Что такое перегрев металла
Разрушения, вызванные кратковременным перегревом, практически происходят лишь в трубах, охлаждаемых паром и водой, включая сливные трубы, вертикальные экраны, своды, пароперегреватели и промежуточные пароперегреватели. Чаще всего разрушениям подвергаются пароперегреватели и промежуточные перегреватели из-за своей высокой рабочей температуры. Аварии, вызванные кратковременным перегревом, почти никогда не происходя! в экономайзерах, где температуры не так высоки.
Когда происходит снижение уровня воды, часто происходят разрушения у верхней части топочных экранов вблизи паросборника. Одна разорванная труба среди других уцелевших труб заставляет предположить забивку или другие нарушения, вызвавшие затруднения в нормальном течении потока.
Ошибки в регулировании температуры обычно не вызывают' кратковре - меиного перегрева, по в этом случае может происходить длительный перегрев. Разрушения пароперегревателей и нагревателей могут также происходить в пусковой период, когда поток пара ограничен.
Кратковременный перегрев возникает из-за необычного сочетания обстоятельств. например после сбоя в работе системы, дейс твовавшего в течение короткого промежутка времени. Поэтому особенно важной для установления причины аварии может стать тщательная идентификация необычных событий, непосредственно предшествовавших аварии.
Поскольку кратковременный перегрев практически не связан с химическим составом воды, все внимание должно быть сосредоточено на технологических процедурах и конструкции системы. Произошла ли авария при пуске или остановке котла? Производилась ли недавно кислотная очистка? Не были ли забиты коллекторы или U-образные изгибы выше места разрыва? Не предшествовало ли дайной аварии другое нарушение? Были ли изменения в режиме обогрева? Не было ли необычных колебаний нагрузки? Был ли нормальным уровень воды? Не происходило ли быстрое падение давления в котле до или во время аварии?
Для идентификации кратковременного перегрева рекомендуют чаще всего применять металлографические исследования. Для проведения анализов необходимо разделение труб на секции. Другие методы идентификации признаны менее эффективными.
Для разрушений, вызванных кратковременным перегревом, часто бывают характерны несколько обстоятельств: равномерное расширение трубы, отсутствие значительных внутренних огложеиий, отсутствие большого количества образовавшегося при термическом воздействии магнетита, мощные разрывы.
Кратковременный перегрев может вызвать вздутие. При очень быстром перегреве могут происходить продольные разрывы с толстыми краями (Рис. 3.1) или продольные разрывы, имеющие форму «рыбьего рта» (Рис. 3.2).
При повышенных температурах прочность металла заметно снижается (Рис. 2.1). Действительно, если температура поднимается до очень высоких уровней, разрушение происходит очень быстро. Если это произошло, вздутие может отсутствовать, а разрушение будет очень мощным, иногда с изгибанием трубы почти пополам и с ее повторными разрывами (Рис. 3.3). В случае разрывов с толстыми краями окружность трубы в месте разрыва иногда почта в точности равна окружности трубы в стороне от разрыва. Окружность трубы можно приблизительно измерить с помощью куска ве-
Края разрыва могут быть затуплены и могут сохранять первоначальную толщину стенки трубы, или толщина будет постепенно уменьшаться, и края наконец примут ножевую или долотообразную форму. В некоторых случаях диаметр трубы может равномерно расшириться без разрыва. Многочисленные вздутия обычно не образуются, но может появиться одно с разрывом, особенно если ранее уже происходил длительный перегрев (Рис. 3.4).
При быстром разрыве значительные внутренние отложения обычно отсутствуют, поскольку они вряд ли являются причиной разрушения. Кроме того, если отложения все же присутствуют, они обычно рассыпчаты и легко поддаются удалению мягким соскабливанием, не прикипая к поверхности, что характерно для длительного перегрева. Будет отсутствовать и накопленный толстый слой металла, подвергшегося термическому разрушению.
Решение проблемы кратковременного перегрева, который часто вызывается небольшими нарушениями рабочих условий, состоит в устранении этих нарушений. Если есть подозрение в уменьшении расхода охлаждающей воды из-за забивки труб, необходима проверка коллекторов, барабанов, U - образных изгибов, длинных горизонтальных участков труб и других зон, в которых могут накапливаться остатки посторонних веществ. Это особенно касается тех случаев, когда авария происходит вскоре после очистки котла. Уровень воды в котле, процедуры сжигания топлива, а также процедуры продувки и пуска должны быть тщательно проверены. Особую настороженность должно вызывать возникновение кратковременного сбоя непосредственно после предыдущей аварии, которая могла наруши ть циркуляцию, сместить отложения и продукты коррозии, а это. в свою очередь, могло повлиять на теплопередачу.
Сам по себе продольный разрыв с толстыми краями не достаточен, чтобы гарантировать правильность диагностики кратковременного перегрева. Необходима чрезвычайная осторожность, если разрыв произошел в сварном или трубном шве или если вблизи разрыва обнаружены признаки износа металла, азрывы с толстыми краями, вызванные кратковременным перегревом, мож
но легко принять за разрушения под действием длительного перефева из-за ползучести, за разрушения, вызванные водородным охрупчением или же определенными дефектами металла труб. Отсутствие отложений вблизи разрыва иногда можно объяснить счищающим действием жидкости, вытекавшей из места разрыва. Кроме того, кратковременный перегрев может произойти и после длительного перегрева. Для определения характера разрушения все эти механизмы обычно требуют металлографических исследований.
Ммкроструктурныс изменения, происходящие в течение кратковременного перегрева, не всегда ведут к аварии. Кроме того, не обязательно заменять трубы, которые подверглись кратковременному перегреву. При перегреве значительное изменение механических свойств происходит далеко не всегда.
См. Главу 2 («Длительный переден»).
Промышленность: Установка для произво
Местоположение образца: Топочный экран, секци Ориентация образца: Наклонная
Координированная фосфатная 1800 фунт/кв. дюйм (12,4 МПа) Наружный диаметр 2,5 дюйма (64 мм); с внутренним рифлением Каменноугольная пыль
Данная секция свода топочного экрана с внутренним рифлением содержит большой разрыв с толстыми краями. Края имеют длину 12 дюймов (300 мм) и зазубренный контур (Рис. 3.5). Гладкие внутренняя и наружная поверхности покрыты тонкими, прочно сцепленными с поверхностью темными слоями оксидов. Значительные слой отложении нигде не обнаружены.
Авария произошла вскоре после пуска котла. Микроструктурные признаки указывают, что металл трубы вблизи разрыва подвергался воздействию температуры 1600°Ф (870°С). Никаких значительных отложений образованного под влиянием термического воздействия оксида па представленной секции обнаружено не было.
Внутреннее рифление иногда используют для уменьшения наналообразоваиия в '.дбтоке пара н подавления образования паровой подушки. На внутренних поверхно - !йях;дакаких признаков образования паровой подушки или границы раздела жидкость - пар не обнаружено. Не было никаких изменений н в микроструктуре металла с холодной стороны, указывающих на то, что труба содержала воду во время разрыва. Скорее всего разрыв был вызван недостаточным расходом охлаждающей жидкости во время пуска.
Местоположение образца: Электростанция, трубы вблизи паросборника
Ориентация образца: Слегка наклонная
Срок службы, годы: 25
Программа водоочистки: Фосфатная
Давление в барабане: 800 фунт/кв. дюйм (5.5 МПа)
Характеристики труб: Наружный диаметр 3,25 дюйма (83 мм)
Котел, из которого была удалена труба, подвергался значительным колебаниям нагрузки после монтажа новых парогенераторов, утилизирующих отходящее тепло. Котел часто содержат в резервной готовности, поддерживая очень слабый обогрев или полностью отключая от системы. Пар низкого давления возвращают в па - росборнн для небольшого подогрева (без циркуляции),
Произошло образование мощного продольного разрыва с тонкими краями. Вниз вдоль трубы от угла отверстия разрыва идет узкая прямая трещина (Рис. 3.6). Внутренние поверхности гладкие, за исключением неглубоких следов, оставшихся от инструмента после изготовления. В стороне от разрыва присутствует тонкий равномерный слой светлых отложений.
Авария была вызвана серьезным перегревом, возникшим в результате ограничения подачи охлаждающей воды. Небольшой дефект (след от инструмента) совпал с линией разрыва, но он не мог послужить существенным фактором в образовании разрыва.
Перегрев металла
дефект металлов и металлических сплавов, появляющийся в результате их нагрева до высоких температур (для стали 1000—1300 °С), особенно при чрезмерной длительности нагрева; перегретый металл после охлаждения характеризуется крупнозернистой структурой с резкими прямолинейными границами между структурными составляющими, пониженной ударной вязкостью. П. м. возможен при нагреве в печах, а также при электрической сварке изделий (в районе шва). П. м. во многих случаях может быть устранён повторным нагревом обычно на 20—30 °С выше температуры перекристаллизации, в результате чего происходит измельчение зёрен. Для некоторых металлов (сплавы цветных металлов, стали аустенитного и ферритного классов), не подверженных перекристаллизации, П. м. не устраняется повторной термической обработкой, а поэтому приводит к браку. Склонность сталей к перегреву зависит от их химического состава и существенно понижается в случае присадки небольших количеств ванадия, титана, алюминия, бора.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .
Смотреть что такое "Перегрев металла" в других словарях:
перегрев металла — 1. Нарушение режима нагрева металла для горячей деформации, связанной с длительным пребыванием его при высокой температуре. Приводит к значительному росту зерна, снижению пластичности и, как следствие, к образованию рванин при прокатке или ковке … Справочник технического переводчика
ПЕРЕГРЕВ МЕТАЛЛА — [metal overheating] 1. Нарушение режима нагрева металла для горячей деформации, связанной с длительным пребыванием его при высокой температуре. Приводит к значительному росту зерна, снижению пластичности и, как следствие, к образованию рванин при … Металлургический словарь
перегрев металла — [metal overheating] 1. Нарушение режима нагрева металла для горячей деформации, связанное с длительным пребыванием его при высокой температуре; приводит к значительному росту зерна, снижению пластичности и, как следствие, к образованию рванин при … Энциклопедический словарь по металлургии
ПЕРЕГРЕВ — 1) нагрев жидкости или кристаллического вещества выше температуры равновесного перехода в новое агрегатное состояние или модификацию, не приводящий к самому переходу. Пример: нагрев жидкости выше температуры кипения при отсутствии в ней центров… … Большой Энциклопедический словарь
перегрев — а; м. к Перегреть перегревать и Перегреться перегреваться. П. двигателя. П. металла. П. пара. П. почвы. П. организма. * * * перегрев 1) нагрев жидкости или кристаллического вещества выше температуры равновесного перехода в новое агрегатное… … Энциклопедический словарь
Перегрев — [overheat(ing); superheat] 1. Нагрев жидкости выше tнасыщ (при данном давлении) или нагрев кристаллического вещества выше температуры фазового перехода из одной модификации в другую, не приводящий к фазовому переходу. Перегретое вещество… … Энциклопедический словарь по металлургии
ПЕРЕГРЕВ — (1) двигателя общее или местное повышение температуры узлов и деталей выше предельно допустимой; приводит к разложению и коксованию масла, ускоряющим отложение нагара, что ухудшает отвод теплоты, увеличивает трение и износ деталей, ухудшает… … Большая политехническая энциклопедия
Перегрев — Overheating Перегрев. Нагрев металла или сплава до такой высокой температуры, что его свойства ухудшаются. Когда первоначальные свойства не могут быть восстановлены дальнейшей термообработкой, механической обработкой или их комбинацией, перегрев… … Словарь металлургических терминов
Перегрев — Superheating Перегрев. (1) Нагрев вещества выше температуры, при которой обычно происходит изменение состояния без этого изменения; например, нагрев жидкости выше точки кипения без закипания. Метастабильное состояние. (2) Любое превышение… … Словарь металлургических терминов
ПЕРЕГРЕВ — I) нагрев жидкости или кристаллич. в ва выше темп ры равновесного перехода в новое агрегатное состояние или модификацию, не приводящий к самому переходу. Пример: нагрев х
ПЕРЕГРЕВ МЕТАЛЛА [metal overheating] - 1. Нарушение режима нагрева металла для горячей деформации, связанной с длительным пребыванием его при высокой температуре. Приводит к значительному росту зерна, снижению пластичности и, как следствие, к образованию рванин при прокатке или ковке.
2. Обратимый дефект термической обработки стали, заключающийся в формировании крупного зерна и видманштетт. структуры. Связан с существенным (на 100-150 o C) превышением Ас3 при нагреве и устраняется повторным нагревом обычно на 20-30 o C выше температуры рекристаллизации, в результате чего происходит измельчение зерен. Для некоторых металлов (цветных сплавов, аустенитных и ферритных сталей), не подверженных перекристаллизации, перегрев металла не устраняется повторной термической обработкой, а поэтому приводит к браку.
- дефект, проявляющийся в результате нагрева металла до высокой температуры (для стали 1000- 1300°С), особенно при чрезмерной длительности нагрева. Перегрев металла приводит к крупнозернистой структуре и пониженной ударной вязкости; может быть устранен повторным нагревом, обычно на 20- 30°С выше температуры перекристаллизации. Для сплавов цветных металлов, сталей аустенитного и ферритного класса, не подверженных кристаллизации перегрев металла не устраняется повторной термической обработкой.
Металлургический словарь . 2003 .
Полезное
Перегрев металла — дефект металлов и металлических сплавов, появляющийся в результате их нагрева до высоких температур (для стали 1000 1300 °С), особенно при чрезмерной длительности нагрева; перегретый металл после охлаждения характеризуется крупнозернистой … Большая советская энциклопедия
перегрев металла [metal overheating] — 1. Нарушение режима нагрева металла для горячей деформации, связанное с длительным пребыванием его при высокой температуре; приводит к значительному росту зерна, снижению пластичности и, как следствие, к образованию рванин при прокатке или ковке. 2. Обратимый дефект термической обработки стали, заключающийся в формировании крупного зерна и видманштеттовой структуры; связан с существенным (на 100 — 150 °С) превышением Ас3 при нагреве и устраняется повторным, нагревом обычно на 20 — 30 °С выше температуры рекристаллизации, в результате чего происходит измельчение зерен. Для некоторых металлов (цветных сплавов, аустенитных и ферритных, сталей), не подверженных перекристаллизации, перегрев металла не устраняется повторной термической обработкой, а поэтому приводит к браку.
Смотри также:
— Перегрев
Энциклопедический словарь по металлургии. — М.: Интермет Инжиниринг . Главный редактор Н.П. Лякишев . 2000 .
Длительный перегрев
Неисправности, вызываемые длительным перегревом, появляются в трубах, охлаждаемых водой и паром, в частности в боковых экранах, циркуляционных трубах, в трубах пароперегревателей, промежуточных пароперегревателей и в сводовых трубах. Почти 90% всех разрушений, вызванных длительным перегревом, происходят в пароперегревателях, промежуточных пароперегревателях и в боковых экранах топки. В экономайзерах и подовых трубах длительный перегрев происходит редко. Особенно подвержены перегреву трубы, содержащие значительные
Чрезмерным подводом тепла со стороны топки или расположенные непосредственно вблизи или прямо напротив горелок.
Длительному перегреву обычно подвергаются трубы, расположенные вблизи механической топки с ценной колосниковой решеткой и по соседству с каналами или другими проходами для топочных газов. Подвержены перегреву также секции с поврежденной огнеупорной облицовкой. В котлах-утилизаторах перегрев обычно происходит на экранных трубах, расположенных вблизи слоя расплавленного металла без верхней затвердевшей корки или слоя углеродистого вещества. Скошенные трубы с выступами особенно подвержены длительному перегреву из-за каналирования пара. Перегрев дымогарных труб происходит редко.
Неисправности обычно охватывают относительно обширные зоны с большим числом труб, например, в середине вертикального экрана, причем Приблизи тельно на одной и той же высоте. Обычно происходит разрыв или вспучивание одновременно нескольких труб.
Длительным перегревом считают такие условия эксплуатации оборудования, при которых температура металла превышает проектные пределы в течение многих суток, недель, месяцев и более. Этот вид перегрева становится причиной большего числа аварий, чем любые другие механизмы. Поскольку при повышенных температурах сталь теряет большую часть своей прочности (Рис. 2.1), по мере повышения температуры вызываемые нормальным для данных условий внутренним давлением разрывы становятся все более вероятными.
Максимально допустимая температура, предусмотренная при проектировании оборудования, зависит в основном от металлургических свойств материала труб. В результате увеличения количества легирующих добавок в era ль, особенно хрома и молибдена, могут допускаться и более высокие температуры, поэтому в пароперегревателях и промежуточных
(Таблица 2.1). Длительный перегрев зависит от температуры, длительности периода воздействия данной температуры и от металлургических свойств материала трубы.
Труба из мягкой стали, находившаяся под действием температур около 850°Ф (454°С) более нескольких суток, может оказаться подвергнутой длительному перегреву. Если температуры остаются повышенными в
Видимые i if могут и не 1 Темпера
«Отложеии: тонкая ге
Гого периода, перегрев обязательно произойдет, ур, действующих в течение определенного периода «следствий перегрева увеличивается. При этом итслыюй деформации или тепловых повреждений
It 2000-Ф (1093°С), Теп
Зи внутренних и наружных поверхностей (см. Главу I. пара»). На теплопередачу оказьгвет заметное влияние которая обычно присутствует на внешних поверхно-
^тях. Перепад температур через пленку. и Ш00°Ф (537°С). Отложения, продукты корр Щества, присутствующие на внешних попер температуру металла. Термическое сопро - лишь небольшой перепад температур через i
Когда рассма тривается теплопередача через поверхность трубы со стороны воды, эффект воздействия отложений становится обратным. Слои пара и отложений препятствуют охлаждающему влиянию воды на металл, что приводит к уменьшению теплопередачи к воде и увеличению темпера-
Разрыву обычно предшествует вздутие. Во многих случаях вздутие появляется их-затого, что температура трубы со стороны топки (горячая сторона) на ее разных участках оказывается различной, и в отдельных местах возникает локальный перегрев. Вздутие может принимать различные формы; некоторые из них неглубоки и покаты, в то время как другие имеют резко оборванный профиль (Рис. 2.2). Могут появиться одно или несколько вздутий. Когда вдоль горячей стороны возникают несколько вздутий, это свидетельствует о значительности внутренних отложений.
Вздутия обычно вызывают отслоение отложений, что приводит к снижению температуры металла в этом месте. Однако вздутие из-за своей формы нарушает поток воды, а это с большей вероятностью приводит к пленочному кипению (в охлаждаемых водой трубах), что вызывает повышение температуры. Кроме того, вздутия увеличивают площадь поверхности, что приводит к локальному росту подвода тепла со стороны топки. В целом температура металла в местах вздутий выше, чем на окружающих участках. Во многих Случаях длительное существование вздутий достаточно для того, чтобы произошел перегрев, даже если вызвавшие их отложения и были удалены.
Одним из признаков длительного перегрева может быть толстый, хрупкий, темный слой оксида как на внутренней, так и на внешней поверхност и (Рис. и 2.4). Если температура металла превышает определенное значение, ха-
Рактерное для каждого сплава, термическое окисление становится чрезмерным. Температуры, при которых происходит окисление сплавов (температуры образования накипи), приводятся в таблице 2.1. Часто слой оксида, образовавшегося в результате термического окисления, содержит продольные щели и трещины. В других зонах участки оксида могут отслаиваться (Рис. 2.5). Трещины и места отслоения возникают в результате расширения и сжатия трубы, вызванных деформацией во время перегрева и/или под действием термических напряжении. В результате циклического термического окисления и отслоения может происходить утончение стенки трубы. Этот процесс может продолжаться до тех пор, пока вся егенка не превратится в оксид и в ней не возникнет отверстие (Рис. 2.6).
Разрушение при ползучести (под действием напряжений) - форма повреждения, вызваного долговременным перегревом и обычно имеющего вид разрыва с толстыми краями на вершине вздутия. Ползучесть вызывает медленно действующие пластические деформации и вероятность слияния микрополостей в металле во время перегрева. Часто на вершине подвергшегося сильному окислению вздутия образуется небольшая продольная трещина (Рис. 2.7). В других случаях разрыв может иметь большие размеры н форму «рыбьего рта» (Рис. 2.8). Разрушение обычно приводит к образованию притуплённых и слегка зазубрешшх краев. Рядом могут образоваться похожие, но меньшей величины, продольно ориентированные разрывы и трещины.
При длительном перегреве может произойти повреждение несколько необычной формы - цепочечная графнгазацня. Это повреждение начинается, когда частицы карбида железа (они обычно присутствуют в обыкновенной углеродистой ига низколегированной стали) разлагаются с образованием графитовых узелков в результате длительного перегрева прн температурах выше 800°Ф (427°С). Графитовые узелки, если они равномерно распределены в стали, редко вызывают повреждения. Однако иногда они объединяются в цепочки, образуя расположенные в одной плоскости пустоты, заполненные графитом. Узелки обычно образуются в местах микросгруктурных
Ствия напряжений. Напряжения, создаваемые внутренним давлением, вызывают разрушение металла вдоль цепочек узелков, во многом сходное с тем, как почтовый штемпель разрывает бумагу вдоль перфорированных краев.
Цепочечная графитизация обычно обнаруживается в сварных швах (Рис. 2.9). Реже такие повреждения возникают вне сварных швов, образуя спиральные трещины на поверхности труб (Рис. 2.10). Эти повреждения иногда принимают за повреждения, вызванные ползучестью, однако тщательные микроскопические исследования помогают выявить присутствие графитовых узелков на краях разлома или вблизи него.
Длительный перегрев - проблема скорее хроническая, чем временная. Он - является результатом длительного накопления отложении и/или продолжительных сбоев в работе системы. Образование значительных внутренних отложений - н на горячей, и на холодной сторонах экранных труб - часто свидетельствуют об изоляции ими стенки трубы от охлаждающего действия воды, что и приводит к перегреву.
Опыт показывает, что при соотношении толщины отложений на горячей и холодной сторонах водоохлаждаемых труб, превышающем 3, подвод тепла со стороны топки с горячей стороны существенно выше, чем с холодной. Когда это отношение достигает 10, подвод тепла с горячей стороны по отношению к подводу с холодной может оказаться чрезмерным. Во многих случаях это отношение будет ниже 3: когда подвод тепла с горячей стороны да вода содержит слишком большое количество химических загрязнений.
Перегрев могут вызвать отложения на трубах пароперегревателя, появившиеся из-за уноса и/или загрязненной охлаждающей воды. В большей части охлаждаемых паром груб перепад тепловых потоков между горячей и холодной сторонами не слишком велик. Получаемые в результате отложения скорее образуют загрязнения, чем чрезмерный подвод тепла. К другим причинам перегрева относятся пережог топлива, неправильный режим горения, недостаточный поток охлаждающей воды, неадекватный температурный контроль и сплавы неподходящего состава.
Свидетельством длительного перегрева служит присутствующий вблизи места разрушения толстый, хрупкий слой магнетита. При чрезмерно завышенных температурах (кратковременном перегреве) снижение прочности металла таково, что разрушение происходит раньше, чем успеет образо-
Образование вздутий и пластическая деформация почти всегда происходят, если труба находится под давлением. При разрушении в результате длительного перегрева на поврежденных участках обычно присутствуют вздутия и пластические деформации. Разрыв почти всегда продольный, в форме «рыбьего рта». Края разрыва могут быть гонкими или толстыми в зависимости от времени, темпера туры и уровня действующих напряжений. Возможно появление многочисленных вздутий.
На стороне воды обычно присутствуют отложения, часто пло тные и слоистые. Они как правило «прикипают» к стенке и становятся твердыми и хрупкими. Отложения чаще всего состоят из нескольких слоев различного цвета и текстуры, причем внутренние слои наиболее тверды и прочно сцеплены с поверхностью.
Слаивания н вздутий. Полезным' источником информации часто служат результаты измерений во время эксплуатации, проводимые с помощью термопар. Наиболее надежным способом убедиться в том, что был длительный перегрев, должно стать металлографическое исследование разрушенной трубы.
Струкшюнных сплавов, в экранирование труб, а также должно быть предусмотрено тщательно продуманное использование огнеупорных материалов.
Источник значительных отложений должен быть выявлен и устранен. Обычными причинами отложений могут быть нарушения в технологии обработки воды, загрязнения системы, ошибки в эксплуатации котла и/или чрезмерный подвод тепла. Каждая из возможных причин должна быть тщательно рассмотрена.
Может оказаться затруднительным без микроскопических исследований.
См. также Главу 1 («Отложения из воды и пара»); Главу 3 («Кратковременный перегрев»): Главу 4 («Щелочная коррозия») и Главу 14 («Повреждения, вызванные водородом»)
Продукты переработки газа Пароперегреватель, 3 фута (1м) над подом топки вблизи центра котла
Проектное 700 фунт/кв. дюйм (4,8 МПа), рабочее 600 фунт/кв. дюйм (4,13 МПа) Наружный диаметр - 2 дюйма (51 мм), SA-213-T22 Природный газ
Хрупкий черный слой магнетита покрывал внешнюю и внутреннюю поверхности трубы пароперегревателя. Оксид, образованный термическим путем, имел разломы и отслоения, что существенно уменьшило толщину стенки (Рис. 2.11). Утончение стенки было более значительным вдоль стороны секции, примыкающей к кирпич-
Промышленность: Местоположение образца: Ориентация образца: Срок службы, годы: Программа водоочистки: Давление в барабане: Характеристики труб:
1200 фунт/кв. дюйм (8,3 МПа) Наружный диаметр 3 дюйма (76 мм) Доменный газ
Менее серьезных, разру-
Продольные грешины н толстостенные разрушенные вздутия присутствовали вдоль горячен стороны этой секции (Рис. 2.12). Поверхности были покрыты неравномерным слоем желтовато-коричневого шлака, а внутренняя поверхность вблизи сквозной трещины приобрела пестрый вид.
Разрушение и растрескивание были вызваны о» Металл температур от 850 до 1050°Ф (454-566°С). Наличие признаков такого воздействия заставляет предположить, что воздействие данных ti жаться несколько лет. Перегрев был вызван чрезмерным п Hiuo с раехо,
На близлежащих трубах были признаки подобных, хотя
620 фунт/кв. дюйм (4,3 МПа) Наружный диаметр 3 дюйма (76 mi Каменноугольная пыль
Ы вздутии, расположенных продольно на гребне те слон твердого, прочно сцепленного с поверх» стыо оксида железа покрывают каждое вздутие, за исключением тех мест, где скал вание изменило местоположение оксида. Внутренние поверхности на горячей crop не трубы покрыты губчатыми отложениями, которые расположены поверх тнер;: го черного магнетнтоврго слоя. На задней стенке На той же высоте можно видеть ► сколько разрушений. Котел подвергался частым изменениям нагрузки н работал с Перерывами,
Длительный перегрев. трубы происходил в местах вздутий при температурах от 950 до 1150°Ф (510-620°С). Причиной образования отложений был дисбаланс между расходом охлаждающей воды и подводом тепла со стороны топки. Вес отложений достигал около 5 г/кв. ф>Т (5 мг/см!) на холодной стороне и 26 т/кв. фут (28 мг/см2) на горячей стороне. Причинами отложения стали пересыщение раствора веществами с инверсной растворимостью, повышение их концентрации за счет испарения и
| в работе системы был реко-
Ориентация образца: Срок службы, годы: Программа водоочистк
Ориентация образца: Срок службы, годы: Программа водоочистки: Давление в барабане: Характеристики труб:
Установка по производству энергосредств Ввод в первичный пароперегреватель; секция с самыми горячими топочными газами Горизонтальная 20
1200 фунт/кв. дюйм (8,3 МПа) Трубы с круговым сварным швом, наружный диаметр 2,25 дюйма (57 мм) После аварии уголь (серы 1 %, зольность менее 10%); в период за 6 месяцев до аварии использовали мазут (серы 2%, ванадия 200-400 ч/млн)
(а, образованною прн вы
В секции произошло образование значительного продольного разрыва с толстыми краями, который появился рядом с кольцевым сварным швом. Разрыв произошел непосредственно за сварным швом, вызвав изгиб трубы в форме L. Разрушение на другом конце проявилось в виде пары поперечных разрывов с толстыми краями (Рис. 2.15). Толстый, прочно сцепленный с поверхностью слой магнетита по-
Крывает наружные поверхности, за исключением участков рядом с разрывом, где оксид растрескался и откололся. На внутренних поверхностях имеются места, покрытые элементарной медыо и другими отложениями.
Разрыва. Под действием разрыва труба нчогнулась пол углом 901
Разрушение было вызвано длительным перегревом прн температурах свыше 1050°Ф (570°С). Сам разрыв произошел за счет пластических деформаций (ползучести). Причинами были неравномерность потока охлаждающей воды за сварным швом, вызванная выступами шва внут рь трубы, а также внутренние отложения, которые привели к уменьшению теплопередачи. Кроме того, переход с мазута на Уголь наверняка привел к изменению подвода тепла со стороны топки.
Пароперегреватель ранее подвергался воздействию уноса котловой воды, а колебания нагрузки были обычным явлением. Не менее, чем за 2 года до рассматриваемой, в этом же месте произошла предыдущая авария.
Читайте также: