Оптимизация структуры и свойств длительно работавшего металла паропроводов из стали 12Х1МФ восстановительной термической обработкой

Аннотация

Приведены результаты отечественных и зарубежных исследований кинетики поврежденности металла в зависимости от деформации ползучести, послужившие основанием для разработки шкал оценки степени развития порообразования и методики прогнозирования ресурса длительно работающего теплоэнергетического оборудования по микроповрежденности. Проведено исследование поврежденности металла в реальных условиях эксплуатации на электростанциях с использованием неразрушающего контроля методом реплик свыше тысячи гибов (наиболее напряженных элементов паропроводов) из сталей марок 12Х1МФ и 15Х1М1Ф энергоблоков мощностью 200 и 800 МВт и лабораторное исследование структуры и свойств более двадцати гнутых и прямых участков труб, вырезанных из паропроводов после длительных сроков службы. Установлено, что для оценки работоспособности гибов паропроводов необходимо, в отличие от рекомендаций действующих НТД, проведение исследований непосредственно гнутых, а не прямых участков труб. Анализ полученных данных свидетельствует, что накопленная в металле микроповрежденность является интегральным критерием, отражающим работоспособность в зависимости от всех эксплуатационных факторов (температура, давление, срок работы), геометрических параметров (толщина стенки, искажение формы сечения) и состояния металла (структура, свойства) конкретного элемента оборудования. Выполненное исследование подтверждает наибольшую информативность и достоверность металлографического метода оценки поврежденности металла, подверженного деформации ползучести, для диагностирования состояния высокотемпературных элементов теплоэнергетического оборудования, определения возможности их дальнейшей эксплуатации или необходимости проведения восстановительной термической обработки.