ОТДЕЛЕНИЕ МЕТАЛЛОВ
Всероссийского Теплотехнического
научно-исследовательского Института
(ОАО "ВТИ")

      НОВОЕ В ТЕХНОЛОГИИ КОНТРОЛЯ И ПРОДЛЕНИЯ СРОКА СЛУЖБЫ МЕТАЛЛА ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА ПАРОВЫХ КОТЛОВ

Комплекс МДКС

      Основная причина отказов котлов связана с повреждениями поверхностей нагрева из-за тепловой разверки труб. Слабо или сильно выраженная тепловая разверка имеет место в каждом котле. Согласно современным представлениям тепловая разверка возникает из-за неравномерности тепловосприятия, конструктивной нетождественности и гидравлической разверки параллельно включенных труб.

      Неравномерность тепловосприятия вызвана различиями в теплоотдаче по ширине и высоте экранов, а в конвективных газоходах также и по глубине газохода вследствие различного распределения температур и скоростей продуктов сгорания, переменности теплофизических свойств и термического ускорения теплоносителя, термогравитационных явлений, эффектов ступенчатого наброса тепловой нагрузки и т.д. Тепловая разверка является не только ремонтной, но и эксплуатационной проблемой и ее выявление на ранней стадии с принятием соответствующих решений может обеспечить надежную работу поверхностей нагрева как в пределах, так и за пределами проектного ресурса.
      Традиционный подход к идентификации тепловой разверки путем вырезок металла и определения эквивалентной температуры эксплуатации по толщине окалины на внутренней поверхности труб сопряжен с огромными затратами. Более того, этот способ определения температуры в некоторых случаях требует индивидуальной адаптации в зависимости от марки стали и водного режима. Анализ статистики отказов котлов показал, что проводимые вырезки, как правило, не отражают состояние поверхности нагрева в целом. В большинстве случаев трубы повреждались из-за кратковременных выбегов температуры, не оказывающих заметного влияния на скорость окисления металла, или из-за нарушения сплошности и потери защитных свойств окалины. Существующие на ТЭС средства неразрушающего контроля (УЗД и МПД) направлены на обнаружение несплошностей в металле и в силу своей физической сущности не могут быть применимы для выявления тепловой разверни и профилактики разрушений труб по тепловому состоянию.
      Анализ результатов многочисленных исследований причин повреждений труб поверхностей нагрева и сопутствующих физических эффектов позволил разработать новый магнитный метод контроля за тепловым состоянием металла. Основой метода служат обнаруженное явление намагничивания при эксплуатации труб экранной системы и конвективных пароперегревателей и принципы теории вероятностей. Изучение этого явления показало, что намагничивание зависит от температурного режима поверхностей нагрева, а изменение магнитных характеристик обусловлено структурными превращениями в гетерогенных пара- и ферромагнитных материалах и необратимыми изменениями доменной структуры ферромагнетика при нагревании и охлаждении в области слабых магнитных полей. Обнаруженное явление получило название температурного магнитного гистерезиса (ТМГ) Для технического обеспечения метода создан компьютеризированный диагностический комплекс МДКС.
      Комплекс МДКС - это оригинальная и единственная технология, позволяющая в ремонтный период неразрушающим методом оперативно идентифицировать тепловую разверну труб поверхностей нагрева из углеродистых, низко- и высоколегированных сталей, определить среднее тепловое состояние элементов и перегретые трубы склонные к разрушению при последующей эксплуатации, а также обнаружить трубы с дефектами сплошности окалины. В отличие от классической дефектоскопии в методе не используются стандартные образцы, что значительно упрощает контроль. Метод реализуется без применения искусственного намагничивания труб и без специальной подготовки поверхностей нагрева после штатной операции котлоочистки.
      Комплекс МДКС состоит из выполненного по конверсионной технологии портативного цифрового магнитометра МФ-24ФМ, сканирующего устройства и программного обеспечения, а также может включать портативные компьютер и принтер.
      Комплекс МДКС ориентирован на подготовленных специалистов I и II уровней квалификации по неразрушающему контролю.
      Комплекс МДКС прошел успешные промышленные испытания на барабанных и прямоточных котлах до- и сверхкритического давления с различными водными режимами ГРЭС-4, ТЭЦ-23 и ТЭЦ-26 МОСЭНЕРГО, Кармановской ГРЭС БАШКИРЭНЕРГО, Кузнецкой ТЭЦ КУЗБАССЭНЕРГО и рекомендован РАО "ЕЭС РОССИИ" для использования на ТЭС. Применение комплекса МДКС позволяет значительно повысить эксплуатационную надежность паровых котлов путем корректировки топочных и теплогидравлических режимов и снижения повреждаемости труб, продлить срок службы металла, сэкономить средства, связанные с преждевременной заменой поверхностей нагрева, а также гарантирует проведение контроля без дополнительного вынужденного простоя котлов. Комплекс МДКС является незаменимым средством для специалистов, занимающихся эксплуатацией, ремонтом и контролем металла котельного оборудования.

Отделение Металлов ВТИ
115280, г. Москва ул. Автозаводская, д. 14/23 тел./факс (095) 275-41-18
Создание и поддержка D_K
Hosted by uCoz