ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Тепловая усталость из "Производство основных элементов котлоагрегатов " Явление разрушения металла под действием большого числа периодически меняющихся температурных напряжений называется тепловой усталостью. [c.13] Как известно, в трубах паровых котлов, работающих под давлением при высоких температурах, помимо напряжений от давления рабочего тела, возникают термические напряжения, накладывающиеся на напряжения от давления. [c.13] В практике работы котельных труб могут возникнуть условия, при которых температура стенки трубы в процессе работы периодически меняется на десятки, а иногда и сотни градусов, причем число циклов изменения температуры достигает сотен тысяч и миллионов. В этом случае много раз периодически меняющиеся температурные напряжения могут вызвать разрушение металла. [c.14] При тепловой усталости на внутренней стенке трубы появляются мелкие (волосные) кольцевые трещины, увеличивающиеся по мере возрастания числа циклов и усиления воздействия коррозионной среды. [c.14] Тепловая усталость труб может возникнуть в кипятильных (экранных) и экономайзерных трубах или в трубах зоны прямоточного котла там, где имеется в наличии двухфазная среда. [c.14] При движении по трубе двухфазной среды — воды и пара поверхность трубы, воспринимающая тепло, может попеременно омываться то водой, то паром. При соприкосновении металла с водой вследствие большого коэффициента теплоотдачи от жидкости к стенке температура его понижается и, наоборот, при омывании металла насыщенным или перегретым паром температура его повышается, что и приводит к возникновению периодически меняющихся температурных напряжений. Период колебания температуры стенки, т. е. время изменения температуры от максимума до минимума и вновь до максимума, может быть различным — от секунд до десятков минут. [c.14] Амплитуда колебаний температуры есть разность между максимальным и минимальным значениями ее за цикл. Обычно она составляет 30—50°, а иногда и больше. [c.14] При малых тепловых напряжениях поверхности нагрева, например в трубках водяного экономайзера, периодически меняющиеся температурные напряжения составляют небольшую часть от напряжений давления при больших тепловых напряжениях, например в экранных трубах, периодически возникающие температурные напряжения могут превысить даже предел текучести. [c.14] Как указывалось, причиной тепловой усталости труб является попеременное омывание металла трубы водой и паром в прямоточных котлах, помимо этого, причиной тепловой усталости может быть пульсация расхода рабочего тепла, вызывающая значительные периодические изменения температуры стенки трубы. [c.14] Многочисленные исследования тепловой усталости котельных труб пока не вскрыли физической сущности этого явления. В металле, разрушившемся в результате тепловой усталости, не обнаруживается каких-либо структурных изменений. Есть предположение, что в нем происходят малозаметные, не обнаруживающиеся под микроскопом сдвиги кристаллов один относительно другого. [c.14] Вернуться к основной статье