Файл: Антикайн, П. А. Надежность металла паровых котлов и трубопроводов.pdf

приходится особенно считаться в таких деталях, как болты и шпиль­ ки, имеющих острые надрезы и выточки — концентраторы напряже­ ний, и поэтому дополнительно снижающих сопротивляемость удар­ ным нагрузкам.

При возникновении тепловой хрупкости ударная вязкость при рабочих температурах остается на достаточно высоком уровне н относительное сужение и относительное удлинение ме изменяются.

Развитие тепловой хрупкости зависит от химического состава стали, температуры и времени выдержки. Процесс ускоряется при работе деталей под напряжением или после пластической деформа­ ции. Присадка молибдена задерживает ого развитие, но не устра­ няет полностью. Особенно склонны к теплопой хрупкости низколеги­

Тепловой хрупкости подвержены также высоколегированные ста­ ли аустенитного класса. Наименее чувствительны к тепловой хруп­ кости хромомолибденовые и хромомолпбденовападневые стали.

В последнее время для изготовления поверхностей нагрева и паропроводов мощных энергетических блоков применяют 12%-иую хромистую безникелевую сталь ЭИ756. В исходном состоянии ее структура состоит из сорбита отпуска и S-феррита. Эта сталь обладает хоро­ шей коррозионной стойкостью в продуктах сгорания ма­ зута, существенно превышающей стойкость аустенитпых сталей. Хромистые 12%-ные стали — термически упроч­ няемые . Они могут работать при температуре не выше 620°С; при более высокой температуре очень быстро разупрочняются.

Н а рис. 14 показано, как изменяются средние меха­ нические свойства металла большого количества кон­ трольных участков, установленных в конвективном и ширмовом пароперегревателях котла ТТК-41 блока мощ­ ностью 300 Мет. Из - за дисперсионного твердения наблю ­ дается некоторое упрочнение металла при снижении

структуры и свойств в процессе эксплуатации. Трубы из стали аустенитного класса поставляются в аустеиизированном состоянии. Д о эксплуатации структура болыпин-

44

45

перегрева из стали 12X1МФ (блок мощності.ю 300 Мет), в которыіі попала короткая обечайка из углеродистой стали 20. Паропровод

жно быть не менее 0,7 м, так как сварные соединения с усилением сварного шва, охватывающие пояса и флан ­ цы, препятствуют свободному развитию ползучести.

Все места измерения должны иметь надежную съемную тепло­ вую изоляцию с такой же теплопроводностью, какую имеет н тепло­ вая изоляция на остальных участках паропровода. Если съемная изоляция значительно менее теплопроводна, то в месте измерения

46

разцах, изготовленных из вырезанного куска трубы, ис­ следуют микроструктуру и механические свойства стали и производят карбидный анализ, который позволяет определить количество карбидообразующих легирующих элементов, перешедших в карбиды .

Вопрос о возможности эксплуатации паропровода, на­ копившего остаточную д е ф о р м а ц и ю 1% или более, реша­ ется комиссией районного энергетического управления с включением представителя областной организации Госгортехнадзора и научно-исследовательских организаций.

Если трубы признали непригодными д л я дальнейшей эксплуатации из-за того, что они накопили остаточную

д е ф о р м а ц ию около 1%, или из-за сильного изменения механических свойств, то возможна либо их замена, ли­ бо восстановительная термическая обработка. Часто экономически выгоднее провести нормализацию или нор­ мализацию с отпуском перлитных паропроводных труб. При этом происходит восстановление структуры и меха­ нических свойств, легирующие элементы возвращаются в твердый раствор в феррите и трубы могут эксплуати­ роваться в дальнейшем как новые.

Н е следует забывать о контроле сварных соединений и металла элементов паровых котлов и паропроводов, работающих при температуре ниже 450°С. В этих эле­ ментах не наблюдается ползучесть и отсутствуют струк­ турные измерения. Н о в сварных соединениях в процес­ се эксплуатации могут развиваться трещины, а стенки труб утоняться от коррозии и эрозии потоком воды, ис­ текающей с большой скоростью.

Д л и т е л ь н а я безаварийная работа сварных соединений при температуре ниже 450 °С еще не является гарантией их надежной работы в дальнейшем . Поэтому в процессе эксплуатации лаборатория металлов станции или район­ ного энергетического управления д о л ж н ы осуществлять периодический контроль сварных соединений трубопро­ водов с н а р у ж н ы м диаметром более 100 мм. Контроль включает внешний осмотр и ультразвуковую дефектоско­ пию. Этот контроль при давлении 100 кгс/смг и выше производится в первый капитальный ремонт и через к а ж ­ дые 30—35 тыс. ч эксплуатации . Н а трубопроводах с дав ­

И З М Е Н Е Н ИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ СТАЛИ В ПРОЦЕССЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И МОНТАЖА

3-1. ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ СВАРКА

Сварку поверхностей нагрева трубопроводов в завод­ ских, монтажных и ремонтных условиях осуществляют электродуговым способом. Н а монтаже блоков 300 Мет и более широко применяют аргоно-дуговую сварку. Пр и ремонте труднодоступных стыков поверхностей нагрева иногда используют газовую сварку.

50