Исследование повреждаемости теплообменных поверхностей ПВД в процессе эксплуатации и разработка рекомендаций их ремонта

• Автор: Кумов, Александр Витальевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 125 с. : ил

Оглавление
Введение.

1. Общая методика.

2. Конструкционные особенности, условия эксплуатации и характер попреждений подогревателей высокого

давления на энергоблоках с ВВЭР

2.1. Конструкционные особенности ПВД

2.2. Характер повреждений ПСТЭ ПВД.

Выводы.

3. Исследование эрозионнокоррозионной стойкости конструкционных материалов ПСТЭ

3.1 Исследование конструкционных материалов ПСТЭ.

3.2. Экспериментальный стенд для определения стойкости материалов к каплеударной эрозии.
3.3. Методика проведения экспериментальных исследований
3.4. Результаты испытаний по определению эрозионной
стойкости материалов.
4. Определение длительной эрозионной стойкости
материалов ПСТЭ
4.1. . Эрозионный процесс конструкционных материалов.
4.2. Общая закономерность процесса эрозии
исследованных сталей.
4.3. Математическое описание установившегося процесса
Выводы
5. Практическое использование результатов
исследований
5.1 Исследование свойств сварных соединений труб из стали 8АР
5.2 Технологические рекомендации по ремонту
изношенных ПСТЭ ПВД.
5.3 Перспективы использования ферритоаустенитных сталей
для оборудования АС.
Выводы.
Общие выводы
Литература


Из-за частых отключений ПВД для выяснения повреждений и замены или ремонта ПСТЭ недовырабатывается до % электроэнергии. Кроме того, износ входных участков ПСТЭ приводит к выносу продуктов коррозии (соединений железа) и отложению их на теплообменных трубках парогенераторов. Эти отложения вызывают процессы, способствующие коррозионному растрескиванию трубок парогенераторов и, вследствие этого, разгерметизации первого контура. В условиях штатного слабощелочного гидразионного водного режима основной вклад в общий вынос соединений железа в парогенераторы вносит эрозионно-коррозионный износ стальных поверхностей ПВД по водяной и паровой сторонам - и % соответственно. Таким образом, практически половина общей загрязненности питательной воды окислами железа связана с эрозионно-коррозионными процессами на поверхностях теплообмена и корпусах ПВД. Целью настоящей диссертации являются анализ влияния конструкционных особенностей ПВД и условий их эксплуатации на поврежденность их теплообменных поверхностей, исследование эрозионнокоррозионной стойкости углеродистой и высоколегированных сталей, разработка рекомендаций по ремонту ПСТЭ с применением на изнашиваемых учаегках эрозионно-стойкой стали. Содержание диссертации изложено в пяти разделах. В первом разделе описана методика проведения работы. Кратко о конструкционных особенностях, условиях эксплуатации и попреждаемости ПВД на АС с ВВЭР-1 ООО в разделе 2. В разделе 3 приведены результаты исследований эрозионной стойкости углеродистой стали (из которой изготовлены ПСТЭ ПВД) и некоторых марок высоколегированных сталей. В разделе 4 определена длительная эрозионная стойкость материалов ПСТЭ. В разделе 5 кратко описаны рекомендации по ремонту ПСТЭ и результаты промышленного опробования рекомендаций автора на Клн АС. Общая методика. При выполнении диссертационной работы на первом этапе был проведен анализ отказов ГТВД в процессе эксплуатации энергоблоков АС с реакторами типа ВВЭР-, как наиболее повреждаемых теплообменных аппаратов второго контура на этих АС, ТП которых выполнена из углеродистой стали. Основной причиной отказов ПВД по заключению лабораторий металлов АС является эрозионно-коррозионный износ входных участков плоских спирально-трубных элементов, выполненных из стали . Из-за износа ПСТЭ недовырабатывается примерно . ПВД. Исследование эрозионной стойкости сталей различных структурных классов были проведены при взаимодействии с высокоскоростным потоком воды. Исследования проведены с использованием уникального экспериментального стенда Московского энергетического института. Для сопоставления с эрозионной стойкостью основного материала - стали испытывали также образны из стали X, ХНТ и 8АР. Эрозионный стенд МЭИ позволяет моделировать различные режимы воздействия капель и струй жидкости на конструкционные материалы и защитные покрытия. По результатам испытаний построены кривые кинетики эрозионного износа для каждой из сталей. Методами математического моделирования получены величины интенсивности установившейся эрозии. Путем компьютерного моделирования на основании обобщения большой базы экспериментальных данных и результатов экспериментов рассчитаны величины интенсивности начальной и установившейся эрозии для перечисленных материалов в диапазоне скоростей соударения С = 0 - м/с и диаметра капель 0,1 - 1,5 мм. Было выполнено сопоставление интенсивности эрозии четырех перечисленных выше сталей в зависимости от скорости потока и диаметра капель. Конструкционные особенности, условия эксплуатации и характер попреждений подогревателей высокого давления на энергоблоках с ВВЭР-. На серийных блоках АС с ВВЭР - установлены укрупненные ПВД [1,2], конструктивными особенностями которых являются следующие (рис. Рис 2. Подогреватель высокого давления ПВА. А и Б - вход и выход питательной воды; В - вход пара; Г - выход конденсата греющего пара; Д - слив конденсата из вышестоящего ПВД; Ж - сброс сепарата из СПП; Н и Н’ - штуцера спуска воздуха в проектном и реконструированном вариантах: У0 - нулевая отметка, V,,. V’,,, У’!