Исследование и оценка технического состояния стационарных котлов на основе выявленных закономерностей изменения пластичности металла в околошовной зоне сварных соединений

• Автор: Зимина, Виктория Анатольевна
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Б.м.
• Количество страниц: 149 с. : ил.

йгр.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ

МЕТОДОВ ОЦЕНКИ СРОКА СЛУЖБЫ КОТЕЛЬНОГО

ОБОРУДОВАНИЯ

1Л. Задачи и методы обеспечения надежности функционирования потенциально -опасных объектов
1.2. Определение остаточного ресурса оборудования на основе контроля за состоянием металла
1.3. Анализ современных методик оценки срока службы объектов, отработавших проектный срок службы

Выводы, постановка задачи и определение методов исследования...4

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ИНФОРМАТИВНЫХ

ПАРАМЕТРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ РЕСУРС МЕТАЛЛА

КОТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
2.1. Анализ эксплуатационных свойств и характеристик металла сварного соединения
2.2. Исследование методов определения пластической деформации. Зависимость ударной и статической вязкости металла
2.3. Определение надежности сварного шва, расчета и материала.бо
2.4. Исследование распределения напряжений в зоне сварного шва, возникающих в результате температурно-деформационного воздействия
Выводы

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ УСТАНОВЛЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЙ ПЛАСТИЧНОСТИ МЕТАЛЛА СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ
3.1. Описание эксперимента
3.2. Результаты исследования
Выводы
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА КОТЛА НА ОСНОВЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПЛАСТИЧНОСТИ МЕТАЛЛА во
4.1. Условия определения срока службы котельного оборудования
4.2. Задачи предварительного технического диагностирования
4.3. Прогнозирование остаточного ресурса
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Результаты экспериментальных исследований
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Примеры расчета остаточного ресурса
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Документы об использовании результатов исследования.

При эксплуатации оборудования опасных производственных объектов все большее значение приобретают контроль их технического состояния и определение безопасного остаточного ресурса с учетом эксплуатационных повреждений [60]. Приближается время, когда значительная часть оборудования, подконтрольного Ростехнадзору, выработает заданный заводами - изготовителями ресурс. Вместе с тем, ситуация с финансированием многих муниципальных предприятий, эксплуатирующих котельные установки, трубопроводы, оборудование электростанций и т. п. оставляет желать лучшего. Однако, в полном соответствии с представлениями теории надежности и накопленным опытом вероятность отказов оборудования определяется спецификой процессов износа и их продолжительностью, то есть наработкой, а не сроком службы - календарным временем от ввода оборудования до текущего момента [1,,4]. Выработка срока службы сама по себе ничего не означает, если даже расчетный срок службы рассматривать в качестве назначенного ресурса. При нормальном техническом обслуживании и эксплуатации, например, котлов (коллекторы, барабаны) [1,2, 3], они должны надежно работать до наработки 500-600 тыс. часов. В течение такого же, как минимум, срока должны эксплуатироваться и основные элементы подконтрольных сосудов.
Указанные сроки учитывают то, что котлы, сосуды и трубопроводы относятся к ремонтопригодным объектам, и, следовательно, к системам с возобновляемым ресурсом. Сроки корректны для нормальных условий эксплуатации при нормальном техническом обслуживании, а так как на это при работе в течение 70-80 лет рассчитывать не приходится, то состояние оборудования должно подвергаться периодическому техническому освидетельствованию. Однако очевидно, что его содержанием должен быть не контроль за соответствием состояния объекта и свойств металла основных его элементов техническим условиям поставки, а организация и наблюдение за приближением состояния объекта в
ТЕМПЕРАТУРА В °С
металла ЗТВ связана с особенностями процессов, проходящих при сварке. Схематично эти процессы представлены на рис. 2.1.
б 13 Г д Малоуглеродистый
мартенсит НВ
Феррито-лерли тная структура НВ
Сорбито-перлитные Феррито-перлитная
составляющие + феррит структура
НВ= 140-160 ► НВ
Рис. 2.1. Схема строения сварного шва малоуглеродистой стали
Как видно из таблицы 2.1 , на участке зоны термического влияния, нагреваемом от температуры 500° С, до температуры несколько ниже Ас](723 °С), и называемом участком рекристаллизации или старения, наблюдается разупроч1,7%