Содержание к диссертации
Введение
Анализ литературных данных по влиянию водно- химического режима ТЭС и АЭС на эрозионно- коррозионный износ элементов энергооборудо вания . 10
1.1. Износ трубной системы подогревателей высокого давления . 19
1.2. Износ элементов проточной части паровых турбин 27
1.3. О механизме разрушения конструкционных материалов элементов энергооборудования под воздействием рабочей среды... 33
1.4. Выводы. 47
Стендовые исследования процесса эрозионно- коррозионного износа и методы проведения экспериментов . , 48
2.1. Краткое описание стендов, использованных при проведении опытов 49
2.2. Магнитострикционная установка НПО ЩШ 54
2.3. Методы проведения опытов и обработки экспериментальных данных. Оценка погрешностей измерений 63
2.4. Результаты исследований 66
2.5. Выводы..*. 76
Оценка влияния эксплуатационных показателей водно-химического режима на эрозионно- коррозионные процессы в питательном тракте энергоблоков СВД на основе математической статистики 80
3.1. Анализ эксплуатационных данных. Разработка алгоритма и результаты расчета 80
3.2. Выводы 92
Промышленные исследования процессов эрозионно-коррозионного износа элементов оборудования турбоустановок на ЕЭС и АЭС . 93
4.1. Влияние водно-химического режима и температуры водной среды на эрозионно-коррозионный износ конструкционных материалов в питательном тракте подогревателей высокого давления . 93
4.1.1. Водно-химический режим... 94
4.1.2. Температура питательной воды 97
4.2. Влияние показателей водно-химического режима на эрозионно-коррозионный износ элементов проточной части паровых турбин на ТЭС и АЭС 118
4.2.1. Обшая оценка степени интенсивности эрозионно-коррозионного износа и водно-химического режима на электростанциях, где проводились промышленные исследования. 118
4.2.2. Эрозионно-коррозионная стойкость рабочих лопаток из титановых сплавов паровых турбин К-300-240 ЛМЗ 126
4.2.3. Оценка эрозионно-коррозионного износа турбины Т-12/12-60/2,5 на Билибинской АЭС 131
4.2.4. Влияние качества пара и его "первичного" конденсата на эрозионно-коррозионный
износ 141
4.3. Проверка эффективности обработки
пара турбины К-ІОО-80-б гидразином
на Прибалтийской ГРЭС. 153
4.4. Выводы. 158
Анализ результатов стендовых и промышленных испытаний эрозионно-коррозионного износа элементов оборудования турбоустановок. 161
Экономическая эффективность выполненных разработок. 176
Общие выводы и рекомендации. 181
Литература
- Износ трубной системы подогревателей высокого давления
- Краткое описание стендов, использованных при проведении опытов
- Анализ эксплуатационных данных. Разработка алгоритма и результаты расчета
- Влияние водно-химического режима и температуры водной среды на эрозионно-коррозионный износ конструкционных материалов в питательном тракте подогревателей высокого давления
Введение к работе
В соответствии с решениями ХХУІ съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года намечено довести выработку электроэнергии в 1985 году до 1550-1600 млрд»кВт-ч, в том числе на атомных электростанциях до 230-235 млрд, кВт ч [і] .
Прирост производства электроэнергии в европейской части СССР будет осуществляться в основном на атомных и гидроэлектростанциях Ускоренными темпами намечено осуществить строительство тепловых электростанций, использующих угли Экибастузского и Канско-Ачинского бассейнов, а также природный газ месторождений Сибири Базовыми энергоблоками электростанций, работающих на органическом топливе должны стать блоки мощностью 500-600 тыс.кВт. Для атомных электростанций - реакторы мощностью I - 1,5 млн.кВт, а также энергоблоки новых конструкций с реакторами на быстрых нейтронах мощностью 800-1600 тыс.кВт.
Поставленные задачи требуют повышения надежности и экономичности работы энергооборудования, что особенно важно для энергоблоков с высокой единичной мощностью: выход из строя, снижение к.п.д. оборудования влечет за собой значительные потери в выработке электроэнергии.
Одной из причин, вызывающих снижение надежности и экономичности работы энергооборудования является повышенный локальный износ элементов проточной части паровых турбин и трубной системы подогревателей высокого давления (ПВД).
Указанные разрушения чаше всего связывают с эрозионным разрушением металла. В отдельных случаях констатируется и существенная роль в их происхождении водно-химических факторов.
Исследование процессов, приводящих к интенсификации эрозион-но-коррозионного износа ОКИ) конструкционных материалов элементов оборудования турбоустановок и разработка мероприятий по снижению их или подавлению является, в свете поставленных задач, весьма актуальной проблемой, стоящей перед энергомашиностроителями и энергетиками.
В связи с изложенным, согласно Координационному плану научно-исследовательских работ АН СССР по комплексной проблеме "Теплофизика" на І98І-І985 г.г. (шифр І.9.І.8.П.З), в рамках Решения 3-х министров от 31.03.77, Приказа ЮМ № 306 от 19.10.77, Решения 3-х министров от 24.06.78 (приложение 2, 3 перечень № 2 п.З), Приказа ЮМ № 268 от 05.09.80, в Научно-производственном объединении им. И.И.Ползунова (НПО ЩТИ) была поставлена работа по изучению влияния водно-химического режима на процессы ЭКИ конструкционных материалов энергооборудования ТЭС и АЭС.
Основной задачей исследования является изучение роли водно-химического режима, коррозионных факторов и температуры среды в сложном процессе ЭКИ металла и разработка рекомендаций по снижению ЭКИ элементов энергооборудования.
Анализ комплекса поставленных вопросов выполнен на основе проведенных автором стендовых и промышленных исследований.
Диссертация состоит из введения и семи глав.
В первой главе сделан обзор и анализ работ, выполненных отечественными и зарубежными исследователями и посвященных вопросам влияния водно-химического режима на процесс ЭКИ элементов энергооборудования питательного и парового тракта ТЭС и АЭС. Сформулирована основная задача настоящего исследования.
Основным содержанием второй главы является изложение результатов выполненных исследований на экспериментальных стендовых установках по изучению влияния на ЭКИ различных факторов - 8 определяющих показателей качества рабочей среды для конструкционных материалов, используемых в ПДЦ и проточной части паровых турбин. Описаны экспериментальные установки, на которых проводились опыты, приведена методика проведения и обработки опытных данных и оценки погрешностей определения измеряемых величин,
В третьей главе на основе математической статистики выполнена оценка влияния эксплуатационных показателей водно-химического режима ГРЭС на эрозионно-коррозионные процессы в питательном тракте энергоблоков сверхкритического давления (С2ЭД) при традиционном гидразинно-аммиачном водно-химическом режиме (ГАР).
В четвертой главе представлены результаты промышленных исследований процессов ЭКИ в условиях ТЭС и АЭС (Костромская ГРЭС, Киришская ГРЭС, Конаковская ГРЭС, Прибалтийская ГРЭС, Билибинская АЭС). Дана оценка определяющих параметров водно-химического режима на ЭКИ металла элементов энергооборудования. Приведены характеристики качества "первичного" конденсата, образующегося в проточной части турбин энергоблоков с барабанными и прямоточными котлами СКД.
В пятой главе произведен общий анализ полученных результатов исследований в стендовых условиях и непосредственно на промышленных объектах.
В шестой главе дана оценка экономической эффективности выполненных диссертантом работ.
В завершающей главе приведены рекомендации, сформулированные на основании материалов, изложенных в диссертации.
Работа выполнена в отделе водно-химического режима и коррозии НПО ЩТИ им. И.ИЛІолзунова. Исследования проводились на стендовых установках НПО ЦКТИ и Производственного объединения турбостроения "Ленинградский металлический завод" (ПО ЛШ), на турбоустановках: К-300-240 ЛШ, К-ЮО-80-6 ЛШ и Т-12/12-60/2,5.
Кроме того, в диссертации использованы некоторые эксплуатационные данные по водно-химическому режиму энергоблоков ОВД, которые обобшены в ШО ЩТИ с участием автора и данные других исследователей, что диктовалось необходимостью широкого обобшения отдельных разделов данной работы.
Износ трубной системы подогревателей высокого давления
Отечественный и зарубежный опыт эксплуатации мощных энергоблоков при ГАР свидетельствует о наличии локального износа входных участков трубной системы подогревателей высокого давления (ПВД) со стороны воды [l5-30] , срок службы труб которой во многом определяет надежность аппарата в целом.
Конструктивно поверхность теплообмена в этих аппаратах выполнена в виде горизонтально расположенных двухплоскостных спиральных трубных змеевиков [із] , присоединенных к раздающим и собирающим коллекторам. В ПВД всех типоразмеров змеевики навиты, согласно [l4] из стальных (сталь 20, ГОСТ 1050-74) труб dH - 32 мм, толщиной стенки = 4-5 мм.
Повреждения трубной системы наблюдаются преимущественно в первом по ходу воды аппарате в диапазоне температур 150-200С. Большинством специалистов это явление рассматривается как результат чисто эрозионного воздействия на металл потока воды с повышенной местной скоростью среды [l5,I6,I8,I9,2I,22,24j .
Интенсивное разрушение поверхности в этих зонах чаше всего наблюдается на участке длиной 100-120 мм от раздающих коллекторов. При этом в среднем по данным Г15-17] через 4-6 лет эксплуатации подогревателя происходит утонение стенок змеевика до 1-2 мм, приводящее к разрыву трубок в этих местах или к образованию на них свищей, и износ внутренних кромок отверстий в стенке коллекторов в месте входа воды в змеевик.
Количество разрывов трубок растет с увеличением времени эксплуатации. На рис. 1.4 приведены данные для ПВД типа ПВ500-230 Бурштынской ГРЭС Гі8І На одном из энергоблоков 200 МВт Южно-Уральской ГРЭС за период эксплуатации менее 9 лет были полностью заменены трубные змеевики. Много разрушений наблюдалось и на ШЭД аналогичных энергоблоков других электростанций.
Анализ повреждаемости ПВД [l5] , свидетельствует о том, что разрушение входных участков змеевиков аппаратов наблюдается на ряде электростанций с энергоблоками сверхкритических параметров 300 МВт.
Так после 60000 ч работы блоков № I и 2 Костромской ГРЭС на ПВД6 было заменено 50 % змеевиков. На ПВДб блока № 2 Трипольской ГРЭС после 50000 ч работы заменено до 90 % змеевиков. В рассмотренных случаях средняя скорость потока воды достигала 3 м/с.
Средние значения скорости потока питательной воды по условиям ЭКИ металла труб поверхностей нагрева подогревателей, согласно [і4] , не должны превышать 2-2,5 м/с. По данным некоторых авторов оптимальной с точки зрения экономичности считается скорость среды, равная 1,3 - 1,9 м/с [l9] .
В работе [20j сообщается о случаях эрозионно-коррозионного разрушения входных участков труб ПВД энергоблоков 200 МВт при скорости воды в трубах 2,5 - 2,8 м/с после 15-17 тыс.ч эксплуатации.
Начиная с 1971 года, на некоторых электростанциях с энергоблоками СКД, по проектам ВГИ-ТКЗ [21,22] были модернизированы ПВД с целью снижения скорости воды в змеевиках. Однако, по прошествии примерно 30 тыс.ч эксплуатации, стали наблюдаться повторные случаи разрушения входных участков змеевиков, несмотря на среднюю скорость воды в них, не превышавшую 1,8 м/с. Например, на Запорожской ГРЭС после 30 тыс.ч работы энергоблока № I на ПВДб было заменено 17 гибов змеевиков; на ПВДб энергоблока № 3 - 5 гибов. На энергоблоке № 5 Южно-Уральской ГРЭС после 35 тыс. ч работы в результате профилактического ремонта забраковано 92 змеевика ПВДб. Наибольший износ трубной системы ПВД наблюдался на трех электростанциях, где энергоблоки большую часть времени работали с макси- мальной нагрузкой. Так на Трипольской, Запорожской, Ладыженской ГРЭС, где среднегодовая нагрузка составляла 270-280 МВт, разрушения стали появляться в среднем после 30 тыс. ч эксплуатации, на Костромской ГРЭС (среднегодовая нагрузка 240-250 МВт) - после 40 тыс. ч на Литовской ГРЭС (среднегодовая нагрузка менее 240 МВт) разрушение входных участков змеевиков после 40 тыс. ч работы энергоблоков не наблюдалось.
В то же время имеются сведения [23] о положительном опыте эксплуатации в течение 18 тыс. ч трубной системы ПВД из углеродистой стали при скорости воды до 4,4 м/с. За этот период на входных участках следы разрушения не были отмечены.
Авторы работы [іб] в результате проведенного исследования на специально созданной экспериментальной установке сделали вывод о том, что основной причиной разрушения входных участков змеевиков ПВД являются гидромеханические силы, возникающие в процессе кавитации, интенсивность которой повышается с ростом недогрева воды до температуры насыщения и обусловлена отрывными течениями, связанными с наличием больших градиентов давления и высоких локальных скоростей, вихрями и турбулентностью в пограничном слое, обогревом и вибрацией змеевиков ПВД.
Для снижения интенсивности кавитационной эрозии было предложено изменить конструкцию соответствующих элементов аппарата -округление кромок входных отверстий в коллекторах и переход на змеевики из труб меньших диаметров.
В работе [24] , посвященной исследованию характера повреждений входных участков труб ПВД, авторы, отмечая полезность реконструкции подогревателей для снижения скоростей потоков воды, однако, не считают этот фактор определяющим. Такая реконструкция лишь увеличивает до 30-40 тыс. ч период эксплуатации до момента достижения предельно допустимого износа металла труб. Исследования, проведен
ные авторами этой работы на Запорожской, Криворожской и Приднепровской ГРЭС, показали, что разрушение входных участков труб начинается с внутренней торцевой кромки, находящейся в посадочном гнезде коллектора, и позволили предположить, что основной причиной местного износа внутренней поверхности змеевиков ШЭД является кавитация, возникшая из-за наличия зазоров между торцами труб и коллектором, а также перекосов при неудовлетворительной технологии сборки змеевиков ПВД (рис. 1.5). По мнению авторов статьи скорость и направление износа зависят от величины этого зазора и направления перекоса трубы в гнезде коллектора.
Краткое описание стендов, использованных при проведении опытов
Паровой стенд экспериментальной турбины низкого давления "ЭТНД-2П спроектирован по заданию ЩТИ в ХФ ЦКБ ЭНЕРГО и создан в отделе паровых турбин НПО ЩТИ для исследования проточной части с лопаткой предельной длины [l02] , а также работы моделей последних ступеней турбины мощностью 1200 МВт и выше. Принципиальная схема стенда приведена на рис. 2.1.
В зависимости от целей исследования на стенде предусмотрена установка нескольких вариантов проточной части. На рис. П.І.І приложения I, например, показана проточная часть Ш-У ступеней, варианты 1,2 экспериментальной турбины. Вариант 2 наиболее близко соответствует натуре. Он и был принят для изготовления головного образца турбины K-I200-240 ЛМЗ, и является основным вариантом для ЦНД турбины K-I000-60/3000 ЛМЗ [ЮЗ] . Первые ступени являются подготовителями потока для последней, рабочая лопатка которой выполнена из титана и представляет собой лопатку предельной длины без бандажных связей. Масштаб моделирования проточной части 1:3,5 .
Использование стенда "ЭТНД-2" в настоящем исследовании автором диссертации диктовалось необходимостью установления факторов водного режима, определяющих выявленный при испытаниях на этом стенде, повышенный ЭКИ лопаток из титановых сплавов BT3-I и ТС-5 модели трех последних ступеней ЦНД турбин типа K-I200-240, а также оценки степени опасности данного явления при эксплуатации турбин энергоблоков ОЭД и АЭС.
Анализ состояния последних ступеней ЩД с титановыми лопатками и оценка эрозионно-коррозионной стойкости титановых сплавов в условиях длительной эксплуатации на электростанциях, выполнен-ные при участии автора диссертации приведены в разделе 4.2.2, а также в публикациях [l04,I05] .
Одной из задач настоящего исследования являлось установление характера влияния коррозионного фактора в процессе эрозионного износа стали при каплеударном воздействии воды Эти опыты выполнялись на динамическом каплеударном стенде, созданном В.В.Поддубенко в отделе моделирования и исследования физических процессов НПО ЩТИ [_90] для исследования эрозионной стойкости конструкционных материалов и механизма соударения капель с его поверхностью [58 J .
Схема стенда показана на рис. 2.2.
Основным элементом каплеударной установки является вращающийся в горизонтальной плоскости диск I с закрепленными на его периферии с помощью специальных "замков" образцами 2, конструкция которых представлена на рис. 2.3 а. Диск расположен в герметичном корпусе 3 и приводится во вращение через систему зубчатой передачи 4 электродвигателем постоянного тока 5.
Схема электродвигателя позволяет плавно и в широких пределах менять скорость вращения диска, и, соответственно, окружную скорость образцов (от 60 до 500 м/с).
Вода для орошения образцов подается из бака исходной воды 6 к специальным каплеобразуюпшм форсункам 7, расположенным по окружности. В каждой форсунке имеется по пять капилляров диаметром 0,6 мм, истекая из которых, вода распадается на капли и образует капельную завесу на траектории движения образцов. В результате естественного дробления образуются полидисперсные капли, средний диаметр которых составляет 900 мкм. Диаметр траектории, на которой образцы сталкиваются с падающими каплями воды, составляет 1150 мм. Расстояния между потоками капель в завесах отрегулированы так, что на поверхности каждого образца при пересечении им всех капель-ные завес равномерно орошается квадратный участок площадью I см ,
За один проход образца (за один оборот диска) на орошаемую поверхів ность выпадает 4,2.10 кг воды» Капельные завесы полностью восстанавливаются к моменту подхода к ним следующего образца. 2.1.3. В производственном объединении турбостроения "Ленинградский металлический завод" М.М.Писаревским создана магнито-стрикционная установка (МСУ), используемая для определения стойкости к кавитапионной эрозии конструкционных материалов, применяемых в отечественных гидро- и паровых турбинах [95,96І . В дальнейшем МСУ модифицирована А.Ф.Ерашовым и находится в эксплуатации по настоящее время.
На МСУ ПО ЛШ в рамках настоящей работы выполнены исследования по оценке влияния показателя рН водной среды на величину ЭКИ различных конструкционных материалов.
Принципиальная схема установки приведена на рис. 2.4. Основным элементом МСУ является устанавливаемая вертикально никелевая трубка I с закрепленным на нижнем конце ее исследуемым образцом 2, конструкция которого представлена на рис. 2.3 б. Нижний конец трубки с образцом помешается в сосуд 3 с исходной водной средой заданных параметров. Сосуд изготовлен из нержавеющей стали. Объем исходной воды в сосуде равен 1,8 л. Лабораторный ртутный термометр 4 фиксирует температуру исходной воды, поддеркиваемую на заданном уровне с помощью охлаждающей воды в сосуде 5. Охладитель-водоот-борник 6 служит для охлаждения никелевой трубки.
Анализ эксплуатационных данных. Разработка алгоритма и результаты расчета
Интегральным показателем интенсивности ЭКИ стальных поверхностей энергооборудования на данном участке тракта энергоблока принят прирост на нем концентрации оксидов железа в рабочей среде: дре = репв " реБоу
Основным источником поступления в цикл оксидов железа, как было показано в [її?] » является первый по ходу воды подогреватель высокого давления, рис, 3.1, трубная система которого наиболее сильно подвержена процессу ЭКИ.
Для оценки влияния различных показателей водно-химического режима на процесс ЭКИ элементов энергооборудования питательного тракта произведена обработка собранных при участии автора эксплуа тационных данных на основе использования методов математической статистики.
Специально выполненный анализ эксплуатационных данных 25-ти ГРЭС с энергоблоками СВД за восьмилетний период (с 1973 до 1980 г.г.), привел к выводу о том, что из-за многообразия факторов, влияющих на процессы ЭКИ в питательном тракте каждой из ГРЭС и каждого из энергоблоков, рис, 3.2, не представляется возможным установить в явном виде зависимость &Fe от показателей водно-химического режима. В связи с этим был проведен анализ и отбор исходных данных для каждой из ГРЭС по следующим призна-кам по составу оборудования - рассматривались только энергоблоки, на которых в течение последних лет не была выполнена реконструкция ПВД с целью уменьшения скорости воды в трубной системе; - рассматривались только энергоблоки с ПНД поверхностного типа, имеющими латунные трубки; по организации водного режима - выбирались только энергоблоки, эксплуатирующиеся весь период на гидразинно-аммиачном водном режиме (ГАР); по схеме ввода реагентов - рассматривались только энергоблоки, где ввод аммиака осу ществлялся перед бустерными насосами, а гидразина - в конденсат ный тракт до ПНД; по времени наработки энергоблока за квартал - выбирались данные ГРЭС, где наработка энергоблока за квар тал (анализировались по всем ГРЭС только данные за Ш квартал года) составляла не менее 1000 часов.
Наиболее полно перечисленным признакам отвечали эксплуатационные данные Змиевской ГРЭС, приведенные в табл. 3.1 и на рис. 3.3.
В первом приближении принято, что ь. Fe в тракте от БОУ до входа среды в котел зависит линейно от концентрации аммиака ( CNh ), гидразина ( См2ц4 ), величины рН, концентрации натрия ( С Nc, )» кислорода ( С0 ) и мо ет быть описано уравнением регрессии вида: у =a0+atx1 + а2хг + аъх3 +ацхц + а5х5 , (з.і) где: Xj - величина показателя рН; Хо - величина концентрации аммиака, С ц ; Х3 - величина концентрации гидразина, С л\. Х - величина концентрации натрия, Сиа Х5 - величина концентрации кислорода, Со, 1/ - величина приращения концентрации соединений железа, Д Fe На основании эксплуатационных данных (см.табл. 3.1) и уравнения регрессии (3.1) получена система условных уравнений: TJt =а0 + Г aLxLj, , (3,2) где : I , I - порядковый номер, соответственно, эксперимента и неизвестного коэффициента CLi в уравнении регрессии. Пределы изменения j ) І- ; I ЬІ I І 5 где: N - количество экспериментальных данных.
Эксплуатационные данные анализов, производимых эпизодически, неизбежно содержат случайные ошибки, скомпенсировать которые можно увеличением количества анализов. При этом количество уравнений вида (3.2) больше количества неизвестных, то есть система уравнений получается переопределенной, а чем больше количество уравнений, тем более точный результат решения следует ожидать»
Задача расчета зависимости величины прирашения концентрации соединений железа & Fe от эксплуатационных показателей водно-химического режима сводится к определению коэффициентов уравнения регрессии (3,1) при известных ij- и У}
Для решения условной системы уравнений вида (3.2) использован метод наименьших квадратов [lI8,II9] , позволяющий из переопределенной системы уравнений получить систему нормальных уравнений, в которой количество уравнений равно количеству неизвестных.
Влияние водно-химического режима и температуры водной среды на эрозионно-коррозионный износ конструкционных материалов в питательном тракте подогревателей высокого давления
Один из принципиальных вопросов, ответ на который в существенной степени определяет перспективу применения нового водно-химического режима - нейтрально-окислительного (НОР, получающего все более широкое распространение за последние годы в СССР), является стойкость конструкционных материалов к ЭКИ. Существует мнение, что отсутствие подщелачивания рабочей среды пароводяного цикла может привести к усилению ЭКИ металла трубной системы ПВД, особенно в условиях поступления в тракт энергоблока потенциально кислых соединений. Существовало также опасение, что окисная пленка на поверхности металла может оказаться при НОР менее эрозионно устойчивой к высоким скоростям потока, чем при ГАР.
Испытания на Киришской ГРЭС проводились параллельно на двух энергоблоках 300 МВт (станционные №№4 и 5), эксплуатируемых при НОК и ГАР соответственно. Для этой электростанции характерно повышенное содержание органических веществ в исходной воде водоисточника (река Волхов), соответствующее значению ее перманганат-ной окисляемости около 25 мг/кг 0г , а в периоды паводка - до 30 МГ/КГ 0г .
Основные показатели качества рабочей среды энергоблока в период испытаний приведены в табл. 4.4.
Принципиальная схема экспериментальной установки приведена на рис, 4.1. Основным элементом схемы является рабочая камера с образцами (см. рис. 4.1 а): исследуемым (верхним) и стандартным (нижним) из стали І2ХІ8НІ0Т. В последнем выполнен профилированный канал (шель) с геометрическими размерами 10x3x0,4 мм, согласно рекомендациям Гі24І Питательная вода подводилась из напорно го коллектора бустерного насоса и, проходя через шель, образованную при контакте исследуемого и стандартного образцов, приводила к ЭКИ плоской поверхности исследуемого образца. Отвод питательной воды осуществлялся во всасывающий коллектор бустерного насоса.
Оценка интенсивности ЭКИ материала производилась по потере массы исследуемого образца (на аналитических весах типа ВЛА-200г-М с чувствительностью 0,0001 г) и по глубине образовавшегося следа (канавки), определяемого с помощью иглового глубиномера, выполненного на базе микроскопа типа БИЛАМ чувствительностью І мкм в трех сечениях: на входе, середине и выходе (по направлению потока). (В опытах на Костромской ГРЭС интенсивность ЭКИ определялась только по потере массы образца).
Продолжительность экспонирования образцов в опытах составляла 30 суток (720 часов). Перепад давления в рабочих камерах в процессе исследования находился в пределах от 1,4 до 1,6 Ша. Оценка скорости потока в щели производилась по методике, изложенной далее в разделе 4.1.2 при рассмотрении результатов опытов по влиянию на ЭКИ температуры питательной воды, проведенных на Костромской ГРЭС. Расчет показал, что скорость потока при названном перепаде давлений составляла от 39 м/с до 41 м/с.
Перед началом эксперимента и после него исследуемые образцы обезжиривались спиртом и эфиром, высушивались в течение 15 минут в сушильном шкафу при температуре Ю5С, а затем, после охлаждения в эксикаторе, взвешивались. Такой обработке подвергались все образцы в эрозионно-коррозионных испытаниях, рассматриваемых в главе 4.
Результаты опытов с образцами из стали 20 и стали І2ХІМФ представлены на рис. 4.2 и 4.3, а также в табл. П.3.1 приложения 3. Испытания показали (см. рис. 4.3), что ЭКИ образцов из стали при ГАР примерно на порядок выше, чем при НОР.
Полученные данные свидетельствуют также о другом возможном направлении решения проблемы снижения ЭКИ трубной системы ПВД и прежде всего при ГАР - переходе на более коррозионно-стойкие стали. Результаты опытов при ГАР показывают перспективность изготовления трубной системы (или замены входных участков труб при ремонте) первого по ходу воды ПВД, наиболее подверженному износу, из низколегированной стали типа І2ХІШ?, эрозионно-коррозионная стойкость которой в условиях проведения опытов оказалась в 8-8 раз выше чем стали 20.
В одну из задач экспериментального исследования, проведенного на Костромской ГРЭС, входило получение сравнительной оценки ЭКИ стали 20 при двух модификациях нейтрально-окислительного режима: НОК и НОП, а также влияния на износ температурных условий работы металла труб на участке питательного тракта ПВД6-ПВД8. Одновременно оценивалась целесообразность применения стали І2ХІШ в условиях НОР.
Некоторые показатели качества рабочей среды в период испыта -ний на указанных энергоблоках приведены в табл. П.3.3 и П.3.4. при ложения 3.
Как ранее было обнаружено другими исследователями [lI7,I3l], автором диссертации в условиях НОП на Костромской ГРЭС подтвержден факт специфического изменения концентрации соединений железа в водяном тракте ПВД.
