Сборник директивных материалов по эксплуатации теплотехнической части - Повреждения присоединительных патрубков главных предохранительных клапанов котлоагрегатов

5.7. Повреждения присоединительных патрубков главных предохранительных клапанов котлоагрегатов, оборудованных импульсными предохранительными устройствами, на параметры пара 10 МПа (100 кгс/см²), 540 °С и 14 МПа (140 кгс/см²), 570 °С
На электростанциях повреждались присоединительные патрубки главных предохранительных клапанов свежего пара, изготовленных из стали 15Х1М1ФЛ. На одной электростанции во время капитального ремонта при гидравлическом испытании у присоединительного патрубка главного предохранительного клапана была обнаружена кольцевая трещина в месте его перехода во фланец. Трещина имела радиальные ответвления к отверстиям под шпильки и распространялась с одной стороны фланца на глубину до 60 мм, а с другой — до 40 мм (рис. 5.7). К моменту обнаружения трещины предохранительный клапан проработал 15069 ч. За это время он срабатывал около 30 раз.

Рис. 5.7. Трещины во фланцах присоединительных патрубков главных предохранительных клапанов.
1 — трещина.
В других случаях повреждения присоединительных патрубков имели вид радиальных трещин на уплотнительной поверхности фланца (рис. 5.8).

Рис. 5.8. Трещины на уплотнительных поверхностях фланцев присоединительных патрубков. 1 — трещина.
Основные причины возникновения трещин на фланцах:
низкое качество литья (поры, раковины);
неудовлетворительная термообработка (ударная вязкость была менее 98,1 кДж/м² (1 ктс-м/см²) вместо 294,3 кДж/м² (3 кгс-м/см²) по ТУ 108-671 — 77);
наличие концентратора напряжений в виде проточки на воротнике фланца.
Эти факторы усугублялись условиями работы присоединительных патрубков (ударными нагрузками, резкими изменениями температуры в момент срабатывания клапанов).
Несмотря на проведенный ЧЗЭМ ряд мероприятий по улучшению качества изготовления патрубков (введен контроль ударной вязкости каждого патрубка, изменена технология отливки фланцев, улучшены условия термической обработки, выполняется галтель на переходе от цилиндрической части патрубка к воротнику фланца), имеют место случаи повреждений патрубков.
В целях своевременного выявления возможных повреждений присоединительных патрубков главных предохранительных клапанов свежего пара предлагается:

1. В исходном состоянии проверить твердость металла всех патрубков переносными твердомерами. Твердость должна соответствовать ТУ 108-671 —77 (159-223НВ); при отклонении значений твердости от указанных вопрос о дальнейшей эксплуатации патрубка должен решаться совместно с заводом-изготовителем.
2. В период капитальных ремонтов тщательно осматривать каждый патрубок главного предохранительного клапана, обращая особое внимание на область перехода от цилиндрической части патрубка к воротнику фланца, а также на отверстия под шпильки, используя при осмотре метод магнитной дефектоскопии.
3. Проверять возможность свободного теплового расширения выхлопных трубопроводов, чтобы избежать появления недопустимых изгибающих напряжений в корпусе предохранительного клапана.