Анализ повреждения труб теплоэнергетического оборудования
Аннотация
Обеспечение надёжности работы энергетического оборудования — важнейшая задача по снабжению населения доступной электрической и тепловой энергией. Большой опыт эксплуатации и проведённых научных исследований позволили существенно повысить надёжность энергетических установок, однако до сих пор не удаётся полностью исключить повреждения их элементов. В котлах большую часть элементов энергетической установки составляют различные трубы. Длительная надёжная работа оборудования возможна только при локализации причины повреждения и устранения фактора, его вызвавшего. В некоторых случаях спорным является определение первичной причины аварии.
Предложен графический метод проведения анализа поврежденных труб поверхностей нагрева котлов. С помощью графического метода сравнения исходного типоразмера труб и исследуемого поврежденного образца осуществляется локализация причин повреждений. Сравнение сечений способно ограничить и предварительно установить факторы, послужившие причиной снижения надежности работы системы. Исходной предпосылкой послужил следующий фактор: при повреждении со стороны продуктов сгорания органического топлива будут присутствовать повреждения наружной поверхности трубы, а при повреждении трубы, вызванного воздействием рабочего тела, будут присутствовать повреждения внутренней поверхности трубы.
Приведена созданная авторами методика проведения анализа причин повреждений труб и перечислены основные требования, предъявляемые к графическому методу. На основе предложенного метода выполнен анализ исследуемых образцов, повреждения которых вызваны различными факторами. Из-за интенсивного эрозионного воздействия струи пароводяной смеси в отводящей трубе контура низкого давления 108×6 мм изменилась внутренняя поверхность. Наружная поверхность трубы сохранилась неизменной. Труба 38×4 мм имела повреждения со стороны продуктов сгорания органического топлива, вызванные интенсивным динамическим воздействием струи потока из свища соседней трубы. Проточная часть по рабочему телу осталась неповреждённой. Доказано, что графический метод проведения анализа не требует специализированного дорогостоящего оборудования и может быть выполнен непосредственно на станции.
Литература
2. Маслов Р.С., Плешанов К.А., Панков В.С., Лукьянов А.В. Поиск решения проблемы эрозионно-коррозионного износа в котлах-утилизаторах // Электрические станции. 2021. № 1. С. 9—20.
3. Панков В.С., Смирнов Е.А. Методы и способы борьбы с причинами повреждений пароотводящих труб контура низкого давления котлов-утилизаторов ПГУ // Электрические станции. 2018. № 9. С. 19—23.
4. Никитин В.И., Беляков И.И., Бреус В.И. Повреждения парообразующих труб контура низкого давления барабанного котла-утилизатора ПГУ-450 Северо-Западной ТЭЦ // Теплоэнергетика. 2009. № 2. С. 27—34.
5. Федоров А.И. Анализ причин повреждения экранных труб средней радиационной части и результаты испытаний котла ПК-24 // Электрические станции. 2022. № 6. С. 2—9.
6. Баранов В.Н. Проблемы гидродинамики, маневренности, надежности энергетических котлов и их решение. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2013.
7. Томаров Г.В., Петров Ю.В., Шипков А.А., Довгий О.А., Семенов В.Н., Михайлов А.В. Повышение эксплуатационной эрозионно-коррозионной стойкости фасонных элементов трубной системы испарителей низкого давления котлов-утилизаторов ПГУ // Теплоэнергетика. 2008. № 2. С. 56—61.
8. Moelling D., Malloy J., Graham M., Taylor M., Fabricius A. Design Factors for Avoiding FAC Erosion in HRSG Low Pressure Evaporators // Proc. ASME Power Conf. Boston, 2013. V. 1. P. 98213.
9. Антикайн П.А. Металлы и расчет на прочность котлов и трубопроводов. М.: Энергосервис, 2001
---
Для цитирования: Плешанов К.А., Маслов Р.С., Коршунов Т.М., Лихолетова В.С. Анализ повреждения труб теплоэнергетического оборудования // Вестник МЭИ. 2024. № 4. С. 74—79. DOI: 10.24160/1993-6982-2024-4-74-79
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. Pleshanov K.A., Maslov R.S., Pankov V.S., Sterkhov K.V., Khokhlov D.A. Issledovanie Prichin Povrezhdeniy Isparitel'nykh Trub Kontura Nizkogo Davleniya Kotlov-utilizatorov Bol'shoy Moshchnosti. Teploenergetika. 2020;8:58––67. (in Russian).
2. Maslov R.S., Pleshanov K.A., Pankov V.S., Luk'yanov A.V. Poisk Resheniya Problemy Erozionno-korrozionnogo Iznosa v Kotlakh-utilizatorakh. Elektricheskie Stantsii. 2021;1:9—20. (in Russian).
3. Pankov V.S., Smirnov E.A. Metody i Sposoby Bor'by s Prichinami Povrezhdeniy Parootvodyashchikh Trub Kontura Nizkogo Davleniya Kotlov-utilizatorov PGU. Elektricheskie Stantsii. 2018;9:19—23. (in Russian).
4. Nikitin V.I., Belyakov I.I., Breus V.I. Povrezhdeniya Paroobrazuyushchikh Trub Kontura Nizkogo Davleniya Barabannogo Kotla-utilizatora PGU-450 Severo-Zapadnoy TETS. Teploenergetika. 2009;2:27—34. (in Russian).
5. Fedorov A.I. Analiz Prichin Povrezhdeniya Ekrannykh Trub Sredney Radiatsionnoy Chasti i Rezul'taty Ispytaniy Kotla PK-24. Elektricheskie Stantsii. 2022;6:2—9. (in Russian).
6. Baranov V.N. Problemy Gidrodinamiki, Manevrennosti, Nadezhnosti Energeticheskikh Kotlov i Ikh Reshenie. Novosibirsk: Izd-vo NGTU, 2013. (in Russian).
7. Tomarov G.V., Petrov Yu.V., Shipkov A.A., Dovgiy O.A., Semenov V.N., Mikhaylov A.V. Povyshenie Ekspluatatsionnoy Erozionno-Korrozionnoy Stoykosti Fasonnykh Elementov Trubnoy Sistemy Ispariteley Nizkogo Davleniya Kotlov-utilizatorov PGU. Teploenergetika. 2008;2:56—61. (in Russian).
8. Moelling D., Malloy J., Graham M., Taylor M., Fabricius A. Design Factors for Avoiding FAC Erosion in HRSG Low Pressure Evaporators. Proc. ASME Power Conf. Boston, 2013;1:98213.
9. Antikayn P.A. Metally i Raschet na Prochnost' Kotlov i Truboprovodov. M.: Energoservis, 2001. (in Russian)
---
For citation: Pleshanov K.A., Maslov R.S., Korshunov T.M., Likholetova V.S. Thermal Power Equipment Tubes Damage Analysis. Bulletin of MPEI. 2024;4:74—79. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2024-4-74-79
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest
