Комплексные исследования металла барабанов котлов тепловых электростанций
Проведены сопоставительные исследования металла барабанов двух котлов типа ТП-100 Старобешевской и Луганской ТЭС. Их наработка составила около 300 тыс. ч, обечайка одного барабана разрушилась при гидроиспытаниях, эксплуатация другого продолжается. По результатам технического диагностирования и расчетов на прочность состояние обоих барабанов удовлетворяло требованиям нормативных документов. Объектами исследований являлись фрагменты разрушившегося барабана и “пробка”, вырезанная из обечайки при плановом контроле. Исследования выполняли с помощью методов металлографии и сканирующей электронной микроскопии. Были также проведены механические испытания образцов металла и измерено содержание в них водорода. Материаловедческим исследованиям предшествовал контроль металла методом магнитной памяти. В результате исследований были определены особенности микроструктуры, механические свойства, получены фрактограммы изломов образцов металла при различных температурах. Проведенные исследования методом термодесорбционной масс-спектрометрии показали, что содержание водорода в материале обоих барабанов различается несущественно, что позволило при анализе причин разрушения исключить влияние процессов наводороживания. Установлено, что барабан Старобешевской ТЭС разрушился из-за низких значений ударной вязкости металла при комнатной температуре и высокой температуры хрупко-вязкого перехода. На основании сопоставления данных металлографии и результатов контроля методом магнитной памяти металла можно заключить, что разрушение явилось следствием локального образования хрупких структур типа “видманштетта” в местах приварки оснастки к обечайке. Показана перспективность комплексного контроля барабанов ТЭС с применением неразрушающих методов: магнитной памяти металла и металлографии.