Визначення причин аварійного руйнування котельної труби в котлі теплової мережі

Abstract

Об’єкт дослідження – процеси деградації мікроструктури котельних труб з вуглецевої сталі при експлуатації в котлі теплової мережі під дією окислювальних газів, високих температур і тиску та їх вплив на корозійні (жаростійкі) та механічні властивості труб. Мета роботи: Визначення причин аварійного руйнування котельних труб з вуглецевої сталі при експлуатації в котлі теплової мережі в умовах дії окислювальних газів, високих температур і тиску та надання рекомендацій з підвищення їх експлуатаційної надійності. Метод дослідження – визначення структури труб методами світлової та електронної мікроскопії; визначення хімічного складу, механічних, технологічних і жаростійких властивостей аварійних труб. Встановлено, що за хімічним складом, а також за вихідною структурою (величиною зерна і лікваційною смугастістю) котельні труби не відповідають вимогам сертифікату і стандарту на них. Доведено, що в результаті експлуатації труб в умовах окислювальних газів, високої температури і тиску відбулася деградація структури металу (зневуглецювання сталі, перетворення ферито- перлітної структури у чисто феритну, утворення оксидів по границях феритних зерен), що в комплексі призвело до зниження міцності, утворення радіальних тріщин в стінці труб та до їх вибухоподібного руйнування. Для підвищення ресурсу працездатності котельних труб з вуглецевих сталей, рекомендовано: а) застосовувати для їх виготовлення сталь, що містить легуючі елементи хром і молібден (наприклад, 15Х1МФ); б) для зменшення перлітної смугастості структури та укрупнення зерна сталі, необхідно піддавати труби термічній обробці: нормалізації або гартуванню з відпуском.