Способ определения остаточной долговечности материала труб паропроводов

 

Изобретение относится к области механических испытаний материалов и может быть применено в теплоэнёр гетике , а такхе в отраслях металлургической и химической промышленности. Цель изобретения состоит в повышении точности и производительности определения остаточной долговечности материала труб. Для чего из трубы, нахо ,дящейся в длительной эксплуатации, при температуре эксплуатации Т и . внутреннем давлении Р вырезают патрубок . Измеряют его наружный диаметр D и минимальную толщину стенки S,, По результатам измерений расчитыв.ают рабочее (эксплуатационное) напряжение в патрубке б и эксплуатационный параметр нагружения п по формулам - (Р/ 2) (DH - S , п, 6,/Т, ,. где m - постоянньй для марки стали коэффициент. После этого из матери-- ала патрубка изготовляют стандартный образец Для испытания на длительную прочность и воздействзгют .на него фиксированными напряжением испытания 6ц и .температурой испытания lu при Каторых параметр нагружения при исш 1тании Пц равен эксплуатационному п, а разрушение носит межзеренный характер. На основании результатов ис- .пьгганий. определяют остаточную долго Л tfi вечность t из выражения t к ) X ехр Н - 1-) . ехр (6,-6) / где W - :энергия активации разрушения, эВ, К -: постоянная Больцмана, А - постоянный ко.эффициент, МПа .

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (594С 01 Н 3 18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3842520/22-03 (22) 09.01.85 (46) 30.06.86. Бюл. N 24 (71) Предприятие "Донтехэнерго" Производственного объединения по наладке,.совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей, "Союзтехэнерго" (72) М.В. Демин, В.Е. Добровольский, lOÄB. Левицкий и И.И. Трунин . (53) 620.173.25(088.8) (56) Проблемы прочности. 1981, В 6, с. 45-48. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНОЙ

ДОЛГОВЕЧНОСТИ МАТЕРИАЛА ТРУБ ПАРОПРОВОДОВ (57) Изобретение относится к области механических испытаний материалов и может быть применено в теплоэнер- . гетике, а также в отраслях металлургической и химической промышленностй.

Цель изобретения состоит в повышении точности и производительности определения остаточной долговечности материала труб. Для чего из трубы, нахо,дящейся в длительной эксплуатации, при температуре эксплуатации Т и, SU„„1241094 А1 внутреннем давлении P вырезают пат.рубок. Измеряют его наружный диаметр

D è минимальную толщину стенки S „.

По результатам измерений расчитывают рабочее. (эксплуатационное) напряжение в патрубке 6 и эксплуатационный параметр нагружения п по формулам 6 =

- (Р ) ((В и - ми ) /.Бмин)1 п . 6е /Т, . где m — постоянный для марки стали коэффициент. После этого из материала патрубка изготовляют стандартный образец для испытания на длительную прочность и воздействуют .на него фиксированными напряжением испытания 6„ и .температурой испытания Т д при которых параметр нагружения при испытании n„ равен эксплуатационному

n -, а разрушение носит межзеренный: характер, На основании результатов ис,пытаний, определяют остаточную долговечность t+ нз выражения t t>(+")x х ехр (— (— - — )) ° ехр Р а((b-b ) (К Т . Т) где M " " ..энергйя активации разрушения, эВ, К -: постоянная Больцмана, ef. - постоянный коэффициент, МПа .

1241094 (O„ up )

2 Б

Изобретение относится к технике исдытаний материалов, в частности к методам определения остаточной долговечности материала труб паропроводов, работающих при высоких температурах и давлениях.

Цель изобретения — повышение точности и производительности.

Осуществление способа определения остаточной долговечности материала труб паропроводов иллюстрируется примером конкретного применения для трубы (4 273 х 22 мм, марка стали

12Х1МФ) паропровода острого йара котла ТЭЦ. После наработки 100200 ч при температуре эксплуатации Т

= 813 К и внутреннем давлении Р

° 11 МПа из трубы бып вырезан патрубок. У патрубка измерили наружный диаметр Р„ и минимальную толщину стенки Б „„, составившие соответственно 1»„ ™273 мм, $„ц,„ = 21 мм. Исполь зуя результаты измерений, рассчитывают фактическую величину наибольшего рабочего напряжения 6 и эксплуатационный параметр нагружения мате- . риала (и ), являющийся функцией рабочих напряжения и температуры

n = - - = — = 5,36 ° 10 Па /К, 6 6; «а з Т Т где ш - постоянный для марки стали коэффициент, для стали рь

12Х1МФ m = 2, После этого из патрубка бып изготовлен стандартный образец для испытания на длительную прочность до разрушения,под воздействием напряжения испытания 6„ = 69,4 MIIa и температуры T = 898 К, при которых параметр нагружения при испытании и„ равен эксплуатационному параметру нагружения материала п

n =-" = 5 36 ° 10 Па /К = n

4 ь t

6; " 1 1.: .1

t„(— ") ° ехр(- (— - — ) x з "6 (K Т

"«P (к ((),-Ь„)) = 140790 ч, где М вЂ” энергия, активации разрушения, для стали 12Х1МФ

M=4эВ;

Ы вЂ” постоянный коэффициент,равный 2 10 2 МПа"

К вЂ” постоянная Больцмана, равная

8, 63 ° 10 эВ/К.

Способ позволяет упростить определение остаточной долговечности и расширяет технологические возможности благодаря возможности его применения для труб, деформация которых в процессе эксплуатации измеряется с недостаточной точностью либо не измеряется вообще, а также для труб, размер которых недостаточен для изготовления серии образцов.

Формула изобретения

Способ определения остаточной дол2 говечности материала труб паропроводов, заключающийся .в том, что после заданной наработки трубы из нее выре-, зают патрубок, проводят испытания материала патрубка на длительную прочность .и по результатам испытания определяют остаточную долговечность,о т— л и ч а ю шийся тем,что, с целью повышения точности и производительности, перед испытанием на длительную прочность измеряют у патрубка наружный диаметр и минимальную толщину стенки и - рассчитывают по ним эксплуа,тационный параметр нагружения, являю щийся функцией рабочих напряжений и температуры,-при испытании образца

40 материала патрубка на длительную прочность воздействуют на него такими фиксированными напряжением и температурой, при которых параметр нагружения равен эксплуатационному и разру45 шение носит межзеренный характер, а остаточную долговечность t определя- ют из выражения при этом напряжение 6 и температура

Т испытания подобраны таким образом и чтобы разрушение образца имело межзеренный характер, типичный для разрушения труб s условиях эксплуатации.

Время t до разрушения образца составило 614,2 ч.

На основании результатов испытания определяли остаточную долговечность tz из выражения

Ь ° fW1 1 () ехр ((— — — ) х ь = .и 6., (K Та Тй х ехр K (,-— 6„) где t — время до разрушения образца при испытании, ч;

55 6„- напряжение в образце при испытании, MIIa;

6 — напряжение в трубе при эксп.луатации, МПа;

Составитель В. Тальвойш

Техред М.Моргентал, Корректор T. Колб

Редактор А. Гулько

Заказ 3480/37 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1241094

W — энергия активации разрушения, эВ;

К вЂ” постоянная Больцмана;

Т вЂ” эксплуатационная температура трубы, К;

Т„- температура образца при испытании, К;

at — .постоянный коэффициент,ИПа "

m - постоянный для данной марки стали коэффициент.