28420

تشخيص آسيب و بررسي تاثير پارامترهاي جوشكاري ترميمي بر خواص مكانيكي لوله انتقال بخار

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك- طراحي كاربردي

1399

1402/3/24

هادي خرمي شاد

دانشكده مهندسي مكانيك

يكي از دلايل اصلي خاموش شدن و خارج شدن بويلرها از مدار و به تبع آن خروج از شبكه عملياتي، بروز نشتي در نتيجه خرابي لوله هاي بويلر به ويژه در لوله هاي سوپرهيتر و ري هيتر ها است. از آنجايي كه بيشتر تخريبهاي رخ داده در بويلر در قسمت لوله هاي سوپرهيتر به وجود مي آيد و اين تخريبها موجب ازكار افتادن بويلر و هدررفت هزينه ها در نيروگاهها مي شود لذا اين پرژوهش به بررسي علل تخريب لوله سوپرهيتر يك بويلر رد يك نيروگاه پرداخته و عوامل اصلي ريشه يابي و تفسير مي گردد. هدف از انجام اين پروژه بررسي علل تخريب در لوله توليد بخار سوپرهيتر در بويلر مي باشد. لوله اي كه از كار افتاده بود از محل خود جدا گرديد و مورد بررسي قرار گرفت و آزمايشهاي مختلف بر روي آن انجام شد. از آنجا كه بررسي اثرات پارامترهاي مختلف جوشكاري ترميمي بر آسيب و حساسيت به خوردگي تنشي، موضوعي بسيار مهم در نيروگاهها مي باشد و خصوصيات مكانيكي لوله انتقال بخار هنگام جوش ترميمي تغيير مي كند لذا پس از تجزيه و تحليل خرابي، به منظور بهينه سازي فرآيند جوشكاري ترميمي و بهبود عمر مفيد سازه هاي تعميري، تاثير پارامترهاي جوشكاري ترميمي بر خواص مكانيكي لوله سوپرهيتر مورد بررسي قرار خواهد گرفت. سپس تاثير پارامترهاي جوشكاري ترميمي بر خواص مكانيكي لوله مورد بررسي قرار خواهد گرفت. با مطالعه انجام شده در اين تحقيق مشخص شد كه به دليل عدم تصفيه مناسب آب ديگ و عدم كنترل دماي ديگ، منجر به تشكيل لايه ضخيم اكسيدي بر روي ديواره داخلي لوله شده است. منجر به عدم انتقال حرارت شد كه باعث شد دماي فلز به بيش از 640 درجه سانتيگراد افزايش يابد كه منجر به دگرگوني در ريزساختار، كاربيدها بر روي مرزها و داخل كريستال ها رسوب كرده و باعث خزش مي شود. به دليل خوردگي منجر به نازك شدن ديواره لوله در ناحيه شكست و عدم تحمل فشار بخار شد كه منجر به انفجار لوله شد. براي بازگرداندن ديگ به كار، جوشكاري تعميري با برداشتن قسمت آسيب ديده و جايگزيني آن با خم جديد انجام شد و قبل از جوشكاري، عمر باقيمانده لوله قديمي قبل از جوشكاري محاسبه شد و مشخص شد كه لوله مي تواند كار كند. براي 20 سال ديگر.جوشكاري به روش GTAW از طريق آزمايشات قبل و بعد از عمليات حرارتي انجام شد. قبل از عمليات حرارتي، سختي در نواحي جوش و HAZ بالا بود، پس از عمليات حرارتي در آزمايشگاه در دماي 740 درجه سانتي گراد، سختي كاهش يافت، اما بالاتر از حد استاندارد. زمان تنظيم دما بايد از 1-30 ساعت باشد.

1402/03/28

Damage detection and investigation of the effect of repair welding parameters on the mechanical properties of the steam transmission pipe

6/13/2024 12:00:00 AM

One of the main reasons for the boilers to be shut down and removed from the circuit and, as a result, out of the operational network, is the occurrence of leakage as a result of the failure of the boiler tubes, especially in the superheater and reheater tubes. Since most of the vandalism in the boiler occurs in the superheater tubes, and these vandalisms cause the boiler to fail and cost wastage in the power plants, therefore, this study investigates the causes of superheater tube vandalism of a boiler and a power plant, and the factors The main root is found and interpreted. The purpose of this project is to investigate the causes of destruction in the superheater steam production pipe in the boiler. The failed pipe was removed from its place and examined and various tests were performed on it. Because investigating the effects of different parameters of repair welding on damage and susceptibility to stress corrosion is a very important issue in power plants and the mechanical properties of the steam transmission pipe change during repair welding, so after analyzing the failure, in order to optimize the welding process Repairing and improving the service life of repair structures, the effect of repair welding parameters on the mechanical properties of the superheater tube will be investigated. Then the effect of repair welding parameters on the mechanical properties of the pipe will be investigated. With the study done in this research, it was found that due to the lack of proper purification of boiler water and lack of boiler temperature control, it has led to the formation of a thick oxide layer on the inner wall of the pipe. It led to the lack of heat transfer, which caused the temperature of the metal to rise to more than 640 degrees Celsius, which led to a transformation in the microstructure, carbides were deposited on the boundaries and inside the crystals, causing creep. Due to corrosion, it led to the thinning of the pipe wall in the fracture area and the inability to withstand the steam pressure, which led to the pipe explosion. To restore the boiler to operation, repair welding was performed by removing the damaged part and replacing it with a new bend, and before welding, the remaining life of the old pipe was calculated and it was determined that the pipe could work. For another 20 years, GTAW welding was performed through tests before and after heat treatment. Before heat treatment, the hardness in the weld and HAZ zones was high, after heat treatment in the laboratory at 740 °C, the hardness decreased, but above the standard. The temperature setting time should be from 1-30 hours.

لوله سوپرهيتر , انفجار دهان ماهي

Superheater tube , Fish mouth explosion

Yahya Alatafi

Dr. Hadi Khorami Shad