Минимально допустимые отношения временного сопротивления при рабочей температуре к временному сопротивлению при комнатной температуре

#G0 Марка стали	Температура, °С	Минимально допустимое отношение
12МХ, 15ХМ	500-510	0,60
12Х1МФ	560-570	0,48
	540-545	0,55
	500-510	0,58

Исследования состава металла проводят химическим аналитическим или спектральным методами. Для определения содержания углерода, серы и фосфора чаще применяют химический анализ, а содержание марганца, кремния и легирующих элементов определяют спектральным методом. Результаты химического анализа также сравнивают с требованиями технических условий на поставку металла, при этом не следует забывать о том, что в изделии отклонения по химическому составу могут быть больше, чем допускается по ковшовой пробе.

Металлографическое исследование поврежденного металла должно охватить зоны, примыкающие к месту разрушения и удаленные от него. Начинать исследование следует с просмотра шлифов при малых увеличениях (х100), когда охватывается сразу относительно большое поле зрения, и затем переходить к большим увеличениями (х500). Если необходимо уточнить строение границ зерен, получить информацию о деталях структуры, то применяют большие увеличения (практически до х1000-х1200) или электронную микроскопию (используют метод реплик или растровый электронный микроскоп). В частности, большие увеличения позволяют ответить на вопрос, имеется ли пористость по границам зерен и какова величина пор. Этот вопрос возникает при исследованиях металла длительно работавших в условиях ползучести элементов с целью оценки дальнейшей их работоспособности или возможности восстановительной термической обработки.

Длительная эксплуатация металла при высокой температуре или кратковременный большой перегрев сверх расчетной температуры вызывают изменения в структуре металла. Влияние длительной эксплуатации на структуру рассмотрено в разд. 2.4.

В состоянии поставки малоуглеродистая сталь после охлаждения на воздухе с прокатного нагрева имеет структуру из феррита и пластинчатого перлита. На рис. 2.26 представлена диаграмма состояний железо-углерод, которой удобно пользоваться при анализе превращений, происходящих в структуре углеродистой стали при последующих нагреве и охлаждении.

При кратковременном перегреве углеродистой стали до температуры, близкой к Ас, (рис. 2.26), т.е. до 650-715°С, наблюдается интенсивная сфероидизация перлита. При нагреве несколько выше 727°С по границам ферритных зерен появляются зародыши аустенитных зерен, которые в процессе дальнейшего охлаждения превращаются в мелкие зерна перлита, расположенные среди более крупных зерен феррита. Перегрев значительно выше Асвызывает интенсивный рост зерна, границы спрямляются. При медленном охлаждении получается феррито-перлитная структура.

Рис. 2.26. Диаграмма состояний сплава железо-углерод

Если перегрев так высок, что превышена температура начала превращения перлита в аустенит (727°С для углеродистой стали), то в микроструктуре металла разрушенных труб поверхностей нагрева из углеродистой и низколегированных перлитных сталей около места разрушения можно наблюдать участки образования мартенсита. Это происходит потому, что аустенит при очень резком охлаждении струей воды или пара, вырывающейся с большой скоростью из разрыва, закаливается на мартенсит. В таком случае твердость металла около места разрыва существенно выше, чем на тыльной стороне трубы в том же сечении.

При исследовании микроструктуры около места разрушения вследствие перегрева часто можно зафиксировать растрескивание металла по границам зерен. В микроструктуре труб из аустенитной стали 12Х18Н12Т при длительном перегреве до температуры, существенно выше расчетной, имеет место выпадение -фазы. На микрошлифах -фаза протравливается более сильно и выглядит более темной; она располагается по границам зерен (рис. 2.27).

Рис. 2.27. Структура стали 12Х18Н12Т после перегрева в процессе эксплуатации, х500

Дополнительную информацию о температуре эксплуатации и продолжительности перегрева труб можно получить по толщине и строению оксидных пленок. Трубы и лист после изготовления на металлургическом заводе проходят травление для удаления окалины. Поэтому остаточная технологическая окалина тонкая, и при анализе повреждений ею можно пренебречь.

Толщина оксидной пленки, образующейся вследствие окисления в газовой или паровой среде, зависит от времени и температуры эксплуатации. В первом приближении закономерность утонения стенки трубы вследствие коррозии описывается следующим уравнением:

где - константа, зависящая от стали и от состава продуктов сгорания; - основание натурального логарифма; - энергия активации процесса коррозии (константа зависит также от состава стали и состава продуктов сгорания); R - универсальная газовая постоянная; T - абсолютная температура поверхности металла; n - константа; - время окисления.

Зависимость утонения стенки от времени и температуры в парах воды, воздухе и продуктах сгорания всего энергетического топлива приведена в [72, 133]. Для приближенного перехода от утонения толщины стенки к толщине окалины можно пользоваться зависимостью где - толщина окалины.

При большом перегреве окалина легко отслаивается и осыпается. На рис. 2.28 показан внешний вид экранной трубы котла Е-1-0,9, перегретой из-за глубокого упуска воды в котле. Таким образом, металловедческий анализ может оказать важную помощь в анализе причин повреждений элементов котлов и трубопроводов в эксплуатации.

Рис. 2.28. Пережженная при упуске воды экранная труба из стали 20 котла Е-1,0-0,9

#G1#M12293 0 1200003903 79 1140112517 1108531381 2308582340 3347530074 1361937268 79 77Переход к продолжению документа осуществляется по ссылке#S#T61440

#P 6 0 65535 0 0000#G0Введение

1 ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО НАДЗОРА ЗА БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ ОБЪЕКТОВ КОТЛОНАДЗОРА

1.1. Регулирование вопросов обеспечения безопасной эксплуатации объектов котлонадзора

1.2. Объекты котлонадзора

1.3. Техническое освидетельствование объектов котлонадзора

1.4. Особенности технических освидетельствований сосудов высокого давления

Рис. 1.1. Места замера твердости на корпусах и крышках сосудов, подвергшихся аварийным температурным воздействиям

1.5. Техническое освидетельствование гидролизных аппаратов и сульфитно-варочных котлов

Рис.1.2. Устройство гидролизного аппарата

Рис. 1.3. Способы ультразвукового контроля сварных соединений

Рис. 1.4. Схема сканирования при ультразвуковом контроле сварного шва

Рис. 1.5. Схема сканирования при ультразвуковом контроле пересечений (а) и сопряжения (б) сварных швов

Рис. 1.6. Схема контроля углового сварного соединения

Рис. 1.7. Схема сканирования при контроле металла стенок корпуса

Рис. 1.8

Рис. 1.8. Пример оформления карты контроля

Рис. 1.9. Характерное развитие трещин в заклепочных соединениях

Рис. 1.10

Рис. 1.11

Рис. 1.12. Рабочее положение искателя при контроле металла вокруг заклепки (на испытательном образце)

Рис. 1.13. Схема сканирования при ультразвуковом контроле накладок заклепочных соединений (стрелками показано направление перемещения искателя)

Рис. 1.14 Схема перемещения искателя при выявлении трещин в "мостиках" металла крайнего ряда заклепок корпуса сосуда (под накладками)

Рис. 1.16. Настройка скорости развертки для проверки крайнего ряда заклепок обечайкел

Рис. 1.15. Проверка угла наклона искателя по испытательному образцу (настройка чувствительности)

Рис. 1.17. Определение условной высоты дефекта

Рис. 1.18. Определение условной протяженности дефекта

1.6. Особенности технического освидетельствования некоторых видов сосудов, работающих под давлением

Рис. 1.19. Схема контроля основного металла корпуса реактора (в каждой точке искатель поворачивают на 360°)

Рис. 1.20. Схема ультразвукового контроля сварных соединений реакторов

Рис. 1.21. Схема перемещения искателя при контроле сварного соединения

Рис. 1.22. Изменение вероятности: а - безотказной работы корпусов теплообменников

1.7. Дополнительные требования по проведению испытаний при техническом освидетельствовании сосудов и аппаратов блоков разделения воздуха

Рис. 1.23. Принципиальная схема пневматического испытания на прочность сосудов и аппаратов блока разделения воздуха

1.8. Внутризаводской технический надзор

2. КОНТРОЛЬ НАДЕЖНОСТИ МЕТАЛЛА И СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ КОТЛОВ И ТРУБОПРОВОДОВ ПАРА И ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ

2.1. Организация контроля металла паровых и водогрейных котлов и трубопроводов пара и горячей воды

2.2. Входной контроль металла теплоэнергетических установок с давлением 9 МПа и выше

2.3. Основные методы контроля качества металла и сварных соединений котлов и трубопроводов

Рис. 2.1. Схема измерения твердости прибором Польди-Хютте

Рис. 2.2. Образцы для определения ударной вязкости с U-образным надрезом (а), с V-образным надрезом (б) и с трещиной (в)

Рис. 2.3. Схема нагружения образца при испытании на ударный изгиб (а) и схема установки образца на опоры копра при испытании (б)

Рис. 2.4. Общий вид переносного микроскопа ММУ-1

Рис. 2.5. Схема получения оттисков для металлографического исследования

Рис. 2.6. Схема контроля сварных швов методом просвечивания

2.4. Общие принципы организации эксплуатационного контроля за состоянием металла и сварных соединений основных элементов котлов, турбин и трубопроводов тепловых электростанций

2.5. Наблюдение за станционными трубопроводами в эксплуатации

Рис. 2.7. Микроструктура стали 20

Рис. 2.8. Реперы на паропроводной трубе: а - схема расположения реперов в сечении трубы

Рис. 2.9. Схема вырезки образцов из трубы паропровода

Рис. 2.10. Индикатор перемещений паропровода

2.6. Наблюдение и контроль за змеевиками поверхностей нагрева, водоопускными трубами, коллекторами и внутрикотельными трубопроводами

Рис. 2.11. Схема контроля места ввода воды в камеру впрыскивающего пароохладителя

Рис. 2.12. Номограмма для определения расчетного количества пусков до полного первичного контроля для барабанных котлов

Рис. 2.13. Прибор-измеритель для определения условного показателя отклонения профиля поперечного сечения гиба от круговой формы

Рис. 2.14. Номограмма для определения допускаемого числа пусков от начала эксплуатации до контроля при расчете по овальности

Рис. 2.15. Номограмма для определения допускаемого числа пусков от начала эксплуатации до контроля при расчете по

2.7. Наблюдения и контроль за металлом барабанов паровых котлов высокого давления

Рис. 2.16. Схема расположения трещин около шва приварки лапы затвора лаза и у шва приварки усиления кромки лаза (здесь также показана схема выхода расслоений листа на кромку лазового отверстия)

2.8. Контроль металла элементов котлов и трубопроводов после достижения паркового ресурса

2.9. Ремонт барабанов котлов высокого давления

Рис. 2.17. Выборка дефектных мест в барабанах

Рис. 2.18. Ремонт штуцеров барабанов

Рис. 2.19. График типового режима термической обработки барабана из стали 16ГНМ после сварки и наплавки (в скобках данные для стали 22К)

Рис. 2.20. Схема наложения валиков при ремонтной наплавке мест выборок в барабане

2.10. Восстановительная термическая обработка паропроводов тепловых электростанций

Рис. 2.21. Зависимость радиуса или диаметра полностью заращиваемой поры в перлитной паропроводной стали от температуры нагрева (цифры у кривых) и времени выдержки

Рис. 2.22. "Тепловая волна", движущаяся по трубопроводу при индукционном нагреве подвижным индуктором

Рис. 2.23. Термокинетическая диаграмма для стали 12Х1МФ с наложенными на нее расчетными кривыми охлаждения

Рис. 2.25. Схема типовой установки повышенной частоты для термообработки сварных соединений и восстановительной термообработки паропроводов

2.11. Предупреждение возгорания топлива и отложений в котлах с целью защиты металлических конструкций от повреждений

2.12. Методика анализа повреждений металла котлов, сосудов и трубопроводов

Рис. 2.26. Диаграмма состояний сплава железо-углерод

Рис. 2.27. Структура стали 12Х18Н12Т после перегрева в процессе эксплуатации, х500

Рис. 2.28. Пережженная при упуске воды экранная труба из стали 20 котла Е-1,0-0,9

#E#T61441

Эксплуатация объектов котлонадзора. Справочник (Начало)

#M12291 1200003493Справочник#Sот 01.01.96

#M12291 9000039Различные информационные источники#S

#M12291 9000002Действующий#S

Опубликован: Официальное издание, М.: НПО ОБТ, 1996 год

#T61443

#P 3 512 1 6 1200001300 1200001301 1200001358 1200001359 1200003160 1200003666 0000

ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод

Постановление Госстандарта СССР от 20.12.82 N 4923

ГОСТ от 20.12.82 N 7512-82

ГОСТ 14782-86 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые

Постановление Госстандарта СССР от 17.12.86 N 3926

ГОСТ от 17.12.86 N 14782-86

#E#T61444

#P 3 129 1 21 0000#E#T61445

#P 3 512 479 1 850900017 0000ГЭ - Главный энергетик

#E#F1 0700CC070101#F1 0D00CF070A19#F1 1400CF070A16#F2 01003700DDEAF1EFEBF3E0F2E0F6E8FF20EEE1FAE5EAF2EEE220EAEEF2EBEEEDE0E4E7EEF0E02E20D1EFF0E0E2EEF7EDE8EA2028CDE0F7E0EBEE29#F2 11001300CEF4E8F6E8E0EBFCEDEEE520E8E7E4E0EDE8E5#F2 11001500CC2E3A20CDCFCE20CEC1D22C203139393620E3EEE4#F5 0200E3FE5232#F5 020024B4B732#F5 0400A5998647#F5 050067548900#F5 0E0042548900#F5 150014918647#F5 150015918647#F5 15004E918647#F5 15004F918647#F5 150058988647#F5 1500529A8647#F5 190043B4B732#F5 1F0031B4B732#F5 00046D9A8647#F5 4C0438B4B732