Vol. 54 (2018), Issue 2, p. 72-81

Влияние периодического удаления поверхностного слоя металла на ресурс образцов низколегированных сталей в условиях коррозионного растрескивания под напряжением

Abstract

УДК 621.165.73:620.19

Приведены результаты исследований влияния периодического удаления (путем шлифования) тонкого поверхностного слоя металла низколегированных сталей, используемых для изготовления насадных дисков роторов среднего и низкого давления паровых турбин, на ресурс стандартных образцов таких сталей в условиях коррозионного растрескивания под напряжением (КРН). Определено, что оптимальная величина удаления слоя металла составляет 0,1 мм, а оптимальная периодичность – от 50 до 65% от времени инкубационного периода развития повреждений данного вида. Доказано, что удаление слоя металла, накапливающего микроповреждения в условиях КРН, практически полностью восстанавливает ресурс дисковых сталей при данном виде повреждений. Установлено, что характер и механизм КРН образцов в условиях проведенных испытаний и КРН натурных дисков аналогичны. Выяснено также, что как однократное, так и многократное удаление поверхностного слоя металла путем периодического шлифования практически полностью восстанавливает исходный ресурс образцов дисковых сталей, определяемый их длительной коррозионной стойкостью в условиях КРН. Это говорит о целесообразности применения периодического удаления поверхностного слоя металла локальных коррозионно-повреждаемых зон дисков паровых турбин, реально эксплуатирующихся на электростанциях.

Ключевые слова: коррозионное растрескивание под напряжением, низколегированные стали, насадной диск ротора, паровая турбина, ресурс образцов, поверхностный слой металла, периодическое удаление, зона фазового перехода.

The article describes results of studies of the influence of periodic removal (by grinding) of a thin surface metal layer of low-alloy steels used for the fabrication of shrunk-on discs of middle-pressure and low-pressure steam turbine rotors on the life of standard samples in conditions of stress corrosion cracking (SCC). It is established that the optimum magnitude of the removal of the metal layer is 0.1 mm and the optimum intervals are from 50% to 65% of the incubation period. It is proved that the removal of the metal layer, which accumulates microdamages under SCC, almost completely restores the steel disk resource in this type of damage. It is found that the nature and mechanism of the SCC samples under test conditions and the SCC of full-scale discs are similar. It is also stated that both single and repeated removal of the surface metal layer by periodic grinding almost comple-tely restores the original disk resource of steel samples defined by their long-term corrosion resistance under SCC. It proves the purposefulness of the periodic removal of the surface metal layer of localized corrosion-damaged disc areas of steam turbines currently used at power plants.

Keywords: stress corrosion cracking, low-alloy steels, rotor shrunk-on disc, steam turbine, life of samples, surface layer of metal, periodic removal, phase transition zone.

Download full-text PDF. 2600 downloads

Menu

Vol. 54 (2018), Issue 2, p. 72-81

Abstract