مطالعه موردی پارگی در ناحیه خم لوله های سوپرهیتر کنوکسیونی در یکنیروگاه حرارتی

هدف از پژوهش حاضر بررسی عوامل تخریب لوله های سوپرهیتر کنوکسیونی در بویلر یک واحد نیروگاهی است. لوله های مذکور از جنس فولاد DIN ۱۳CrMo۴۴ پس از ۲۱ سال در محل خم دچار پارگی شده اند .بازرسی وضعیت ظاهری لوله ها، مطالعات میکروسکوپی نوری و الکترونی و آنالیز شیمیایی نشان دهنده دکربوره شدن و تغییر ریزساختار در سطح خارجی لوله همراه با فرسایش سطح داخلی ناحیه خمها ناشی از بخار تحت فشار است. برای تحلیل پدیده پارگی در ناحیه خم، توزیع تنش مکانیکی در لوله ها نیز به روش المان محدود شبیه سازی شد. پارگی خزشی بعنوان عامل اصلی تخریب لوله های مورد مطالعه شناسایی گردید که با کاهش استحکام ناشی از تغییرات ریزساختاری در سطح خارجی لوله شروع شده و در محل خم لوله با افزایش تنش حلقوی ناشی از کاهش ضخامت دیواره بر اثر فرسایش بخار شدت یافته است. نتایج شبیه سازی توزیع تنش مکانیکی گویای مقادیر تنش بیشینه MPa ۴۰ است که بسیار پایین تر از تنش تسلیم فولاد لوله مورد استفاده در دمای کاری است. علاوه بر آن، ناحیه تنش بیشینه با محل وقوع تخریب هم خوانی ندارد؛ لذا تنش های کاری نقشی در تخریب نداشته اند

کلیدواژه ها:

سوپرهیتر ، فولاد DIN ۱۳CrMo۴۴ ، پارگی خزشی ، فرسایش توسط بخار ، دکربوره شدن ، شبیه سازی المان محدود