Технологические процессы выработки электроэнергии на ТЭС и ГЭС. Галашов Н.Н. - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

27
3. ПЕРЕМЕННЫЕ РЕЖИМЫ И НАДЕЖНОСТЬ МЕТАЛЛА
Работа энергооборудования ТЭС – котлов, турбин, насосов, паропроводов,
запорной арматуры и др. – протекает в жестких условиях: при непрерывном и
длительном воздействии высоких температур, напряженном состоянии металла,
коррозионном воздействии агрессивной среды и топочных газов, абразивном
воздействии золы твердых топлив. В результате в металле практически всех
ответственных узлов и элементов оборудования постепенно происходят необратимые
изменения структуры, он стареет, в нем возникают непрерывные пластические
деформации при напряжениях, меньших предела текучести (ползучесть), постепенно
снижается его прочность. Последнему способствует абразивный износ поверхностей
нагрева (например, в котлах со сжиганием твердого топлива) и коррозионное
воздействие на них топочных газов.
Изменение структуры металла и его разупрочнение, сопровождающееся
понижением пределов прочности и текучести, является одним из самых серьезных
последствий высокого нагрева деталей оборудования. Например, предел текучести
мягкой углеродистой стали, составляющий при комнатной температуре примерно
55% предела прочности, при 560 °С уменьшается до 25 %, т. е. почти на одну треть.
Ползучесть приводит к увеличению размеров (диаметр, длина деталей). При этом
толщина стенки трубы, например, уменьшается, а напряжение в ее материале растет.
Различают три фазы процесса (рис. 3.1). В первой, быстро проходящей, скорость
ползучести убывает до некоторого установившегося значения (участок аб), во второй
— процесс протекает с этой установившейся скоростью (участок бв длительностью 1
с относительной деформацией 1), и наконец, в третьей фазе скорость ползучести
резко увеличивается, напряжение в материале быстро достигает разрушающего
значения (участок вг) и происходит разрыв стенки детали.
Рис. 3.1. Графики ползучести.
Необходимые уровень надежности и продолжительность работы
энергооборудования (срок службы) обеспечиваются правильным выбором марок
сталей и повышенными требованиями к металлам для отдельных узлов и деталей
оборудования. При этом основным является требование сохранения прочности
металла, достаточной для надежной работы оборудования, причем в течение
длительной (не менее 100 тыс. ч) эксплуатации. Это так называемый предел
длительной прочности и обозначается он
дл
.
Он определяет, что по истечении 100 тыс. ч непрерывной работы металл
сохранит с известным запасом (обычно 1,3) достаточную прочность, чтобы
выдерживать приложенные к нему в процессе эксплуатации нагрузки.

Страницы