Проблема оцінки надійності і залишкового ресурсу довготривало працюючих зварних з’єднань паропроводів ТЕС
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-774X.2024.02.03Анотація
Визначення надійності зварних з’єднань паропроводів із теплостійких перлітних сталей, які тривалий час (понад 270 тис. год) експлуатуються в умовах повзучості та втоми, набуло виняткової актуальності. Метою роботи є визначення напрямку розвитку нормативних положень стосовно надійності зварних з’єднань паропроводів, які довготривало експлуатуються в умовах повзучості та втоми. Для досягнення мети задіяли відповідні методи дослідження і аналізу структурно-фазового стану, визначення хімічного складу і фізико-механічних властивостей металу зварних з’єднань, а також визначення рівня їх пошкоджуваності. Встановили, що пошкоджуваність металу зварних з’єднань значною мірою залежить від його структурно-фазового стану. Зі збільшенням напрацювання зварних з’єднань у їх вихідній структурі поступово формується, і відповідно, збільшується як її складова, ферито-карбідна суміш. Присутність такої суміші сприяє прискоренню пошкоджуваності зварних з’єднань, яка проходить за механізмами повзучості та втоми. Обґрунтували доцільність виявлення ферито-карбідної суміші у структурі зварних з’єднань шляхом використання удосконалених і розробки нових методів контролю якості. Для отримання результатів запропонували удосконалювання методів контролю якості зварних з’єднань паропроводів, які довготривало працюють в умовах повзучості і втоми. Обґрунтували, що при розробці нових і вдосконаленні штатних методів контролю якості металу зварних з’єднань, які довготривало експлуатуються в умовах повзучості та втоми, необхідно враховувати їх структурно-фазовий стан, що дозволить збільшити надійність роботи зварних з’єднань. Удосконалення відомих, а також розробка нових методів і методик контролю якості металу паропроводів і їх зварних з’єднань, дозволить підвищити оцінку їх структурно-фазового стану і наявності пошкоджуваності. Урахування отриманих результатів, стосовно нових нормативних положень, дозволить підвищити оцінку надійності подальшої експлуатації старіючих паропроводів і їх зварних з’єднань, а також визначити їх залишковий ресурс.
Посилання
OEP “GRIFRE” (2021), СОУ-Н МПЕ 40.1.17.401:2021: Kontrol' metalu i prodovzhennja terminu ekspluatacii' osnovnyh elementiv kotliv, turbin i truboprovodiv teplovyh elektrostancij. Typova instrukcija [СОУ-Н МПЕ 40.1.17.401:2021: Metal control and service life extension of the main elements of boilers, turbines and pipelines of thermal power plants. Standard instruction], OEP “GRIFRE”, Kyiv, Ukraine.
LvivORGRES, DonORGRES (2008), СОУ-Н ЕЕ 39.502:2008: Ekspluatacija truboprovodiv teplovyh elektrostancij. Typova instrukcija [СОУ-Н ЕЕ 39.502:2008: Operation of pipelines of thermal power plants. Standard instruction], Ukraine.
LvivORGRES (1996), ГКД 34.25.301-96: Kotly, turbiny ta truboprovody TES. Polozhennja pro vhidnyj kontrol' metalu tep-loenergetychnogo obladnannja z tyskom 9 MPA i vyshhe [ГКД 34.25.301-96: Boilers, turbines and pipelines of thermal pow-er plants. Regulations on incoming inspection of metal of heat and power equipment with a pressure of 9 MPa and above], Kyiv, Ukraine.
LvivORGRES (2007), СОУ-Н ЕЕ 40.304:2007: Posudyny shho pracjujut' pid tyskom. Polozhennja pro tehnichne diagnostu-vannja [СОУ-Н ЕЕ 40.304:2007: Pressure vessels. Regulations on technical diagnostics], Kyiv, Ukraine.
Ministerstvo social'noi' polityky Ukrai'ny (2018), НПАОП 0.00-1.81-18: Pravyla ohorony praci pid chas ekspluatacii' obladnannja, shho pracjuje pid tyskom [НПАОП 0.00-1.81-18: Rules of labor protection during the operation of equipment operating under pressure], Kyiv, Ukraine.
(2017), DSTU EN 10216-2:2016 Truby stalevi bezshovni dlja roboty pid tyskom. Tehnichni umovy postachannja. Chastyna 2. Truby z nelegovanyh i legovanyh stalej z normovanymy vlastyvostjamy za pidvyshhenyh temperatur [DSTU EN 10216-2:2016 Seamless steel tubes for pressure purposes. Technical delivery conditions. Part 2. Tubes made of non-alloy and alloy steels with specified elevated temperature properties (EN 10216-2:2013, IDT)], Kyiv, Ukraine.
LvivORGRES (2005), СОУ-Н МПЕ 40.1.17.405:2005: Porjadok prodovzhennja terminu ekspluatacii' pidigrivnykiv vysokogo i nyz'kogo tyskiv z napracjuvannjam ponad 30 rokiv. Polozhennja [СОУ-Н МПЕ 40.1.17.405:2005: Procedure for extending the service life of high and low pressure heaters with an operating time of more than 30 years. Provisions], Kyiv, Ukraine.
(2019), ДСТУ 8943:2019: Truby stalevi elektrozvarni. Tehnichni umovy [ДСТУ 8943:2019: Electrically welded steel pipes. Technical specification], Kyiv, Ukraine.
(2019), ДСТУ 8974:2019: Stal'. Metalografichnyj metod ocinjuvannja mikrostruktury lystiv ta strichky [ДСТУ 8974:2019: Steel. Metallographic method for assessing the microstructure of sheets and strips], Kyiv, Ukraine.
(2015), ДСТУ ISO 4967:2015 (ISO 4967:2013, IDT): Stal'. Vyznachennja vmistu nemetalevyh vkljuchen'. Mikrografichnyj metod iz zastosuvannjam standartnyh diagram [ДСТУ ISO 4967:2015 (ISO 4967:2013, IDT): Steel. Determination of the content of non-metallic inclusions. Micrographic method using standard charts], Kyiv, Ukraine.
Сhalko, L. (2024), “Structural-phase characteristics of damage to welded joints of TPP steam pipelines from heat-resistant steels”, Avtomaticheskaya Svarka [Automatic Welding], no. 3, pp. 34–40, https://doi.org/10.37434/as2024.03.05.
Dmytryk, V. V., Glushko, A. V., Iglin, S. P. (2020), “Structural changes in the metal of welded joints of long-term operated steam pipelines”, Avtomaticheskaya Svarka [Automatic Welding], no. 2, pp. 24–28, https://doi.org/10.37434/as2020.02.04.
Student O., Krechkovska H., Babiy L. (2013), “Vplyv teplozmin pid chas ekspluatacii' parogoniv TES na statychnu trishhy-nostijkist' stali 15H1M1F [Shutdownts effect during operation of steam pipeline of TPP on the fracture toughness of 15Kh1M1F steel]”, Bulletin of TNTU, vol. 72, no. 4, pp. 199–206, ISSN 2522-4433 (print).
Dubov, A. A. (2010), “Problemy ocenki ostatochnogo resursa starejushhego oborudovanija [Problems of assessment of the residual life of aging equipment]”, Technical diagnostics and non-destructive testing, no. 2, pp. 49–54, ISSN 3041-2358 (print), ISSN 3041-2366 (on-line).
Dmitrik V. V, Kasyanenko I. V, Latynin Y. M. (2021), “Strukturnyj stan i poshkodzhuvanist' metalu zvarnyh z’jednan' paro-provodiv [Structural condition and damage of metal of welded joints of steam pipelines]”, Avtomaticheskaya Svarka [Automatic Welding], no. 9, pp. 38–42, https://doi.org/10.37434/as2021.09.06.
Berezina T. G., Bugai N. V., Trunin I. I. (1991), Diagnostirovanie i prognozirovanie dolgovechnosti metalla teploenergetich-eskih ustanovok [Diagnostics and prediction of metal durability of thermal power plants], Technika. Kyiv, Ukraine.
Dmytryk V. V, Garashchenko O. S, Berdnikova O. M. (2022), “Vyznachennja strukturno-fazovogo stanu zvarnyh z’jednan' iz teplostijkyh perlitnyh stalej vykorystannjam udoskonalenogo metodu analizu [Heat-resistant pearlitic steels using an im-proved analysis method]”, Avtomaticheskaya Svarka [Automatic Welding], no. 6, pp. 11–16, https://doi.org/10.37434/as2022.06.02.
Skul'skii V. Yu., Tsaryuk A. K. (2004), “Novye teploustojchivye stali dlja izgotovlenija svarnyh uzlov teplovyh jenergob-lokov (Obzor) [New heat-resistant steels for the manufacture of weldments in heat power units (Review)]”, Avtomaticheskaya Svarka [Automatic Welding], no. 4, pp. 35–40, ISSN 0005-111X.
