Оценка прочности и ресурса, разработка технологии восстановления при экспертизе разрушений элементов теплоэнергетического оборудования

Кашубский, Николай Игоревич

Оценка прочности и ресурса, разработка технологии восстановления при экспертизе разрушений элементов теплоэнергетического оборудования тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

Кашубский, Николай Игоревич АВТОР

кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Красноярск МЕСТО ЗАЩИТЫ

2000 ГОД ЗАЩИТЫ

01.02.06 КОД ВАК РФ

Диссертация по механике на тему «Оценка прочности и ресурса, разработка технологии восстановления при экспертизе разрушений элементов теплоэнергетического оборудования»

Автореферат диссертации на тему "Оценка прочности и ресурса, разработка технологии восстановления при экспертизе разрушений элементов теплоэнергетического оборудования"

РГБ ОД

'} 0 у л с, — " На правах рукописи

КАШУБСКИЙ

Николай Игоревич

ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ И РЕСУРСА, РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРИ ЭКСПЕРТИЗЕ РАЗРУШЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

01.02.06 - динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск - 2000

Работа выполнена в Красноярском государственном техническом университете к в Независимом инженерном центре технической диагностики, экспертизы и сертификации "Регионтехсервис"

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук," профессор

доктор технических наук, профессор

Москвичев В. В. Подвезенный В. Н

Шатров А. К.

кандидат технических наук, Зырянов И. А. доцент

ОАО "Красэнерго" РАО ЕЭС России

Защита состоится" ." г. в 1600 часов в аудитории Г 2-24 на

заседании диссертационного совета Д 064.54.02 в Красноярском государственном техническом университете по адресу: 660074, г. Красноярск, ул. Киренского, 26. Тел. (8-3912)49-79-90,49-76-19.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярского государственного технического университета.

Отзыв на автореферат в 2-х экземплярах, с подписью составителя и заверенный печатью организации просим направлять в адрес диссертационного совета.

Автореферат разослан " с&Ь" 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н., доцент С У/^ ПН. Сильченк

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы обусловлена необходимостью решения проблемы эксплуатации теплоэнергетического оборудования, отработавшего нормативные сроки и получившего значительные уровни повреждений. Высокий уровень отказов, значительные экономические потери и сложность ремонтно-восстановительных операций элементов теплоэнергетического оборудования (котлов, сосудов, трубопроводов и т. д.) требуют проведения широкого спектра научных исследований по анализу причин отказов, предельных состояний материалов и расчетному обоснованию ресурса элементов оборудования с оценкой напряженно-деформированных состояний и критических размеров дефектов на базе методов механики разрушения. Разработка технологий восстановления поврежденных элементов оборудования, включая технологические процессы термообработки, выявление дефектности неразрушающими методами контроля и уровня остаточных напряжений, оказывается, в ряде случаев, единственно возможным путем решения проблемы дальнейшей эксплуатации оборудования. Данные научные постановки и технологические решения позволяют минимизировать экономические потери и затраты при эксплуатации оборудования в условиях повышенной степени износа основных производственных фондов.

Основанием для выполнения данной работы послужили:

Федеральная целевая научно-техническая программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения". Подпрограмма 08.02. "Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф" (Проект 1.5.2. "Создание научных основ безопасности по критериям механики разрушения для проектных, запроектных и гипотетических аварий").

- Планы НИОКР ОАО «Красэнерго» РАО ЕЭС России.

Исследования по указанным планам и программам выполнялись под руководством и при непосредственном участии автора на кафедрах

"Диагностика и безопасность технических систем" и "Топливообеспечение и горючесмазочные материалы" Красноярского государственного технического университета и в Независимом инженерном центре технической диагностики, экспертизы и сертификации "Регионтехсервис".

Цель работы состоит в анализе уровня наработок и причин отказов элементов теплоэнергетического оборудования, исследовании разрушений элементов паропроводов и разработке технологии восстановительного ремонта малого (предвключенного) барабана котла ГЖ-10Ш с использованием методов металлографических исследований, неразрушающего контроля, методики измерения остаточных напряжений сварки и расчетно-эксперименталькых методов механики разрушения.

Научная новизна работы заключается в развитии комплексного подхода решения проблемы безопасной эксплуатации, приложении расчетно-экспериментальных методов механики разрушения и разработке технологий восстановительного ремонта на стадии экспертизы разрушений элементов теплоэнергетического оборудования ТЭС, выработавшего проектный и парковый ресурсы. Основные научные результаты, защищаемые автором:

1. Обобщение причинно-следственного комплекса отказов элементов теплоэнергетического оборудования (котельные установки, трубопроводы, сосуды давления).

2. Анализ наработок трубопроводов и котельных установок в системе ОАО "Красэнерго" с построением гистограмм и функций плотности распределения.

3. Результаты и выводы исследования причин разрушений элементов паропроводов (разрушение конусного перехода и гиба) с использованием металлографических методов анализа и проведением расчетов напряженно-деформированного состояния

4. Разработка и реализация технологии восстановления работоспособности предвключенного барабана котельной установки] включающей исследование причин образования сквозных трещин, проведение!

низкотемпературной термообработки, контроль дефектов и остаточных напряжений сварки.

5. Расчеты показателей прочности и ресурса элементов оборудования на стадии экспертизы причин разрушений, позволившие оценить уровни разрушающих напряжений на момент возникновения аварийной ситуации.

Практическая значимость работы определяется следующими положениями:

• проведенные исследования и полученные результаты послужили основанием для экспертных заключений о причинах разрушений паропроводов, подготовленных по предписаниям органов прокуратуры и Госгортехнадзора РФ;

• данные анализа о наработках трубопроводов и котельных установок использованы при формировании планов и мероприятий реконструкции и ремонтно-профилактических работ ряда предприятий системы ОАО "Красэнерго";

• результаты работы использованы при подготовке четырех нормативно-технических документов в области промышленной безопасности в системе Госгортехнадзора России:

1. Методика ультразвукового контроля сварных соединений котлоагрегатов, трубопроводов и сосудов высокого давления дефектоскопом и5К-78. МТ-РТС-К-01-96 // Согласовано Управлением по котлонадзору и надзору за подъемными сооружениями Госгортехнадзора РФ. - Красноярск, 1996.-73 с.

2. Методика входного контроля неразрушающими физическими методами стальных бесшовных труб, поставляемых для монтажа (ремонта) котлоагрегатов и трубопроводов. МТ-РТС-К-02-96 // Согласовано Управлением по котлонадзору и надзору за подъемными сооружениями Госгортехнадзора РФ. - Красноярск, 1996. - 36 с.

3. Методические указания по составлению паспортов трубопроводов IV категории. РД-10-109-96. -М.: Госгортехнадзор РФ, 1996. - 10 с.

4. Методическое пособие по проведению экспертизы промышленной безопасности в части идентификации опасных производственных объектов для целей ' страхования гражданской ответственности организаций, эксплуатирующих опасные производственные объекты. - Красноярск: СНПА "Промышленная безопасность", 1999.-42 с.

Внедрение результатов исследований осуществлено на Красноярской ТЭЦ-1 (исследование причин образования сквозных трещин барабана котла, разработка технологии заварки 'и низкотемпературной восстановительной термообработки) и на ГРЭС-2 (исследование причин разрушения гиба паропровода), что подтверждается соответствующими актами внедрения.

Достоверность и обоснованность научных результатов работы обеспечивается их соответствием экспериментальным данным и результатам расчетов на ЭВМ, сопоставимостью с известными результатами других авторов. Достоверность экспериментальных результатов и данных, полученных неразрушающими методами контроля, достигается использованием высокоточных методов испытаний, сертифицированных средств измерений и испытательного оборудования, 'обеспечивающих необходимую точность регистрации требуемых параметров.

Личный вклад автора заключается в постановке и реализации задач данного исследования, формулировке основных положений научной новизны и практической значимости, внедрении полученных результатов. При проведении экспериментальных работ, металловедческих исследований и работ по техническому диагностированию объектов принимали участие специалисты НИЦТДЭС "Регионтехсервис", которым автор выражает глубокую благодарность за помощь в работе.

1997 г.); Региональной научно-технической конференции "Диагностирование безопасности промышленных объектов и современные направления в области предупреждения чрезвычайных ситуаций" (Красноярск, 1997 г.); Научно-практическом семинаре «Нормирование, сертификация, надежность резервуаров, трубопроводов и сосудов давления» (Москва, 1998 г.); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов" (Красноярск, 1999 г.); Научно-практической конференции "Теоретические и практические проблемы безопасности Сибири и Дальнего Востока" (Иркутск, 1999 г.); V научной конференции "Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф" (Красноярск, 1999 г.); Семинаре "Проблемы конструкционной прочности" Отдела машиноведения ИВМ СО РАН (Красноярск, 1997, 1999, 2000 г.г.).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 3 статьях, б тезисах конференций, нашло отражение в 4 нормативно-технических документах и отчетах о научно-исследовательских работах, выполненных по заказам предприятий.

Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и приложений. Основное содержание и выводы изложены на 135 страницах машинописного текста. Диссертация содержит 59 рисунков и 19 таблиц. Список использованных источников включает 116 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика работы, обоснована актуальность проблемы, сформулирована цель, научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

1. Проблема ресурса и безопасности оборудования тепловой энергетики.

При длительной эксплуатации технологического оборудования в металле я сварных соединениях происходят сложные физико-химические процессы, в

результате которых изменяется микроструктура, накашивается повреждаемость, развиваются коррозионные, коррозионно-термические и эрозионные процессы, изменяются физико-механические характеристики, наблюдаются ползучесть, перераспределения действующих механических напряжений и, как следствие, наступает лавинное трещинообразование. Указанные процессы приводят к техногенным авариям и катастрофам с гибелью обслуживающего персонала и значительными экономическими потерями.

В процессе эксплуатации энергооборудования ТЭС можно выделить четыре основных периода (стадии) - стадия приспособляемости и стабилизации (I); периоды монотонного (II) и интенсивного (III) накопления повреждений; стадия лредразрушения (IV), которым соответствуют различные уровни вероятности отказов. Эксплуатация оборудования на временных периодах III и IV стадий связана с необходимостью решения проблемы остаточного ресурса. Большая часть оборудования тепловой энергетики эксплуатируется на временных периодах III и IV стадий. В настоящее время из 232 энергоблоков проектный ресурс выработало 85%, а парковый - почти 30%. К 2001 г. почти 60% энергоустановок мощностью от 60 до 300 МВт достигнет или превысит парковый ресурс.

Анаши степени износа основных составляющих производственных фондов энергетических структур регионов Сибири (табл. 1) показывает, что важнейшей задачей становится обеспечение безопасности эксплуатации устаревшего оборудования. Износ машин и оборудования достигает 63...72%, передаточных устройств - 57... 65%.

В работе выполнен анализ причин отказов котельных установок, трубопроводов и сосудов давления. Представленные данные показывают, что надежность работы котельного оборудования определяется состоянием и изменением характеристик металла (37...52%), влиянием дефектов сварки

(более 20%), перегревом труб 19%), коррозией (~ 12%), старением металла

(~8%). Ежегодно из-за повреждений трубопроводов ТЭС происходит более 140 отказов энергоустановок.

Таблица 1.

Степень износа производственных фондов (%) с системе "Сибирьэнерго"

РАО ЕЭС России

Структура "Сибирьэнерго" Производственные фонды Машины и оборудование Передаточные устройства

Красноярскэнерго 55,6 63,0 60,0

Кузбассэкерго 55,4 65,9 58,9

Новосибирскэнерго 61,9 71,6 65,2

Алгайэнерго 57,0 67,0 57,0

Березовская ГРЭС-1 30,0 46,0 65,2

Красноярская ГРЭС-2 57,6 82,1 78,2

Наиболее значимыми причинами аварий трубопроводов являются: исчерпание ресурса (30%), наличие дефектов сварки (26,5%), повышение напряжений (~ 20%), разрушение гибов (~15%). Для сосудов давления основными причинами являются дефекты сварных швов (более 40%), коррозия (более 30%), эрозия (~ 11 %), дефекты основного металла (~ 10%). Доля трещин,. развивающихся в процессе эксплуатации составляет 26% всех дефектов сварных швов. Наибольшее число трещин отмечается на деаэраторах (~ 70%) и подогревателях высокого давления (15%). Во всех видах сосудов часто встречается наиболее опасный вид дефекта - подрез (10-25%).

Уровень и причины отказов в значительной степени определяются величинами наработок оборудования. Выполненный анализ наработок с построением гистограмм и функций распределения котельных установок и трубопроводов на ТЭС в системе ОАО «Красноярскэнерго» (рис. 1) показал, что наиболее приемлемой моделью плотности распределения является нормальный закон. Средние уровни наработок превышают установленные ' нормативные значения проектного и паркового ресурсов.

Рис. 1. Гистограммы и функции плотности распределения наработок котельных установок Красноярской ТЭЦ-1 (а) и трубопроводов Красноярской ТЭЦ-2 (б)

Данная ситуация ставит ряд проблем, связанных с обеспечением безопасной эксплуатации ТЭС, обоснованием и продлением ресурса, контроля технического состояния объектов и оборудования. В работе эти вопросы рассмотрены во взаимосвязи с существующими нормативно-техническими документами Госгортехнадзора России и Межотраслевого координационного совета «Живучесть ТЭС». Основные положения при решении указанных проблем формулируются следующим образом:

- реализация дифференцированного (индивидуального) подхода при назначении ресурса для отдельных видов оборудования и конкретных изделий;

- ужесточение системы диагностирования технического состояния оборудования;

- детальная регламентация процедуры контроля состояния металла;

- оптимизация объемов эксплуатационного контроля;

- расчетно-экспериментальное обоснование ресурса.

Первые четыре положения следует отнести к организационным мероприятиям, тогда как последнее имеет научную основу. Расчетно-экспериментальное обоснование ресурса должно предполагать решение следующих задач:

- анализ статистических данных о повреждаемости оборудования;

- исследование механизмов накопления повреждений и изменения свойств металла;

- разработка критериев предельных состояний и методов расчета на трещиностойкость;

- исследование напряженно-деформированного состояния элементов оборудования;

- анализ фактических условий эксплуатации и нагруженности;

- расчетная оценка индивидуального ресурса;

разработка конструктивно-технологических мероприятий по увеличению ресурса.

Задача расчетно-эксперимептального обоснования ресурса может быть осуществлена на базе методов механики разрушения, приложения которых к расчетам на трещиностойкость и живучесть сложных технических систем рассматривались в работах Болотина В.В., Васильченко Г.С., Гетмана А.Ф., Карзова Г.П., Ларионова В.П., Маркочева В.М., Махутова H.A., Морозова Е.М., Москвичева В.В., Серенсена C.B., Чижика A.A. и др. Практическое использование идеологии и критериев механики разрушения при расчетах теплоэнергетического оборудования возможно на основе результатов многочиленных исследований, полученных в работах Антикайна П.А., Данюшевского И.А., Должанского П.Р., ЗверьковаБ.В., Злепко В.Ф., Израилева Ю.Л., Петрени Ю.К., Смирнова А.Н., Соркина Л.С., Штромберга Ю.Ю., Хаппонена H.A. и др. Такая постановка положена в основу работы в части решения задач численного анализа напряженно-деформированного состояния элементов, использования критериев предельных состояний и расчета показателей прочности и ресурса.

2. Исследование причин разрушений трубопроводов пара.

В работе исследованы причины разрушения конусного сварного лепесткового перехода паропровода 4 категории и гиба паропровода острого пара Д273х32. В обоих случаях дано описание объекта исследования, сценария и условий аварии, проведен необходимый комплекс исследований зоны и поверхностей разрушения, включающий химический, фрактографический и металлографический анализы.

Результаты проведенных исследований позволили сделать заключение, что разрушение конусного перехода явилось следствием однократного гидродинамического нагружения с образованием хрупкого типа разрушения зоны сварного соединения. При металлографическом анализе макроструктуры сварного соединения были выявлены непровары и аномально широкая зона термического влияния. Исследования микроструктуры по линии сплавления показали, что сварка была проведена по материалу с перегретой структурой от предшествующей операции - огневой резки лепестков, при этом выявлены дефекты сварки в виде пор. Основная причина связана с наличием недопустимых дефектов сварки, выполненной с нарушением технологического процесса, что привело к образованию подрезов, глубина которых достигала 2/3 толщины свариваемых элементов.

Наработка паропровода (сталь 12Х1МФ, Р -14,0 МПа, Т =545°С) на момент разрушения гиба составила 134980 часов, что существенно ниже паркового ресурса (220 тыс. ч.). Причины разрушения гиба рассмотрены с учетом изменения проектной схемы трассировки и состояния опорно-подвесной системы трубопровода (рис. 2).

При исследованиях металла разрушенного гиба были проведены испытания образцов на осевое растяжение при температуре +20°С и +550°С, на ударную вязкость и измерения твердости, что позволило дать сравнительную оценку изменения характеристик механических свойств с паспортными данными. Проведенные фрактографические исследования с использованием растрового электронного микроскопа (рис. За) показали, что разрушение стенки гиба квазихрупкое, межзеренное со следами пластической деформации. По межзеренным границам на участках излома, примыкающих к наружной поверхности гиба, обнаружены поры диаметром 0.75...3 мкм и их скопления в виде цепочек. При исследовании микроструктуры шлифов, вырезанных перпендикулярно поверхности излома, обнаружены разветвленные трещины, распространяющиеся по границам ферритных зерен (рис. 36).

Рис.2. Фактическая схема трассировки трубопровода острого пара Д273х32 и зона разрушения гиба

Выявленные особенности процесса разрушения позволили установить, что причиной разрушения гиба явилось ускоренное развитие ползучести (с образованием пористости, преимущественно по границам зерен), вызванное высоким уровнем результирующих напряжений, возникших при эксплуатации паропровода.

Рис. 3. Фрактограмма поверхности излома в зоне стабильного роста трещины (а) и микроструктура участка гиба в зоне начальной стадии

разрушения (б)

Расчеты напряженно-деформированного состояния паропровода (расчетная схема представлена на рис. 2), выполненные по конечно-элементной программе "Старт" с варьированием условий закрепления, показали, что возникновение высокого уровня действующих напряжений обусловлено нарушениями работы опорно-подвесной системы и изменением проектной трассировки трубопровода. Изменение первоначального проекта трассы с исключением компенсатора в средней части привело к возникновению непроектных уровней напряжений в локальных зонах повышенной нагруженности. Напряжения в узлах расчетной схемы проектной трассировки оказались на 30% ниже, чем для фактической трассы трубопровода (рис. 2).

3. Исследование причин образования трещин и разработка технологии восстановления работоспособности барабана котла Красноярской 1ЭЦ-1.

Сквозные трещины большой протяженности в малом предвключенном барабане (длина -11м, внутренний диаметр - 0,9 м, толщина стенки - 75 мм, вес «70 тс) котла ПК-10Ш были обнаружены при плановой остановке котла (наработка - 307 тыс. ч.). Схема расположения трещин показана на рис. 4.

Анализ изломов показал, что зарождение трещин многоочаговое, а направление их развития - от внутренней поверхности барабана к наружной. Кроме основных трещин в изломе наблюдается большое количество сопутствующих вторичных трещин (рис. 5).

Результаты проведенных исследований позволили объяснить механизм процесса разрушения стенки барабана:

- под воздействием рабочих нагрузок при температурах 300-31б°С, в течение длительного времени в материале барабана происходили изменения в процессе развития низкотемпературной ползучести - сфероидизация частиц цементита в перлите, скольжение дислокаций, развитие процессов микропластической деформации;

- появление дополнительных напряжений после проведения обварки развальцованных труб привело к образованию микротрещин на участках с ликвационными выделениями неметаллических включений вблизи внутренней поверхности барабана, явившихся концентраторами напряжений;

- рост образования трещин происходил по механизму коррозии под напряжением в условиях продолжающегося процесса ползучести.

Совместное воздействие высоких рабочих нагрузок, рабочей температуры, привнесенных сварочных напряжений, коррозионной среды привело к специфическому виду разрушения барабана котла - коррозии под напряжением, развившейся от концентраторов напряжений, которыми явились ликвационные скопления неметаллических включений.

Для восстановления работоспособности барабана была разработана программа ремонтно-восстановительных мероприятий:

- разработка технологии заварки сквозных и несквозных трещин;

- разработка технологии снятия и контроля остаточных напряжений сварки;

- разработка технологии контроля дефектности сварных швов.

Технологическая инструкция на заварку трещин разрабатывалась на

основе существующих нормативных документов - РТМ-1С-89 "Сварка,

термообработка и контроль трубных систем котлов и трубопроводов" и "Основных положений по технологии ремонта барабанов паровых котлов". Технология предусматривала разделку дефектных участков, заварку трещин, сборку и сварку штуцеров с барабаном, при этом в работе даны подробные инструкции последовательности операций сварки для сквозных и несквозных трещин.

Контроль ремонтных сварных швов проводился по специально разработанной инструкции (приложение 2 диссертационной работы) ультразвуковым методом с применением дефектоскопов УД2-12 и использованием двух различных методик настройки. По первой методике предварительный контроль околошовной зоны проводился прямым пьезоэлектрическим преобразователем (ПЭП), по второй - прямым раздельно-совмещенным пьезоэлектрическим преобразователем (РС ПЭП). В работе приведено подробное изложение данных методик, результаты контроля по которым дали одинаково положительные результаты, которые показали отсутствие в ремонтных сварных швах недопустимых несплошностей и дефектов.

С целью снятия усадочных термических напряжений в местах приварки паро- и водоперепускных труб в большом и малом барабанах котла, а также в местах ремонтных наплавок, произведенных после выборки трещин (в том числе и сквозных в малом барабане) была проведена низкотемпературная восстановительная термообработка (НВТО) перегретым паром от соседнего котла.

Данная технология (приложение 3 диссертационной работы) разрабатывалась с учетом опыта ее реализации специалистами НПО ЦНИИТМАШ и АО "Уралтехэнерго". Основные параметры проведенной низкотемпературной восстановительной термообработки барабана:

1. Продолжительность основных операций:

1.1. Продолжительность нагрева барабана до 535-565°С - 13 ч.

45мин.

1.2. Продолжительность выдержки - 22 ч. 40 мин.

1.3. Продолжительность охлаждения барабана -60 ч.

2. Уровень температуры стенок барабана во время выдержки при термообработке:

2.1. Температура нижней половины большого барабана - 542-566°С.

2.2. Температура нижней половины малого барабана - 542-565°С.

2.3. Температура стенки малого барабана в зоне заварки сквозных трещин и замены штуцеров - 552+5бЗ°С.

3. Давление в большом барабане котла - 3,45-^4,5 МПа.

Замеры остаточных напряжений проводились прибором "ИОН-4М" (измеритель остаточных напряжений, разработан НПО "НИИПТМАШ") до сварки, после заварки трещин и после термообработки на внутренней и наружной поверхностях барабана (схема точек измерений на рис. 4). Достоверность измерений прибором "ИОН-4М" проверялась на эталонных технологических образцах со сварными швами в сопоставлении с данными измерений методом тензометрирования.

Результаты измерений остаточных напряжений на внутренней поверхности показаны на рис. 6. После термообработки барабана котла произошло частичное перераспределение напряжений, при этом их величина не превышала 10 кгс/см2 на внутренней поверхности и оказались близкими к нулевым значениям на наружной поверхности, что подтвердило эффективность технологии низкотемпературной восстановительной термообработки.

4. Расчетно-экспериментальная оценка прочности и ресурса элементов теплоэнергетического оборудования.

Приведенные выше данные об отказах сосудов давления, применяемые в тепловой энергетике, многообразие их форм, размеров и условий нагружения указывают на то, что численный анализ напряженно-деформированного состояния (НДС) является неотъемлемым элементом оценки и обеспечения ресурса. С этих позиций были проведены расчеты НДС типичных объектов -дренажного ресивера (рис. 7), подогревателя сетевого горизонтального и

воздухосборника на стадии проведения экспертизы технического состояния в соответствии с требованиями нормативных документов.

Рис. б. Изменение остаточных напряжений на внутренней поверхности

барабана

а) б)

Рис. 7. Конечно-элементная модель (а) и деформированное состояние дренажного ресивера 18

Особое внимание уделялось анализу напряжений в зонах отверстий и вмятин, выявленных при освидетельствовании сосудов (рис. 8). Изолинии максимальных главных напряжений отчетливо выявляют зоны повышенных напряжений, являющиеся очагом возможных разрушений. Высокие значения и градиенты напряжений в процессе длительной эксплуатации могут приводить к накоплениям необратимых повреждений в металле с образованием трещин и разрушением сосудов. Неучет фактических значений напряженного состояния и отклонения их от проектных уровней не позволяет получить достоверные оценки остаточного ресурса при экспертизе технического состояния.

Рис. 8. Распределение максимальных главных напряжений в зоне отверстия ресивера (а) и вмятины в корпусе сборника (б)

Определенным выходом из данной ситуации является применение метода статистического моделирования для описания процессов разрушения в условиях многоцикловой и малоцикловой усталости. В первом случае оценка ресурса выполняется по уравнению Пэриса, во втором - по уравнению типа Лэнджера, описывающего кривую усталости. Разработанный алгоритм статистического моделирования с помощью алгоритмических генераторов случайных чисел позволяет получать в каждом цикле оценки параметров, входящих в указанные уравнения, и проводить вычисление ресурса.

Результатом расчетов являются функции распределения ресурса и полные вероятностные диаграммы живучести. Данный подход реализован в работах Доронина С. В., Лепихина А. М., Москвичева В. В. при решении задач

ресурсного проектирования сварных конструкций. Эта же методология использована для оценки надежности сварных соединений с дефектами, выявленными при экспертизе технического состояния сосудов давления,

Проведение экспертизы на стадии разрушения элементов теплоэнергетического оборудования, причины которых рассмотрены в рамках данной работы, предполагает расчет разрушающих напряжений и показателей ресурса на момент возникновения аварийной ситуации. Такие расчетные оценки выполнены для конусного перехода и гиба паропровода. Результаты расчетов подтвердили выводы о причинах аварий и позволили обосновать уровни допускаемых напряжений, размеров дефектов и показателей ресурса.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Анализ статистической информации об отказах элементов теплоэнергетического оборудования (котельные установки, трубопроводы, сосуды давления) позволил выявить основные причины и ранжировать отказообразующие факторы по степени их влияния на надежность (дефекты сварки, нагруженность, исчерпание ресурса, деградация свойств металла).

2. Показан значительный уровень износа производственных фондов предприятий энергетики, в том числе в системе ОАО "Красноярскэнерго" на примере анализа наработок котельных установок и трубопроводов, при этом установлено, что приемлемой моделью плотности распределения является нормальный закон, а средние уровни наработок превышают установленные нормативные значения проектного и паркового ресурса.

3. На стадии экспертизы разрушения элементов теплоэнергетического; оборудования (конусный переход и гиб паропровода) установлены причины разрушения с использованием химических и металлографических методов анализа, а также механических испытаний образцов, обоснованность которых подтверждена результатами расчетов НДС, показателей прочности и ресурса.

4. Решена задача восстановления работоспособности малого барабанг котельной установки, получившего повреждения в виде эксплуатационные

сквозных трещин, на основе разработанных технологий заварки, низкотемпературной восстановительной термообработки, контроля дефектности и остаточных напряжений сварки.

5. Проведены расчеты показателей прочности и ресурса конусного перехода и гиба паропроводов, сварных соединений сосудов давления с использованием методов механики разрушения, что позволило определить уровни напряжений на стадии разрушения.

6. Результаты работы использованы при подготовке экспертных заключений о причинах аварий, формировании планов ремонтно-восстановительных работ энергетических предприятий и в нормативных документах.

Основные результаты, полученные при выполнении диссертационной работы, отражены в следующих публикациях:

. МТС-РТС-К-01 -96. Методика ультразвукового контроля сварных соединений котлоагрегатов и сосудов высокого давления дефектоскопом USK-75 / Кашубский Н.И., Фурман В.А., Сельский A.A. / - Красноярск: РТС, 1996.-73 с.

МТС-РТС-К-02-96. Методика входного контроля неразрушающими физическими методами стальных бесшовных труб, поставляемых для монтажа (ремонта) котлоагрегатов и трубопроводов / Кашубский Н.И., Фурман В. А,, Сельский A.A. / - Красноярск: РТС, 1996. - 36 с. i. РД-10-109-96. Методические указания по составлению паспортов трубопроводов IV категории / Хапонен H.A., Шельпяков A.A., Петреня Ю.К., Зверьков Б.В., Кашубский Н.И., Аксельрод H.A. и др. / - М.: ГГТН РФ, 1996.-Юс.

к Мишин A.C., Зелюткина Е.А., Кашубский Н.И., Подвезенный В.И. Оценка прочности мартенситностарейщей стали по коэрцетивной силе // Транспортные средства Сибири. - Красноярск: КГТУ, 1999. - С. 405-409. ¡. Эглит В.Э., Берестевич O.A., Москвичев В.В., Закревский М.П., Кашубский Н.И., Скрипкин И.Е. Природно-техногенная безопасность - необходимое

условие устойчивого функционирования промышленного потенциала региона // Тез. докл. Всеросс. НПК с межд. участием "Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов" - Красноярск: КГТУ, 1999. - Ч. 2. -С. 150-151.

6. Москвичев В.В., Кашубский Н.И., Маслихов В.В., Черняев А.П. Техногенная безопасность объектов энергетики и промышленности И Тез. докл. Всеросс. НПК с межд. 'участием "Достижения науки и техники -развитию сибирских регионов" - Красноярск: КГТУ, 1999. - Ч. 2. - С. 121122.

7. Москвичев В.В., Ноженкова Л.Ф., Усков Г.А., Эглит В.Э. Кашубский Н.И. Оценка состояния природно-техногенной безопасности Красноярского края // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях, 1999. - Вып. 1. - С. 64-74.

8. Методическое пособие по проведению экспертизы промышленной безопасности в части идентификации опасных производственных объектов для целей страхования гражданской ответственности организаций, эксплуатирующих опасные производственные объекты / Усков Г.А., Милиции А.П., Кашубский Н.И., Москвичев В.В., Скрипкин И.Е., Маслихов В.В. и др. / - Красноярск: СНПА "Промышленная безопасность", 1999.-42 с.

9. Москвичев В.В., Лепихин А.М., Кашубский Н.И., Скрипкин И.Е., Черняев А.П. Анализ техногенных чрезвычайных ситуаций и безопасность промышленных объектов// Проблемы Земной цивилизации / Докл. конф. "Теоретические и практические проблемы безопасности Сибири и Дальнего Востока" - Иркутск: ИрГТУ, 1999. -Вып. 1.-Ч. 1,- С. 176-178.

10. Кашубский Н.И., Москвичев В.В., Скрипкин Й.Е., Курюкин В.В. Система управления техногенной безопасностью на региональном уровне // Проблемы Земной цивилизации / Докл. конф. "Теоретические и практические проблемы безопасности Сибири и Дальнего Востока" -Иркутск: ИрГТУ, 1999. -Вып. 1.-Ч. 1. -С. 179-181.

11. Закревский М.П., Москвичев В.В., Кашубский Н.И., Скрипкин И.Е. Система контроля природно-техногенной безопасности на региональном уровне: организационное и научно-техническое сопровождение // Тез. докл. V науч. конф. "Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф" - Красноярск: ИВМ СО РАН, 1999. - С. 14-15.

12. Кашубский Н.И., Маслихов В.В. Расчетно-экспериментальный анализ разрушений элементов технологического оборудования ТЭС И Тез. докл. V науч. конф. "Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф" - Красноярск: ИВМ СО РАН, 1999. -С. 120-121.

L3. Кашубский Н.И., Сельский A.A., Подвезенный В.Н. Поиск дефектных зон в днищах резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов ультразвуковыми волнами Лэмба // Безопасность труда в промышленности, 2000. - № 5. - С. 28-32.

Подписано в печать 15.05.2000

Формат 60x86x1/16 Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз. Отпечатано на ризографе ИВМ СО РАН 660036, Красноярск, Академгородок

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата технических наук, Кашубский, Николай Игоревич

ВВЕДЕНИЕ.

1. Проблемы ресурса и безопасности оборудования тепловой энергетики.

1.1. Оценка технического состояния и причинно-следственный комплекс отказов оборудования.

1.2. Система контроля технического состояния объектов тепловой энергетики.

1.3. Методы оценки прочности и ресурса по критериям механики разрушения.

2. Исследование причин разрушений трубопроводов пара.

2.1. Разрушение конусного перехода паропровода 4 категории.

2.1.1. Сценарий аварии и анализ конструктивного решения.

2.1.2. Внешний осмотр, химический и фрактографический анализы зоны разрушения.

2.1.3.Металлографический анализ разрушенного сварного соединения и основные выводы.

2.2. Разрушение гиба паропровода Д273х32 на Красноярской ГРЭС-2.

2.2.1. Характеристика паропровода и условия аварии.

2.2.2. Механические испытания, фрактрографический и металлографический анализы разрушенного гиба.

2.2.3. Анализ результатов исследований металла разрушенного гиба.

2.2.4. Напряженно-деформированное состояние паропровода и основные выводы.

3. Исследование причин образования трещин и разработка технологии восстановления работоспособности барабана котла Красноярской

ТЭЦ-1.

3.1. Характеристика объекта и зоны повреждения.

3.2. Исследование причин образования трещин в стенке барабана.

3.3. Разработка и реализация технологии заварки трещин.

3.4. Технология дефектоскопического контроля ремонтных сварных швов.

3.5. Низкотемпературная восстановительная термообработка барабана котла.

4. Расчетно-экспериментальная оценка прочности и ресурса элементов теплоэнергетического оборудования.

4.1. Анализ напряженно-деформированного состояния сосудов давления.

4.2. Оценка ресурса элементов конструкций методом статистического моделирования.

4.3. Расчет конусного перехода паропровода при экспертизе разрушения.

4.4. Расчет на прочность и ресурс гиба паропровода при экспертизе разрушения.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертация по механике, на тему "Оценка прочности и ресурса, разработка технологии восстановления при экспертизе разрушений элементов теплоэнергетического оборудования"

Актуальность работы обусловлена необходимостью решения проблемы эксплуатации теплоэнергетического оборудования, отработавшего нормативные сроки и получившего значительные уровни повреждений. Высокий уровень отказов, значительные экономические потери и сложность ремонтно-восстановительных операций элементов теплоэнергетического оборудования (паропроводы и сосуды высокого давления, барабаны котлов и т. д.) требуют проведения широкого спектра научных исследований по анализу причин отказов, предельных состояний материалов и расчетному обоснованию ресурса элементов оборудования с оценкой напряженно-деформированных состояний и критических размеров дефектов на базе методов механики разрушения. Разработка технологий восстановления поврежденных элементов оборудования, включая технологические процессы термообработки, выявление дефектности неразрушающими методами диагностики и определения уровня остаточных напряжений, оказывается, в ряде случаев, единственно возможным путем решения проблемы дальнейшей эксплуатации оборудования. Данные научные постановки и технологические решения позволяют минимизировать экономические потери и затраты при эксплуатации оборудования в условиях повышенной степени износа основных производственных фондов.

Основанием для выполнения работы послужили:

- Федеральная целевая научно-техническая программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения". Подпрограмма 08.02. "Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф" (Проект 1.5.2. "Создание научных основ безопасности по критериям механики разрушения для проектных, запроектных и гипотетических аварий");

- Планы НИОКР ОАО «Красноярскэнерго» РАО ЕЭС России.

Исследования по указанным планам и программам выполнялись под руководством и при непосредственном участии автора на кафедрах "Диагностика и безопасность технических систем" и "Топливообеспечение и горючесмазочные материалы" Красноярского государственного технического университета и в Независимом инженерном центре технической диагностики, экспертизы и сертификации "Регионтехсервис".

Цель работы состоит в анализе уровня наработок и причин отказов элементов теплоэнергетического оборудования, исследовании разрушений элементов паропроводов и разработки технологии восстановительного ремонта малого (предвключенного) барабана котла ГЖ-10Ш с использованием методов металлографических исследований, неразрушающего контроля, методики измерения остаточных напряжений сварки и расчетно-экспериментальных методов механики разрушения.

2. Анализ наработок трубопроводов и котельных установок в системе ОАО "Красноярскэнерго" с построением гистограмм и функций плотности распределения.

4. Разработка и реализация технологии восстановления работоспособности предвключенного барабана котельной установки, включающей исследование причин образования сквозных трещин, проведение низкотемпературной восстановительной термообработки, контроль дефектов и остаточных напряжений сварки.

5. Расчеты показателей прочности и ресурса элементов оборудования на стадии экспертизы причин разрушений, позволившие оценить уровни разрушающих напряжений и ресурс на момент возникновения аварийной ситуации.

Практическая значимость диссертационной работы определяется следующими положениями:

1. Методика ультразвукового контроля сварных соединений котлоагрегатов, трубопроводов и сосудов высокого давления дефектоскопом и8К-78. МТ-РТС-К-01-96 // Согласовано Управлением по котлонадзору и надзору за подъемными сооружениями Госгортехнадзора РФ. - Красноярск, 1996.-73 с.

3. Методические указания по составлению паспортов трубопроводов IV категории. РД-10-109-96. - М.: Госгортехнадзор РФ, 1996. - 10 с.

4. Методическое пособие по проведению экспертизы промышленной безопасности в части идентификации опасных производственных объектов для целей страхования гражданской ответственности организаций, эксплуатирующих опасные производственные объекты. - Красноярск: СНПА "Промышленная безопасность", 1999. - 42 с.

Внедрение результатов исследований осуществлено на Красноярской ТЭЦ-1 (исследование причин образования сквозных трещин барабана котла, разработка технологии заварки и низкотемпературной восстановительной термообработки) и на ГРЭС-2 (исследование причин разрушения гиба паропровода), что подтверждается соответствующими актами внедрения.

Достоверность и обоснованность научных результатов работы обеспечивается их соответствием экспериментальным данным и результатам расчетов на ЭВМ, сопоставимостью с известными результатами других авторов. Достоверность экспериментальных результатов и данных, полученных неразрушающими методами контроля, достигается использованием высокоточных методов испытаний, сертифицированных средств измерений и испытательного оборудования, обеспечивающих необходимую точность регистрации требуемых параметров.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на: Научно-практическом семинаре «Новые методы диагностирования объектов котлонадзора» (Звенигород, 1994 г.); Научно-практической конференции «Безопасная эксплуатация объектов котлонадзора, подъемных сооружений и других объектов, подконтрольных Госгортехнадзору России», (Магнитогорск, 1997 г.); Региональной научно-технической конференции "Диагностирование безопасности промышленных объектов и современные направления в области предупреждения чрезвычайных ситуаций" (Красноярск, 1997 г.); Научно-практическом семинаре «Нормирование, сертификация, надежность резервуаров, трубопроводов и сосудов давления» (Москва, 1998 г.); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов" (Красноярск, 1999 г.); Научно-практической конференции "Теоретические и практические проблемы безопасности Сибири и Дальнего Востока" (Иркутск, 1999 г.); V научной конференции "Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф" (Красноярск, 1999 г.); V Международном форуме «Технологии безопасности» (Москва, 2000 г.); Семинаре "Проблемы конструкционной прочности" Отдела машиноведения ИВМ СО РАН (Красноярск, 1997, 1999, 2000 г.г.).

Публикации: основное содержание диссертации опубликовано в 3 статьях, 6 тезисах конференций, нашло отражение в 4 нормативно-технических документах и отчетах о научно-исследовательских работах, выполненных по заказам предприятий.

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и приложений. Основное содержание и выводы изложены на 130 страницах машинописного текста. Диссертация содержит 59 рисунков и 19 таблиц. Список использованных источников включает 116 наименований.

Заключение диссертации по теме "Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры"

Список источников диссертации и автореферата по механике, кандидата технических наук, Кашубский, Николай Игоревич, Красноярск

1. Новые аспекты в теории и практике надежности энергооборудования ТЭС, выработавшего физический ресурс / Канцеданов В.Г., Берлявский Г.П., Злепко В.Ф. и др. / Электрические станции, 2000. - № 3. - С. 5-15.

2. Адамович В.К., Данюшевский И.А., Дорофеев Д.Д., Зверьков Б.В. Разработка нормативно- технической базы, обеспечивающей повышение расчетного ресурса эксплуатации до 200 тыс. ч. элементов котлов и трубопроводов // Теплоэнергетика, 1984. № 10. - С. 2-4.

3. Антикайн П.А. Обеспечение надежной эксплуатации котлов, сосудов и трубопроводов после исчерпания проектного срока службы // Теплоэнергетика, 1996. № 12. - С. 2-7.

4. Злепко В.Ф. Задачи повышения надежности и долговечности металла теплосилового оборудования ТЭС // Теплоэнергетика, 1996. № 7. - С. 40-44.

5. Кравченко И.Н. О модернизации энергооборудования электростанций, отработавшего ресурс // Энергетик, 1988. № 7. - С. 7-8.

6. Энергетическая безопасность России.

7. Злепко В.Ф., Хромченко Ф.А. Продление срока службы и обеспечение надежности котлов и паропроводов в Германии и Нидерландах // Теплоэнергетика, 1995. № 8. - С. 71-75.

8. Reports and Discussion Materials / Therd U. S. Russian Workshop On "Partnership ASME - RAS". Project "Plant safety - life extension" - M.; N.Y.: IMASH, 1997. -230 P.

9. Штромберг Ю.Ю. Контроль металла на тепловых электростанциях // Теплоэнергетика, 1996. № 12. - С. 17-20.

10. Штромберг Ю.Ю., Понасечкин С.А., Копсов А.Я. Повреждаемость теплоэнергетических блоков мощностью 300 МВт // Электрические станции, 2000. № 3. - С. 16-19.

11. Шевченко В.Д., Смирнов А.Н., Пшеничный В.Г. Техническое диагностирование объектов повышенной опасности // Безопасность труда в промышленности, 1996. № 10. - С. 5-8.

12. Федорченко Г.С., Ефимов H.H. Диагностика состояния металла труб поверхностей нагрева котла // Электрические станции, 1997. № 12. - С. 27-30.

13. О модернизации котлов ПК-10Ш Красноярской ТЭЦ-1 / Пронин М. С., Васильев В. В., Сидоров Н. В. и др. / Материалы НПК "Проблемы экологии и развития городов". - Красноярск: КГТУ, 2000. - С. 7-8.

14. Штромберг Ю.Ю. Повреждаемость паропроводов и питательных трубопроводов энергоустановок ТЭС // Энергетик, 1993. № 4. - С. 1618.

15. Гладышев Г.П., Горин В.И. Исследование динамики повреждений сосудов тепловых электростанций // Теплоэнергетика, 1989. № 11. - С. 6-10.

16. РД 34.17.421-92. Типовая инструкция по контролю и продлению срока службы металла основных элементов котлов, турбин и трубопроводов тепловых электростанций. М.: ОРГРЭС, 1992. - 96 с.

17. РД 34.17.442-96. Инструкция по порядку продления срока службы барабанов котлов высокого давления. М.: Полиформ, 1996. - 56 с.

18. РД 10-262-98. РД 153-34.1-17.421-98. Типовая инструкция по контролю металла и продлению срока службы основных элементов котлов, турбин и трубопроводов тепловых электростанций. М.: ОРГРЭС, 1999. - 113с.

19. РД 34.17.МКС.007-97. Отраслевая система "Живучесть стареющих ТЭС". -М.: МКС, 1997.-44 с.

20. РД-09-102-95. Методические указания по определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов, поднадзорных Госгортехнадзору России. М.: ГГТН, 1995. - 14 с.

21. Злепко В.Ф. Об остаточном сроке службы металла оборудования ТЭС // Энергетик, 1991,-№4. -С. 13-14.

22. Оптимизация системы эксплуатационного контроля и диагностики состояния металла основных элементов энергооборудования / Злепко В. Ф., Резинских В. Ф. и др. // Электрические станции, 1991. № 6. - С. 5960.

23. Аксельрод М.А. Оптимизация эксплуатационного контроля за объектами котлонадзора // Безопасность труда в промышленности, 1996. № 7. - С. 32-34.

24. Паули В.К. К оценке надежности работы энергетического оборудования // Теплоэнергетика, 1996. № 12. - С. 37-41.

25. Аксельрод М.А. Проблемы эксплуатационного контроля металла в тепловой энергетике // Безопасность труда в промышленности, 1993. -№6. С. 52-55.

26. Разрушение. Т. 1. Микроскопические и макроскопические основы механики разрушения / Под ред. Г.Либовица. М.: Мир, 1973. - 616 с.

27. Косевич A.M. Дислокации в теории упругости. Киев: Наукова думка, 1978.-220 с.

28. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. М.: Оборонгиз, 1952. -556 с.

29. Макклинток Ф., Аргон А. Деформация и разрушение материалов. М.: Мир, 1970.-444 с.

30. Миллер К. Ползучесть и разрушение. М.: Металлургия, 1986. - 120 с.

31. Мороз Л.С. Механика и физика деформаций и разрушения материалов. -Л.: Машиностроение, 1984. 224 с.

32. Мусхелишвили Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. М.: Наука, 1966. - 708 с.

33. Разрушение. Т. 2. Математические основы теории разрушения / Под ред. Г.Либовица. М.: Мир, 1975. - 768 с.

34. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, 1974. - 640 с.

35. Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упругопластического разрушения. -М.: Наука, 1985.-504 с.

36. Плювинаж Г. Механика упругопластического разрушения. М.: Мир, 1993.-450 с.

37. Махутов H.A. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность. М.: Машиностроение, 1981. -272 с.

38. Разрушение. Т. 3. Инженерные основы и воздействие внешней среды / Под ред. Г.Либовица. М.: Мир, 1976. - 800 с.

39. Разрушение. Т. 4. Исследование разрушения для инженерных расчетов / Под ред. Г.Либовица. -М.: Мир, 1977.-400 с.

40. Статистические закономерности малоциклового разрушения / Махутов H.A., Зацаринный В.В., Базарас Ж.Л.и др. М.: Наука, 1989. - 252 с.

41. Финкель В.М. Физика разрушения. Рост трещин в твердых телах. М. Металлургия, 1970. -376 с.

42. Екобори Т. Научные основы прочности и разрушения материалов. -Киев: Наукова думка, 1978. 352 с.

43. Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьев А.Д. Математические методы в теории надежности. М.: Наука, 1965. - 524 с.

44. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектированием систем. М.: Мир, 1980.-608 с.

45. Прочность при малоцикловом нагружении / Серенсен C.B., Шнейдерович P.M., Гусенков А.П.и др. М.: Наука, 1975. - 285 с.

46. Прочность конструкций при малоцикловом нагружении / Махутов H.A., Воробьев А.З., Гаденин М.М.и др. М.: Наука, 1983. - 270 с.

47. Когаев В.П., Махутов H.A., Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность: Справочник. М.: Машиностроение, 1985. - 224 с.

48. Биргер И.А. Прогнозирование ресурса при малоцикловой усталости // Проблемы прочности, 1985. № 10. - С. 39 - 44.

49. Прочность сварных соединений при переменных нагрузках / Под ред. Труфякова В.И. Киев: Наукова думка, 1990. - 256 с.

50. Вейбулл В. Усталостные испытания и анализ их результатов. М.: Машгиз, 1964.-276 с.

51. Когаев В.П. Расчеты на прочность при напряжениях, переменных во времени. -М.: Машиностроение, 1977. -232 с.

52. Когаев В.П. Расчет функций распределения долговечности деталей машин по критерию сопротивления усталости // Проблемы машиностроения и автоматизации, 1988. № 22. - С. 80 - 82.

53. ГОСТ 25.502-79. Металлы. Метод испытания на многоцикловую и малоцикловую усталость. -М.: Изд-во стандартов, 1978.

54. Витвицкий П.М., Полина С.Ю. Прочность и критерии хрупкого разрушения стохастически дефектных тел. Киев: Наукова думка, 1980. -187 с.

55. ГОСТ 25.101-83. Расчеты и испытания на прочность. Методы схематизации случайных процессов нагружения элементов машин и конструкций и статистического представления результатов. -М.: Изд-во стандартов, 1983.

56. Когаев В.П., Гадолина И.В. Суммирование усталостных повреждений при вероятностных расчетах долговечности // Вестник машиностроения,1989. -№ 7.-С. 3-7.

57. Гусев A.C., Светлицкий В.А. Расчет конструкций при случайных воздействиях. М.: Машиностроение, 1984. - 240 с.

58. Гусев A.C. Сопротивление усталости и живучесть конструкций при случайных нагрузках. М.: Машиностроение, 1989. - 248 с.

59. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. М.: Машиностроение,1990.-448 с.

60. Применение методов прикладной механики разрушения в решении проблем прочности крупногабаритных деталей машин и элементов конструкций / Звездин Ю.И., Шур Д.М., Попов А.А.и др. // Тр. ЦНИИТМАШ. 1989. - № 215. - С. 5 - 15.

61. Ларионов В.П., Москвичев В.В., Доронин C.B. Расчет на трещиностойкость типовых сварных соединений металлоконструкцийэкскаваторов // Изв. СО РАН. Сибирский физико-технический журнал. -1993. -№ 2. -С. 104-113.

62. Лепихин А.М, Москвичев В.В., Доронин C.B. Остаточный ресурс потенциально опасных объектов и методы его оценки по критериям механики разрушения // Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 1999.-Т. 65,-№ 11. С. 34-38.

63. Встовский Г.В., Терентьев В.Ф. Учет охрупчивания металла и наличия нерегистрируемых дефектов в расчетах остаточного ресурса технологического оборудования // Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 1999. Т. 65. - № 9. - С. 47 - 52.

64. Оценка ресурса оборудования по параметрам испытаний и эксплуатации / Зайнуллин P.C., Кожикин М.Н., Шарафиев Р.Г. и др. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 1996. № 6. - С. 57 -58.

65. Махутов H.A., Пимштейн П.Г. Определение срока службы и остаточного ресурса оборудования // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях, 1995. № 5. - С. 3 - 16.

66. Москвичев В.В., Доронин C.B. Оценка и оптимизация долговечности и надежности при ресурсном проектировании сварных конструкций // Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 1996. № 3. С. 38 - 42.

67. Доронин C.B., Москвичев В.В. Нормирование долговечности и дефектности сварных конструкций // Проблемы машиностроения и надежности машин, 1998. № 1. - С. 44 - 49.

68. Махутов H.A., Алымов В.Т., Бармас В.Ю. Инженерные методы оценки и продления ресурса сложных технических систем по критерияммеханики разрушения // Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 1997.-Т. 63. № 6. - С. 45 - 51.

69. Матвиенко Ю.Г. Детерминированный анализ безопасности, живучести и остаточного ресурса по критериям механики трещин // Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 1997. Т. 63. - № 6. - С. 52 - 58.

70. Прогнозирование надежности и остаточного ресурса деталей с большим сроком службы / Костенко H.A., Левкович Т.П., Костенко П.В.и др. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 1997. Т. 63. - № 6. -С. 59-64.

71. Лепихин A.M. Вероятностное моделирование докритического роста трещин и оценка ресурса конструкций // Проблемы машиностроения и надежности машин, 1999. № 5. - С. 117 - 124.

72. Определение и обоснование остаточного ресурса машиностроительных конструкций при долговременной эксплуатации / Митенков Ф.М., Коротких Ю.Г., Городов Г.Ф. // Проблемы машиностроения и надежности машин, 1995. № 1. - С. 5 - 13.

73. Справочник по объектам котлонадзора / Под. Ред. И. А. Молчанова. -М.: Энергия, 1974. с.

74. Гончаров С. П. Монтаж парогенераторов тепловых электростанций. -М.: Энергия, 1969. с.

75. Новицкая Г.М., Балашов Ю.В. Исследование причин повреждений гибов главного паропровода котла БКЗ-210-140Ф // Электрические станции, 1997,-№8.-С. 64-67.

76. Исследование причин хрупкого разрушения гнутого участка паропровода острого пара из стали 12Х1МФ / Вайнман А.Б., Смиян О.Д., Калинюк H.H. и др. // Электрические станции, 1989. №5. - С. 4347.

77. Соркин Л.С. Исследование напряженного состояния в гибах труб с учетом предварительных технологических напряжений // Электрические станции, 1992. №7. - С. 24-30.

78. Соркин JI.С., Тонкий Е.А. Исследование остаточных напряжений в трубах, гнутых в холодном состоянии // Энергетик, 1997. № 8. - С. 25.

79. Напряжения в гибах труб с учетом ползучести / Соркин Л.С., Литвинов Е.И., Мельничук А.Н. и др. // Энергетик, 1995. №4. - С. 25-26.

80. Балаховская М.Б., Давлятова Л.Н., Надцына Л.В. О надежности гибов питательных трубопроводов из стали 15ГС // Электрические станции, 1987.-№ 12.-С. 24-26.

81. Нахалов В.А. Надежность гибов труб теплоэнергетических установок. -М.: Энергоатомиздат, 1983. 184 с.

82. Аксельрод М.А. Проблемы надежности паропроводов высокого давления // Безопасность труда в промышленности, 1992. № 7. - С. 5355.

83. РТМ 108.031.112-80. Методы оценки долговечности колен и трубопроводов. Л.: ЦКТИ им. Ползунова, 1980. - 105 с.

84. Куманин В.И., Ковалева Л.А., Алексеев C.B. Долговечность металла в условиях ползучести. М.: Металлургия, 1988. - 222 с.

85. Гофман Ю.М., Лосев Л.Я. Порообразование в металле, работающем под напряжением // Металловедение и термическая обработка металлов, 1987. -№ 4. С. 43-45.

86. Гофман Ю.М., Лосев Л.Я. Оценка повреждаемости металла, работающего при повышенных температурах под напряжением // Металловедение и термическая обработка металлов, 1985. № 10. - С. 60-61.

87. Кадомцев А.Г., Петров А.И., Бетехтин В.И. Особенности микроразрушения металла в области малых напряжений и повышенных температур// ФММ, 1978. Т. 46. -С. 1321-1324.

88. Минц И.И., Березина Т.Г., Ходыкина Л.Е. Исследование тонкой структуры и процесса образования пор в стали 12Х1МФ при ползучести //ФММ, 1974. Т. 37. -С. 823-831.

89. Березина Т.Г., Карасев В.В., Ерагер С.И., Лепехин А.З. Влияние структуры стали 15Х1М1Ф на процессы ползучести и разрушения // ФММ, 1978.-Т. 46.-С. 1018-1024.

90. Березина Т.Г., Шкляров М.И., Штромберг Ю Ю. Оценка ресурса деталей энергооборудования, работающих в условиях ползучести, с учетом структурного фактора // Теплоэнергетика, 1992. № 2. - С. 2-5.

91. Зленко В.Ф., Швецова Т.А. Критерии эксплуатационной надежности длительно работавшего металла энергооборудования / Ресурс эксплуатации металла действующих энергообъектов. М.: ВТИ, 1984. -85 с.

92. Слободчикова Н.И. Анализ и обобщение случаев разрушения гибов необогреваемых труб, котлов и паропроводов. Повышение надежности и оценка ресурса гибов необогреваемых котельных труб и паропроводов // Труды ВТИ, 1981. Вып. XXIX. - С. 3-10.

93. Верещагин Ю.П., Гриневский В.В., Гуляков Г.А. Роль структурного фактора при распространении трещин ползучести в перлитной стали // Теплоэнергетика, 1990. № 12. - С. 57-60.

94. Чеботарев О.М., Нурматов A.A., Попова Л.Н. Дефекты опорно-подвесной системы паропроводов и способы их устранения // Энергетик, 1986. -№ 7. -С. 8-9.

95. Ковалева Е.А., Лейер Ф.Г. О разрушении пружинных креплений трубопроводов электростанций // Энергетик, 1986. № 8. - С. 10.

96. Лейер Ф.Г., Ковалева Е.А. Совершенствование контроля тепловых перемещений паропроводов // Энергетик, 1987. № 2. - С. 33-34.

97. Основные положения по технологии ремонта барабанов паровых котлов, изготовленных из стали марок 16 ГНМ и 22 К. М.: ЦНИИТМАШ, 1969.-40 с.

98. Балаховская М.Б., Надцына Л.В., Балашов Ю.В., Каминская Е.И., Давлятова Л.Н. О стабильности структуры и механических свойств в условиях длительной эксплуатации // Теплоэнергетика, 1996. № 12. -С. 12-16.

99. Балашов Ю.В., Шрон Р.З., Надцына JI.B., Шалова В.В. О ресурсе барабанов котлов высокого давления // Электрические станции, 1991. -№ 6. С. 44-47.

100. Канцедалов В.Г., Берлявский Г.П., Злепко В.Ф., Гусев В.В. Мониторинг остаточного ресурса барабанов котлов ТЭС и барабанов-сепараторов АЭС // Электрические станции, 1999. № 5. - С. 13-21.

101. Антикайн П.А., Лысков В.Г., Файбисович В.В. Длительная пластичность стали 12Х1МФ после восстановительной термической обработки // Теплоэнергетика, 2000. № 1. - С. 64-66.

102. Анохов А.Е., Федина И.В., Телкова А.Н. Концепция продления ресурса корпусных деталей паровых турбин, восстановленных сваркой // Электрические станции, 1991. № 6. - С. 68-73.

103. Корольков П.М. Особенности термической обработка сварных соединений повышенной сложности при ремонте трубопроводов в ТЭС // Энергетик, 1988. № 1. - С. 20-22.

104. Антикайн П.А. Совершенствование технологического режима восстановительной термической обработки паропроводов из стали 15Х1М1Ф // Теплоэнергетика, 1995. № 8. - С. 34-38.

105. Опыт проведения низкотемпературной восстановительной термообработки металла барабанов из углеродистых и низколегированных сталей / Туляков Г.А., Ковалев И.С., Жарикова О.Н., Аксельрод М.А. и др. // Электрические станции, 1990. № 3. - С. 36-38.

106. Расчет напряженного состояния сосудов / Под ред. Никольса Р.-М.: Мир, 1980.-208 с.

107. Расчет напряженно-деформированного состояния обечайки ресиверов в местах приварки штуцеров и люка / Шпигель М.Я., Задворнов М.Е., Кобзарь Ф.М. и др. // Безопасность труда в промышленности, 1999. -№1.-С. 36-38.

108. Сосуды и трубопроводы высокого давления: Справочник / Хисматулин Е.Р., Королев Е.М., Лившиц В.И. и др. М.: Машиностроение, 1990.-384 с.

109. ГОСТ 14249-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.-М.: Изд-во стандартов, 1989.-80 с.

110. Должанский П.Р. Контроль надежности металла объектов котлонадзора. -М.: Недра, 1985.-263 с.

111. Антикайн П.А., Зыков А.К., Зверьков Б.В. Изготовление и ремонт объектов котлонадзора. М.: Металлургия, 1988. - 624 с.

112. Баранов П.А. Предупреждение аварий паровых котлов. М.: Энергоиздат, 1991.-271 с.

113. Антикайн П.А., Зыков А.К. Эксплуатационная надежность объектов котлонадзора. -М.: Металлургия, 1985. 328 с.

114. ОСТ 108.031.08-85 ОСТ 108.031.10-85. Котлы стационарные и трубопроводы пара и горячей воды. Нормы расчета на прочность. - М., НПО ЦКТИ, 1987. - 120 с.