Omówiono bezpośrednie przyczyny uszkodzeń wysokoprężnych rurociągów parowych pracujących w warunkach pełzania. Szczególną uwagę zwrócono na bardzo zróżnicowaną trwałość poszczególnych elementów.
EN
Discussed are direct failure reasons of the HP steam pipeline elements operating in the creeping conditions. A special attention is paid to very differentiated durability of particular elements. Presented are ways of their life extension.
Stan urządzeń cieplno-mechanicznych w elektrowniach ma zasadniczy wpływ na niezawodność bloków energetycznych. Utrzymanie wysokiej niezawodności, dyspozycyjności i sprawności urządzeń zależy przede wszystkim od właściwej oceny stanu urządzeń oraz prawidłowego wykonania remontów. Istotnych informacji o stanie urządzeń, a szczególnie układu przepływowego turbin dostarczają badania diagnostyczne (diagnostyka remontowa). Stwarzają, one możliwość dokonania w porę naprawy, wymiany zużytych elementów oraz znaczną poprawę warunków eksploatacji, a tym samym odgrywają zasadniczą rolę w uzyskaniu danych do oceny stanu urządzeń.
EN
Condition of the thermal and mechanical equipment in power stations influences fundamentally the reliability of power units. In order to keep high reliability, availability and efficiency of the equipment there is necessary first of all to assess properly condition of the equipment and to do proper overhauls. Substantial information on the equipment state, especially on the turbine flow system gives diagnostic tests (overhaul diagnosis). It creates a possibility of repairs in a good time, exchange of wornout elements and considerable improvement of operation conditions, so it plays a principal role in data achievement for assessment of the equipment state.
Powierzchnie ogrzewalne kotłów z obiegiem naturalnym od strony wewnętrznej często są pokrywane warstwami produktów korozji oraz osadów. Powoduje to nieszczelności rur wskutek ubytku grubości ścianki lub przegrzania. Tego rodzaju uszkodzeniom najczęściej ulegają rury parownika, często są również porażane wężownice przegrzewaczy. W artykule stwierdzono, że: w czasie eksploatacji urządzeń własności wody i warunki pracy nie powinny ulegać nagłym zmianom; skład chemiczny osadów jest różny, części rozpuszczalne mogą być wymywane z osadów w czasie odstawiania i uruchamiania kotła; ilość osadów oraz ich skład są często zmienione w okolicy nieszczelności; produkty korozji bardzo często są pomieszane z osadami, szczególnie w przypadku przegrzewaczy, które uległy korozji postojowej; należy sprawdzać jakość wody, pary i kondensatów w stanach nieustalonych.
EN
Heating surfaces of a boiler with natural circulation are often covered with corrosion products and sediments. It may cause leaks because pipes walls become thinner or get overheated. The problem mostly concerns evaporator pipes and superheater coils. In the paper stated is that: during operation of installations water properties and working conditions should not be often changed; sediments chemical constitution is different, soluble particles can be washed out from sediments during outageing or starting the boiler, sediment quantity and and its chemical constitution is often changed in the area close to leakage; corrosion products are often mixed with sediments especially in superheaters subject to standstill corrosion; there is a need of checking the quality of water, steam and condensates in transient state.
Przyczyną korozji rur ekranowych jest nieodpowiednie pH wody kotłowej. Alkalizowanie wody ciałami stałymi oraz niskie przewodnictwo wody zasilającej ograniczają procesy korozyjne.
EN
Improper pH of the boiler water is a reason of waterwall tube corrosion. Alkalising the water with solid bodies and low conductivity of feed water reduces corrosion processes.
Trwałość elementów ciśnieniowych kotłów, turbin i rurociągów zależy od procesów niszczenia, które w rzeczywistości nakładają się na siebie. Najwięcej uszkodzeń jest powodowane procesami korozyjnymi przy współudziale naprężeń stałych i zmiennych. Są to procesy niebrane pod uwagę przez projektantów, jedynie pełzanie jest brane do obliczeń wytrzymałości czasowej. Omówiono warunki pracy krytycznych elementów bloków energetycznych, podano przydatność obliczeń stopnia wyczerpania trwałości oraz częstotliwość i zakresy badan diagnostycznych.
EN
The service life of pressure elements in boilers, turbines and piping depends on destruction processes which in fact superimpose on each other. The major part of damage is caused by corrosion processes in combination with constant and variable stress. Such processes are not considered by the designers who only apply creep properties for the purpose of strength calculations. This paper presents the operating condition of critical elements of power units, the usability of calculations of the remnant life as well as frequencies and extents of diagnostic examination.
Wykazano, że: najczęściej spadek udarności poraża walczaki wykonane ze stali "miedziowej"; liczba godzin pracy walczaka, po której stwierdzono spadek udarności może być różna; przypuszczenie, że udarność spada po wielogodzinnej pracy nie konieczne jest słuszne; stale niezawierające dodatków stopowych w postaci Ni i Cu nawet po przepracowaniu ponad 200 000 h nie charakteryzują się spadkiem udarności.
EN
Following is proved: boiler drums made of "cooper" steel are the most frequently paralysed by the decrease of the impact strength; number of operation hours, after which the decrease of the impact strength occurs, can be various; a supposition that the impact strength decreases after many hours of operation not necessarily is right; steels containing no alloy additives in the form of Ni and Cu are not characterised by the impact strength decrease even above 200 000 h of operation.
Znaczna część ciśnieniowych, pracujących w warunkach pełzania, elementów elektrowni krajowych i zagranicznych przekroczyła obliczeniowy czas pracy. Jak wykazują doświadczenia eksploatacyjne i badania laboratoryjne metalu, stale, z których wykonano te elementy, zachowują ciągle wymagany zapas wytrzymałości czasowej. Jest to związane m.in. z bar- dziej korzystnymi warunkami pracy niż założono w projekcie, z plusowymi zapasami grubości oraz ze znacznymi współczynnikami bezpieczeństwa. W związku z powyższym, obliczeniowy czas pracy przyjęty został ze znacznym zapasem (górna odchyłka tolerancji) i uzasadnione jest przedłużenie okresu eksploatacji. Obecnie odróżnia się czasy: projektowy czas pracy (liczony na 100 000 h), konstrukcyjny czas pracy wg Rz dla 250 000 h wg EN, na parametry konstrukcyjne, indywidualny (rzeczywisty) czas pracy na parametry rzeczywiste (grubość, temperatura, ciśnienie). Wszystkie elementy kotłów (ogrzewane i nieogrzewane) ulegają zużyciu wskutek następujących procesów niszczenia: pełzania, zmian strukturalnych (obniżenie wytrzymałości) korozji, erozji, termoszoków (ubytek grubości) i mają istotny wpływ na proces pełzaniowy.
EN
Structural elements of the equipment operated in power plants and cogeneration facilities are undergoing continuous degradation process. At present a major part of critical component elements have already exceeded their design life, i.e. 1000 000 hrs; some of them have worked 180 000÷240 000 hrs and are still far from their specific life being exhausted. The life duration depends, to a great extent, on the kind of elements operated in creep conditions, their design features, manufacturing technology as well as destruction processes which take place where the greatest material effort occurs. Thus let us assume the life to be a conventional, complex index joining numerous factors including both the metallographic structure and strength of the material as well as the load and operating conditions of the element under consideration. This paper presents the methods for the assessment of fitness for further service of heavy wall elements and piping of boiler (inclusive of live steam and reheat steam piping as well) operated for longer than 150,00 hrs. The work is based on the literature data; calculations of remnant life hitherto performed diagnostic work as well most recent data concerning time-depended strength.
W referacie omówiono warunki konieczne do prawidłowej identyfikacji przyczyn niszczenia rur powierzchni ogrzewalnych kotła. Pokazano powiązania objawów i przyczyn uszkodzeń z warunkami ich powstawania. W przykładach pokazano, że uszkodzenia rur kotłowych są zazwyczaj sygnałem innych problemów wynikających z: konstrukcji, eksploatacji, warunków chemicznych, działań remontowych, modernizacji czy diagnostyki. Problemy te stanowią korzenie wszystkich nieszczelności spotykanych w eksploatacji kotłów.
W artykule przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych w celu ustalenia przyczyn pękania rurociągu wody amoniakalnej wykonanego ze stali P235GN. Badania wykazały, że przyczyną powstawania pęknięć w pobliżu złączy spawanych jest korozja międzykrystaliczna na skutek działania środowiska agresywnego (siarczek żelazowy). Stwierdzono, że dodatkową przyczyną mógł być brak podgrzewania wstępnego i wyżarzającego połączeń spawanych.
EN
The article presents the results of tests conducted to determine the causes of cracking of ammonia water pipe made of steel P235GN. Studies show that the cause of cracks near to welded joints is intergranular corrosion by the action of aggressive environment (iron sulfide). It is found that an additional reason could be the lack of preheating and annealing of welded joints.
Omówiono warunki konieczne do prawidłowej identyfikacji przyczyn niszczenia rur powierzchni ogrzewalnych kotła. Pokazano powiązania objawów i przyczyn uszkodzeń z warunkami ich powstawania. Na przykładach pokazano, że uszkodzenia rur kotłowych są zazwyczaj sygnałem innych problemów wynikających z: konstrukcji, eksploatacji, warunków chemicznych, działań remontowych, modernizacji czy diagnostyki. Problemy te stanowią korzenie wszystkich nieszczelności spotykanych w eksploatacji kotłów.
EN
The way of identification of both direct (primary) reason of metal damage in power boilers and indirect (secondary) ones, which cause direct mechanisms of damage and occurring of specific failure reasons (such as low-oxygen corrosion, high-temperature corrosion, erosion etc.) have been described in the paper. The authors show the conditions, which should be fulfilled in order to prepare correct post-failure analysis. Some examples of correct identification of both failure causations have been indicated and discussed.
Na zjawisko korozji naprężeniowej mają wpływ: nadmierne naprężenia, agresywność czynnika, jakość metalu. Skutecznym sposobem ograniczania korozji jest utrzymanie właściwego składu wody kotłowej, wody zasilającej, pary i kondensatu.
EN
An influence on the stress corrosion phenomenon exert: excessive stresses, aggressiveness of agent and material quality. Maintaining proper composition of the boiler water, feed water, steam and condensate is an effective way of corrosion reduction.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.