Введение
ГЛАВА 1. Анализ повреждаемости барабанов котлов высокого давления 11
1.1 Барабан котла высокого давления 11
1.1.1. Особенности конструкции 12
1.1.2. Современное состояние парка оборудования 14
1.2 Процессы, протекающие в сталях, применяемых для изготовления сварных барабанов при длительной эксплуатации котлов 19
1.2.1. Термическая усталость и ее механизм в металле бара- 19 банов
1.2.2. Особенности термической усталости в барабанах 24
1.3 Механизм разрушения барабанов котлов высокого давления и виды возможных повреждений 26
1.3.1. Коррозионно-усталостный механизм распространения трещин 26
1.3.2. Виды повреждений металла сварных барабанов котлов 28
1.3.3. Примеры катастрофических разрушений барабанов котлов высокого давления (Курганская и Ярославская ТЭЦ) 30
1.4. Методы оценки ресурса и технического диагностирования метал ла барабанов котлов высокого давления 33
1.4.1. Разрушающие методы исследований 33
1.4.2. Расчетные методы определения ресурса основного и наплавленного металла барабанов котлов высокого давления 37
1.4.3. Неразрушающий контроль металла сварных барабанов 38
1.4.4. Акустические методы контроля. Спектрально-акустический метод 41
1.4.5. Магнитные методы контроля. Магнитошумовой метод 42
1.5. Ремонт барабанов котлов высокого давления с применением сварки 44
Выводы. Цели и задачи исследований 45
Глава 2. Функциональная модель обеспечения безопасной эксплуатации барабанов котлов высокогодавления; образцы и методики исследований 48
2.1. Функциональная модель обеспечения безопасной эксплуатации барабанов котлов высокого.давления 48
2.2. Материалы и образцы исследований 57
2.3. Спектрально-акустический метод. Аппаратно-программные компоненты и методика испытаний 59
2.4. Магнитошумовой метод. Аппаратно-программные компоненты и методика испытаний 64
2.5. Методика измерения микротвердости 67
2.6. Исследования с применением методов электронной микроскопии 68
2.6.1. Оптическая микроскопия (микроанализ) 71
2.6.2. Просвечивающая дифракционная электронная микроскопия на тонких фольгах (ПЭМ) 72
2.6.3. Растровая электронная микроскопия (РЭМ) 73
2.6.4. Рентгеноструктурный анализ (РСА) 74
2.7. Другие методы исследований 76
2.8. Выводы по главе 2 76 Стр.
Глава 3. Структура, локальные поля внутренних напряжений и поврежденность металла длительно работающих барабанов 78
3.1. Структурное состояние длительно работающего основного металла барабана котла, изготовленного из специальной молибденовой стали: 79
3.1.1. Исследование структурного состояния поврежденного металла кольцевого шва и металла мостиков между во-доопускными отверстиями барабана котла 79
3.1.2. Измерение микротвердости в длительно работающем основном металле барабанов котлов 88"
3 Л .3. Локальные поля внутренних напряжений ві длительно работающем основном металле барабанов котлов 89
3.2. Исследование поврежденного сварного соединения барабана и структурного состояния наплавленного металла после ремон та 97
3.2.1. Исследование структурного состояния наплавленного металла, ЗТВ и прилегающего объема основного металла барабана котла после ремонта 97
3.2.2. Измерение микротвердости!в наплавленном металле барабанов котлов 103
3.2.3. Локальные поля внутренних напряжений в наплавленном металле барабанов котлов 105
3.3. Выводы к главе 3 107
Глава 4. Разработка и апробация акустического и магнитного критериев опенки ресурса барабанов котлов высокого давления 109 Стр.
4.1. Результаты акустических и магнитных измерений выполненных на длительно работающем основном и наплавленном металле барабанов котлов высокого давления 109
4.1.1. Результаты акустических и магнитных измерений выполненных на длительно работающем основном металле барабанов котлов высокого давления 109
4.1.2. Результаты магнитных измерений выполненных на длительно работающем и наплавленном металле барабанов котлов высокого давления 114
4.2. Сравнение результатов исследования образцов длительно работающего основного и наплавленного металла спектрально-акустическим и магнитошумовым методами с данными электронной микроскопии 117
4.3. Алгоритм статистической обработки экспериментальных данных... 122
4.4. Разработка акустического и магнитного критериев оценки ресурса сварных барабанов котлов 124
4.5. Апробация комплексного критерия оценки ресурса длительно работающего основного и наплавленного металла барабанов котлов высокого давления 131
4.6. Выводы к главе 4 132
Заключение 134
Список литературы 136
