ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ ПАРОПРОВОДНЫХ ЦЕНТРОБЕЖНО-ЛИТЫХ ТРУБ ИЗ СТАЛИ 15Х1М1Ф

Обоснована актуальность оценки характеристик трещиностойкости металла центробежнолитьгх (ЦБЛ) труб из стали 15Х1М1Ф. Отмечены характерные особенности исследуемого металла и приведена методика проведения испытаний на трещиностойкость. Исследованы три модификации металла ЦБЛ труб в исходном состоянии, отличающиеся степенью развития ликвационной неоднородности, и две модификации металла с примерно одинаковой степенью структурной неоднородности, отличающиеся сроками наработки в составе действующего оборудования. Показано, что уменьшение интенсивности ликвационного повреждения структуры металла практически не влияет на уровень его прочностных характеристик, но сопровождается повышением пластических свойств и ударной вязкости. Представлены результаты исследований трещиностойкости центробежно-литых труб из стали 15Х1М1Ф при статическом и циклическом нагружении, а также при длительном статическом нагружении в условиях высокотемпературной ползучести. Показано, что увеличение степени структурной неоднородности центробежно-литой стали оказывает негативное влияние на характеристики статической трещиностойкости; в меньшей мере это отражается на циклической трещиностойкости ЦБЛ стали и практически не влияет на ее трещиностойкость при ползучести. С увеличением продолжительности наработки металла в составе действующих паропроводов циклическая трещиностойкость незначительно уменьшается, в то время как характеристики длительной статической трещиностойкости существенно снижаются. Установлено, что сварные соединения паропроводов из центробежнолитых труб обладают существенно более низкой трещиностойкостью в условиях ползучести по сравнению с основным металлом. В результате статистической обработки экспериментальных данных получены кинетические диаграммы циклической и длительной статической трещиностойкости при ползучести ЦБЛ стали 15Х1М1Ф. Продемонстрированы результаты практического применения полученных характеристик трещиностойкости металла ЦБЛ труб для решения задач по обеспечению надежной эксплуатации паропроводов тепловых электростанций на стадии выработки остаточного ресурса.

1. Р е з и н с к и х В. Ф., А н о х о в А . Е., Г р и н ь Е. А., Перевезенц е в а Т. В. Работоспособность и перспективы замены паропроводов горячего промперегрева из центробежно-литых труб после исчерпания ими ресурса / Электрические станции. 2011. № 8. С. 7 - 15.

2. Г р и н ь Е. А . Возможности механики разрушения применительно к задачам прочности, ресурса и обоснования безопасной эксплуатации тепломеханического оборудования / Теплоэнергетика. 2013. № 1. С. 25 - 32.

3. РД 153-34.1-003-01 (РТМ-1С). Сварка, термообработка и контроль трубных систем котлов и трубопроводов при монтаже и ремонте энергетического оборудования. — М.: ПИО ОБТ, 2001.

4. ГОСТ 25.506-85. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости раз рушения) при статическом нагружении. — М.: Госстандарт СССР, 1986.

5. П и с а р е н к о Г. С , Н а у м е н к о В. П., В о л к о в Г. С. К определению коэффициента интенсивности напряжений в образце с боковыми пазами / Проблемы прочности. 1977. № 10. С. 5 - 10.

6. Г р и н ь Е. А., А н о х о в А. Е. Анализ процесса развития разрушения стыкового сварного соединения паропровода ГПП блоков 800 МВт /Электрические станции. 2008. № 10. С. 29 - 35