Сталь 16ГНМ

Испарительные поверхности нагрева барабанных котельных агрегатов экранного типа (рис. 25-1) состоят из экранных труб 6 и 7, объединенных в единую систему при помощи барабана U нижних 9, 10 и верхних 3, 4, 5 экранных камер, опускных труб 8 и соединительных труб 2. Диаметр барабана в зависимости от паропроизводительности котельного агрегата и давления пара составляет 1200—1800 мм при длине, достигающей 18 м. Толщина стенки барабана для котлов с давлением 1,37—3,92 Мн1м составляет соответственно 13—40 мм, с давлением 9,8 Мн/м 90—100 мм, а для котлов более высокого давления — еще больше. Для котлов среднего давления барабаны изготовляют из стали марки 16ГС, а для котлов высокого давления—обычно из стали 16ГНМ. Экранные камеры выполняют из бесшовных труб с наружным диаметром 219—426 мм. [c.293]

Практика использования котельных сталей показывает, что легирование в целом улучшает их технологические свойства, но вместе с тем увеличивает склонность сталей к протеканию локальных видов коррозии. Особенно это относится к высокопрочным сталям, которые весьма чувствительны к коррозионному растрескиванию и другим видам коррозии под напряжением (сталь 16ГНМ и другие стали). Эти обстоятельства должны учитываться При выборе средств противоко ррозионной защиты. [c.45]

Котельные стали (16ГНМ, 22К и др.) чувствительны к коррозионному растрескиванию иод действием коррозионной среды и механических напряжений. Начальная стадия такого разрушения связана с электрохимическим воздействием на металл воды, которая с ним контактирует. При дальнейшем развитии коррозии процесс дополняется активным воздействием на металл онцеитрато-ров напряжений, появляющихся вблизи очагов коррозии и зародышей трещ,ин. Вероятно, существует предельное напряжение, ниже которого коррозионное растрескивание этих сталей не наблюдается. По мнению некоторых специалистов, минимальное значение такого порогового напряжения прочных сталей составляет 123-10 Па (126 кгс/ом ). Его величина зависит от состава стали. Для марок стали 16ГНМ и 22К он пока не определен. Однако эти стали могут подвергаться коррозионному разрушению и при более низком уровне средних растягивающих напряжений. Такое поведение сталей связано со склонностью их К водородной хрупкости и к та к называемой щелевой коррозии. [c.190]

Коррозионные повреждения котлов с давлением (137,3- 152,1)10= Па (140—155 кгс/см ). Барабаны этих котлов изготовлены из высокопрочной стали 16ГНМ с пределом текучести 29—30 кгс/мм . Эта сталь, так же как и сталь 22К, характеризуется склонностью к коррозионно-усталостным разрушениям, о чем свидетельствует рпс. 5-7. Условия службы этой стали при работе котлов ухудшаются вследствие высокой температуры и сравнительно вялой циркуляции котловой воды (кратность 5—6), которые способствуют появлению температурной качки — наиболее опасной причины коррозионного растрескивания стали. [c.193]

Массовое образование трещин на барабанах котлов высокого и сверхвысокого давлений было обнаружено в 60-х годах. Чаще трещины встречали около водоопускных труб на внутренней поверхности барабанов. Как правило, все трещины располагались в нижней части барабана, в пределах водяного объема, и были ориентированы вдоль оси барабана. В паровом пространстве трещины на стенках барабанов встречались реже. Трещины наблюдались как в барабанах, изготовленных из стали 16ГНМ, так и в барабанах, изготовленных из сталей 22К и 15М. Образование трещин в барабанах котлов высокого давления объясняют действием комплекса причин конструктивного, технологического и эксплуатационного характера, в частности, несовершенством водораспределительных и сепарационных устройств, наличием концентраторов напряжений, приваркой к барабану отдельных внутрибарабанных устройств после его термообработки, ускоренными пусками и расхолаживанием котлов, недостатками водного режима и др. [c.415]

Новый штуцер должен быть изготовлен из трубы, соответствующей требованиям ТУ 14-3-460—75. Желательно, чтобы новый штуцер имел большую толщину стенки за счет уменьшения внутреннего диаметра. При проведении сварочных работ по замене штуцеров необходим предварительный и сопутствующий подогрев до 180—220 °С для сталей 16ГНМ и 16ГНМЛ 120—160 °С для стали 22К. [c.436]

Возможен вариант технологии приварки ремонтных штуцеров к барабану из стали 22К с предварительным и сопутствующим подогревами, но без последующего отпуска. В этом случае требуется сохранить сопутствующий подогрев в течение 3 ч после окончания сварки и обеспечить плавное охлаждение под слоем теплоизоляции. Аналогичным образом можно поступить и при приварке одиночных ремонтных штуцеров к барабанам из сталей 16ГНМ и 16ГНМА. Но при этом общее количество ремонтных штуцеров не должно быть более десяти, а располагаться они должны не ближе, чем через один друг от друга (в расчет принимаются также штуцера, отремонтированные во время проводившихся ранее ремонтов). [c.437]

Наплавка на поверхность трубного отверстия производится с предварительным и сопутствующими подогревами. Зона нагрева должна быть не менее 150 мм вокруг кромки наплавляемого отверстия. Термопары должны устанавливаться со стороны, иротивоиоложной расположению нагревателя. После наплавки необходим отпуск. Его можно не применять, если на барабане из стали 22К шаг между наплавляемыми отверстиями в продольном направлении не менее 600 мм или в окружном не менее 400 мм. Допускается наплавка без последующей термообработки групп из двух—трех рядом расположенных отверстий при расстоянии между границами групп не менее 1200 мм. На барабанах из низколегированных сталей 16ГНМ и 16ГНМА без термообработки можно оставлять наплавки отверстий в барабане при продольном шаге не менее 1200 мм и окружном не менее 600 мм при общем количестве наплавляемых отверстий не более шести (с учетом отверстий, отремонтированных наплавкой при предыдущих ремонтах). В этих случаях сопутствующий сварке подогрев необходимо сохранять не менее 3 ч после ее окончания и обеспечивать последующее медленное охлаждение. Наплавку можно производить без последующего отпуска только на отверстия в листах барабанов, имеющих твердость НВ 200 МПа. Твердость наплавленного металла и околошовной зоны должна быть НВ 220 МПа. В противном случае требуется отпуск. [c.437]

От термической обработки можно отказаться, если объем наплавки не превышает 300 см , а толщина стенки барабана ослаблена не более чем на 35 %. Количество таких выборок на барабанах из стали 22К не ограничено, если расстояние между ними более 400 мм или не менее трехкратной длины наиболее протяженной выборки. На барабанах из сталей 16ГНМ и 16ГНМА достаточным условием для отказа от отпуска является соблюдение расстояния между соседними выборками не менее 1200 мм. При определении расстояния до соседних выборок учитывают и выборки, выполненные при предыдущих ремонтах. [c.438]

Технологические указания по ремонту барабана сваркой и наплавкой разрабатывает ремонтная организация, которая согласовывает их с заказчиком, заводом-изготовителем и ЦНИИТМАШ в соответствии о Основными положениями по технологии ремонта барабанов паровых котлов, изготовленных из стали 16ГНМ и 22К . Технологические указания по ремонту барабана должны содержать краткую техническую характеристику барабана характеристику выявленных дефектов и их эскизы рекомендации по устранению дефектов указания по подготовке к выполнению ремонтных работ сваркой и наплавкой сведения по материалам и оборудованию, применяемым при ремонте барабана указания по режимам сварки и наплавки указания по предварительному и сопутствующему подогреву при сварке, а также по термообработке после сварки мероприятия по обеспечению безопасности проведения ремонтных работ другие необходимые сведения. [c.461]

Основные положения по обследованию и технологии ремонта барабанов котлов высокого давления из стали 16ГНМ, 16ГНМА и 22К. М. Изд. СПО Союзтехэнерго, 1978. 38 с. [c.624]

Большая часть барабанов, пораженных трещинами около отверстий, была изготовлена из стали 16ГНМ, однако были обнаружены трещины и на барабанах, выполненных из сталей 22К и 15М. [c.75]

Трещины в области максимальных растягивающих напряжени.и около водоопускных труб барабана парогенератора ТП-100 Старобешевской ГРЭС материал барабана — сталь 16ГНМ б — трещины расположены относительно равномерно (барабан парогенератора ТП-230-2) в — схема располоуиения тре щин около трубы рециркуляции в барабане парогенератора ТП-230 г — часть развертки отверстия, показанного на позиции в д—схема расточки этого же отверстия, при которой бь. ли удалены все трещины. [c.76]

Появление треш,ин около отверстий отмечалось также на ряде барабанов парогенераторов, изготовленных и эксплуатируемых в ФРГ. Чаще были подвержены треш,и-нообразованию барабаны, изготовленные из высокопрочных сталей, которые имеют при рабочей температуре предел текучести выше 352,8 МПа (36 кгс/мм ). Повышение статической прочности, по которой определяются допускаемые напряжения, не сопровождается соот-ветствуюш,им увеличением сопротивления малоцикловой усталости. Поэтому применение сталей с более высокими механическими свойствами, чем у стали 16ГНМ, нецелесообразно. [c.79]

На барабанах котлов высокого давления из этой стали в 1965—1966 гг. были обнаружены трещины в зоне трубных отверстий. Был разработан ряд мероприятий, обеспечивающих улучшение качества листов из сталя 16ГНМ, технологии изготовления барабанов и условий их эксплуатации, внедрение которых позволяет надеяться избежать дефектов подобного рода на барабанах котлов высокого давления в дальнейшем. [c.110]

Чем выше уровень допускаемых напряжений, тем раньше при прочих равных условиях возникают в барабане трещины. Однако уровень напряжений не единственный фактор имеются барабаны из стали 16ГНМ, 3 которых расчетные напряжения, определенные по нормам [Л. 50], высоки (около 18 кГ1мм ), однако в них пока не обнаружены трещины, хотя длительность эксплуатации превышает уже 30 тыс. ч. [c.347]

В связи с тем, что барабаны из стали 16ГНМ в большей степени подвержены образованию трещин, чем барабаны из стали 22К, ЦНИИТМАШ предлагает временно перейти на изготовление барабанов из стали 22К- [c.347]

Максимальные напряжения в стенках барабанов котлов возникают от давления при гидроопрессовках и работе турбины под номинальной нагрузкой. Для барабана котла ТП-80 уровень номинальных напряжений достигает 270 МПа (кольцевые), а местные условные упругие напряжения на кромках отверстий, найденные экспериментально, могут достигать 400 МПа и превышать предел текучести для корпусной стали 16ГНМ, равный 280—460 МПа. [c.62]

Для котлов на давление 100 кгс/см барабаны изготовляются внутренним диаметром 1600 мм из качественной углеродистой стали марки 22К и рассчитываются на внутреннее давление 110—115 кгс/см . В котлах на 140 кгс/см барабаны должны работать при 155 кгс/см . До 1969 г. их изготовляли внутренним диаметром 1800 мм из слаболегированной стали 16ГНМ, в которой, как и в стали марки 22К, повышение прочностных характеристик достигается в основном за счет увеличенного содержания марганца. В дальнейшем по изложенным ниже причинам эти барабаны стали изготовлять преимущественно из стали 16ГНМА внутренним диаметром 1600 мм. [c.120]

Большой инте рес представляет изучение коррозии стали 16ГНМ, широко применяемой для изготовления барабанов котлов с давлением 14 МПа. Это сталь из-за повышенного содержания марганца менее стойка в растворах кислот и склонна к язвенной коррозии. При добавлении двойной (уротропин с ПБ-5) и тройной (уротропин, ПБ-5 и ОП-7) смесей ингибиторов в 5%-ный раствор соляной кислоты скорость коррозии стали 16ГНМ не превышает 1—3,5 г/(м -ч) при температуре 60°С и 3,5—5,0 г/(м2-ч) при 70°С в статических условиях. Язв на поверхности образцов не образуется. Лишь при температуре 70°С и введении 1—2 г/кг ионов Fe3+ в раствор соляной кислоты при общей скорости коррозии 3— 5 г/(м2-ч) наблюдалось образование язв по торцам образцов. В условиях циркуляции раствора со скоростью 0,3—0,5 м/с скорость коррозии стали 16ГНМ в присутствии смесей ингибиторов снижалась до [c.54]

Анализ данных, полученных после удаления трещин, показал, что максимальная глубина проникновения первичных и вторичных трещин не превышает 6—10 мм. В барабанах, изготовленных из стали 16ГНМ, большее число п повреждений имеет глубину б < 3 мм к моменту первичного осмотра и S 2 мм перед вторичным осмотром (рис. 7, а). В барабанах, выполненных из стали 22К, основное число повреждений распространено на глубину б = 2 мм к моменту первичных и вторичных осмотров (рис. 7, б). [c.12]

Статические нагрузки. Вследствие существенного различия в запасах прочности спроектированные в разных странах на одинаковые условия работы из материалов с близкими характеристиками прочности барабаны имеют разную толщину стенок. Расчеты показывают, что для барабанов из углеродистой стали с отношением пределов текучести и прочности около 0,5 расхождение толщины стенки, рассчитанной по нормам различных стран, не превышает 20%, в то время как для стали 16ГНМ с более высокими значениями предела текучести при рабочих температурах эта разница составляет более 50%. По нормам расчета на прочность [21 ] считалось, что оценка прочности по предельным нагрузкам, а не по наибольшим местным напряжениям, позволяет обеспечить надежность работы детали, изготовляемой из материалов с достаточно высокой пластичностью и работающей при стационарных нагрузках, при наличии местных пластических деформаций. [c.12]

Напряжения, действующие в зоне образования трещин, при рабочем давлении вызывают упругопластическую деформацию при теоретическом коэффициенте концентрации напряжений на кромке отверстия, равном 2,5—4. В процессе длительной эксплуатации концентрация напряжений на кромках отверстия должна была бы снижаться из-за перераспределения напряжений вследствие ползучести, однако в действительности этого не происходит. Измерения показали, что на кромках отверстий в барабанах из стали 16ГНМ после нескольких десятков тысяч часов работы интенсивность напряжений равна 40—60 кгс/мм , а предел длительной прочности стали 16ГНМ за 10 ч работы при 350° С составляет 40—44 кгс/мм , т. е. соизмерим с уровнем действующих в опасной зоне напряжений. [c.13]

Испытаниями установлена также низкая длительная деформационная способность стали 16ГНМ, у которой основная деформация образца происходит на начальном участке ползучести в момент нагружения, в то время как у стали 22К имеется развитый второй участок установившейся ползучести при величине предела длительной прочности 28—32 кгс/мм . Хотя прочностной расчет барабана ведется по пределу текучести материала при рабочей температуре, в изготовленных из однотипных сталей барабанах, находящихся в эксплуатации, расчетные напряжения в мостике между отверстиями колеблются в очень широких пределах (6— 19 кгс/мм ). [c.13]

Анализ статистических данных показывает, что уровень расчетных напряжений о 10 кгс/мм является достаточно надежным (имеются единичные дефекты, после удаления которых новые не появляются) независимо от марки стали и времени эксплуатации Тэкс (линия AB , рис. 8). Несмотря на примерно одинаковую относительную повреждаемость барабанов, выполненных из стали 22К и 16ГНМ, повреждения в зоне трубных отверстий барабанов из стали 16ГНМ наблюдаются при 10—30 тыс. ч эксплуатации, а барабанов из стали 22К — при 30—80 тыс. ч работы. [c.13]

Сталь 16ГНМ обладает меньшей деформационной способностью при длительном статическом нагружении, чем сталь 22К, однако обе стали относительно предела текучести нагружены одинаково, и поэтому барабаны из стали 16ГНМ находятся в более жестких условиях работы при длительном деформировании и раньше повреждаются. Таким образом, высокий уровень стати- [c.13]

Испытания надрезанных призматических образцов из сталей 22К и 16ГНМ на малоцикловую усталость в режиме мягкого нагружения при пульсирующем изгибе показали, что в области относительно малых чисел циклов до 10 при сопоставлении по абсолютным значениям номинальных напряжений, несмотря на значительное различие пределов текучести (до 65%), оба материала располагаются в узкой полосе разброса опытных данных (сталь 16ГНМ имеет преимущество на 10—15%), мало отличаясь по величине предела выносливости. При сопоставлении относительных (к пределу текучести) характеристик видно, что заметным преимуществом обладает сталь 22К с меньшим значением предела текучести. При одной и той же величине разрушающей пластической деформации долговечность стали 22К больше, чем стали 16ГНМ, т. е. сталь 22К имеет большую деформационную способность, в условиях малоцикловых нагрузок. [c.14]

Воздействие коррозионной среды. Известно, что материалы одного класса, имеющие различные прочностные и усталостные характеристики на воздухе, почти не отличаются по коррозионной усталости в воде. Например, коррозионно-усталостная прочность мягких и высокопрочных перлитных сталей в пресной воде составляет 11—15 кгс/мм , а усталостная прочность этих сталей на воздухе находится в более широких пределах 22—77 кгс/мм . Испытания сталей 16ГНМ и 22К в условиях асимметричного цикла нагружения при 100° С показали [12], что при одинаковых относительных статических нагрузках Оо/Оп,2 сталь 16ГНМ имеет предел усталости на 10—15% меньше, чем сталь 22К. Относительная кор-розионно-усталостная прочность сталей 22К и 16ГНМ в условиях асимметричного цикла хорошо согласуется с данными повреждаемости барабанов, изготовленных из этих сталей. [c.15]

Намного хуже получаются характеристики малоцикловой усталости группы перлитных котельных сталей при испытаниях в воде, чем при испытаниях на воздухе. Наряду с этим малоцикловая выносливость образцов из стали 16ГНМ с дефектной окисной пленкой, выращенной в барабане котла, была существенно ниже выносливости образцов с механически обработанной поверхностью. [c.50]

При одноосном напряженном состоянии в условиях концентрации напряжения при асимметричном цикле коррозионноусталостная прочность сталей 16ГНМ и 14ГНМА наиболее высокая (при оценке по номинальным напряжениям). В относительных координатах (по отношению к пределу текучести) заметно некоторое преимущество стали 14ГНМА по сравнению со сталью 22К, которое заметно уменьшается с увеличением асимметрии цикла. При этом методе испытаний не удается достичь номинальных средних напряжений цикла, превышающих предел текучести материала, поскольку форма надреза изменяется вследствие пластического течения материала. [c.178]

Абсолютные и относительные характеристики, полученные в коррозионно-усталостных испытаниях при асимметричном цикле нагружения образцов с надрезом в условиях стесненной деформации, свидетельствуют, что с повышением среднего напряжения цикла более интенсивное снижение предельных амплитуд напряжений наблюдается при одноосном растяжении, чем при двухосном. При среднем напряжении цикла Од < 0,8ст ,2 преимущество имеют более прочные стали 16ГНМ и 14ГНМА, а при больших значениях Oq — сталь 22К. [c.178]

Наблюдение за состоянием барабанов котлов высокого давления из сталей 16ГНМ и 22К осу-шествляется согласно Временной инструкции по обследованию состояния металла и условий эксплуатации барабанов котлов высокого давления (ПО—150 кгс/см ) (БТИ ОРГРЭС, М 1966). [c.105]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...