耐高温不锈钢管在高温高压水蒸气的使用性能
耐高温不锈钢管在高温高压条件下,不锈钢在水蒸气中的氧化速率比在空气中快得多。耐高温不锈钢管从水蒸气高温氧化机理出发,得出了耐高温不锈钢管1Cr18Ni9Ti在高温水蒸气中氧化的物理模型,氧化膜结构由外层和内层构成,外层的主要成分为Fe3O4,内层为尖晶石型的铁铬镍氧化物(Fe,Ni,Cr)3O4。耐高温不锈钢管在高温高压水蒸气中氧化的外氧化和内氧化模型。根据Wagner理论,受扩散控制的氧化膜厚度与时间成抛物线关系。通过简化假设建立氧的单向扩散外氧化模型,耐高温不锈钢管内氧化则采用氧与Cr的双向扩散反应模型。氧化速率主要受燃气温度、压强、水蒸气浓度和燃气流速等因素的影响,通过计算论证,这些影响因素均会使氧化进程加快,尤其温度对氧化速率的影响最大。通过扩散元素的浓度计算表明,不锈钢氧化一段时间后,耐高温不锈钢管在外氧化膜和内氧化膜中的扩散元素氧近似成线性分布。在内氧化前沿处,氧和Cr元素完全反应,氧和Cr的浓度近似为零。耐高温不锈钢管随着氧化时间的增加,氧的渗透深度也增加。氧化膜对耐高温不锈钢管的传热产生极大的影响
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