Оцінювання деградації сталей парогонів за їх структурними, механічними та електрохімічними характеристиками

Abstract

Показано, що внаслідок нерівномірного напружено-деформованого стану металу у різних зонах (розтягнутій, нейтральній, стиснутій) згинів парогонів зі сталей 12Х1МФ та 15Х1М1Ф трансформація структури і розвиток пошкоджуваності за експлуатаційних умов протікають з різною інтенсивністю. Встановлено, що стандартні механічні характеристики, передбачені чинними нормативними документами, виявляють слабу чутливість (знижуються в 1,03–1,24 рази) до мікроструктурних перетворень та накопичення пошкоджень за умов повзучості цих сталей. Фазовий склад та мікроструктура сталей парогонів істотно впливають на їх електрохімічну поведінку, зокрема, швидкість репасивації свіжоутвореної поверхні Vr. За зростання бала деградації перлітного складника від 3 до 5 і бала мікропошкоджуваності від 2 до 3 сталі 15Х1М1Ф значення Vr знижується більше ніж у двічі, а для сталі 12Х1МФ за такої ж деградації перлітного складника і зростання бала мікропошкоджуваності від 2 до 5 – майже в 4 рази.

Показано, что вследствие неравномерного напряженно-деформированного состояния металла гибов паропроводов из сталей 12Х1МФ и 15Х1М1Ф в различных зонах (растянутой, нейтральной, сжатой) процессы трансформации структуры и развития повреждаемости в условиях эксплуатации протекают с разной интенсивностью. Установлено, что стандартные механические характеристики, предусмотренные действующими нормативными документами, выявляют слабую чувствительность (снижаются в 1,03–1,24 12 раза) к микроструктурным превращениям и накоплению повреждений в условиях ползучести сталей 12Х1МФ и 15Х1М1Ф. Изменения фазового состава и микроструктуры сталей паропроводов существенно влияют на их электрохимическое поведение, в частности, на скорость репассивации свежеобразованной поверхности Vr. При увеличении балла деградации перлитной составляющей от 3 до 5 и балла микроповреждаемости от 2 до 3 стали 15Х1М1Ф значение Vr понижается более чем в 2 раза, а для стали 12Х1МФ при такой же деградации перлитной составляющей и увеличении балла микроповреждаемости от 2 до 5 – почти в 4 раза.

It is shown, that the processes of structure transformation and damage evolution under service conditions passes with different intensity as a result of nonuniform stressstrain state of the bends of 12Х1МФ and 15Х1М1Ф steel pipelines in different zones (tensile, middle, compressed). It is established, that standard mechanical properties, provided by current normative documents, exhibit weak sensitivity (decrease in 1.03–1.24 times) to the processes of the microstructure change and damage accumulation under creep condition of 12Х1МФ and 15Х1М1Ф steels. Phase composition and microstructure change of pipeline steels has a significant influence on their electrochemical behavior, in particular the fresh surface repassivation rate Vr. The value of Vr decreases more than 2 times for 15Х1М1Ф steel, when pearlite component degradation number increases from 3 to 5 and microdamage number increases from 2 to 3, and almost 4 times for 12Х1МФ steel, when pearlite component degradation number is the same and microdamage number increases from 2 to 5.