Способ очистки поверхностей нагрева из нержавеющих сталей от металлоокисных отложений
Союз Советских
Соцнапнстнческнх
Респубпни
О П И С А Н И Е (,g584gs
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (гг)заявлено 16.07.80 (21) 2965379/29 22 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 23.08.82. Бюллетень № 31
Дата опубликования описания 25, 08. 82 (51) М. Кл.
28 6 9/00
l/С 23 G 5/02
1Ъоударстоеиный комитет
СССР до делаю изобретений и открытий (53) УДК 621,175. .004.1(088.8) (72) Авторы изобретения
В.П. Гольцев, А.Я. Каменев, А.В. Патокин и Е.Е. Федюшин (7l ) Заявитель
Институт ядерной энергетики АН Белорусской CCP (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА
ИЗ НЕРЖАВБОЩИХ СТАЛЕЙ ОТ МЕТАЛЛООКИСНЫХ
ОТЛОЖЕНИЙ
Изобретение относится к очистке металлических поверхностей от окалины и окисных отложений, а именно к способам очистки поверхностей нагрева от металлоокисных (хромоокисных, 5 железооки сных, ни кел ьоки сных и др.) отложений, и может быть использовано в ядерной энергетике и др. промышленностях.
Известен способ очистки поверх" ностей нагрева от окалины путем обработки их восстановителем, окислителем до полного разрыхления окалины и последующей промывки кислотным травителем. 15 о
Обработка ведется при 510-677 С, в качестве восстановителя используют Н СО, генераторный или крекинггаз, в качестве окислителя - смесь, содержащую 1-151 кислорода, водяной >о пар и азот $1).
Недостатком этого способа является использование кислотных травителей, вызывающих коррозию внутриреак2 торных деталей, а также его длительность и недостаточная эффективность по отношению к железоокисным отложениям, образующихся на элементах АЭС, использующих четырехокись азота в качестве теплоносителя и рабочего тела.
Целью изобретения является повышение эффективности очистки поверхностей нагрева из нержавеющих сталей от металлоокисных отложений и снижение коррозии, Поставленная цель достигается тем, что в качестве окислителя используют газообразную четырехокись азота при
20"200 С, а промывку осуществляют о водой.
Удаление металлоокисных отложений с поверхности нержавеющих сталей является более сложным, так как продукты окисления нержавеющих сталей являютcR химически более стойкими, чем окалины черных сталей. Этим объясняется более высокая коррозийная стойкость
Формула изобретения
ВНИИПИ Заказ 6256/бб Тираж 685 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
3 953428 нержавеющих сталей, по сравнению с черными, в окислительных средах ° Продукты коррозии, образующиеся в щелях и зазорах или в стесненных участках, приводят к возникновению расклинивающего эффекта, достаточного для разрушения металла, Этот эффект тем больше, чем больше отношение объема образовавшихся продуктов взаимодействия к прореагировавшему металлу. При взаимо- 1о действии четырехокиси азота (N204) о с нержавеющими сталями при 20-200 С происходит образование солеподобных веществ, нитратополеплексов, твердых кристаллических веществ, растворимых в воде, в 4-5 раз превосхедящих объем обычных, например тетранитроферрат окис лов нитрозония (ЙО" ) (Ге(МО )+), При достижении 200 С указанные продукты плавятся и разлагаются на окислы.
Такой характер продуктов коррозии в Й О делает возможным усиление химического воздействия N О, с железом, никелем в низкотемпературной области 20-200 С с максимумом при 130" о
160 С и минимумами при 20 —.. 200 С, Сущность изобретения заключается в следующем.
Использовано комплексное механохимическое воздействие на отложения, включающее частичное восстановлениеактивирование наносных окисных отложений газообразным восстановителем, с последующим окислением технически чистой газообразной N 04 при 20-200 С
35 и заключительной промывкой котловой водой. Процесс повторяют до полного удаления отложений, В процессе обработки поверхностей нагрева восстановителем происходит активация отложений на по ве рхности, в у глублени ях, порах;. микротрещинах, причем восстановленные продукты остаются в целях и трещинах.
При воздействии 11 04 происходит твердофазная реакция с образованием крис45 таллических продуктов, объем которых значительно превышает объем восстанов1 ленных, вследствие чего образуются высокие напряжения в наносах, приводя щие к механическому их скалыванию, . 50 иэмельчению, рааширению сети трещин.
Последующая и ромыв ка водой и ри водит к растворению кристаллов нитрокомплексов, проникновению воды по трещинам и порам, что способствует более полному удалению отколовшихся частиц отложений и их удалению с потоком воды.
Затем очищаемый аппарат просушивают горячим воздухом, продуктами сгорания газа или нефтепродуктов и процесс мо жет быть повторен, если степень удаления отложений недостаточна, Пример удаления металлоокисных отложений, образовавшихся в процессе работы на поверхностях теплообменника АЭС, использующей диссоциирующий теплоноситель на основе N 04 .
После остановки АЭС на йрофилактическое техобслуживание через ° очищенный контур теплообменника прокачивается восстановитель - окись углерода о при 600 С и 5 атм, затем восстановитель сдувается, контур продувается азотом, вакуумируется и заполняется газообразной технически чистой четыо рехокисью азота при 120 С и 20 атм.
Через некоторое время N>0 удаляется в специальные емкости, контур промывается водой. Отделенная окалина собирается при помощи фильтров и отстойников. Через контур для осушения продувается сухой горячий азот, за" тем контур вакуумируется. При необходимости процесс повторяется до полного удаления отложений.
Предлагаемый способ позволит повысить эффективность очистки поверхностей нагрева из нержавеющих сталей, снизить их коррозию, не требует дополнительного сложного оборудования, Способ очистки поверхностей нагрева из нержавеющих сталей от металлоокисных отложений путем последовательной обработки их при нагревании восстановителем, окислителем и промывкой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки и снижения коррозии, в качестве окислителя используют газообразную четырехокись азота. при температуре
20-200 С, а промывку осуществляют водой.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Англии Г 1363927, кл. С 7 Е, 1974.
