Стали используемые при ремонте парогенераторов.
В настоящее время для изготовления деталей парогенераторов, работающих в интервале температур 500—595°С, широко применяется малолегированная углеродистая сталь перлитного класса 12Х1МФ, легированная хромом, молибденом и ванадием. Первые две цифры маркировки означают среднее содержание углерода в сотых долях процента, цифры после букв соответствуют содержанию в процентах легирующего элемента. Отсутствие цифр после буквы означает, что данного элемента в стали содержится менее 1%.
До температур 620°С можно использовать сталь 12Х2МФСР, где С— кремний, Р — бор. Сталь 12Х1МФ является более стабильной при длительной работе в условиях ползучести по сравнению со сталями 12МХ и 15ХМ, применявшимися раньше для изготовления деталей парогенераторов. Существенным недостатком сталей 12МХ и 15ХМ является нестабильность цементита, входящего в состав перлита этих марок стали.
Повышение параметров пара требует применения материалов с более высокими характеристиками жаропрочности и жаростойкости. К таким материалам относят высоколегированные стали аустенитного класса, содержащие в большом количестве никель и хром. Высокое содержание хрома обеспечивает высокую жаростойкость, а никель способствует сохранению кристаллической решетки гамма-железа при рабочих температурах и тем самым обеспечивает необходимую жаропрочность стали.
Раньше для изготовления некоторых деталей парогенераторов использовалась сталь аустенитного класса марки Х18Н10Т. Низкое содержание никеля в этой стали обусловливает возникновение в ней (особенно после наклепа в холодном состоянии) ферритных участков (альфа-фазы), жаропрочность которых ниже аустенита. Альфа-фаза может быть очагом разрушения детали, работающей в условиях ползучести, поэтому была создана сталь марки Х18Н12Т с более высоким содержанием никеля. При отсутствии в аустенитных сталях стабилизирующих элементов титана или ниобия эти стали оказываются склонными к межкристаллитной коррозии.
Титан и ниобий связывают углерод в мелкодисперсные карбиды, препятствуя тем самым образованию карбидов хрома, который вследствие этого остается в твердом растворе. В противном случае границы зерен быстро разрушились бы при возникновении гальванических токов между карбидами хрома, выпавшими на границах, с одной стороны, ,и обедненными хромом пограничными областями и телом зерна — с другой [Л. 5].
Аустенитные стали обладают повышенной склонностью к тепловой усталости ввиду их разрушения, вызванного колебаниями температурных напряжений.
Однако самым существенным их недостатком является относительная непрочность сварных соединений паропроводных труб при толщинах свариваемых стенок более 20 мм.
В последнее время появились более перспективные марки аустенитных сталей 1Х16Н14В2БР, 1Х16Н16МВ2БР и некоторые другие стали, которые могут использоваться для изготовления труб пароперегревателей, работающих при температуре их стенок до 700°С, а также для камер и паропроводов до 650°С.
Неохлаждаемые детали парогенераторов (подвески, стойки, крепления, опоры и т. п.), работающие в зоне высоких температур до1100°С, выполняются из сталей с высоким содержанием хрома, например Х17, Х28, но эти стали обладают небольшим сопротивлением ползучести. Для изготовления неохлаждаемых деталей, несущих значительные нагрузки, применяются специальные марки сталей типа Х20Н14С2. С увеличением в теплоносителе содержания серы температура начала интенсивного окисления этих сталей снижается.
В качестве крепежного материала для гаек, болтов, шпилек применяются качественные углеродистые и низколегированные углеродистые стали с повышенным содержанием углерода, если температура детали не превышает 350—450°С. Для более высоких температур 510—570°С применяются сталь 25Х2М1Ф и другие низколегированные стали. Для повышения релаксационной стойкости деталей (здесь под релаксацией понимается процесс самопроизвольного падения напряжений в нагруженной детали), изготовленных из этих сталей, их необходимо подвергнуть нормализации с высоким отпуском.
Характеристики углеродистых и легированных сталей, применяемых для изготовления поверхностей нагрева, трубопроводов, барабанов, коллекторов, арматуры, литых фасонных деталей трубопроводов, металлоконструкций, парогенераторов, приведены в табл. 4-1.
ТРЕБОВАНИЯ ГОСГОРТЕХНАДЗОРА К ПРИМЕНЯЕМЫМ СТАЛЯМ [Л. 1]
Общие требования
4.4.1. Для изготовления и ремонта котлов, пароперегревателей, экономайзеров и их элементов, предназначенных для работы под давлением, должны применяться стали, указанные в табл. 4-2.
Применение сталей для работы с параметрами, превышающими установленные для них в таблицах, а также применение материалов, не указанных в таблицах, допускается министерством, в ведении которого находится проектная организация, на основании положительных заключений соответствующих научно-исследовательских организаций по металловедению, сварке и котлостроению и по согласованию с Госгортехнадзором СССР.
4.4.2. Качество и свойства материалов и полуфабрикатов должны удовлетворять требованиям соответствующих ГОСТ и технических условий, что должно быть подтверждено сертификатами заводов-поставщиков. В сертификатах должен быть указан также режим термообработки, которой был подвергнут полуфабрикат на заводе-поставщике. Трубы из легированных сталей должны подвергаться стилоскопированию и иметь отличительную окраску по всей длине. При отсутствии сертификата все необходимые испытания должны быть проведены на заводе-изготовителе котлов, парогенераторов, экономайзеров.
Требования к сталям новых марок
4.4.3. При рекомендации сталей новых марок для изготовления элементов парогенераторов, пароперегревателей и экономайзеров должны быть представлены данные о механических, физических и технических, показателей.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
