Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 УСЛОВИЯ РАБОТЫ ПАРОПРОВОДОВ И ТРЕБОВАНИЯ К СТАЛЯМ ДЛЯ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 8
1.1 Общие сведения о теплоустойчивых сталях и область их применения 8
1.2 Химический состав стали 12Х1МФ 9
1.3 Влияние легирующих элементов на свойства стали марки 12Х1МФ 9
2 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛОУСТОЙЧИВЫХ СТАЛЕЙ И ПАРОПРОВОДА 11
2.1 Технологические процессы выплавки стали 11
2.2 Производство бесшовных труб 12
2.3 Производство бесшовных гибов 16
2.4 Термическая обработка бесшовных труб и гибов 17
2.5 Требования к механическим свойствам деталей трубопровода из стали
марки 12Х1МФ в состоянии поставки 19
2.6 Требования к размерам и предельным отклонениям труб и гибов 20
2.7 Требования к микроструктуре металла элементов паропровода в
исходном стоянии 22
3 ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ В ТРУБОПРОВОДАХ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ 25
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
3.1 Изменение структуры металла паропроводов 25
3.2 Ползучесть металла 26
3.2.1 Контроль ползучести элементов трубопровода 28
3.2.2 Контроль микроструктуры и микроповрежденности методом
реплик 30
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. ОЦЕНКА МИКРОПОВРЕЖДЕННОСТИ
ДЛИТЕЛЬНО РАБОТАЮЩЕГО ПАРОПРОВОДА В УСЛОВИЯХ ПОЛЗУЧЕСТИ 35
4.1 Цель исследования 35
4.2. Объект и методика исследования 35
4.3 Анализ результатов контроля и металлографического исследования 44
4.4 Выводы по работе 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 47
Контроль повреждаемости металла трубных элементов паропроводов из-за накопления деформации ползучести является наиболее важным мероприятием для поддержании работоспособности оборудования.
Образование микронесплошностей по границам зерен является закономерным следствием деформации ползучести, накапливающейся с ростом времени нагружения. Значительная часть отечественного оборудования имеет наработку, превышающую 200 тыс. ч, и обнаружение микронесплошностей (пор ползучести) является обычной ситуацией. Поэтому необходимо организовывать контроль за состоянием металла высокотемпературных элементов, знать причины их появления, представлять стадии их развития, уметь оценивать их период, когда эксплуатация небезопасна. Выявить микроповрежденность обычными дефектоскопическими методами не представляется возможным, и требуется применение специальных методов оценки состояния металла, основным из которых является металлография. В работе содержится практическое применение этого метода, указаны объема и сроки контроля металла элементов трубопровода.
Проблема обеспечения надёжной работы трубопроводов с каждым годом становится всё более актуальной, так как их старение во многих отраслях промышленности значительно опережает темпы технического перевооружения.
В данной дипломной работе уделяется внимание изготовлению элементов трубопровода и контролю этих элементов в процессе эксплуатации.
Длительность надежной работы паропроводов зависит от химического состава, исходной структуры, свойств металла элементов и условий их эксплуатации.
Протекание ползучести обусловливается напряжением, температурой и временем.
Проведенная работа показала, что с течением времени при воздействии напряжений и температуры в материале происходят значительные структурные изменения, которые приводят к необратимым процессам - деградации микроструктуры и накоплению микроповрежденности по механизму ползучести. Дальнейшее развитие этих процессов в этих же условиях эксплуатации приводит к разрушению элементов паропроводов. В связи с чем необходимо качественно (с наименьшими погрешностями) проводить систематический контроль за ростом остаточных деформаций, осуществлять контроль за состоянием материала, выполнять дефектоскопический контроль.
