Файл: Сичиков, М. Ф. Металлы в турбостроении.pdf

бенно агрессивное коррозионное воздействие оказывает охла­ ждающая морская вода.

Конденсирующийся пар может содержать аммиак в резуль­ тате осуществляемого на электростанциях подщелачивания пита­ тельной воды котлов. Конденсат с достаточно высоким содержа­ нием NH3 может способствовать развитию коррозии конденсатор­ ных трубок с наружной поверхности. Наблюдается и так называе­ мая ударная коррозия — повреждение входных концов конден­ саторных трубок поступающей в них водой, в которой находятся

Рис. 62. Латунная конденсаторная трубка с участками, подвергшимися обесцинкованию

пузырьки воздуха. При входе в трубку струя воды суживается, создается вихревое ее движение; совместное ударное действие струи воды и пузырьков воздуха вызывает коррозионно-эрозион­ ное разрушение.

Одно из часто встречающихся коррозионных повреждений тру­ бок конденсатора — обесцинкование; на рис. 62 показаны такие участки в латунной конденсаторной трубке. Следовательно, металл трубок конденсаторов должен быть устойчив против кор­ розии в указанных условиях.

Трубки конденсаторов изготовляют из цветных металлов и сплавов — меди, латуни разных марок, медноникелевых сплавов, алюминия и его сплавов и др.; расширяется применение в каче­ стве металла для этих трубок нержавеющих сталей аустенитного класса. На отечественных электростанциях до последних лет наиболее широко использовали для пресной охлаждающей воды трубки из латуни Л68, а для морской воды — из оловянистой

274

•78. Металлы и сплавы, рекомендуемые для конденсаторных трубок

взависимости от характеристики охлаждающей воды

7.Зона воздухоохладителя (при закритических параметрах пара):

бин, нормально работающим со средней за наиболее жаркую декаду температурой охла­ ждающей воды на выходе, не превышающей 45° С. 2. Для блоков с прямоточными кот­ лами следует применять конденсаторные трубки из металла для следующей (более высо­ кой) ступени содержания солей в охлаждающей воде. 3. Трубки из нержавеющей стали в настоящее время проверяют на различных водах; широкое их применение намечается

меняют трубки из медноникелевого сплава МНЖ5-1. Всесоюзный теплотехнический институт им. Ф. Э. Дзержин­

ского на основе лабораторных исследований, обобщения многолет­ него опыта эксплуатации конденсаторных трубок на большом коли­ честве электростанций, изучения случаев их повреждений, а также анализа зарубежного опыта разработал рекомендации по применению конденсаторных трубок из различных металлов в за­ висимости от характеристик охлаждающей воды. В табл. 78 при­ ведены рекомендованные металлы для воды с различным содержа­ нием солей (от чистой речной или озерной с содержанием солей менее 300 мг/кг до морской с содержанием солей более 10 000 мг/кг) и разной степенью загрязнения стоками, взвесями, абразивными примесями в виде песка, золы и пр.; оговорены также допустимые скорости движения воды в трубках.

Рекомендации предусматривают дальнейшее использование трубок из латуни различных марок. Существенно расширяется применение латуней, содержащих в небольших количествах (0,04— 0,08%) мышьяк. Как показали исследования и эксплуатация, латуни, ингибированные мышьяком, характеризуются значительно более высокой коррозионной стойкостью, чем латуни, в составе которых нет мышьяка. Для работы на охлаждающей воде с солесодержанием выше 1500 мг/кг при различной степени загрязнения стоками, взвесями и абразивными примесями в качестве металла конденсаторных трубок рекомендованы две марки медноникеле­ вых сплавов МНЖ5-1 и МН70-30. Применяют также трубки из нержавеющих сталей, но необходимо дальнейшее изучение их поведения в условиях различных охлаждающих вод. Отметим, что на электростанциях США все шире применяют трубки из нержавеющей стали. В табл. 79 приведены химический состав

276

277

гексагональная; ав — 15 кгс/мм3 при показателях пластичности, как у отожженной меди.

Медь и цинк образуют сплавы — латуни; при содержании цинка до 39% сплав представляет собой твердый раствор цинка в меди с решеткой, аналогичной решетке меди, — гранецентри­ рованной кубической. В латунях цинк способствует повышению их прочности, твердости и пластичности. Наибольшей пластич­ ностью обладают однофазные ос-латуни, в которых около 30% цинка, их легко обрабатывать давлением в холодном и горячем состоянии.

При содержании цинка более 30% в сплавах медь—цинк обра­ зуются твердые растворы: ß-латунь с решеткой объемно-центри­ рованного куба; у-латунь со сложной кубической решеткой; ^-латунь с гексагональной решеткой. Для ß-латуни характерна высокая прочность (ав ^ 42 кгс/мм2) при относительно низкой пластичности (б «=< 7%). Весьма хрупкой является у-латунь. Переход через границу однофазной а-латуни связан со значи­ тельным снижением пластичности.

Практическое применение находят латуни с содержанием цинка не более 43% и структурой а или а + ß (при сравнительно небольшом содержании ß-фазы). Однофазные латуни хорошо обра­ батываются давлением в горячем и холодном состоянии, обладают более высокой коррозионной стойкостью, чем медь. При этом латуни дешевле меди, так как цинк дешевле меди. В процессе хо­ лодной деформации — прокатки, протяжки, волочения — латуни получают наклеп, повышающий их прочность и снижающий пластичность. Для снятия наклепа латунь отжигают при 600— 700° С.

Для повышения коррозионной стойкости, механических и дру­ гих свойств в состав латуни вводят олово, никель, железо, алюми­ ний, марганец и др. Такие латуни относят к категории спе­ циальных.

Для изделий из латуни, в которых после технологического про­ цесса их изготовления имеют место внутренние напряжения, ха­ рактерна склонность к растрескиванию. В конденсаторных труб­ ках наблюдается явление самопроизвольного растрескивания (иногда называемого «сезонным растрескиванием»). Трещины образуются в трубках с течением времени без воздействия какихлибо внешних сил, например при хранении на складе. Трещины этого рода бывают продольные или под углом к оси трубки, реже — поперечные. Причина произвольного растрескивания —■ внутренние напряжения, для снятия которых рекомендуется хо­ лодно-деформированную латунь отжигать при 200—350° С в те­ чение нескольких часов.

Для проверки конденсаторных трубок на склонность к само­ произвольному растрескиванию на отрезках трубок проводят ртутную или аммиачную пробу. Отрезанные от трубок кольца помещают в ртутную амальгаму или в среду паров аммиака на

278

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Антикайн П. А. Металловедение. М ., «Металлургия», 1972 . 256 с.

2.Баландин Ю. Ф. Термическая усталость металлов в судовом энергомашино­ строении. «Судостроение», 1967. 272 с.

3.Берман Л. Д. Рекомендации по выбору материала трубок для конденса­

торов и подогревателей. — «Теплоэнергетика», 1969. № 5, с. 86—88.

4.Блантер М. Е. Металловедение и термическая обработка, М ., Машгиз, 1963, 416 с.

5.Болховитинов Н. Ф. Металловедение и термическая обработка. М ., «Ма­ шиностроение», 1965. 504 с.

6.Борздыка А. М. и Латышев Ю. В. Изыскание сталей и сплавов для ста­

ционарных и транспортных турбинных установок. — «Теплоэнергетика», 1963,

№6, с. 16— 20.

7.Борздыка А. М. и Цейтлин В. 3. Термическая обработка жаропрочных сталей и сплавов. М ., «Машиностроение», 1964. 247 с.

8.Бушуев М. Н. Технология производства турбин. Л ., «Машиностроение», 1966. 416 с.

9.Влияние влажности на коэффициент полезного действия ступеней низ­

кого давления мощных турбин. — «Теплоэнергетика», 1970, № 6, с. 35—38. Авт.: Кириллов И. И ., Косяк Ю. Ф ., Носовицкий А. И ., Нахман Ю. В ., Зильбер Т. М.

10.Герман С. И. Устранение дефектов в литье электросваркой. Харьков, «Прапор», 1969.. 71 с.

11.Гуляев А. П. Металловедение. М ., «Металлургия», 1966. 480 с.

12.Гуляев А. П. Термическая обработка стали. М ., Машгиз, 1960.

496с.

13.Гуляев В. Н. Металл в теплоэнергетических установках. М ., «Металлур­ гия», 1969. 374 с.

14.Гуляев В. Н ., Лужнов М. И. К вопросу выбора материала для трубок

конденсатора. — «Теплоэнергетика», 1964, № 3, с. 66— 70.

15.Десницкий В. П. Производство легированных стальных отливок для энер­ гомашиностроения. Л ., Машгиз, 1961. 200 с.

16.Доклады научно-технической конференции по итогам научно-исследо­

вательских работ за 1966— 1967 гг. (Московский энергетический институт. Сек­ ция энергомашиностроения. Подсекция технологии металлов). П одред. М. П. М арковца, М ., МЭИ, 1967. 164 с.

17.Дрозд М. С. Определение механических свойств деталей без разрушения.

М., «Металлургия», 1965. 171 с.

18.Жаропрочные материалы для энергомашиностроения. П одред. И. Р. Крянина. М ., ОНТИ ЦНИИТМАШ , 1960. 140 с. (Труды ЦНИИТМАШ а, № 9).

19. Жаропрочные материалы для энергомашиностроения. Под ред. И. Л . Миркина. М ., ОНТИ ЦНИИТМАШ , 1962. 120 с. (Труды ЦНИИТМАШ а,

№29).

20.Жаропрочные материалы для энергомашиностроения. Под ред. И. Л . Мир­ кина. М ., ОНТИ ЦНИИТМАШ , 1963. 64 с. (Труды ЦНИИТМАШ а, № 38).

21.Жимерин Д. Г. Состояние и перспективы развития теплоэнергетики. — «Теплоэнергетика», 1970, № 6, с. 2 —4.

280