23.Особенности протекания коррозионных и эрозионных процессов в

проточной части турбин в отличие от компрессоров. Виды коррозии.

Условия протекания высокотемпературной коррозии. Способы борьбы

с газовой коррозией.

ПРОТОЧНАЯ ЧАСТЬ ТУРБИН. Их условия работы существенно отли­чаются от проточных частей компрессоров. С точки зрения коррозион­ных воздействий внешней среды, они находятся в более тяжелом по­ложении. При работе ГТУ детали проточных частей турбин подверга­ются интенсивной газовой коррозии, протекающей при высоких тем­пературах под влиянием агрессивных, составляющих продуктов сгора­ния дизельного топлива и морской воды в условиях знакопеременных напряжений и больших скоростей течения газа. Во время бездейст­вия ГТУ облопатывание турбин находится под постоянным влиянием влажного морского воздуха, насыщенного солями.

Процесс развития и течения высокотемпературной коррозии существенно зависит от температуры среды, наличия в топливе серы и солей морской воды, попадающих вместе с топливом или заносимых воздухом. Этот процесс представляет собой так называемую суль­фидную или сульфатную коррозию.

Исследования, выполненные за рубежом и отечественные, пока­зывают следующее: для возникновения газовой коррозии необходимо присутствие щелочного металла и серы; при относительно низких температурах газовая коррозия увеличивается с повышением темпера­туры и ростом концентрации солей; при высоких температурах ин­тенсивность газовой коррозии снижается; сплавы с высоким содер­жанием хрома обладают наибольшей сопротивляемостью газовой кор­розии, сплавы на кобальтовой основе - большей сопротивляемостью, чем на никелевой [16].

Для исключения газовой коррозии необходимо: ограничивать температуру газов перед турбиной до 840°С; применять коррозионностойкие материалы и специальные защитные покрытия для изготов­ления лопаточного аппарата турбин; улучшать очистку поступающего в ГТУ воздуха; применять низкосернистое топливо; осуществлять регулярные промывки проточных частей ГТУ для удаления отложений солей, а также золы.

Внешне газовая коррозия проявляется в виде образования раз­личного размера раковин и пузырей, а также в виде налета темно­го цвета с небольшим количеством зеленоватого вещества. На рабочих лопатках первых ступеней турбины коррозия в первую очередь обна­руживается на вогнутых поверхностях.

Во время бездействия ГТУ проточные части подвергаются воз­действию влажного воздуха, насыщенного солями, совместно с серой, находящейся в отложениях на деталях. При определенных условиях в этом случае может развиваться электрохимическая коррозия.

Коррозионные поражения облопатывания газовых турбин анало­гично компрессорам нежелательны и опасны, т.к. приводят в конеч­ном итоге к обрыву рабочих лопаток вследствие резкого уменьшения их общей прочности.

Эрозия лопаток газовых турбин несколько отличается от эрозии в компрессорах. Помимо действия твердых частиц, заносимых вместе с газом, в проточную часть турбины попадают отколовшиеся кусочки нагара, усиливающие эрозию.

Эрозия лопаточного аппарата турбин интенсифицируется также под воздействием быстродвижущихся горячих газов. В этом процессе температура играет важное значение. Предполагается, что под воз­действием горячих газов происходит быстрый нагрев металла лопаток, а при уменьшении нагрузки или остановки ГТД идет интенсивное его охлаждение. Цикличное охлаждение и нагрев поверхностного слоя металла лопаток со временем приводят к образованию мелких трещин. Тонкий слой металла, покрытый многочисленными мелкими трещинами, хуже сопротивляется действию горячих газов, частично расплавляется и выдувается газовым потоком.

Для предотвращения эрозии проточных частей турбин рекомен­дуется строго поддерживать установленные тепловые режимы работы ГТД.