46 9-5 锅炉的应力腐蚀.ppt

第1页：应力腐蚀与苛性脆化目录

• 1.应力腐蚀破裂(Stress Corrosion Cracking )
• 2.锅炉的苛性脆化(Caustic Embrittlement of boiler)
• 3.锅炉的腐蚀疲劳(Corrosion Fatigue of Boiler)

第2页：发生应力腐蚀破裂的条件

发生SCC的条件:①力学条件—拉应力。

②材料条件—只有当金属材料在所处的介质中对SCC敏感时，才会产生SCC。③介质条件—一定的金属材料只有在特定的介质中才会发生SCC。SCC的特征：SCC的裂纹形状呈树枝形，宏观断口为脆性断口，断口与拉应力方向垂直，断口表面无金属光泽，有腐蚀产物。锅炉常见的SCC是苛性脆化。

第3页：苛性脆化与危险浓度

碳钢在NaOH水溶液中产生的SCC称为苛性脆化，又称碱脆。

在发生局部浓缩的部位，NaOH的危险浓度为5％~10％。随着温度的升高，这种危险浓度会下降，可能会低于5％。温度升高，既使NaOH浓度较低，发生碱脆的危险性仍较大。

第4页：锅炉碱脆的特征

2.1锅炉碱脆的特征(Characteristic Caustic Embrittlement of Boiler)（1）裂纹的特征(Cracking Characteristic)碱脆常出现在铆接锅炉的铆接处和胀接锅炉的胀接处。

铆口和胀口处裂纹呈放射状伸展。 （2）裂纹为脆性断裂(Cracking is brittlerupture)（3）裂纹断口有腐蚀产物( with corrosionproduction on the fracture of cracking)。

第5页：锅炉碱脆的条件

2.2锅炉碱脆的条件(Condition of Boiler Caustic Embrittlement)(1)炉水含游离NaOH具有侵蚀性当相对碱度≤0.2时，炉水没侵蚀性。

炉水具有浸蚀性的原因:①炉水中有游离NaOH。②炉水产生局部浓缩。③受拉应力作用。

第6页：锅炉碱脆的机理

2.3锅炉碱脆的机理(Mechanism of Boiler Caustic Embrittlement）关于锅炉碱脆的机理有许多解释，按膜破裂理论，解释如下：1)碳钢在碱性溶液中，表面出现不完整钝化。

2)钝化膜在拉应力作用下破裂。3)未钝化处为阳极，有钝化膜的部位为阴极，在浓碱作用下构成腐蚀电池。阳极反应：Fe+3OH-→HFeO2-+H2O+2e3HFeO2-+H+→Fe3O4+2H2O+2e阴极反应：2H++2e→H24)在拉应力作用下，碳钢腐蚀破裂。

第7页：锅炉碱脆的防止

2.4锅炉碱脆的防止(Prevention of Boiler CausticEmbrittlement）1)消除应力(Eliminate Stress)2)消除炉水侵蚀性(EliminateErosion of Boiler-water )运行中用试验装置检验炉水是否有致脆倾向， 。

该装置安装在锅炉的连续排污管上。

第8页：腐蚀疲劳裂纹与易发部位

典型的腐蚀疲劳裂纹是穿晶形的， 。

锅炉易发生腐蚀疲劳的部位：集汽联箱（即联箱的排水孔处），蒸汽中的冷凝水和热金属周期性接触产生交变应力。汽包和管道的结合处（由于给水、磷酸盐溶液和排污水的温度交变应力引起）。汽机叶片有湿份的部位。叶片在运行中振动受到交变应力的作用。腐蚀疲劳的防止，减小机、炉的交变应力，保证汽水质量，做好停用保护。

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第11页：图9-15腐蚀疲劳裂纹

图9-15腐蚀疲劳裂纹

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第12页：拉应力方向与裂纹取向

拉应力方向

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