Нарушение плотности

В настоящее время для изготовления ГМР и компенсаторов широко используются конструкционные материалы, имеющие различную природу и коррозионную стойкость, такие, как нержавеющие хромоникелевые сплавы, жаропрочные сплавы на никелевой основе, сплавы титана, к которым предъявляются требования повышенной коррозионной стойкости и сопротивляемости усталостному разрушению, а также определенные технологические требования (пластичность, удовлетворительная свариваемость). Исходя из предпосылки о коррозионно-механической природе разрушения ГМР и компенсаторов, были проведены сравнительные кор-розионно-усталостные испытания хромоникелевой нержавеющей стали 12Х18Н10Т (18-10) и сплава на никелевой основе 12Х25Н60В15 с целью выбора материала повышенной долговечности при работе в различных коррозионно-активных средах (совместно с С.Н. Давыдовым). При этом в качестве последних были выбраны электролиты, обусловливающие различное электрохимическое поведение исследуемых сплавов: дистиллированная вода, в которой стали находятся в устойчивом пассивном состоянии; 3 %-ный раствор хлорида натрия, имитирующий пластовые воды и атмосферу морского климата, в котором возможно локальное нарушение пассивности сплавов за счет питтингообразования при наличии хлор-ионов: 60 %-ный раствор азотной кислоты как энергичный окислитель, в котором материалы находятся в области активного растворения. Причем все перечисленные среды в той или иной степени моделируют основные натурные транспортируемые продукты (обводненную нефть и нефтепродукты - топливо, масло, специальные синтетические жидкости; сжатый воздух).

Анодная поляризация ia алюминия в двух последних (0,1-и 13,5-н.) растворах СН3СООН увеличивает (в соответствии с законами электрохимической кинетики) растворение алюминия и соблюдается условие i = iXHM + fa (рис. 187, б). В остальных растворах СН3СООН при анодной поляризации наблюдается область пассивности (см. с. 315) алюминия, а затем нарушение пассивности (рис. 187, а); при этом i >> гхим + ia, т.е. имеет место электрохимическое саморастворение алюминия, которое при V — 0,5-7-0,7 В почти полностью подавляется, т. е. / #=**

ризации, превышение которых приводит к возрастанию скорости коррозии. Так, при концентрации HNO3 более 94% резко увеличивается скорость коррозии железа (см. рис. 207); такой же эффект наблюдается при анодной поляризации никеля в 1-н. растворе K2SO4 по достижении потенциалов положительнее +0,6 В (рис. 215). Нарушение пассивности металлов при окислительном воздействии коррозионной среды или при весьма сильной анодной поляризации называют перепассивацией. _;?

В присутствии активных, например галоидных, ионов в растворе на ряде полностью запассивированных металлов (Fe, сплавах Fe—Сг, А1) по достижении потенциала Vno может наблюдаться местное нарушение пассивности—пробой пленки по реакции (663) или (664) —отрезок N0 на рис. 216.

Расчеты показывают, что эта реакция не будет идти на хроме или нержавеющей стали, пассивная пленка которых более стабильна. Нарушение пассивности, связанное с превращением адсорбированного кислорода (окисляющая способность которого 0,01 Кл/см2) в оксид, можно выразить схемой

Железобетон широко используется в промышленности, причем стальная арматура контактирует со щелочными компонентами (рН •> 12) и, следовательно, в обычных условиях пассивна. Коррозия стальной арматуры протекает в сооружениях типа бетонных перекрытий мостов и паркингов. Связанные с этим проблемы изучались в течение многих лет, и оказалось, что нарушение пассивности может быть вызвано, например, солью, присутствующей в окружающей среде или в бетоне [2—5]. После нескольких лет эксплуатации может также начаться потеря.пассивности вследствие диффузии атмосферного воздуха через бетон к арматуре, когда щелочной Са (ОН)2 превращается в менее щелочной СаСО3.

Коррозия в щелях подчиняется тем же закономерностям, что и питтинговая коррозия. Чем выше электрическая проводимость электролита и больше площадь катодной поверхности вне щели, тем выше скорость растворения в щели, которая является анодом. Инициация щелевой коррозии, однако, не связана с достижением критического потенциала питтингообразования. Она зависит только от факторов, влияющих на нарушение пассивности внутри щели. Депассивация может произойти, например, из-за уменьшения концентрации в щели растворенного кислорода вследствие протекания незначительной общей коррозии сплава. Тогда образуется элемент дифференциальной аэрации, и в щели накапливаются кислые продукты коррозии (в результате анодной реакции). Такие изменения в составе электролита существенно способствуют

Титан имеет довольно высокую (1668 °С) температуру плавления и плотность 4,5 г/см3. Благодаря высокой удельной прочности и превосходным • противокоррозионным свойствам его широко применяют в авиационной технике. В настоящее время его используют также для изготовления оборудования химических производств. В ряду напряжений титан является активным металлом; расчетный стандартный потенциал для реакции Tiz+ + + 2ё ->- Ti составляет — 1,63 В **. В активном состоянии он может окисляться с переходом в раствор в виде ионов Tis+ [1]. Металл легко пассивируется в аэрированных водных растворах, включая разбавленные кислоты и щелочи. В пассивном состоянии титан покрыт нестехиометрической оксидной пленкой; усредненный состав пленки соответствует ТЮ2. Полупроводниковые свойства пассивирующей пленки обусловлены в основном наличием кислородных анионных вакансий и междоузельных ионов ТЛ3+, которые выполняют функцию доноров электронов и обеспечивают оксиду проводимость /г-типа. Потенциал титана в морской воде близок к потенциалу нержавеющих сталей. Фладе-потенциал имеет довольно отрицательное значение (EF = — 0,05В) [2, 3], что указывает на устойчивую пассивность металла. Нарушение пассивности происходит только под действием крепких кислот и щелочей и сопровождается значительной коррозией.

На рис. 4.11 представлен общий вид поляризационной кривой анодного растворения металла. Можно различить несколько участков — активное растворение, пассивация и нарушение пассивности.

Нарушение пассивности

Для каждой конкретной системы металл/раствор существует определенный критический потенциал Екр, разграничивающий области устойчивого пассивного состояния (отрицательнее Екр) и области питтинговой коррозии (положительнее Екр). При сколь угодно долгом пребывании металла в области потенциалов отрицательнее Екр металл будет сохранять пассивное состояние, не подвергаясь питтинговой коррозии. При потенциалах положительнее Екр возможно возникновение ПК. Длительность пребывания металла в квазипассивном состоянии при потенциалах положительнее Екр будет определяться разностью между фактическим потенциалом металла Е и величиной Екр. Чем она больше, тем скорее произойдет нарушение пассивности и на поверхности металла разовьется питтинг, то есть тем меньше будет тинд.

Характерные виды износа, влияющие на изменение вибрации машин,следующие: разбалансировка, расцентровка, нарушение плотности посадки отдельных узлов ротора, приводящее к увеличению вибрации на частоте вращения. Расцентровка и прогиб ротора увеличиваютвибрациюна второй гармонике частоты вращения. Ослабления плотности посадки узлов ротора в спектре вибрации машин обычно проявляются на гармониках кратности Уг, 1,5; 2,5; и т.д.

4. Применение регенера- ^в тора усложняет конструкцию ГТД и его эксплуатацию (не- 30 обходимо предотвращать нарушение плотности, засорение, коррозию).

кон в материале. Как показала практика, при работе сильфона с такими кольцами в агрессивных средах возникает межкри-сталлитная коррозия, вызывающая нарушение плотности сварного шва и разру-

Испытание сварных швов на плотность (непроницаемость) производят после устранения дефектов сварки, выявленных внешним осмотром. Нарушение плотности сварных швов может явиться следствием непроваров, трещин, газовых и шлаковых включений.

Несмотря на то, что как весовые, так и экономические показатели эксплоатации этих котлов были значительно лучше, чем у трёхбарабанных, они не получили широкого рас: пространения из-за ряда недостатков, свойственных всем горизонтально-водотрубным секционным котлам. Основные из них — трудоёмкость изготовления и значительная металлоёмкость секционных камер, наличие большого числа лючков, нарушение плотности которых приводило к необходимости остановки котла, и неблагоприятные условия циркуляции в конвективном пучке, приводившие к недопустимому увеличению температуры стенок

Испытания на тепловые удары производились при резких изменениях температур и расходов пара, которые влекут за собой резкие изменения температур труб 032X4 и трубных досок, происходящих с различной скоростью, вследствие разной толщины этих элементов. Резкое изменение с разной скоростью температур трубной доски и труб 032X4 может вызвать нарушение плотности и прочности сварных соединений секции.

Ограниченное число тепловых ударов, проведенных при испытаниях на заводе, не могло привести к усталостным трещинам, но нарушение плотности сварных швов из-за разной степени прогрева труб 032x4 и трубной доски должно было их выявить. Тепловые удары наносились быстрым открытием или закрытием вентиля впрыска в паропровод первичного пара, в результате резко менялась температура первичного пара, а за ней и температура металла исследуемой головки.

На рис. 5-12,6 приведена схема установки кранов для проверки плотности подогревателя. Определение плотности может быть осуществлено путем отключения водопроводной воды и открытия пробного крана /. Если имеется нарушение плотности подогревателя, то через кран будет дренироваться горячая сетевая вода. Можно также проверять плотность подогревателя, отключив линию сетевой воды и выпуская воду из межтрубного пространства через пробный кран 2. Если подогреватель плотен, то слив после опорожнения емкости межтрубного пространства прекратится.

Как видно из рис. 102, на наружной поверхности внутренней трубы имеется 66 продольных полукруглых канавок шириной 0,4 мм, которые сообщаются с контрольными полостями, заполненными гелием. Всякое нарушение плотности с пароводяной стороны или со стороны натрия приводит соответственно к повышению или понижению давления в контрольных полостях. Такая конструкция

боровов. Установка .их в цехах с ударной нагрузкой (паровые молоты и т. п.) без принятия специальных мер вызывает нарушение плотности швов и увеличение утечек. Мероприятием против утечек наружу мшкет быть наложение металлической обшивки на рекуператор. Утечки в газовые полости уменьшаются при уменьшении разности давлений воздух — газ. Для этой цели вместо подачи воздуха под давлением от вентилятора воздух может просасываться под разрежением, создаваемым эжектором, работающим на части воздуха (15—20 %!), идущего на горение. Этот воздух должен подаваться в эжектор под давлением 40—'150 /сн/д2.

4) нарушение плотности кожуха дымососа;