ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Применение жаропрочных сталей из "Паровые котельные агрегаты ТКЗ высокого давления " Длительный чрезмерный нагрев змеевиков пароперегревателя опасен не только тем, что при высокой температуре снижается прочность металла и может произойти постепенное растяжение и даже разрыв труб под действием внутреннего давления. Изменяется и структура стали, из-за чего уменьшается ее прочность и сталь может в дальнейшем оказаться непригодной и для работы в расчетных условиях. [c.114] Как известно, широко применяемая в котлостроении углеродистая сталь марки 20 состоит из зерен феррита, между которыми находятся обогащенные углеродом частицы перлита. Последние также имеют сложное строение и состоят из чередующихся тончайших пла-стино к феррита и примерно таких же по толщине (пластинок карбида железа (цементита). Длительный нагрев стали 20 до температуры свыше 500° С приводит к тому, что пластинчатый цементит приобретает вид отдельных микроскопических зернышек. Этот процесс (сфероиди-зация цементита) происходит тем быстрее, чем выше нагрев металла. Сфероидизация влечет за со бой значительное уменьшение прочности стали. [c.114] Добавка в сталь небольшого, измеряемого долями процента, количества хрома, молибдена и других металлов не только увеличивает ее механическую прочность. Одновременно структура стали становится более устойчивой при нагреве, благодаря чему сфероидизация цементита начинается при более высокой температуре. [c.114] Трубы из аустенитной стали в 2—5 раз дороже труб из стали 12Х1МФ и в 5—10 раз дороже, чем трубы из углеродистой стали 20. Поэтому расход аустенитной стали стремятся по возможности сократить из нее делают лишь неболь-щую часть обогреваемых труб пароперегревателя, в которой металл нагревается до наиболее высокой температуры. Считается оправданным некоторое увеличение металлоемкости пароперегревателя, если при этом удается уменьшить потребление аустенитной стали. [c.115] Вес легированной стали в различных современных котлах ТКЗ указан в табл. 5-3. [c.115] Повреждение труб пароперегревателя из перлитной стали чаще всего вызывается чрезмерным повышением температуры металла. Это происходит как при описанных выше отклонениях от расчетных условий обогрева труб, так и при наличии внутри них накипи или продуктов коррозии. [c.115] В первый Период эксплуатации котлов разрыв труб иногда происходит и по вине различных скрытых дефектов металла, — трещин, посторонних включений и т. п., а также вследствие различных нарушений технологии на трубопрокатном заводе. Большинство таких скрытых дефектов не может быть обнаружено при изготовлении поверхностей нагрева на котлостроительном заводе и при монтаже котла. В отдельных случаях вводимый в эксплуатацию котел приходится растапливать несколько раз для выявления всех дефектных труб. [c.116] Эксплуатация котла дополнительно усложняется при наличии в его пароперегревателе участков из аустенитной стали. Коэффициент линейного расширения этой стали на десятки процентов больше, чем у сталей перлитного класса, а коэффициент теплопроводности — примерно вдвое меньше. Из-за этого при быстром изменении температуры возникает гораздо большая разница между расширением (или сжатием) наружной и внутренней поверхностей труб, появляются более высокие напряжения в металле и легче могут образоваться трещины. [c.116] Основной Причиной по явления трещин явились резкие изменения температуры пара в периоды растапок, когда даже средняя температура выходящего из котла пара изменялась со оксростью до 10° С в минуту. Количество трещин резко уменьшилось после того, как на этих и последующих котлах ТП-90 растопку стали производить более медленно. [c.116] Вернуться к основной статье