Электрохимический и химический механизмы эрозионно-коррозионного процесса разрушения рабочих лопаток влажнопаровых турбин под воздействием электризованной влаги
Аннотация
Статья посвящена электрохимическому и химическому аспектам эрозионно-коррозионного разрушения поверхностного слоя рабочей лопатки влажнопаровой турбины под воздействием электризованного рабочего тела. Рассмотрена гипотеза о комплексном механо-химико-электрохимическом механизме вымывания хрома и железа из поверхностного слоя металла рабочей лопатки при разрушении оксидной пленки под воздействием высокоскоростного потока влажного пара. Проанализированы различные варианты этого процесса для положительной, отрицательной, квазинейтральной и нейтральной электризации влажного пара. Теоретически показана возможность наводороживания поверхностей рабочих лопаток под воздействием отрицательно заряженных капель. Повреждение лопаток в этом случае подобно повреждению от анодного травления. Также показано, что процесс наводороживания поверхности лопатки имеет место в любом случае и для электрически заряженных капель, и для нейтральных. Однако в случае нейтральных капель интенсивность процесса незначительна. Проведено экспериментальное исследование поверхности рабочей лопатки с эрозионным повреждением из последней ступени турбины ВК-50 ЛМЗ, отработавшей свой ресурс. Определено количественное содержания хрома в вырезанном из лопатки образце стали. Обнаружено уменьшение содержания хрома в поврежденном эрозией поверхностном слое лопатки. Для проверки гипотезы о схожести процесса анодного электротравления с процессом разрушения поверхности под действием отрицательно заряженных капель проведен электрохимический эксперимент на модельном образце хромистой стали 20Х13. Показано, что рельефы поврежденных участков на модельном образце после анодного травления и на исследуемой лопатке в зоне воздействия отрицательно заряженных капель подобны. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили наличие комплексного механо-химико-электрохимического процесса разрушения лопатки. На основе полученных данных сформулированы рекомендации по продлению ресурса лопаток турбомашин.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2021 А. А. Тарелин, В. Л. Швецов, В. Г. Михайленко, А. В. Нечаев, А. Е. Хиневич
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NoDerivatives» («Атрибуция — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
Авторы, публикующиеся в этом журнале, соглашаются со следующими условиями:
- Авторы оставляют за собой право на авторство своей работы и передают журналу право первой публикации этой работы на условиях лицензионного договора (соглашения).
- Авторы имеют право заключать самостоятельно дополнительные договора (соглашения) о неэксклюзивном распространении работы в том виде, в котором она была опубликована этим журналом (например, размещать работу в электронном хранилище учреждения или публиковать в составе монографии), при условии сохранения ссылки на первую публикацию работы в этом журнале.
- Политика журнала позволяет размещение авторами в сети Интернет (например, в хранилищах учреждения или на персональных веб-сайтах) рукописи работы, как до подачи этой рукописи в редакцию, так и во время ее редакционной обработки, поскольку это способствует возникновению продуктивной научной дискуссии и позитивно отражается на оперативности и динамике цитирования опубликованной работы (см. The Effect of Open Access).
