Gáz korrózió - studopediya
Gáz korrózió lehet hatása által okozott különböző reagensek, de gőz erőművek elsősorban uralja oxidatív folyamatok eredményeként való kitettség füstgáz és a gőz. Az oxidáló reagens lehet nem csak szabad oxigén a füstgázok és a tápvíz, hanem gázok, mint például a CO2. . H2 O, SO2, stb A mértéke és oxidációjának sebességét az acél magas hőmérsékleten határozzuk meg a következő tényezők: hőmérséklet, idő, közepes, a kémiai összetétele a fém, az összetételét és tulajdonságait az előállított oxidok. ÖSSZEFOGLALÁS oxidációs folyamat határozza meg az oxigén parciális nyomását disszociációs és rugalmassága, az oxid, az oxigén diffúzióját és a fématomok, összetétele és tulajdonságai a kapott oxidfilm.
Hagyományos szénacélok kellően hőálló, amikor működő gőz erőművek hőmérsékleten legfeljebb 500 ° C-on 500 ° C felett a oxidációja szénacél intenzívebb köszönhető, hogy a morzsalékonyság és a porozitás a tiszta vas-oxidok.
Az érték a fém veszteség oxidációs idő általában engedelmeskedik a parabolikus törvény.
ahol # 964; - az időtartam órában;
k - faktor függvényében acél E jelölés a tulajdonságai és összetétele oxidok.
A kezdeti szakaszban az oxidáció a fém felületén egy védő oxidréteg. A képződött oxidfilm megakadályozza a közvetlen hatásait oxigén (vagy más gáz-halmazállapotú közeg), hogy a fém és a reakcióba a fém oxigénnel végezzük keresztül történő diffúzió az oxidfilm. Ez a zóna három rétegből áll, az összetétele és szerkezete, amely megváltoztatja: Külső réteg Főleg (
80%) a vas-oxidok Fe2 O3. és a belső réteg a 20% Fe 2O 3 és legalább 80% a oxigénben gazdag oxid - FeO.
Szerint a közölt vas- és szénacél után az oxid képződését filmek továbbra is oxidálódik a következő eljárásokkal:
1) oxigén diffúzióját a fém;
2) diffúziós vas belülről a fém a felszínre.
Oxigén behatol a fém, és oxidálja a szén, így egy első felületet, majd a mélyebben fekvő rétegek bekövetkezik eltűnése fémkarbid fázisban - dekarburizáció. Ezután, ha az oxidációs arány megegyezik az arány dekarburizáció (attól függően, a hőmérsékleti körülmények és a oxidálószer jellegét illetően közepes), a következő lépés a folyamatban a oxidációja a fém is. fém oxidációs folyamatot kíséri a megjelenése zárványok vas-oxid belsejében elégetlen fémet. Néha előfordul vasoxid szemcsehatárokon. Oktatási belül fémoxid vas és az idő múlásával teszi ezeket a rétegeket skála. Az oxidációt ennek a sémának megfelelően oxidált fém zónának a mikroszkóp alatt kiderült, a következő formában:
1) egy réteg a saját skálán; készítmény, amely változik Fe2 O3 a FeO;
2) egy fém réteg, amely abban rejlik, közvetlenül alatta a oxidréteg tartalmazó vas-oxid;
3) decarbonized fémréteg;
4) az alapfém.
Gyakran a gyakorlatban a szerkezet az oxidált fém sáv más jellegű. Ebben az esetben, a felület által alkotott vastag skála, amelyen a fém nem oxidált, nem obezuglerozhen. Ez figyelhető meg abban az esetben, amikor az arány a felületi oxidáció nagyobb; fém széntelenítési sebesség.
A kazán növények, eltekintve az oxidációs fellépés lévő oxigén a füstgázok hőmérséklete 400 ° C felett is lehetséges gőz a vas oxidációja által a reakció:
A felszabadult szabad hidrogénatom, ha eltávolítják elég gyorsan gőzáram okozhat dekarbonizációtól acél és hidrogén korrózió. Eredő oxidációs a mágneses vas-oxid Fe3 O4 fémet választunk, mint egy vékony film, amely alatti hőmérsékleten 400-450 ° C megakadályozza, hogy a fémet a további oxidáció. Magasabb hőmérsékleten, a film nem lehet egy záróréteget oxigéndiffúzió elleni, és ennek következtében az oxidáció.
Az ötvözött eljárásban skálázás bonyolult. Bevezetés az ötvözőelemek az acél növelheti vagy csökkentheti az oxidációs ellenállás, attól függően, hogy az oxigénhez való affinitása. Attól függően, hogy ez az, valamennyi ötvözőelemek lehet két csoportra oszthatók:
1) elemek könnyebbek, mint a vas oxidációja: szilícium, mangán, króm, alumínium, titán, nióbium, cirkónium, wolfram, vanádium, bór;
2) elemek, oxidációs nehezebb, mint a vas, nikkel, réz és a kobalt.
Az oxidációs ötvözött acélból csökkenti oxidációját egyes alkotóelemeinek az acél. Az, hogy a oxidációs határozza meg mennyiségű rugalmassági disszociációs oxidok elemek. Elemei az első csoport, amely magas hőmérsékleten nagyobb affinitása van az oxigén, mint a vas, növeli a hőállóság. Oxidált könnyebben, mint a vas, ezek hozzájárulnak a készítmény a felületén a fém salak álló teljesen stabil oxidok különböző jellegűek és tulajdonságai a vas-oxidok. Ellenállás a további oxidációs függ tulajdonságait a fém bevonat film. Erős oxidfilm, fekvő, közel az alapfém nem áteresztő legyen az oxigénre. A fenti elemeket az első csoport a legsűrűbb és erős film ad krómot, annak a ténynek köszönhető, hogy a sűrűsége a króm-oxidok, közel a sűrűsége a vas-oxidok. A króm a legmegbízhatóbb szempontjából oxidáció elleni az elem hőálló és hőálló acélok.
A szilícium és az alumínium is növeli a hőálló acélból. Azonban, jelentősen eltér a sűrűsége a vas-oxidok, króm-oxidok, ezek inferior és nagy mértékben növeli az oxidációs ellenállása acél csak a jelenlétében króm.
Még kevésbé hasznos oxidjai más elemek, amelyek nagyobb, mint a vas, az oxigén affinitású (wolfram, vanádium). Az oxidok ezen elemek nem rendelkeznek a szükséges tulajdonságokkal, és a gáztömörséget, miáltal az acél, hogy a skála, káros helyett jótékony hatást. Például, a mellett a 2,5% V króm-nikkel acél 15% Cr-t és 20% Ni teszi, hogy az alkalmatlan három magas hőmérsékleten.
A hozzáadott molibdén nincs hatással javítására hőálló acélból levegő atmoszférában. Molibdén-acél (15 20M) van oxidálva ilyen körülmények között, ugyanolyan mértékben, mint a hagyományos szénacél. Azonban néhány molibdén növeli az ellenállást az oxidációval egy gőz-környezetben. Éppen ellenkezőleg, szilícium acélból nem növeli az ellenállást az oxidáció hatására gőz van, hanem hatékonyan működik, a hőállóság acél füstgáz körülmények között. Az akció króm akkor pozitív, ha ki vannak téve a gőz, mint a közepes és a füstgázok.
600 ° C-on Vegyszerállósága ötvözött acél kénes közegben, természetesen, függ a hőmérséklettől és a fém és a koncentráció mértéke az SO2 füstgázok.
Ezeken, vannak más tényezők is, amelyek felgyorsítják a korróziós folyamatok indultak. Ezek közé tartoznak: edzés, repedések, karcolások, skálázás vagy méretezést. A jelenléte a fém felületén repedések mély karcolások a oxidáló környezeti feltételek kialakulásához vezet ezen oxidok előforduló nagyobb mélységben keresztmetszetében a cső fala, és gyorsítja a korróziót a fém ezeken a helyeken. Különösen észrevehető nyilvánul esetekben az úgynevezett stressz korrózió és a korrózió fáradtság. A jelenség a korrózió fáradtság együtt jár a jelenléte változó hőterhelés és gőz környezet, a közös fellépés, amely gyorsítja az kifáradás okozta repedések. Az oka a kialakulásának Ezen repedések, különösen a nagy termikus feszültségek eredő ciklikus melegedés és a gyors hűtés, hogy sor kerülhet, főleg a start-up, Kazánházak.
Salak vagy hab belső felületén forrásává válhat intenzív korróziónak. A szivárgás és repedések a réteg iszap vagy skála gőz áthatol, ezáltal kedvező feltételeket a reakció 4H2O 3fe + = Fe3 O4 + 4H2 a cső falán melegítjük magas hőmérsékleten, ami korróziót a hidrogén lehet kezdeni. A kapott E reakció, a hidrogén nem távolítható vízsugarat diffundál a fém cső. Az oldott hidrogén a fém nagyon aktívan reagál a szén és képez oldhatatlan vas-szénhidrogének (CH4), amely hatására a szemcsehatár törés.