Стабильность рабочих тел энергетических циклов R218 (C_3F_8) И R31-10 (C_4F_(10)) при температурном воздействии

摘要

Представлены результаты исследований начальной стадии термического разложения фторуглеродов в условиях, близких к реальному термическому воздействию в турбинном цикле ТЭС и АЭС. Исследования выполнены при постоянном (время экспозиции составляло 4 ч) и циклическом (до 10~6 циклов) режимах нагрева в диапазоне температур 500 - 670°C. Проведён сравнительный масс-спектрометрический анализ состава фторуглеродов до и после каждой серии испытаний, в результате определены температурные границы начала термического разложения фторуглеродов при циклическом и постоянном нагреве при непосредственном контакте с конструкционными материалами. Началом термического разложения фторуглеродных соединений можно считать температуру 600°C. Также на основании масс-спектрометрического анализа определён момент начала коррозионного воздействия фтор-иона на конструкционные материалы при термическом разложении фторуглеродов. По наличию пика иона SiF_3~+ на масс-спектре определены температуры начала глубинной коррозии конструкционных материалов. Термическая граница коррозионной устойчивости образцов совпадает с точкой начала термического разложения фторуглеродов. Наихудшими коррозионными качествами обладают образцы кремнийсодержащей стали. Кремний и титан служат катализаторами разложения фтористых соединений при нагреве. В исследованиях подтверждена возможность применения методики определения начала глубинной коррозии для фторуглеродов, изначально разработанной для элегаза.