Способ определения стойкости труб из ферромагнитной стали к внутрикотловой коррозии

Способ определения стойкости труб из ферромагнитной стали к внутрикотловой коррозии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Р

О П И С А Н И Е р,>эта.евв

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Соаоа Советских

Соцааалиетмяеекатк

Республик (61) Дополнительиое и авт. евид-ву (22) Заявлено 19.10.76(21) 2408302/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (5а) И. Кл.

Р 22 В 37/10Ф

i/Р 28 Р 19/00, QO1 И 17 00 йщдератее««М «еаеатет

6ееете М«««атрее ССР ее деми «аебрете«««

«еткрыт«« (43) Опубликовано 05.09.77.Бюллетень № ЗЗ (53) ygy u 20.197 (088.8) (45) Дата опубликования описания 15.10.77 (Ó2) Авторы изобретения

О. В. Филимонов н А. Б. Вайнман (Т1) Заявитель

Волгоградская тепловая электрическая станпня М 2 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТОЙКОСТИ ТРУБ

° ИЗ ФЕРРОМАГНИТНОЙ СТАЛИ

К ВНУТРИКОТЛОВОЙ КОРРОЗИИ

Изобретение относнтся к парогенератора строению н эксплуатация котельных установок и может найти нрнмененив на котельных и трубных заводах, тепловых злектростан пнях, а также в металлургяческой, хямнчео кой и других отраслях промышленности

Более конкретно изобретение, касается проблемы определении стойкости к внутри» котловой коррозии парогвнернруюшях труб нз ферромагнитных сталей. Ю

Интенсивность внутрнкотловой коррозии сушественно возрастает с увеличением давления рабочей среды я удельной тепловой нагрузки на парогенерируюшую поверхность, что связано с увеличением производительно Иа стя парогенераторов мошных пароснловых установок.

Установлено, что прн ндентячных усло виях эксплуатадия(водно хямнческий режим, тепловая нагрузка и т.д.) коррозионные поп» щ реждення имеют избирательный характер: прн наличии значительных отложений н кор» рознонного повреждения единичной парогене рируюшей:трубы соседние с ней неповрежденные трубы в большинстве случаев не ave > ют нн признаков коррознонного поражения, нн скол -нибудь сушественных отложений.

Кроме того, для вновь установленных дарогенерирующнх труб сушествует определеиный период безопасной эксплуатации(с точ» кн зрения повреждений в результате н ккпеобразования и коррозии). Длительность этсго периода для труб, находяшнхся в ндентяч ных условиях эксплуатации существенно раза лнчна. Избирательный характер носит также пропесс интенсивного наводороживання ме» талла парогенернруюшнх труб, прнводяшчй нх хрупким повреждениям.

Известны способы опредечення коррсэяоа« ной стойкости парогенеряруюшнх труб нз уг пероднстых сталей, заключаюшнеся а re, что трубчатый образец помешают в потапе. топочных газов н охлаждают путем создания спепнального контура пнркуляпнн (1 . Этк способы трудоемки, требуют длительного вре меня эксперимента н вырезки нз труб сцепи ального образпа, т.е. относятся к разрушак( шим методам контроля.

Известны также способы определения стойкости металла к коррозяи, заключаюшяеся в получении атомарного кислорода из электро лита путем электролиза воды электрическим током на поверхности изделия или образца (2)

Такие способы позволяют ускорить эксперимент, однако они также приводят к коррозионном разрушению изделия или образца и, кроме того, не учитывают специфики рабочих условий, в которых реально будет находиться изделие.

Таким образом, все известные способы не учитывают коррозионных процессов, наблюдаемых в парогенерирующих трубах кот лов высокого давления и определяющих их коррозионную стойкость, являются недостаточно эффективными и приводят K разрушению 5 исследуемой трубы.

11елью изобретения является повышение эффективности определения стойкости к внутри котповой коррозии перогенерируюших труб из угперодистыхстапей, сокращение времени эксперименте и обеспечение KDHTpoTfH нерезрушеюшими средствами.

Это достигается тем, что замеряют физическую величину,коррелируюшую с сопротивлением меraBJIB труб намагничиванию, 25 например коэрцитивную силу, с увеличением которой растет стойкость труб к коррозии.

Возможность использования укаэанного косвенного параметра - физической величи ны,, коррелирующей с сопротивлением метап 30 ла труб намагничиванию, обосновывается следующими предпосылками.

Экспериментально установлено, что на магниченность парогенерируюших труб существенно увеличивается в процессе эксплу 35 етации. Так остаточная индукция в металле труб, подвергающихся корроэионному разру шеи ию, дос тягала значи те пьн ой величины, в ro время как врядом расположенных трубах оказавшихся бопее стойкими к 40 коррозии, величина остаточной магнитной индукции была значительно ниже.

Неименщий срок службы до наступления разрушения в результате внутренней коррозии имели парогенерирующие трубы с наи 45 меньшей коэрцитивной силой. Именно эте физическая величине характеризует сопротивление металла трубы намагничиванию поп действием магнитного поля, Поэтому метала труб с низкой коэрцитивной силой, бь1стрее 50 приобретает повьыенную остаточную намагниченность в процессе эксплуетепии, становится поаверженн ьм внутри котл овой коррозии, Известно, что не величину остаточной намагниченности ферромегнетиков сильное влияние оказывают тепловые, силовые и магнитные поля, причем их совместное действие является особенно эффективным.

Б процессе эксплуатации парогенерирующие трубы исп бывают именно одновремен- 6О ное совместное воздействие перечисленных факторов, которое приводит к периодическому изменению намагниченности по величине, направлению и по длине труб. Такие измене. ния индукции приводят к появлению макровихревых токов, которые могут вызветь или усиливать коррозию металла.

Обнаруженная исследованиями высокая намагниченность металла труб, пораженных внутрикотловой коррозией, также указывает и на появление значительных магнитных полей в пограничном слое кипящего теплоноси» теля с внутренней стороны стенки грубы.

Предполагается, что возбуждение магнитных полей связано с тепловыми колебания» ми и акустическими волнами, генерируемыми в пограничном слое кипящего теплоносителя.

Для металлов, имеющих достаточно высокую коэрцитивную силу, преобразования осевой намагниченности в циркулярную и обратно являются обратимыми и не оказывают влия ния на окончательное распределение остаточной намагниченности.

В резульrare проведенных исследований получена эмпирическая зависимость времени эксплуатации перогенерирующой трубы до на ступления разрушения от величины коэрнитивной силы. металла: где " - время в ча-ех до наступления коррозионного разрушения трубы „

Н - коэрпитивная сила в эрстедах;

А и В» постоянные, определяемые условия» ми эксплувтеции (удельной тепловой нагрузкой и водно-химическим режимом).

Применительно к газомазутным барабан ным котлам высокого давления, работающим в режиме чистофосфатной щелочности либо фосфатно-щелочном режиме с содержанием свободного едкого натра не более 109о об» щего солесодержания котловой воды, включая фосфаты, зависимость (1 ) имеет вид;

- ЗО g t -(10, (2) где » время до наступления коррозионного разрушения трубы (в часах); коэрцитивнг.я сила металла грубы в с условных единипах измерения (1 дел. равно

0,2 эрстеда) по стрлочному индикатору приборе.

Для удобства работы оператора зависимость (2) изображается в виде графика в полулогарифмических координатах К отделяющего область безопасной эксплуата» ции труб от области коррозионных разрушений.

Снимая показания стрелочного индикатора переносного коэрцитиметра,, характеризующие коэрцитивную силу, и используя зависимость(2) или график оператор определяет

571658

Сос тани тель Н Колесникова

Редактор М, Васильеве Техред р,. Демьянова Корректор И. 1 оксич

Заказ 3008/25 Тираж 569 Подписное

1.1НИ!И111 Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

11 30;35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал 11ПП "Патент, г. Ym ород, ул. Проектная, 4 время (в часах) коррозионной стойкости грубы и, сравнивая его с фактическим време нем эксплуатации, оценивает возможность дальнейшей безопасной работы трубы.

Использование предлагаемого способа поз воляет простым путем оценить время беэопасной эксплуатации парогенернрующих труб, определить, какие трубы окажутся наиболее подверженными корроз ионному воздействию, наметить периодичность и места производств 10 ва контрольных вырезок для фактической проверки состояния внутренних поверхностей, выявить количество труб, подлежащих замене.

Кроме того, появляется возможность сорти ровки труб до сборки котла, обеспечивая 15 тем самым значительное продление срока надежности эксплуатации котельных поверхностей нагрева.

Формула изобретения

Способ определения стойкости труб иэ ферромагнитной стали к внутрикотловой кор розин путем изменения косвенных параметрове характеризующих последнюю, о т л и ч а ю ш Ы Вс я тем, что, с целью повышения эффектив» ности измерения, замеряют физическую ве личину, коррелирующую с сопротивлением металла трубы намагничиванию, например коэрцитивную силу.

Источники информации принятые во вни мание при экспертизе:

1. Патент США 4 3861876, кл. 23-230С, опубл. 1875.

2. Патент Франции Ж 2218024, кл. Cj Ol Я 17/00, опубл. 1974.