с
Вопрос № 158