Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0216U006890, 0116U006348 , Науково-дослідна робота Назва роботи З'ясування причин виникнення пошкоджень в розтягненій зоні гинів головних парогонів блоку №7 ДТЕК Бурштинської ТЕС на основі фрактографічної експертизи зламів та оцінювання технічного стану експлуатованого металу Назва етапу роботи Керівник роботи Никифорчин Григорій Миколайович, Дата реєстрації 29-07-2016 Організація виконавець Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України Опис етапу Попри відповідність вимогам регламенту хімічного складу, твердості та механічних характеристик за розтягу поперечних зразків зі сталі 12Х1МФ (в усіх зонах гинів та по усій товщині поперечного перерізу труб) проаналізованих гинів вони все ж зруйнувалися з утворенням осьових тріщин в їх розтягненій зоні (РЗГ). Через тріщину на одному з гинів відбувся витік теплоносія назовні. При цьому за ідентичних умов експлуатації в іншому виявили лише неглибоку (максимальна її глибина не перевищила 8 мм) осьову тріщину. Ударна в'язкість сталі 12Х1МФ з РЗГ обох гинів в два-три рази нижча за регламентоване значення. Це свідчить про наднизький для такого класу сталей опір крихкому руйнуванню, що є ознакою досягнення деградованим металом критичного стану. Детальний аналіз наявних пошкоджень у діаметральному перерізі труб не дав підстав зробити висновок про закритичну пошкодженість металу поза зоною формування макрозламу в РЗГ. Тоді як в околі макротріщини стан металу був незадовільний (ланцюжки пор вздовж меж зерен, які злились у мікротріщини) і відповідав 6 балу мікропошкоджуваності. Отже аналізовані елементи потрібно було вже давно замінити. Фрактографічно доказано, що зародження руйнування обох гинів відбулося від зовнішньої поверхні труб за міжзеренним механізмом внаслідок повзучості та водневого розтріскування. Межі міжзеренних фрагментів були контрастно декоровані вторинними тріщинами. Їх береги інтенсивно окиснені за високотемпературної тривалої експлуатації, що доказує їх формування в часі високотемпературної експлуатації. Під час охолодження системи парогонів ці окисли між берегами тріщин сприяли їх поширенню за механізмом повзучості через додаткове їх підвантаження, спричинене невідповідністю об'ємів сталі і її окислів. На основі проведених досліджень встановили, що пошкодження гинів парогонів спричинене закритичною структурною деградацією металу РЗГ, що створило передумови для пришвидшення процесу повзучості металу в цій зоні аж до виникнення макротріщин. В металі інших гинів парогонів, які експлуатувалися впродовж сумірного стосовно аналізованого гину часу і перенесли приблизно таку саму кількість зупинок, слід сподіватися на відповідні зміни структури. Їх пошкодженість оцінили як достатню, щоб за наявності перевантажень в металі РЗГ цих гинів формувалися міжзеренні мікротріщини, злиття яких спричинить наскрізне руйнування парогонів. Для недопущення подібних позаштатних ситуацій у майбутньому попри дотримання персоналом ТЕС традиційних регламентних вимог щодо температурно-силових і вібраційних, параметрів експлуатації парогонів рекомендовано: 1. Для зачистки зовнішньої поверхні труб від окалини використовувати піскоструминне (краще мокре) оброблення, яке забезпечить напруження стиску (до 200 МПа) в поверхневих шарах труб і, тим самим, дасть змогу відтермінувати заміну критично деградованих гинів головних парогонів. 2. Використовувати нижчі параметри експлуатації парогонів аж до поступової заміни критично зношених елементів. 3. Зменшити в тричі періодичність планових обстежень інших гинів парогонів, тривалість експлуатації яких перевищила парковий ресурс. 4. Обмежити кількість зупинок блоків, які інтенсифікують деградацію сталей на етапі структурних змін, формування розсіяної пошкодженості, формування макротріщин. 5. Поетапно замінити гини з терміном експлуатації понад 270000 год, метал яких в РЗГ вже досяг критичного стану деградації, або близький до нього. Для контролю стану металу запропоновано використовувати методи неруйнівного контролю на основі електрохімічних підходів, розроблених у Фізико-механічному інституті НАН України. Опис продукції На основі механічних, металографічних та фактографічних досліджень встановили, що пошкодження гинів парогонів спричинене закритичною структурною деградацією металу розтягненої зони гину, що створило передумови для пришвидшення процесу повзучості металу в цій зоні аж до виникнення макротріщин. Фрактографічно доказано, що зародження руйнування обох гинів відбулося від зовнішньої поверхні труб за міжзеренним механізмом внаслідок повзучості та полегшення злиття мікропорожнин внаслідок наводнювання. Автори роботи Бабій Леонтій Омелянович Кречковська Галина Василівна Курнат Іван Миколайович Рабик Богдан Іванович Студент Олександра Зиновіївна Цирульник Олександр Тимофійович Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити