книги из ГПНТБ / Антикайн, П. А. Надежность металла паровых котлов и трубопроводов

Стали 12Х1МФ, 12Х2МФСР и 15Х1М1Ф применяют в термически упрочненном состоянии (чем обеспечивает­ ся высокая жаропрочность) . Нарушение режимов тер­ мической обработки приводит к снижению жаропрочно ­

обеспечения высокой жаропрочности труб с толщиной

ропрочностью ставилось многими исследователями под сомнение, но в настоящее время имеется у ж е достаточ­ ный опыт лабораторных исследований и эксплуатации, подтверждающий это соответствие: все паропроводные трубы, замененные в процессе эксплуатации из-за уско­ ренной ползучести, имели нерекомендованную структуру.

Трубы д л я поверхностей нагрева из стали 12Х2МФСР

и 12Х2МФСР. Введение ниобия в сталь Г2Х2МФБ приве­ ло к тому, что она стала нечувствительной к быстрому

уступает сталям 12Х1МФ и 12Х2МФСР при всех темпе­ ратурах.

В последние технические условия на трубы для кот­ лов высокого и сверхкритического давления М Р Т У 14-4-21-67 сталь 12Х2МФБ не включена. Это представ­ ляется неоправданным . В поверхностях нагрева проме­ жуточных пароперегревателей, где высокая прочность

20

на заводе должн ы маркироваться по всей длине про­ дольной полосой несмываемой краски.

Цвет краски полосы соответствует марке стали:

20—зеленая

* Стоимость мерных труб на 10% выше.

важную роль играет цена труб, поставляемых по М Р Т У 14-4-21-67 (Дополнение № 4 к Прейскуранту 01-04 «Оп­ товые цены на трубы стальные и чугунные», введены

21

с 1 января 1970 г.). По этому прейскуранту за основу взята стоимость труб из стали 20. Стоимость зависит от

гортехнадзором С С С Р . Применение других материалов

Стальные котельные листы применяют при изготов­ лении корпусов котлов низкого давления, барабанов и

Ст2спЗ, ВСтЗкпЗ п ВСтЗпсЗ по ГОСТ 380-71. Сталь

рабане происходит разделение пароводяной смеси, по­ ступающей из экранов и фестона на пар и воду. Б а р а ­ баны используют в котлах низкого, среднего и высокого давления с естественной и многократной принудительной циркуляцией. Разрушение барабана — одна из наиболее серьезных аварий на тепловой электростанции. Поэтому соответствующим выбором материала для барабана, контролем качества в исходном состоянии и периодиче­ ским контролем во время ремонтов котла в процессе эксплуатации необходимо обеспечить его надежную ра­ боту.

В прямоточных котлах барабаны отсутствуют. Котлы на сверхкритические параметры выполняют только пря­ моточными, и поэтому в связи со строительством круп-

22

иых блоков Сверхкрнткческих параметров доля барабан ­ ных котлов во вновь вводимых установках непрерывно снижается.

Котельные стальные листы для б а р а б а н о в получают прокаткой из слитков или из слябов, т. е. обжатых про­

этом литая структура разрушается, металл становится

стальных листов вальцовкой обечаек или штамповкой полуобечаек с последующей их сваркой продольными и кольцевыми швами. Продольные швы сваривают элек­ трошлаковой пли автоматической многослойной сваркой

ривают автоматической сваркой под слоем флюса. По­

кого давления применяют весьма пластичные и техноло­ гичные малоуглеродистые стали. Д л я б а р а б а н о в котлов высокого давления используют легированные стали по­ вышенной прочности, что позволяет уменьшить толщину стенки.

Применение кипящей стали ограничено из-за того, что пузыри, заварившиеся при прокатке слитка этой ста­ ли, обусловливают меньшую прочность металла, так как по местам сварки пузырей в процессе штамповки или

до 450°С без ограничения давления. Е щ е более толстые листы (до 160 мм) из сталей 22К, 16ГНМ или 16ГНМА

23

менять листы из сталей 12ХМ по ЧМТУ 5759-57 и 12МХ

1-5. СТАЛЬНОЕ ЛИТЬЕ

Корпуса арматуры, крышки, крутые колена трубо­ проводов, тройники и крестовины изготовляют из сталь­

д о л ж н а содержать возможно больше углерода. Присое­

ливкам изложены в § 1-1. Если отливки изготовлены из тех ж е сталей ГОСТ 977-65 по группе I I I , то рабочая температура может быть до 425 °С без ограничения дав ­

плавляться только в электрических печах. Отливки из

24

табл. 5, причем для углеродистых сталей должно быть выдержано условие сто.г/ов^ОД а для легированных — сго.з/ов^О,?.

*Но не более 55 кгс/мм''.

Отливки после очистки подвергают наружному осмотру. На вну­ тренней и наружной поверхностях отливок не должно быть трещин, спаев, ужтшов, плен, газовых или шлаковых раковин, пористости и механических повреждении.

Дефекты, влияющие на прочность отливок и их товарный вид, должны быть выбраны механическим способом и заварены электро­ сваркой. Для ремонта отливок из стали 25Л могут применяться элек­ троды типов Э42, Э42А и Э46, для отливок из стали 20ГСЛ—Э50А и для отливок из сталей 20ХМФЛ и 15Х1М1ФЛ—типа Э-ХМФ по ГОСТ 9467-60. Заваренные места очищают от шлака и брызг. После заварки дефектов отливки должны быть термически обработаны. Мелкие раковины, не выводящие отливку за пределы допусков, могут быть оставлены. Отливки, имеющие пористость, не поддающуюся вы­ рубке, бракуют.

На местах отливок, подлежащих механической обработке, допу­ скаются без исправления дефекты, не превышающие по глубине 2/3 припуска на механическую обработку. После окончательной ме­ ханической обработки места разъема земляных форм и резкие пере­ ходы (например, от конуса к шару, от цилиндра к фланцам) зашли­ фовывают переносными наждачными кругами и травят 10%-пым водным раствором азотной кислоты (иногда вместо травления при­ меняют ультразвуковую дефектоскопию), так как в этих местах мо­ гут возникать усадочные трещины. Затем отливки подвергают ги­ дравлическому испытанию на прочность и плотность давлением, зна­ чительно превышающим рабочее. Обнаруженные при одном из видов контроля или испытания дефекты могут быть устранены описанным выше способом.

Патрубки, при помощи которых корпуса арматуры, тройники и литые колена вваривают в трубопроводы, подвергают просвечиванию рентгеновскими нлн гамма-лучами на длине не менее 60 мм.

Для определения механических свойстз и химического состава мелких и средних отливок от каждой плавки льют пробные бруски. Они проходят термическую обработку вместе с отливками. От отли-

25

Таблица 6

Нормы механических свойств и максимальная температура эксплуатации шпилек и болтов

р и м е ч a н и е. Твердость указана для болтов, шпилек, прэбок и хомутов; для гаек она несколь кониже.

ность стали к концентрации напряжений в нарезанной части шпильки, отсутствие проточки на средней не нарезанной части шпильки до

валды) .

Для предупреждения аварий проводят контроль шпилек ультра­ звуковой, магпитопорошковой или цветной дефектоскопией. Приме­ нение стали ЭИ723 на параметры пара с температурой 565 °С пре­ кращено. По однородности свойств, чувствительности к надрезу и ресурсу пластичности сталь ЭИ723 существенно уступает стали ЭП182.

П р у ж и н ы подвесок паропроводов изготовляют из сталей 60С2 и 50ХФА, а пружины, работающие в среде

жения, сильно снижающих предел усталости пружин из

жин шлифуют.

ГЛ А В А В Т О Р А Я

ОСОБЕННОСТИ П О В Е Д Е Н И Я СТАЛЕЙ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

2-1. ВЛИЯНИЕ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛЕЙ

Механические свойства сталей зависят от темпера­ туры. На рис. 3 показано изменение предела прочности, предела текучести, относительного удлинения, попереч­ ного сужения и ударной вязкости стали 20 в зависимости от температуры испытания.

В интервале температур так называемой синелом­ кости (200—300 °С) повышается прочность и несколько снижается пластичность стали. Поэтому в этом интер­ вале температур — интервале синеломкости — следует

29