Паропроводов работающих

При существующих допусках по толщине стенки и диаметру труб возникают большие трудности, в частности при контактной сварке труб вторичных пароперегревателей, имеющих обычно наружный диаметр порядка 42 мм и малую толщину стенки — около 3,5 мм. При контактной сварке таких труб получаются большие смещения кромок в тех случаях, когда допуски по наружному диаметру одной трубы находятся на верхнем пределе, другой — на нижнем, а толщины стенок обеих труб — на нижнем пределе. Еще худшие условия стыковки возникают при сварке труб паропроводов промежуточного перегревателя, имеющих большой диаметр и малую толщину. С точки зрения обеспечения надежной работы оборудования и облегчения технологических операций изготовления и монтажа котла следует стремиться к ужесточению допусков.

В связи с наметившимся в США стремлением к некоторому снижению температуры острого пара (в новых мощных блоках эта температура колеблется в пределах 510—566°С при средней температуре около 540° С) при одновременном увеличении единичных мощностей доля новых блоков, при изготовлении которых используют аустенитные стали, остается практически прежней [Л. 46]. Так, в части вновь вводимых в США блоков (около 13%) предусмотрено применение аустенитных паропроводов острого пара. Иногда в США аустенитные трубы используют и при изготовлении паропроводов промежуточного перегрева, а в ряде случаев аустенитные трубы применяют для паропроводов и поверхностей нагрева при температурах более низких, чем это принято в СССР.

Во время прогрева главных паропроводов с давлением пара 9 МПа и выше паропроводов промежуточного перегрева должны строго соблюдаться установленные скорости изменения температуры металла паропроводов и контролироваться их тепловые расширения.

ротора. Для предупреждения подобных аварий выполняются защитные устройства в виде быстродействующих отсечных клапанов. Они должны срабатывать одновременно со стопорными клапанами ЦВД и прекращать доступ пара в турбину из соединительных паропроводов промежуточного перегрева. Этот пар, доведенный в специальном охладительном устройстве до безопасной температуры, направляется в конденсатор.

Следует, однако, отметить что защитные устройства в настоящее время достаточно хорошо отработаны; что же касается усложнения установки соединительными паропроводами в тракте гор омежуточного пер егр ев а, то можно ожидать, что этот недостаток в ближайшие годы 'будет смягчен в связи с ожидаемым широким применением труб весьма больших диаметров для паропроводов <в тракте вторичного перегрева пара. По опыту некоторых установок (например, электростанция Поршевиль) уже в настоящее время можно рассчитывать на устройство при этом одной-двух «ниток» горячего и холодного паропроводов промежуточного перегрева даже в наиболее крупных установках.

Система промежуточного перегрева в дубль-блоках обычно предусматривает возможность отключения той ее части, которая связана с неработающим котлом. Отключение производится с помощью запорных задвижек, устанавливаемых на каждой нитке «холодного» и «горячего» паропроводов промежуточного перегрева. В пер-

На дубль-блоке мощностью 1 000 Мет электростанции Равенсвуд (США) также предусмотрено частичное использование для транспортировки пара от ЦВД к котлу всех «холодных» паропроводов промежуточного перегрева при останове любого из котлов (рис. 2-8). При этом на значительной длине пар транспортируется в промежуточный перегреватель по одному паропроводу боль-

Рис. 2-8. Схема входных паропроводов промежуточного перегрева пара дубль-блока

Рис. 2-9. Схема выходных паропроводов промежуточного перегрева пара блока по рис. 2-8.

а — переключение двух ступеней перегревателя с последовательного на параллельный ход пара; б — переключение ступеней перегревателя на параллельный ход пара с использованием всех «холодных» и «горячих» паропроводов промежуточного перегрева: А, Б — котлы блока; /, 2 — ступени перегревателя; 3—5, ЗА—ТА, ЗБ—7Б — запорная арматура.

Одно из последних исследований по паропроводным трубам из стали 12Х1МФ было посвящено вопросу о повреждаемости труб в процессе эксплуатации [Л. 16]. Исследовались трубы паропровода первичного тракта (140 ат), однако полученные зависимости в основном применимы и для паропроводов промежуточного перегрева. Исследовалось исходное состояние металла, имеющего нормальные свойства, и сравнивалось с состояниями после 10000 ч эксплуатации (при 140 ат и 565° С) на электростанции, а также после дополнительного старения стали, находившейся в указанной эксплуатации или взятой из исходного состояния. Старение производилось под напряжением 8 кг/мм2 при 575° С в течение 100—^5000 ч непосредственно после эксплуатации или 500—5000 ч после того, как сталь, находившаяся в эксплуатации, была подвергнута восстановительной термической обработке (нормализация плюс отпуск). Сопоставление результатов, полученных в этих стадиях, дано в табл. 4-3. В этой таблице показано перераспределение (сравнительно незначительное) легирующих элементов стали по данным карбидного анализа, выполняющегося в процессе старения образцов труб.

На рис. 1.11 представлены кривые зависимости поврежденное™ от относительной долговечности для двух структурных состояний: феррито-сорбитной структуры и структуры отпущенного бейнита. Для деталей паропроводов, работающих в области б карты механизмов ползучести, с помощью этих кривых можно оценивать остаточную долговечность оборудования.

Технологические испытания. Трубы испытываются на сплющивание и гидравлическое давление. Трубы особо ответственного назначения (для паропроводов, работающих при температуре 375° и более) подвергаются также испытанию на раздачу (трубы диаметром не более 140 мм и с толщиной стенки не более 8 мм) или на холодный загиб продольного образца на угол 180° на оправке диаметром, равным двойной телщине стенки трубы (трубы остальных размеров).

Для сварных конструкций ряда аустенитных сталей, работающих при воздействии высоких напряжений изгиба, характерны разрушения в районе зоны сплавления, возникающие в процессе эксплуатации. Трещины (фиг. 15) идут по зоне сплавления или по границам зерен основного металла вблизи нее и могут достигать значительной величины, полностью пересекая все сечения стыка. Подобный вид разрушения наиболее часто встречается в сварных стыках толстостенных паропроводов, работающих под воздействием значительных напряжений изгиба из-за недостаточной компенсации температурных удлинений паропровода [16], [17]. В отдельных случаях подобные трещины могут возникать и в процессе термической обработки жестких конструкций со швами большой толщины.

Для предотвращения аварий паропроводов, работающих при температуре 450° С и выше, из-за остаточных деформаций, возникающих вследствие ползучести в металле труб, а также нестабильности структуры, необходимо иметь тщательное и систематическое наблюдение за ростом остаточных деформаций и изменением структуры металла (ВП, приложение 1).

Стеллиты характеризуются высокой твердостью, коррозионной стойкостью и низким коэффициентом трения. Применяются для повышения износостойкости деталей машин, металлургических установок, а также для изготовления деталей паропроводов, работающих под высоким давлением.

Во-первых, они дорогие, обладают высокими коэффициентом теплового расширения и пределом текучести и низким коэффициентом теплопроводности, поэтому изделия большого сечения, изготовленные из аустенитных сталей, склонны к «короблению» под действием термических напряжений. Хотя стали и имеют высокий предел текучести, крупногабаритным изделиям присуща хрупкость. Поэтому в ядерных установках аустенитные стали используют почти исключительно для труб паропроводов, работающих при температуре >550°С. Следовательно, предел прочности стали более важен, чем другие механические характеристики.

Трубы паропроводов должны пропускать большие объемы пара при предусмотренном конструкцией давлении в течение всего периода эксплуатации станции, который может достигать 100000, 160000 или 215000 ч в зависимости от вида применяемого топлива. Толщину стенок труб паропроводов, работающих в условиях ползучести, рассчитывают по формуле среднего диаметра, используемой в тех случаях, когда расчетное напряжение пропорционально принятому пределу прочности на разрыв в конце кампаний и составляющему обычно 60% среднего или минимального 80%

Режим работы котлоагрегата должен осуществляться в строгом соответствии с режимной картой, составленной на основе испытаний. При работе котлоагрегата должны соблюдаться тепловые .режимы, обеспечивающие поддержание в каждой ступени и каждом потоке первичного и вторичного пароперегревателей допустимой температуры пара. За металлом труб поверхностей нагрева, коллекторов, сепараторов, .паропроводов, работающих при температуре 450°С и выше, должно .производиться систематическое наблюдение в соответствии с «Инструкцией по контролю и наблюдению за металлом паропроводов и пароперегревателей».

Точеные зубчатые прокладки нашли более широкое применение в установках среднего и высокого давления. Этот тип прокладок (тип 1) применяют для фланцевых соединений 'питательных магистралей и паропроводов, работающих

Согласно Правилам технической эксплуатации электростанций и сетей за трубопроводами котельной должен осуществляться контроль по утвержденному графику, но не реже раза в 6 мес., с устранением обнаруженных дефектов в следующем объеме: наружный осмотр фланцевых соединений с устранением утечек, парений и пропусков; осмотр и смазка, проверка открытия и закрытия арматуры, подтяжка и смена сальниковой набивки; измерение диаметров паропроводов, работающих при температуре пара 450° С и выше, для определения влияния ползучести; осмотр опор и проверка правильности компенсации паропроводов по индикаторам расширения; осмотр крепления фланцев к трубам со снятием изоляции с фланцевых соединений; внутренний осмотр питательных трубопроводов в соответствии с правилами инструкции Гостехнадзора.

Контроль за ползучестью и структурными изменениями паропроводов, работающих при температуре 45СР С и выше, необходимо проводить по указаниям действующей, инструкции.