ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Номер

82-010-03

Наименование проекта

Влияние ингибиторов на эрозию стали 20

Назначение

Производство стали

Рекомендуемая область применения

Производство стали

Описание

Описание к ИЛ 82-010-03

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

С помощью фрактограмм, полученных на растровом электронном, макроскопе,, изу­чался механизм разрушения поверхности стали 20 в среде, содержащей ингибиторы эрозии морфолик и октадециламин (ОДА).

Установлено, что ОДА эффективнее чем морфолин замедляет эрозионное разруше­ние стальной поверхности.

Понимание механизма эрозии внутренней поверхности стальных труб, ис­пользуемых во втором контуре АЭС, имеет большое практическое значение.

Изучались образцы из стали 20, подвергнутые щелевой эрозии в пароводя­ной среде, содержащей ингибиторы: морфолин и октадециламин,

Сталь 20 относится к конструкционным. Структурными составляющими яв­ляется феррит и перлит, которые соответственно занимают 75 и 25% поверхно­сти шлифа,

Температура образцов при разрезке отрезным алмазным кругом, необходи­мость которой диктовалась условиями испытания, не превышала 72° С.

Темплеты перед исследованием на сканирующем электронном микроскопе (СЭМ) очищались в течение трех минут в этиловом спирте на установке УЗДН-2Т. Фотографирование поверхности эрозии производилось в трех точках Т1, Т2, Т3. Точки расположены в сечении перпендикулярном зоне эрозии и отстоя­щем на 5 мм от конца. Точки Т1 и Т2 соответствуют боковым зонам, Т3 - это се­редина зоны эрозии.

При фотографировании зоны эрозии в точках Т1 и Т2 захватывалась часть поверхности не подвергавшаяся или незначительно подвергавшаяся эрозии. Точ­ка Т3 соответствовала наиболее разрушенному участку материала. Масштаб уве­личения показан на фотографиях.

Изучены фрактограммы поверхности стали 20, Пароводяная среда содержала морфояин. Образцы представлены Балаковской АЭС. Время испытания 6 часов.

Разрушение поверхности происходит равномерно по механизму пластиче­ской деформации Характерными элементами рельефа, являются ямки, размены которых варьируются в среднем от 4 до 12 мкм. Зародышами образо­ваний ямок служат неметаллические включения. Более значительное разрушение происходит по границам ферритных зерен. В средней зоне разрушение границ зерен проявляется бо­лее значительно. Разрушение самих зерен в крайних и средней зонах,, как это видно, практически одинаково.

Изучены фрактограммы поверхности стали 20, подвергнутые эро­зии в пароводяной среде таких же параметров, но содержащей октадециламин концентрации 100 мг/л, время испытаний 75 часов.

Разрушение стали происходит, по механизму пластической деформации. Элементами разрушения являются ямки и кратеры. Общий харак­тер эрозии относительно равномерный по всему сечению. Размеры ямок варьи­руются в более широких пределах от 5 до 35 мкм, Кратеры находятся в стадии зарождения Лишь отдельные из них достаточно глубокие (хотя вероятнее всего их появление вызвано не эрозией, а следами коррозии, возникшей в результате нарушения условий хранения образца у Заказчика). Об этом же свидетельствует та что кратеры более развиты в точке Т2 а не в точке Т3  как это следовало ожидать.

Механизм разрушения поверхности в обоих образцах одинаковый - пласти­ческая деформация с образованием ямок. В первую очередь разрушение проис­ходит по границам ферритных зерен, что объясняется наличием в этих местах поверхности значительно большего количества дефектов структуры.

Хотя образец, испытанный в пароводяной среде, содержащей морфолин, имеет более равномерное и незначительное разрушение поверхности, чем обра­зец, испытанный в среде с ОДА. однако с учетом времени испытаний (6 и 75 ча­сов) следует признать, что октадециламин является более эффективным ингиби­тором эрозии.

Преимущества перед известными аналогами

Рктадецилпмин является белее эффективным ингибитором эрозии по сравнению с морфолином и его лоя достижения одинакового эффекта требуется гораздо меньшее количесвто

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Соответствует технической характеристике изделия (устройства)

Технико-экономический эффект

Увеличен межремонтный срок службы второго контура АС на 50%

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

11.01.2007