РОЗРОБЛЕННЯ НОВИХ КОНСТРУКТИВНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ГАЗООХОЛОДЖУВАЧІВ АТОМНИХ І ТЕПЛОВИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ З ПІДВИЩЕНОЮ ОПІРНІСТЮ КОРОЗІЙНО-МЕХАНІЧНОМУ РУЙНУВАННЮ
DOI:
https://doi.org/10.15407/scine17.06.050Ключові слова:
газоохолоджувач, трубна дошка, мідні трубки, щілинна корозія, наводнювання, турбогенераторАнотація
Вступ. Необхідність підвищення експлуатаційних характеристик газоохолоджувачів, які контактують з вибухонебезпечним середовищем, виникає в енергетичній промисловості для забезпечення надійної роботи турбогенераторів.
Проблематика. Під час експлуатації теплообмінного обладнання важливими проблемами, що вимагають постійного вдосконалення устаткування, є локальна корозія, наводнювання та ін., зокрема, стикових з'єднань трубок з трубними дошками, яке характеризується зародженням і розвитком тріщин під впливом одночасної дії механічних напружень та корозивного середовища. Виникнення тріщин сприяє розгерметизації цих з'єднань, що призводить до
аварійної зупинки турбогенератора.
Мета. Розробка нової конструкції ущільнювальних з'єднань теплообмінних трубок та трубної дошки газоохолоджувачів для атомних та теплових електростанцій з підвищеною корозійною тривкістю, опірністю корозійно-механічному та водневому руйнуванню.
Матеріали й методи. Випробовували зразки із сталі 09Г2С, міді М2, сталі 09Г2С з плакованим шаром міді М2, мельхіору МНЖМЦ 30-1-1, латуні Л68 методом вакуумної екстракції водню за підвищених температур, корозійновтомним, металографічним, рентгеноспектральним та ін.
Результати. Розроблено новий конструктивний елемент газоохолоджувачів із підвищеними характеристиками, основою якого є зварно-вальцьоване з’єднання мідної трубки із плакованою міддю трубною дошкою, що не викликає деформації конструкції та щілиноутворення. Дослідження впливу різних режимів розвальцювання таких з'єднань на
їх опірність руйнуванню за одночасного впливу циклічних навантажень і середовища показали, що із збільшенням ступеня розвальцювання мідних трубок Ø19 × 1,5 і Ø19 × 1 мм зростає період зародження тріщин і довговічність комбінованих з’єднань підвищується приблизно у ~1,5 рази.
Висновки. Розроблений новий конструктивний елемент забезпечує зниження ймовірності корозійно-механічного руйнування деталей теплообмінного обладнання та сприяє подовженню терміну його безаварійної експлуатації.
Посилання
Technical requirements and delivery conditions. Gas coolers of the ТВВ-1000-4У3. turbogenerator. 123456.ЭЦ.GT.
TT.68-67. (2017). Ministry of Energy and Coal Industry of Ukraine. State Enterprise “National Atomic Energy Generating Company”. Energoatom “SE” Zaporizhzhya NPP “. Energodar [in Ukrainian].
Hydrogen in metals: in 2 volumes. (1981). (Eds. G. Alefeld and I. Felkle). Moscow: Mir [in Russian].
Khoma, M. C. (2003). Theoretical bases of an initial stage of corrosion-fatigue cracking of steels and alloys and development of methods of forecasting of their limits of endurance (Doctoral dissertation) (Tech. Science) [in Ukrainian].
СОУ МПП 71.120-217:2009 (2009). Welded steel vessels and apparatus. General technical conditions. Kyiv [in Ukrainian].
State Standart of Ukraine 3-071-2004. (2004). Shell and tube heat exchangers and air cooling devices. Fastening of pipes in pipe lattices. Kyiv [in Ukrainian].
Narivskyy, O., Belikov, S., Khoma, M., Datsko, B., Guravskyy, M., Shtayra, S. (2020). Ensuring the reliability of the sealing of heat transfer tubes in the tube grids of heat exchangers. Phys.-chem. mechanics of materials. Spec. issue, 13, 321—325 [in Ukrainian].
Narivskyy, O., Belikov, S., Mardarevich, R., Ivashkiv, V., Guravskyy, M., Rudkovskyy, E., Chuchman, М. (2020). Increasing the durability of gas coolers of the ТВВ-1000-4У3 turbogenerator. Phys.-chem. mechanics of materials. Spec. issue, 13, 326—331 [in Ukrainian].
Ryabov, V. R., Rabkin, D. M., Kurochko, R. S., Strizhevskaya, L. G. (1984). Welding of dissimilar metals and alloys. Moscow: Mashinostroenie [in Russian].
Levitskyy, M. O., Kalichak, T. N., Zaverbny, D. M., Pokhmurskyy, V. I. (1981). Machine for fatigue testing of flat samples under conditions of soft and hard loading. Phys.-chem. mechanics of materials, 17(6), 116—117 [in Russian],
Pachurin, G. V. (2014). Structural damage and fatigue resistance of technically pure copper. Int. Journal of Applied and Fundamental Research, 2—2, 22—27 [in Russian].
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Положення про авторські права Автори, які публікуються у журналі «Наука та інновації», погоджуються на такі умови: Автори зберігають авторські права та надають журналу право першої публікації. Автори можуть вступати в окремі, додаткові договірні угоди для не ексклюзивного розповсюдження надрукованої у журналі «Наука та інновації» версії своєї роботи (статті) (наприклад, розмістити її в інституційному сховищі або опублікувати в своїй книзі), із підтвердженням її первинної публікації у журналі «Наука та інновації». Авторам дозволено розміщувати свою роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їх веб-сайті).
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.