|
Главная | Контакты: Факс: 8 (495) 911-69-65 | | ||
Образуются поверхностныеПри некоторых условиях эксплуатации котлов на стенках труб со стороны воды образуются отложения оксидов металлов и неорганических соединений. В зоне отложения происходит местный перегрев, сопровождающийся добавочным осаждением из воды растворенных веществ. В результате этого обычно возникают язвы или трубы забиваются, что приводит к еще большему местному нагреву и появлению разрушающего напряжения в трубе. Кроме того, водород, образующийся в результате коррозии железа, может проникать в сталь. Начинается обезуглероживание, которое сопровождается образованием микротрещин вдоль границ зерен и может вызвать разрыв трубы. Разрушения такого типа могут происходить без значительного уменьшения толщины стенки трубы. При отсутствии отложений на трубах котлов подобных коррозионных разрушений не наблюдается [28]. Перед пуском в эксплуатацию смонтированных котельных агрегатов возникает необходимость удаления с внутренних поверхностей высокотемпературной производственной окалины, продуктов атмосферной коррозии и т. п., основой которых являются оксиды железа (FeO, Fe2O3, Fe3O4). В процессе эксплуатации котельных агрегатов также образуются отложения, накопление которых нарушает ход технологического процесса. С целью удаления всех этих осадков предложены и опробованы механические, химические и другие методы. Явные преимущества химической очистки по сравнению с механической способствовали широкому распространению этого метода в теплоэнергетике. Как бы совершенна ни была подготовка питательной воды и как бы точно ни контролировался и поддерживался водный режим котла, в процессе эксплуатации на поверхностях нагрева образуются отложения. Допускаемая толщина отложений ограничивается допускаемым повышением температуры труб. Следует отметить, что это весьма существенное и неизбежное в эксплуатации повышение температуры стенки не учитывается ни в нормах расчета на прочность [Л. 50], ни в нормах теплового расчета котельного агрегата (Л. 133]. Для периодического удаления отложений производят кислотные промывки, аналогичные предпусковым. Необходимо, чтобы продолжительность рабочей кампании между кислотными промывками была не менее 4 тыс. ч. Механические способы очистки конденс'а-торных трубок. Механические способы очистки конденсаторных трубок от отложений в настоящее время применяют редко вследствие большой трудоемкости работ и тяжелых условий труда рабочих, производящих чистку. Кроме того, применение механических способов чистки приводит к износу трубок, а также к появлению царапин, рисок и продольных борозд, в которых при эксплуатации интенсивно образуются отложения и появляется коррозия. прутковые решетки и образуются отложения золы; верхний предел температур ограничен по условию предупреждения растрескивания облицовочных плиток. Многолетний опыт эксплуатации мокрых золоуловителей типа МП-ВТИ на тепловых электростанциях показал, что указанные аппараты в современных условиях уже не могут в полной мере удовлетворять перечисленным требованиям. Это объясняется как их недостаточной эффективностью, так и, главным образом, тем, что на прутковых решетках и во входных патрубках золоуловителей образуются отложения, приводящие к резкому ухудшению показателей работы этих аппаратов. Попадающие на перегретую стенку капли воды при расслоении пароводяной смеси испаряются, в результате чего на стенке образуются отложения солей (рис. 9-9,а), а при наличии свободной щелочи — коррозия (рис. 9-9,6). Перегрев At верхней образующей трубы по сравнению с нижней при расслоении несколько уменьшается из-за растечки (перетока) тепла по сечению трубы (см. рис. 9-8). Чем больше растечка, тем меньше At. Растеч-ка в свою очередь усиливается с уменьшением диаметра трубы, увеличением толщины стенки и ее теплопроводности. Часть веществ, поступающих с питательной водой, выпадает на поверхностях нагрева в виде отложений. Количество, состав и зона отложений в прямоточном парогенераторе зависят от свойств этих веществ и рабочего давления. При докритическом давлении часть веществ выпадает в переходной зоне. С повышением давления растворимость и унос солей паром возрастают, переходная зона как «ловушка» солей теряет свое значение и в турбину уносится все большее количество веществ. Зона отложений зависит также от давления. Чем выше давление, тем больше зона отложений и ее начало 'сдвигается в сторону меньшего паросодержания потока. Состав отложений определяется избирательным характером растворимости веществ в паре, что также связано с давлением. При сверхкритическом давлении также образуются отложения в парогенераторе. При этом зоной отложений является область фазового перехода. В наименьшей степени образуются отложения в ПНД как по водяной, так и по паровой сторонам. Практически не приходится проводить химические очистки этих поверхностей нагрева. В процессе эксплуатации приводной турбины в ней образуются отложения, снижающие к. п. д. проточной части. Обычно эти отложения, состоящие в основном из оксидов железа (около 90%) и меди (примерно 5%), удаляются механически во время капитальных ремонтов. В конденсаторах турбин на внутренних стенках трубок из охлаждающей воды образуются отложения карбоната кальция, продуктов коррозии и органических веществ, ухудшающих теплообмен. В результате снижается вакуум, а это приводит к потере мощности турбин и пережогу топлива. Существенный недостаток парафина заключается в том, что он размягчается и деформируется при температуре ниже 30°С. Кроме того, он обладает склонностью к образованию поверхностных усадочных раковин (утяжин), вспенивается в расплавленном состоянии, что при отливке парафиновых моделей приводит к браку -образуются поверхностные газовые раковины. Парафин применяют в смеси с другими материалами. Хром, нагретый в азоте или воздухе, имеет слой хрупкого нитрида, при растяжении которого образуются поверхностные трещины, легко распространяющиеся вглубь. При устранении этих острых надрезов электрополировкой пластичность улучшается. Она существенно улучшается и при введении добавок, обладающих большим сродством к азоту. При обкатке шариками на образцах сначала появляется канавка, ширина которой может быть мерой сопротивления стали смятию. Затем образуются поверхностные трещины и отслоения (выкрашивание). По величине выкрашивания можно судить об интенсивности контактного разрушения. Ложные сигналы рассматриваемого типа возникают в результате отражения и дифракции от выпуклости сварного шва ML (рис. 5.43, б) [581. При углах ввода 35 ... 55° ложные сигналы обусловлены зеркальным отражением от поверхности в некоторой точке F, или Fa. При больших углах ввода зеркального отражения не наблюдается, однако остаются более слабые сигналы, возникающие в результате дифракции на ребрах М и L. Дифракция порождает также поверхностные и головные волны, распространяющиеся вдоль дуги ML, причем при меньших углах ввода образуются поверхностные, а при больших — головные волны. Эти волны многократно проходят вдоль дуги ML, частично трансформируясь каждый раз в объемные волны. В результате после дифракционного эхо-сигнала наблюдают ряд ослабевающих импульсов [53. Практически у всех обычно употребляемых металлов в результате коррозии на поверхности образуются поверхностные слои из твердых продуктов коррозии (см. поле // на рис. 2.2). Для обеспечения защиты от коррозии этими слоями существенно, чтобы они были бы достаточно плотными и равномерными на всей поверхности и поэтому предотвращали бы перенос продуктов реакции между металлом и коррозионной средой. У материалов на основе железа (черных металлов) и у многих других металлов эти поверхностные слои имеют гораздо лучшую электронную проводимость, чем ионную. Поэтому катодная окислительно-восстановительная реакция по уравнению (2.9) затормаживается в гораздо меньшей степени, чем переход ионов металла через двойной электрический слой. Местом развития катодной частичной реакции в таком случае становится не только поверхность раздела металл — среда, но и поверхность раздела поверхностный слой — среда, причем продукт реакции — ион гидроксила ОН~ — образуется на поверхностном слое и повышает здесь величину рН. У большинства металлов благодаря этому уменьшается растворимость поверхностного слоя, т. е обеспечивается стабилизация пассивного состояния. По мере увеличения степени заполнения поверхности адсорбированным кислородом на некоторых металлах наблюдается уменьшение работы выхода (рис. 12). Этот эффект, впервые обнаруженный Бурштейн с сотр. [43], по мнению авторов, связан с «подползанием» кислорода под наружный слой атомов металла. При этом образуются поверхностные диполи, положительные концы которых ориентированы на- 2) зинеровское падение напряжения приводит к джоулеву разогреву эмигрирующего кристаллита и его термополевой перестройке, в результате которой на эмигрирующей поверхности образуются поверхностные электронные состояния в зоне проводимости кристал- ЕС лита, уменьшающие эмиссию электронов из зоны, и поверхностные электронные состояния в валентной зоне, дающие дополнительный низкоэнергетический максимум (рис. 3.10). Режим охлаждения существенно влияет на качество готового проката и его расход. В зависимости от предъявляемых требований и химического состава применяют быстрое или медленное охлаждение после прокатки. Например, инструментальные стали У9—У12 охлаждают в воде. При медленном охлаждении в структуре сталей У9—У12 образуется карбидная сетка, что не допускается техническими условиями. Между чистовой клетью и роликовыми барабанными моталками широкополосных станов полоса интенсивно охлаждается водой. Быстрое охлаждение полосы с 850—950 до 600—650 °С обеспечивает равномерную структуру и исключает выпадание свободного цементита. Большинство легированных сталей не допускает быстрого охлаждения. В процессе быстрого охлаждения в стали образуются поверхностные и внутренние трещины (флокены). Поверхностные трещины обнаруживаются визуально; флокены наблюдаются в продольном и поперечном сечениях после травления, где они обнаруживаются в виде радиальных и продольных трещин. Предотвратить развитие В процессе разливки стали в изложницы, нагрева и прокатки слитков и заготовок образуются поверхностные дефекты, которые должны быть удалены. Основными поверхностными дефектами слитков являются плены, образующиеся в результате разбрызгивания стали при разливке, трещины. Поверхностные дефекты удаляют до (первый вариант) или после (второй вариант) прокатки. Слитки, охлажденные перед посадкой в нагревательные колодцы, осматривают, и обнаруженные поверхностные дефекты удаляются. С поверхности слитков, поступающих горячими для посадки в нагревательные колодцы, дефекты не удаляют перед прокаткой. В зависимости от требований, предъявляемых к качеству поверхности готового проката, принимают первый или второй вариант. Глубина поверхностных дефектов на заготовках составляет 2—3 мм, и дефектный слой подлежит выборочному или сплошному удалению. Применяют следующие способы удаления поверхностных дефектов: сжигание на определенную глубину дефектного поверхностного слоя; строжку, обдирку на токарных станках; вырубку пневматическими зубилами и специальными машинами; зачистку наждаками. Для сжигания дефектного поверхностного слоя применяют автогенные резаки при выборочном удалении дефектов и машины огневой зачистки при сплошном удалении дефектной поверхности. Согласно современным представлениям, развитым школами советских ученых Н. А. Шилова и А. Н. Фрумкина, адсорбция электролитов на активных углях является обменной и обусловлена характером взаимодействия угля с кислородом воздуха. Если уголь после активирования приводится в контакт с кислородом воздуха при комнатной температуре, то на нем образуются поверхностные соединения (оксиды), имеющие основной характер. Природа этих соединений точно не установлена, однако известно, что кислород в них связан относительно непрочно и при соприкосновении угля с водой или водным раствором переходит в раствор в виде ионов гидроксила, заряжая поверхность угля положительно (рис. 107, а). Такой «положительный» уголь функционирует как необратимый кислородный электрод и Характерный элемент самолетной панели показан на рис. 9.36, б. Два алюминиевых листа соединены внахлест со стрингером посредством эпоксидного клея и заклепок (в отечественных самолетах вместо клея используют заполнители, препятствующие проникновению влаги). По мере эксплуатации самолетов, заклепочные соединения расслабляются, вокруг заклепок образуются поверхностные и подповерхностные трещины, атмосферная вода начинает проникать вглубь соединения, вызывая коррозию вокруг заклепок, как в первом, так и во втором алюминиевом листе. Рекомендуем ознакомиться: Образованием промежуточных Обслуживания вспомогательного Обслуживание производства Обслуживанию производства Обслуживающим персоналом Обстоятельство накладывает Обстоятельство ограничивает Обстоятельство вынуждает Обстоятельство заставило Обсуждение результатов Обтекаемой поверхности Образованием соединения Обусловили применение Обусловлены образованием Обусловлена образованием |