Термический перенос - масса
Cтраница 2
Серьезную опасность представляют некоторые примеси, присутствующие в жидкометаллических теплоносителях. Общепризнано, например, усиление коррозионного воздействия натрия на конструкционные металлы вследствие наличия в жидком металле примеси кислорода. Относительно механизма влияния кислорода на процесс термического переноса массы жидким натрием пока нет единого мнения. По предположению Хорсли [214], при воздействии на железо натрия, загрязненного кислородом, в горячей зоне контура образуется двойная окись ( Na2O) 2FeO, которая, будучи перенесенной потоком в холодную зону, диссоциирует, так как она нестабильна при низких температурах. По мнению Б. А. Невзорова [215], усиление воздействия среды связано с тем, что кислород находится в натрии в ионной форме. Это, как он полагает, создает возможность образования непосредственно окиси железа. [16]
При растворении атомы твердого металла переходят в жидкий теплоноситель, образуя раствор. По мере увеличения концентрации растворяемого компонента процесс замедляется, а по достижении уровня насыщения - прекращается. Этот процесс имеет место в изотермических условиях. Термический перенос массы наблюдается, когда по циркуляционному контуру существует перепад температур. Растворение в горячей зоне происходит интенсивнее, чем в остальных. [17]
Испытание аустенитных хромоникелевых сталей при более высокой температуре показало следующее. При температуре около 650 С чрезвычайно ускоряется процесс науглероживания. Примерно при 700 С может происходить диффузионное сваривание конструкционных элементов. При 800 С наблюдается термический перенос массы, сопровождающийся межкристаллитной коррозией. [18]
Важным фактором, влияющим на скорость растворения твердого металла, является наличие примесей в расплавленном металле. К таким примесям в первую очередь относится растворенный в жидком металле кислород. Так, например, хромоникелевая аустенитная нержавеющая сталь в расплавленном натрии в присутствии кислорода может обнаруживать межкристаллитную коррозию. Наличие растворенного в жидком металле кислорода может вызывать также термический перенос массы металла. [19]
 |
Схема динамических испытаний образца в качающейся ампуле. [20] |
В вышеописанной установке проводят статические испытания на коррозионную устойчивость. Однако в ней могут быть проведены также и динамические испытания. Для динамических испытаний на коррозию используют разновидность термического цикла для низких скоростей и схему насоса для более высоких скоростей. Общая особенность динамических испытаний в изотермических условиях заключается в отсутствии воздействия термического переноса массы и непостоянстве скорости коррозии, которая затухает во времени. Поэтому наиболее целесообразно в изотермических условиях изучать эрозионное воздействие жидких металлов. При достаточно большом объеме жидкого металла и малом времени испытания возможен учет воздействия и от термического переноса массы. [21]
Таким образом, коррозионное разрушение тех или иных конструкционных материалов в жидких металлах может происходить в результате протекания различных процессов. Обычно разрушение бывает следствием одновременного протекания нескольких процессов. Доля влияния отдельных процессов, их взаимодействие зависят от природы твердого и жидкого металла, температуры и ее перепада в системе, скорости движения жидкого металла и наличия в нем примесей. Однако для каждого жидкого металла, используемого в качестве теплоносителя, имея в виду его взаимодействие со сталями, можно указать фактор, который обычно доминирует в процессе коррозии. В среде тяжелых металлов - висмута, свинца и их сплавов - определяющим фактором в коррозионном поражении является простое растворение и термический перенос массы. В натрии, калии и их сплавах коррозионная стойкость зависит в наибольшей степени от примеси кислорода в жидком металле. В литии и ртути на металлы могут оказать воздействие термический перенос массы и действие примесей в равной мере. [22]
 |
Схема динамических испытаний образца в качающейся ампуле. [23] |
В вышеописанной установке проводят статические испытания на коррозионную устойчивость. Однако в ней могут быть проведены также и динамические испытания. Для динамических испытаний на коррозию используют разновидность термического цикла для низких скоростей и схему насоса для более высоких скоростей. Общая особенность динамических испытаний в изотермических условиях заключается в отсутствии воздействия термического переноса массы и непостоянстве скорости коррозии, которая затухает во времени. Поэтому наиболее целесообразно в изотермических условиях изучать эрозионное воздействие жидких металлов. При достаточно большом объеме жидкого металла и малом времени испытания возможен учет воздействия и от термического переноса массы. [24]
Таким образом, коррозионное разрушение тех или иных конструкционных материалов в жидких металлах может происходить в результате протекания различных процессов. Обычно разрушение бывает следствием одновременного протекания нескольких процессов. Доля влияния отдельных процессов, их взаимодействие зависят от природы твердого и жидкого металла, температуры и ее перепада в системе, скорости движения жидкого металла и наличия в нем примесей. Однако для каждого жидкого металла, используемого в качестве теплоносителя, имея в виду его взаимодействие со сталями, можно указать фактор, который обычно доминирует в процессе коррозии. В среде тяжелых металлов - висмута, свинца и их сплавов - определяющим фактором в коррозионном поражении является простое растворение и термический перенос массы. В натрии, калии и их сплавах коррозионная стойкость зависит в наибольшей степени от примеси кислорода в жидком металле. В литии и ртути на металлы могут оказать воздействие термический перенос массы и действие примесей в равной мере. [25]
Страницы: 1 2