Е) Углекислотная коррозия

Углекислотная коррозия возникает при попадании в питательную воду СО₂ при недостаточной деаэрации воды. В котловой воде происходят реакции: CO₂ + H₂O = H₂CO₃; H₂CO₃ → H⁺ + HCO₃^- → 2H⁺ + CO₃^2-.

На катодном участке коррозионного процесса (деполяризация): 2H⁺ + 2e^- → 2H → H₂.

В растворе в зоне анода Fe²⁺ + CO₃^2- = FeCO₃.

Таким образом, углекислота способствует коррозионным процессам как непосредственно, участвуя в анодных и катодных процессах, так и путем снижения величины рН. Деаэрация питательной воды предназначена прежде всего для удаления углекислоты.

Ж) Щелочная и кислотная коррозия

Щелочная и кислотная коррозия вызываются одной причиной - локальным изменением рН среды. Минимальная скорость растворения защитной пленки Fe₃O₄ соответствует значениям рН₃₀₀ (при температуре 300^оС) от 6 до 9. При рН₃₀₀ < 6 пленка магнетита начинает интенсивно растворяться, металл корродирует (кислотная коррозия), аналогично - при рН₃₀₀ > 9 (щелочная коррозия). Но при общем допустимом значениирН возможны места концентрирования кислоты или основания на границе металл - вода. Концентрирование электролитов происходит в пористых отложениях примесей, шлама, имеющих определенную площадь распространения. При этом коррозия будет равномерной по этой площади. Равномерная щелочная коррозия возникает при фосфатном водном режиме, когда возможно появление свободного едкого натра. При концентрациях в порах NaOH в 15-20% сталь начинает растворяться.

Равномерная кислотная коррозия возникает при слабощелочном водном режиме. При поступлении примесей в питательную воду (присосы в конденсаторе, проскок примесей через БОУ и т.п.) под влиянием высокой температуры вследствие гидролиза солей сильных кислот и слабых оснований получаются кислоты (HCl и другие).

Концентрирование примесей воды происходит при испарении ее, особенноинтенсивно в зоне кризиса теплообмена. Увеличение концентрации солей, подверженных гидролизу, приводит к значительным изменениям величины рН воды и к щелочной или кислотной коррозии.

Питтинг - коррозия возникает при местном концентрировании кислоты или щелочи, а также в некоторых других случаях:

• кислотная питтинг - коррозия - при концентрировании кислоты в коррозионных язвах;

• подшламовая питтинг - коррозия связана с накоплением эелезо - оксидного шлама на участках экранных труб; процессы тепло - и массообмена ухудшаются, защитный оксидный слой повреждается. За счет взаимодействия металла с отложениями оксидов железа происходит обезуглероживание стали, она становится хрупкой и теряет свои механические свойства; образуются раковины в металле;

• щелочная хрупкость - при концентрировании NaOH в шламе, конструктивных щелях и т.п.; происходит коррозия с образованием межкристаллитных трещин;

• коррозионное растрескивание под напряжением аустенитной стали под воздействием NaOH и (или) хлоридов - образуются транскристаллитные и межкристаллитные трещины;

• водородное коррозионное растрескивание протекает с участием атомарного водорода, образующегося в результате коррозионных процессов. Если поверхность металла чиста или покрыта тонким слоем оксидов железа, атомарный водород проникает в металл равномерно по всей поверхности. При образовании на поверхности слоя отложений водород проникает в металл на отдельных участках. Водород вступает в реакцию с карбидами железа и образует метан CH₄, при этом происходит обезуглероживание металла. Водород и метан создают внутреннее давление в металле, приводя к образованию в нем трещин и разрушению его.