Korózia pri vysokých teplotách Korózia horúcimi plynmi (HTK) - PDF na stiahnutie zadarmo
5.6.1.4 Vysokoteplotná korózia/korózia horúcich plynov (HTK) Útok sulfidovej taveniny v potrubí krakovacej pece Prielom internej sulfidácie na chladenej vysokotlakovej lopatke turbíny Vysokoteplotná korózia predstavuje oxidačné poškodenie kovov a zliatin kovov spôsobené horúcimi plynmi, kvapalnými a pevnými látkami. Patria sem všetky škody spôsobené reakciami s okolitou atmosférou alebo cudzími časticami transportovanými z nej (Lit. 5.6.1.4-1, Obrázok 5.6.1.4.2-3). Oxidácia a korózia horúcich plynov (HGK, sulfidácia, lit. 5.6.1.4-3) sú dôležité mechanizmy poškodenia, ktoré obmedzujú životnosť horúcich častí primárne vystavených prúdeniu horúcich plynov, ako sú spaľovacia komora a lopatky turbíny. Znečistenie nasávaného vzduchu, hlavný prúd vzduchu v motore a vo vzduchovom systéme (napr. Chladiaci vzduch, tesniaci vzduch, unikajúci vzduch) ovplyvňuje nielen vonkajší povrch chladených komponentov navlhčený horúcimi plynmi, ale prostredníctvom chladiaceho vzduchu aj zadnú a vnútornú stranu komponentov. U moderných motorov, ktoré majú v oblasti kompresora prevažne materiály odolné voči korózii, ako sú titánové a niklové zliatiny, sa problémy s koróziou presúvajú z oblasti kompresorov starších typov motorov do oblasti horúcich častí. Strana 5.6.1.4-1
Vplyv oxidácie a korózie horúcich plynov na životnosť komponentov. Ako ochranná krycia vrstva predlžuje oxidácia životnosť horúcej časti. V nechránenom stave to však vedie k zníženiu životnosti. lineárne zvýšenie hmotnosti zvýšenie tvorby nechránenej oxidovej vrstvy + „odštiepená oxidácia“ odlupujúce sa oxidy formy nechránenej oxidácie v dôsledku tvorby trhlín. Oxidačná vrstva s vysokými ťahovými napätiami v dôsledku zmenšenia objemu. Zmena hmotnosti na jednotku plochy 0 - čas zníženia lineárny pokles hmotnosti „katastrofická oxidácia“ samospomalý oxidačný proces tvorba ochrannej vrstvy oxidu Rozdielne správanie oxidačných vrstiev horúcich častí. Oxidačná vrstva s vysokými tlakovými napätiami v dôsledku zväčšenia objemu. Najdôležitejšie formy mechanizmov poškodenia atmosféry na horúcich častiach. zmena hmotnosti v závislosti na ploche + 0 - časová erózia vplyvom kvapalných alebo tuhých častíc: popol, reakcia nečistôt s Na, Cl, S z - plynov - usadeniny kvapaliny - oxidové taveniny: - korózia - inkubácia - zvýšený nános tekutých a pevných častíc (zanášanie): Ca, P, Mg Obr. 5.6.1.4.1-2 Strana 5.6.1.4-4
Aj najmenšie množstvo síry je dostatočné na katastrofický útok sulfidáciou. nízkoteplotné kyslé taveniny SO3 pôsobia na sírany s nízkou teplotou topenia strednoteplotné zásadité taveniny roztavené Na2S04 vysokoteplotné soli sa stávajú prchavými Sila napadnutia oxidáciou korózie 500 600 700 800 900 1000 teplota [C] oxidácia predné sulfidy uvoľňujú síru. Al a Cr sú vyčerpané Oblasť sa stáva citlivou na oxidáciu Síra vytvára sulfidy Typický sulfidačný obraz v metalografickej časti schematické znázornenie procesu sulfidácie Produkty korózie Sulfidové častice asi 0,1 mm Cr a zóna ochudobnená o Al Obrázok 5.6.1.4.1-3 Strana 5.6.1.4-7
Postriebrené skrutky a matice na horúcich častiach sa môžu rýchlejšie poškodiť účinkom síry a môžu tiež spôsobiť poškodenie/tvorbu trhlín na styčných plochách komponentov. Obrázok 5.6.1.4.1-4 Obrázok 5.6.1.4.1-4 (Lit 5.6.1.4-2): V tomto prípade (pozri 6 na obrázku 5.3-8) sa po niekoľkých tisícoch hodín prevádzky objavili malé trhliny v skrutkách a prírube vysoko zaťaženého Rotor zapnutý. Vyšetrovanie to pripisovalo kyselinám obsahujúcim síru. Spustili korozívnu reakciu v materiáli. Síra pochádzala z použitého paliva. Strana 5.6.1.4-8