Коррозия паровых турбин ТЭС
В процессе эксплуатации конструкционные материалы проточной части
К металлам, из которых изготовлены детали паровых турбин, предъявляются высокие требования в отношении механической прочности, пластичности, устойчивости свойств при высоких температурах, коррозионной и эрозионной стойкости. Для корпусных деталей турбин, дисков и роторов, как правило, используют перлитные стали различных марок. Рабочие лопатки изготавливают из хромистых и хромистомолибденовых аустенитных сталей. По мере снижения рабочих параметров теплоносителя марки сталей меняются.
Условия работы металла проточной части турбин принципиально отличаются от условий работы котельного металла. Расширение пара в проточной части турбины идет при резком снижении его давления и сверхзвуковой скорости потока, что оказывает прямое влияние на растворимость примесей в паре, образование концентрированных растворов отдельных соединений, возникновение на поверхности металла отложений. С учетом его высоких напряжений, особенно при наличии в теплоносителе свободной углекислоты, а также NaCl и NaOH появляется реальная угроза коррозионного растрескивания. Коррозионное растрескивание – это образование в металле трещин в результате одновременного воздействия на него коррозионных сред и механических напряжений.
При коррозионном растрескивании нормально пластичные металлы подвергаются ярко выраженному хрупкому разрушению. Коррозия, происходящая под напряжением, развивается вдоль границы зерен, дефектов кристалла внутри зерна, поэтому в зависимости от сплава, его структурного состояния, состава коррозионной среды, растрескивание под напряжением по характеру может быть: межзеренным (межкристаллитным), внутризеренным (транскристаллитным) и смешанным.
Особенности коррозионно-эррозионных процессов турбин АЭС
Состояние теплоносителя в проточной части турбин ТЭС и АЭС принципиально отлично.
Проточная часть турбин ТЭС работает на перегретом паре, и только последние ее ступени – на влажном паре. Турбины
Вместе с тем в составе турбинных установок АЭС имеется элемент, надежность работы которого напрямую связана с воднохимическим режимом. Таким элементом является промежуточный пароперегреватель, устанавливаемый между ЦНД и ЦВД турбины после межцилиндрового сепаратора. Он применяется для всех турбин АЭС, работающих на насыщенном паре.
Пар в
В промежуточном пароперегревателе происходит не только концентрирование примесей, но и связанное с ним образование твердых отложений, что, прежде всего, относится к кремниевой кислоте и к продуктам коррозии. Учитывая конструктивные особенности промежуточного пароперегревателя, удаление этих отложений сложно и, следовательно, требует применения эффективных мер по их предотвращению.