Стр. 78 - Теплогидродинамические процессы генерации пара в ЯЭУ

ТЕПЛОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ГЕНЕРАЦИИ ПАРА В ЯЭУ
78
металла до значения потенциала пробоя εпр величина Iк резко увеличивается
(отрезок 3). На этом участке в раствор поступают уже не ионы Fe2+, а ионы Fe3+.
Различия в интенсивности растворения металла объясняется следующим.
В области потенциалов, меньших чем εф, металл находится в активном
состоянии и до достижения предельного значения тока величина последнего
возрастает с ростом потенциала. При ε > εф механизм анодного растворения
меняется, поскольку на поверхности анодного участка растворения железа
образуется сплошная окисная пленка толщиной 20 – 200•10-10 м.
Величина εф является функцией рН. Для железа или углеродистой стали
линия стандартного водородного потенциала εк(pH) расположена ниже и
параллельно линии εф (линия 4 на рис. 22.1). Поэтому низколегированные стали
не могут быть устойчивы при коррозии с чисто водородной деполяризацией,
т.е. в кислой среде. При построении анодной поляризационной кривой для
хрома обнаруживается, что значения εф этого металла во всем диапазоне рН
лежат ниже стандартного водородного потенциала. Поэтому добавление Cr к
стали количестве, большем 18% по весу при водит к пассивации всего сплава,
поскольку εф последнего мало отличается от εф для Cr. Введение в сплав никеля
приводит к дополнительному упрочнению оксидной пленки и улучшению
других свойств сталей типа ОХ18Н10Т. Для хромоникелевых сталей такого
состава, называемых нержавеющими, линия εф при pH=3 (кислая среда)
пересекает линию εкH + =-0,059pH, что обеспечивает их стойкость в такой
среде.
Одним из наиболее важных факторов, определяющих как устойчивость
металлов к коррозии, так и скорость процесса, является растворенный в воде
кислород. Для него характерно двойственное влияние на процессы коррозии:
- в качестве пассиватора процесса путем создания защитных пленок,
- как мощного деполяризатора на катодных участках коррозионных пар.
Использование углеродистых сталей в теплоэнергетике обусловлено их
высокими технологическими и эксплуатационными качествами, а также
относительной дешевизной. Однако низкая коррозионная стойкость котельных
сталей типа 22К в кислых средах и язвенная коррозия в присутствии в воде
кислорода ограничивает их применение в качестве конструкционного
материала ПГ ЯЭУ.
Образование поверхностных язв - основная форма проявления
кислородной коррозии котельных сталей, наблюдаемой в тракте питательной
воды от конденсатора до деаэратора, а при недостаточной деаэрации и на
внутренней поверхности трубчатки экономайзера. Участки металла,
получающие больше кислорода, покрываются окисной пленкой и выполняют
роль катода, в то время как анодными участками служат меньшие по площади
поверхности с затрудненным доступом О2 (трещины, щели и т.п.).
Возникающая таким образом макрогальванопара неравномерной аэрации
приводит к глубокому разрушению стали в виде язв.