Коррозионная стойкость сталей для котельных установок

Удовлетворительная коррозионная стойкость сталей, предназначенных для пароперегревателей, паропроводов, является таким же необходимым требованием, как жаропрочность, механические и структурные свойства. Требования к коррозионной стойкости стали особенно возрастают в связи с повышением параметров пара. В таких условиях из-за повышенной окисляемости при воздействии топочных газов и пара обычные молибденовые и хромомолибденовые стали могут преждевременно разрушаться.

В условиях работы паросиловых установок высоких и сверхвысоких параметров пара применяемые для изготовления указанных деталей жаропрочные стали могут подвергаться как химической, так и электромеханической коррозии. Химическая коррозия подчиняется основным законам чисто химической кинетики гетерогенных реакций, когда в механизме коррозионного процесса не участвует электрический ток, вызываемый гальваническими парами из-за микроструктурной и другой неоднородности стали в присутствии электролитов. Механизм химической коррозии обусловливается воздействием газов и других агрессивных сред при повышенных температурах при полном отсутствии конденсации влаги на поверхности металла или при воздействии на металл таких агрессивных веществ, которые не имеют заметной электропроводимости. При использовании котельных сталей коррозионный процесс с таким механизмом наблюдается при воздействии топочных газов, пара и относится к виду коррозии, называемому «газовая коррозия».

Электрохимическая коррозия подчиняется законам электрохимической кинетики и обычно относится к коррозии, протекающей в присутствии электролитов. Сущность электрохимической коррозии заключается в возникновении и действии гальванических микроэлементов при воздействии на металл электропроводящей среды. Коррозионный процесс в этом случае идет как анодное растворение в определенных анодных участках.

Электрохимическая коррозия стали в условиях работы паровых котлов может протекать в присутствии воды, пароводяной смеси или при конденсации пара. Вид, характер коррозионного разрушения могут быть различны: общая и местная коррозия (язвенная, точечная, пятнистая, межкристаллитная).

Наблюдаются также коррозия под напряжением, коррозионное растрескивание, водородная коррозия.

Коррозионные процессы у сталей паросиловых установок, обычно протекают с малой и вполне допустимой для безопасной службы скоростью. Часто при определенных условиях наблюдается преимущественное развитие процессов коррозии по границам зерен. Это так называемая межкристаллитная коррозия. Межкристаллитная коррозия в случае окисления металла при высоких температурах объясняется большей скоростью диффузии кислорода и металлических атомов по границам зерен, которые более разрыхлены, а в случае электрохимической коррозии распределением анодных участков микроэлементов по границам зерен. В связи с повышением параметров пара и применением для паровых котлов аустенитных сталей без стабилизирующих добавок титана или ниобия наблюдаются случаи межкристаллитной коррозии этой стали.