Оцінювання довговічності елементів енергетичного обладнання з урахуванням впливу експлуатаційного середовища

Abstract

Запропоновано інженерний підхід для оцінювання міцності та довговічності конструктивних елементів енергетичного обладнання з урахуванням впливу водневовмісного середовища, підвищених тисків і температур. Проаналізовано напружено-деформований стан барабана котла, виготовленого зі сталі 22К, за умов експлуатації з урахуванням наводнювання стінки та його реальної геометрії. Обчислено параметр накопиченої пошкоджуваності металу барабана за різних режимів експлуатації. Встановлено, що водень пришвидшує нагромадження пошкоджуваності і зменшує час експлуатації металу за планової зупинки котла на 20…30%, а за аварійної – на 30…40%.

Предложено инженерный подход к оценке прочности и долговечности конструктивных элементов энергетического оборудования с учетом влияния водородосодержащей среды, повышенных давлений и температур. Проанализировано напряженно-деформированное состояние барабана котла, изготовленного из стали 22К, в условиях эксплуатации с учетом наводороживания стенки и его реальной геометрии. Вычислено параметр накопленной повреждаемости металла барабана при различных режимах эксплуатации. Установлено, что водород ускоряет накопление повреждаемости и уменьшает время эксплуатации металла при плановой остановке котла на 20...30%, а при аварийной – на 30...40%.

An engineering approach to evaluating the strength and durability of structural elements of power equipment with account of the influence of the hydrogen-containing environment, high pressures and temperature is proposed. The stress-strain state of the boiler drum made of 22K steel under exploitation with account of wall hydrogenation and its real geometry is analyzed. The parameter of accumulated damages of the drum metal in different operation modes is calculated. It is established that hydrogen accelerates accumulation of damage and reduces metal exploitation time at scheduled outage by 20...30% and at the emergency shut down by 30...40%.