Мониторинг котельных труб

Подробности

Родительская категория: Электростанции

Категория: Тепловые электростанции

Мониторинг длительной прочности котельных труб работающего энергооборудования

Основная доля отказов энергооборудования приходится на котельные агрегаты, на которых в большинстве случаев повреждаются трубы повер­хностей нагрева. Наибольшее число отказов прихо­дится на пылеугольные котлы ПК-33 и БКЗ-670-140, где показатели работы на отказ составляют около 500 ч [1]. На других типах котлов также отмечает­ся высокий уровень повреждаемости. Согласно [2] причины отказов энергоблоков мощностью 150 - 1200 МВт распределяются следующим обра­зом: 19% - недостатки эксплуатации, 14% - де­фекты ремонта, 3% - дефекты монтажа, 10% - де­фекты изготовления, 17% - исчерпание ресурса, 38% - невыясненные причины.

Из анализа представленной информации сле­дует, что наибольший процент повреждаемости энергооборудования связан с невыявленными при­чинами, которые интерпретируются как недостат­ки в расследовании технологических нарушений и оформлении актов расследования.

Очевидно, авторы [2] во многом правы, акцен­тируя внимание на неясность причин повреждае­мости.

Детальные исследования случаев с невыявлен­ными и недостаточно изученными причинами от­казов самых повреждаемых конструкций котла, каковыми являются трубы поверхностей нагрева, показали, что их повреждения связаны как с не­удовлетворительным ведением водно-химических режимов, включая недостатки консервации, так и с использованием угля в качестве топлива.

У газомазутных котлов ТГМП-204 среднее вре­мя наработки на отказ составило 11 тыс. ч, в то время как у пылеугольных котлов типа П-67 этот показатель равнялся всего 1,5 тыс. ч. У газомазут­ных котлов ТГМП-114 (блоки 300 МВт) наработка на отказ составила около 5 тыс. ч против 1,5 тыс. ч у пылеугольных котлов ТПП-210А [2].

Кроме этого, большая часть случаев поврежда­емости поверхностей нагрева с неясными причи­нами кроется в изменении механизма повреждае­мости труб, эксплуатируемых на стадии предраз- рушения, и использовании устаревших систем контроля и диагностики металла. Трубы паропе­регревателей, эксплуатируемые в условиях тре­тьей стадии ползучести, уже не в состоянии компенсировать нагрузки, свойственные номиналь­ным и экстремальным условиям эксплуатации, по­этому временные характеристики развития недо­пустимых дефектов до разрушения труб протекают неадекватно времени межремонтных циклов. Особенно это касается пылеугольных кот­лов, у которых наработка на отказ и составляет около 1 - 1,5 тыс. ч.

Рис. 1. Нагружающее устройство для непрерывного "пря­мого" испытания труб поверхностей нагрева котлов на длительную прочность

Одновременно следует отметить, что при со­блюдении режимов нагружения котла третья ста­дия ползучести может протекать довольно долго и составлять порядка 30% времени суммарной нара­ботки. Опасность разрушения будет очевидна, если скорость ползучести на третьей стадии будет в 2 - 2,5 раза выше скорости ползучести на уста­новившейся стадии. Однако из-за отсутствия сис­тем слежения за скоростью ползучести труб эту рекомендацию реализовать не представляется воз­можным.