ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Регенерация структуры и свойств перлитных жаропрочных сталей путем восстановительной термической обработки из "Металлы и расчет на прочность котлов и трубопроводов Издание 3 " Эрозия — разрушение поверхностного слоя металла под действием ударяющихся в него твердых частиц, капелек или потока жидкости, а также потока пара. [c.277] Эрозия в воде и влажном паре, несущем капельную влагу,— сложный коррозионно-эрозионный процесс. При ударе потока или капелек влаги разрушается оксидная пленка. На внесение заметного вклада коррозионных процессов указывает, в частности, известный факт повышения эрозионной стойкости углеродистых и низколегированных перлитных сталей при увеличении pH. Положительно влияет легирование хромом, который способствует улучшению коррозионной стойкости, в то же время легирование молибденом и ванадием слабо влияет на эрозионную стойкость в воде и влажном паре. [c.277] Разрушению потоком воды подвержены детали питательных насосов высокого и сверхкритического давления, регулирующая и запорная арматура питательного водяного тракта. Так, интенсивному эрозионному износу подвержены шиберы питательных регулирующих клапанов (рис. 4.28). При частичном открытии клапана поток воды в сужении разрушает шибер. Происходит износ твердосплавных наплавок. Отжимаемый к стенке трубы поток может вызвать эрозионный износ стенки трубопровода вплоть до сквозного разрушения. [c.277] Не реже одного раза за 25 тыс. ч эксплуатации необходимо проводить контроль толщины стенки трубопровода за регулирующим питательным клапаном на расстоянии до 10 диаметров с помощью ультразвукового толщиномера. Следует избегать при проектировании трассы питательного трубопровода близкого расположения гибов за регулирующим питательным клапаном, так как струя воды, выходящая из суженного сечения, ударяется в гиб и может вызывать его эрозионный износ. Эрозия под воздействием воды развивается преимущественно в результате разрушения менее прочных структурных составляющих (например, феррита в перлитных сталях). Наличие в металле технологических дефектов (ликвации, микротрещин) неизбежно приводит к ускорению процесса эрозии. [c.277] Часто эрозионный износ наблюдается за регулирующими шиберными клапанами и шайбовыми дроссельными наборами. Износу подвержены также регулирующие органы и выходные патрубки регулирующих клапанов. Чем выше перепад на дроссельном органе, тем сильнее эрозионный износ. Наибольшую опасность п редставляет эрозионный износ труб за регулирующими клапанами на байпасных линиях узлов питания, допускаемый износ этих труб по условию прочности составляет всего 2—2,5 мм. [c.277] Осмотр питательных трубопроводов проводят выборочно. Особое внимание обращается на тупиковые участки и фасонные части, особенно сильно подверженные коррозии и эрозии в эксплуатации. Для внутреннего осмотра фланцевые соединения освобождают от болтов. Внутренний осмотр выполняют с помощью электрической лампы и перископа. [c.279] При отсутствии фланцевых соединений выборочно контролируют толщину стенки питательных трубопроводов ультразвуковыми толщиномерами. [c.279] Обязательно должны быть проконтролированы выходные патрубки дроссельно-регулирующей арматуры на длине не менее 10 диаметров за местом расположения арматуры, гибы на байпасных линиях, зоны за установкой дроссельных шайбовых наборов и щелевых дросселей и тупиковые участки в зонах возможного коррозионного износа. При ультразвуковом контроле эрозионного износа литых патрубков регулирующих клапанов и примыкающего участка трубопровода должны контролироваться сплошность сварного шва (включая околошовную зону со стороны трубы шириной не менее 15—20 мм), толщина стенки сварного шва, околошовной зоны, литого выходного патрубка и примыкающей трубы. Для проведения контроля и измерения толщины наружная поверхность контролируемых деталей зачищается шлифовальной машинкой. [c.279] Контроль толщин стенок трубопроводов за всеми регулирующими клапанами должен проводиться не реже 1 раза в 4 года. Длина контролируемого участка трубопровода должна быть не менее 10 его диаметров. Для уменьшения эрозионного износа на регулирующих шиберных клапанах с условным диаметром 100 мм и выше на котлах всех типов с рабочим давлением 10 МПа и выше выходные патрубки должны быть наплавлены аустенитными электродами. [c.279] Перепад давления на регулирующем питательном клапане прямоточных и барабанных котлов при работе на номинальной нагрузке должен составлять 1,0—1,6 МПа. При нагрузке котла более 25% от номинальной необходимо отключить байпасные трубопроводы. [c.279] Допускается износ толщины стенки не более 20%. При большем износе участок трубопровода необходимо заменить. [c.279] Результаты осмотра и заключение о возможности дальнейшей эксплуатации заносятся в паспорт трубопровода. [c.279] Кавитационная эрозия может наблюдаться на крыльчатках и корпусах центробежных насосов, в рабочих органах регулирующих питательных клапанов РПК и в гибах труб непосредственно за РПК. [c.280] Мгновенное исчезновение пузырька пара в воде при повышении локального давления в потоке вызывает образование импульса давления 10 МПа, т.е. того же порядка, что и временное сопротивление сталей и сплавов. [c.280] При исчезновении пузырьков образуются асимметричные струи жидкости, ударяющие в поверхность металла. Сначала удар вызывает локальную пластическую деформацию поверхности при многократных ударах инициируются усталостные надрывы и выкрашивание кусочков поверхностного слоя. [c.280] В скоплениях пузырьков захлопывания могут происходить одновременно, усиливая разрушающее действие микроструй жидкости. [c.280] Следует иметь в виду, что область кавитационного разрушения металла может быть пространственно удалена от области образования кавитационных пузырей. [c.280] В связи со всс более широким использованием пара высоких и сверхкритических параметров возрастают требования к надежности наплавок уплотнительных поверхностей запорной и регулирующей арматуры. Наплавочные сплавы должны обладать высокой эрозионной и коррозионной стойкостью, термостойкостью, сопротивлением смятию и задиранию. При этом стойкость против эрозионного разрушения в условиях щелевого и ударного воздействия потока среды и коррозионная стойкость должны быть не ниже чем у стали 12Х18Н10Т. Стойкость против задирания поверхности контакта в рабочих условиях должна допускать удельные давления в пределах 60—150 МПа. [c.281] Материал затвора не должен быть склонен к слипанию при длительном закрытом положении затвора в рабочих условиях, он должен сохранять структурную стабильность. Коэффициенты линейного расширения наплавочного и основного материалов должны быть близки (во избежание образования трещин от термической усталости термошока). Кроме того, наплавочный материал должен быть достаточно технологичен при наплавке (хорошее сплавление и отсутствие газовых пор и шлаковых включений и трещин) и допускать качественную механическую обработку. [c.281] Вернуться к основной статье