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