Корозійне розтріскування під напругою

Місця переважної корозії

В принципі корозійне розтріскування під напругою може про-спливти в будь-якому місці, де одночасно Присутніх корозійні віщо-ства і створені досить великі розтягують напруги. Благода-ря більш досконалим програмами водопідготовки і поліпшеною конст-рукції котла поява тріщин в результаті лужної корозії під напругою відбувається не так часто, як це було багато років тому. Од-нако в водяних трубах, трубах пароперегрівача і проміжного пароперегрівача все ще іноді відбувається корозійне розтріскування під напруженішим. Воно може також статися в таких перебувають під напругою деталях Парозбірники, як болти (Рис. 16.1).

Термін корозійне розтріскування під напругою відноситься до руйнуючої-шенням металу, викликаному синергическим взаємодією розтягую-ного напруги і певного корозійного речовини, до якого ме-талл чутливий. Розтягують напруги можуть бути доданими, зокрема внутрішнім тиском, або залишковими (наприклад, в зварних

Швах). У котельних системах вуглецева сталь особливо чутлива до концентрованого гідроксиду натрію, а нержавіюча сталь і до концентрованого гідроксиду натрію, і до концентрованих хлоридам.

Для корозійного розтріскування під напругою зовсім орга-тельно потужне агресивна дія на метал, і в дійсності такий вплив не супроводжується корозійних растрескиванием. Спільний вплив концентрованого гідроксиду натрію, Незнач-якого кількості розчиненого діоксиду кремнію і розтягують напря-жений буде призводити до утворення в вуглецевої сталі безперервних міжкристалічних тріщин (Рис. 16.2). При розростанні тріщин ін-ність залишився цілим металу зменшується, і в певний момент відбувається утворення крихкого зламу з товстими краями.

Існують два основні чинники, які в умовах котла призводять до корозійного розтріскування під напругою. По-перше, метал в

ГІВА напружень. Напруження можуть бути наслідком діючих сил і / або залишковими. По-друге, має відбутися концентрування на ділянці з металом під напругою специфічного корозійного ве-щества. Для вуглецевої сталі це гідроксид натрію; для нержавіючої сталі такими речовинами можуть бути гідроксид натрію або хлориди. (Концентрування таких речовин може відбуватися внаслідок створення будь-якого з режимів, розглянутих в розділі 4 «Лужна корозія»). Кон-центрування корозійного речовини може також статися в резуль-таті невеликих витоків.

Випадки лужного корозійного розтріскування під напругою в металі котла, що працює при температурах нижче 300 ° Ф (149 ° С), дуже рідкісні. Розтріскування може бути викликано концентраціями гідроксиду натрію всього лише близько 5%, а при концентраціях в межах 20-40% рас-тресківаніе різко зростає.

Ідентифікація корозійного розтріскування під напругою

Руйнування, викликані корозійних растрескиванием під напруги третьому. незалежно від ступеня пластичності металу завжди призводять до образо-ванию розривів з толстоостеннимі гранями. Для таких тріщин часто б-вают характерні розгалуження. Поки руйнування не сталося, корозія-онное розтріскування під напругою важко помітити неозброєним оком, оскільки зазвичай утворюються дуже тонкі і вузькі тріщини. Іно-гда на місці виникнення трешін можна бачити ознаки присутності концентрованого гідроксиду натрію у вигляді білуватих високощелоч-них відкладень або кристалічного магнетиту.

Попередження корозійного розтріскування під напругою

Для вирішення проблем, пов'язаних з корозійних растрескиванием під напругою, необхідно взяти під контроль розтягують напруги або процеси концентрування корозійних речовин.

Розтягують напруги можуть бути створені працюючими агрега-тами або бути залишковими. Напруги від працюючих агрегатів, вклю-чаю окружні напруги, створює внутрішній тиск, а напруження при згині створюють термічні розширення і стиснення. Зазвичай окружні на-напруги піддаються контролю з працею, оскільки змісту речовин під тиском вимагають основні функції котельних труб і іншого обо-нання. Однак напруження при згині можуть бути зменшені або ус-Тран шляхом зміни робочих параметрів або конструкції самого обладнання.

Термін залишкові напруги відноситься до тих напруженням, які присуши самому металу. Вони є результатом таких процесів виготов-лення, як зварювання швів або югібаніе труб. Залишкові окружні напря-вання можуть також зберегтися після процесу їх виготовлення. Ці напря-вання можуть бути знижені шляхом застосування правильних методів відпалу.

Найбільш ефективним способом зменшення або виключення Корекція Зіон розтріскування під напругою є запобігання об-разования концентрованих корозійних речовин. Першими кроками повинні стати попередження кризи бульбашкового кипіння, боротьба з про-разованием на внутрішніх поверхнях значних відкладень і з про-разованием ліній пара і води в компонентах обрудования, приймаю-щих великі теплові потоки. Інші заходи можуть складатися в предотвра-щении витоків солей, що створюють лужне середовище, з конденсаторів, тепло-обмінників, технологічних ліній і систем демінералізації зі щелоч-ної регенерацією; в запобіганні забруднення води, що вводиться для уст-поранення перегріву і для охолодження, лужними речовинами або хлориду-ми; в запобіганні виносу котельної води.

Для зменшення корозійного розтріскування під напругою цілком успішним виявилося застосування інгібіторів, зокрема нітрату натрію або комбінація нітрату натрію з одним з безлічі органі-чеських речовин. Може виявитися корисною також і координована фо-сфатная програма водопідготовки, яка розроблена для предотвра-щення освіти вільного гідроксиду натрію.

Тріщини, які утворюються при корозії під напругою, зазвичай важко ідентифікувати при візуальному огляді. Присутність таких тріщин можна виявити за допомогою кольорової металургії та магнітно-порошкової дефект о-скопии і ультразвукового обстеження підозрюваних зон. З урахуванням того факту, ч, то ці тріщини зазвичай дуже вузькі, має бути збільшено час перебування речовин, які застосовуються при кольорової дефектоскопії.

Зрозуміло, що корозійне розтріскування під напругою можна прийняти за інші види розтріскування з утворенням зламів з товсті-ми краями, наприклад за пошкодження під дією водню, корозійно-ної втоми, повзучості і деяких видів серйозного перегріву. Для підтвердження діагнозу корозійного розтріскування під напругою необхідно Металографічне обстеження.

Див. Також розділ, що має назву «Руйнування при повзучості», в розділі 2 ( «Тривалий перегрів»), главу 3 ( «Короткочасний перегрів»), главу 14 ( «Пошкодження під дією водню») і главу 15 ( «Коррозионно-уста - лостное розтріскування »).

Лінія подачі пари в систему обдування сажі

400 фунт / кв. дюйм (2,8 МПа)