ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Эксплуатационная надежность гибов необогреваемых труб, транспортирующих воду, пароводяную смесь и насыщенный или слабоперегретый пар из "Металлы и расчет на прочность котлов и трубопроводов Издание 3 " В общем объ ме затрат на сооружения современной тепловой электростанции трубопроводы по стоимости поставляемого оборудования составляют до 10%, по стоимости монтажа до 15% и по трудоемкости монтажа свыше 20% [29]. [c.160] Трубопроводы изготавливаются крупными блоками, требующими минимальных затрат труда и времени при монтаже на электростанции. Размер блоков ограничивается габаритам- , допускаемыми по условиям транспортирования по железной дороге, и длиной выдвижного пода термической печи при необходимости проведения отпуска гибов и сварных соединений после изготовления блока. [c.160] Основными элементами трубопроводных блоков служат прямые участки и гибы. Основной способ соединения элементов в заводских условиях — автоматическая сварка под слоем флюса реже используется ручная электродуговая сварка. По массе гнутые участки трубопроводов повышенного, высокого сверхкритического давления из углеродистых сталей составляют около 40% трубопроводов из перлитных жаропрочных сталей — около 55%. [c.160] Заводские блоки подразделяются на прямые, плоские и пространственные. Прямые блоки имеют общую прямую ось, по которой и собираются элементы блока стыковыми сварными швами в поворотном положении. У плоских блоков оси элементов, входящих в состав блока, лежат в одной плоскости. Пространственные блоки имеют отдельные элементы, выходящие по одну сторону за плоскость блока. [c.160] Для сварки блоков используются сварочные манипуляторы, расширяющие возможности получения сварных соединений в поворотном положении при помощи автоматической сварки под слоем флюса. Такой технологический процесс можно наладить лишь при заводском индустриальном производстве. [c.160] При проектировании станционных трубопроводов основой служат отраслевые стандарты на сортамет труб, стандарты на детали трубопроводов, нормы расчета на прочность, регламентирующие расчет по выбору основных размеров, руководящие технические материалы по поверочным расчетам на прочность, требования к габаритным размерам, конфигурации и составу трубопроводных блоков и ряд других нормативно-технических документов. Эта документация позволяет набрать заданную генеральным проектантом трассу паропровода из унифицированных элементов заводского изготовления. Резко ограничивается номенклатура используемых элементов их можно изготавливать крупными сериями по стабильной прогрессивной технологии. [c.161] На протяжении длительного времени трубопроводы, работающие в условиях ползучести металла — при 450° С и выще, выпускались на расчетный срок службы 100 тыс. ч. В настоящее время они выпускаются на расчетный срок службы 200 тыс. ч. [c.161] В процессе эксплуатации износ трубопроводов, работающих при температуре ниже 450° С, связан с коррозией, эрозией и тепловой усталостью. При температуре выше 450° С важную роль играют ползучесть и структурные изменения металла. [c.161] При эсплуатации паропроводов высоких, сверхвысоких и сверхкритических параметров пара происходят изменения в строении как ферритной, так и перлитной составляющей. [c.162] Рассмотрение начнем с анализа превращений, которые происходят в ферритных зернах перлитных жаропрочных сталей — наиболее мягкой и податливой структурной составляющей. Феррит упрочнен из-за растворения в нем углерода, молибдена, хрома и ванадия. В теле ферритных зерен имеются мелкодисперсные карбиды. Их роль особенно велика в упрочнении феррита хромомолибденованадиевых сталей. Мелкие карбиды, равномерно распределенные в ферритной матрице, затрудняют пластическую деформацию, так как препятствуют движению дислокаций. При коагуляции карбидов их количество уменьщается, а размеры увеличиваются. Препятствий для движения дислокаций становится меньше. Это явление в значительной степени объясняет изменение механических свойств перлитных сталей. В процессе эксплуатации ферритная матрица обедняется легирующими элементами из-за ухода их в карбидную фазу. Изменяется фазовый состав карбидов. [c.162] В случае, если отпуск не приводит к достаточно полному выделению карбидов из твердого раствора в феррите, в процессе эксплуатации по дислокациям выпадают вторичные фазы и тра-вимос Уь феррита повышается. [c.162] При продолжительной эксплуатации наблюдается увеличение размеров карбидов, а количество их обычно уменьшается. Процесс увеличения размеров карбидных включений в феррите во врёмя эксплуатации происходит и в том случае, если при отпуске было достигнуто относительно стабильное состояние по количеству выпавшей вторичной фазы. Когда при отпуске образуются крупные карбиды, при эксплуатации по полю ферритного зерна между ними возможно выпадение мелких карбидов с последующей их коагуляцией. [c.162] Процесс начинается с деления пластинок цементита или сложных карбидов, входя[цнх в состав перлита, иа отдельные частицы, которые в дальнейшем принимают сферическую форму. Одновременно происходит объединение мелких карбидов в более крупные. По границам зерен появляется большое количество глобулярных карбидов. Границы утолщаются. Карбиды основных легирующих элементов — молибдена, хрома и ванадия — более устойчивы против сфероидизации, чем цементит. Алюминий, вводимый в перлитную сталь для раскисления или улучшения жаростойкости, способствует сфероидизации. [c.163] Наибольшее влияние на скорость сфероидизации оказывает температура. [c.163] Сфероидизация значительно увеличивает скорость ползучести стали, на временном сопротивлении сказывается меньше, снижая его на 10—15%. Относительное сужение и относительное удлинение повышаются. На ударной вязкости сфероидизация отражается обычно слабо, однако в тех случаях, когда сфероиды образуются преимущественно по границам зерен, ударная вязкость снижается. [c.163] В процессе длительной эксплуатации углеродистых и перлитных жаропрочных сталей по границам зерен образуются глобулярные карбиды, имеющие большие размеры, чем карбиды, выпавшие внутри ферритных зерен. Границы зерен утолщаются. На границе кристаллические решетки с различной ориентацией в пространстве сопрягаются. По местам сопряжения располагаются в большом количестве дислокации и вакансии. На границах зерен и в приграничных областях, где находится повышенное количество дефектов кристаллической решетки, облегчается растворение инородных атомов, имеющих размеры, отличные от размера атомов металла-растворителя. Диффузионная подвижность атомов по границам существенно выше, чем в теле зерна. К границам в процессе эксплуатации при высокой температуре устремляются атомы легирующих элементов, образующих раствор замещения. Их несколько меньше, чем атомов углерода. Углерод диффундирует быстрее благодаря малым размерам атомов. Карбидообразующие легирующие элементы на границах легко соединяются с углеродом. Таков механизм образования крупных карбидов по границам зерен. [c.163] Вернуться к основной статье