Дефекты металлургического производства в трубах

При различных нарушениях на металлургическом или трубопрокатном заводе технологического процесса внутри труб остаются скрытые дефекты.

К металлургическим дефектам относятся: несоответствие металла заданному химическому соста­ву, что приводит к изменению его рабочих характеристик;

Неметаллические (шлаковые и флюсовые) включения, которые при обработке давлением деформируются в направ­лении волокна, оставаясь физически обособленными от раз­деляемых ими поверхностей металла и могут быть очагами разрушения;

Неслитины металла (образуются из-за нарушения про­цесса разливки, в результате перерыва струи, холодного металла и др.)—представляют собой тонкие прослойки оксидов между зернами основного металла, что также яв­ляется очагом разрушения;

Усадочные раковины — могут быть при различных нару­шениях сплошности металла;

Ликвация — неоднородность химического состава ме­талла. В этой зоне прочность металла понижена;

Газовые пузыри и пористость — возникают при обработ­ке давлением. Сердцевинные пузыри завариваются, подкор­ковые— запрессовываются (при нагреве они могут вздуться);

Горячие трещины — образуются в процессе затвердения сложных сплавов, где под действием термических напря­жений происходит разрушение кристаллического скелета сплава металла;

Холодные трещины — возникают в слитке после окон­чания процесса его затвердевания.

Часть дефектных труб отбраковывают на котлострои — тельном заводе, а также при монтаже или ремонте котла. Но отдельные дефектные трубы иногда остаются в котлах, вводимых в эксплуатацию. Под нагрузкой ослабленной де­фектами металл через некоторое время может разрушить­ся. В основном дефектные трубы разрываются в первые недели работы котлов. Трубы с внутренними дефектами экс­плуатируются иногда по нескольку лет и разрываются пер­выми при временном перенапряжении, например при чрез­мерном нагреве.

В отдельных случаях повреждения труб происходят при совместном действии скрытых дефектов металла и времен­ного ухудшения условий работы котла.

При эксплуатации котла ТП-230-2, работавшего при давлении 10 МПа, не соблюдался водный режим, в результате чего на наиболее обогреваемых трубах появилась накипь. Температура труб, изготов­ленных из стали 20 и располох^енных против ядра пламени в топке, повысилась примерно до 500 °С.

В двух трубах обозначались места местного растяжения метал­ла — так называемые отдулины. Были обнаружены сквозные трещины еще в четырех трубах, на которых отдулин не было. Вскоре после заме­ны поврежденных участков труб котел был аварийно остановлен из-за появления • продольного разрыва одной из труб на длине около 0,5 м, отдулин на трубе не было.

Исследованием установлено, что в металле трубы большое коли­чество шлаковых включений — это снижало прочность труб. Шлаковые включения стали опасными при повышении температуры труб из-за накипи.