SU1745491A1

SU1745491A1 - Method for extending service life of components of power engineering equipment

Info

Publication number: SU1745491A1
Application number: SU894791524A
Authority: SU
Inventors: Юрий Львович Израилев; Зинаида Николаевна Петропавловская; Николай Николаевич Ломагин; Владимир Николаевич Тиллиб; Петр Андреевич Антикайн
Original assignee: Всесоюзный Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского
Priority date: 1989-12-26
Filing date: 1989-12-26
Publication date: 1992-07-07

Abstract

Использование: при ремонте техники, в частности при восстановлении ресурса высоконагруженных шпилек дл фланцевых соединений корпусов паровых турбин и паропроводной арматуры, отработавших в услови х циклической ползучести. Сущность изобретени : из групп шпилек, работавших в одинаковых услови х эксплуатации, контролируют , как минимум, по одной шпильке на микротвердость металла. При обнаружении понижени микротвердости на 10% и более всю группу шпилек подвергают восстановительной термообработке. Затем со всех шпилек снимают поверхностный слой в пределах допуска резьбы. У шпилек, подвергшихс термообработке, удал ют, кроме того, как минимум, по одному близлежащему к цилиндрической части шпильки витку. 1 з.п.ф-лы. сл СUse: in the repair of machinery, in particular, in the restoration of the resource of highly loaded studs for flange connections of steam turbine shells and steam pipeline fittings that have been used under cyclic creep conditions. SUMMARY OF THE INVENTION: From groups of studs operating under the same operating conditions, at least one stud is monitored for metal microhardness. When microhardness decreases by 10% or more, the whole group of hairpins is subjected to restorative heat treatment. Then from all the studs remove the surface layer within the tolerance of the thread. In the heat-treated hairpins, in addition, at least one turn adjacent to the cylindrical part of the hairpin is removed. 1 hp ff. sl C

Description

Изобретение относитс к ремонтной технике и может быть использовано при восстановлении ресурса эксплуатации высоконагруженных шпилек дл фланцевых соединений корпусов цилиндров паровых турбин и паропроводной арматуры, отработавших в услови х циклической ползучести более 100 тыс ч часов.The invention relates to a repair technique and can be used in restoring the service life of high-loaded studs for flange connections of cylinder bodies of steam turbines and steam line fittings that have worked under cyclic creep conditions for more than 100 thousand hours.

Известен способ продлени ресурса деталей , работающих в услови х ползучести, за счет снижени раст гивающих напр жений и уменьшени поврежденности, накопленной в поверхностном слое деталей, путем удалени до 10% металла в районе повреждени . Однако этот способ не может быть применен дл продлени ресурса шпилек , так как по нему необходимо удалить слой металла, толщина которого на пор док и более превышает толщину поверхностного сло , что значительно ослабит сечение шпильки. Этот способ может быт-ь применен только дл малонагруженных деталей и не пригоден дл восстановлени прочности высоконагруженных шпилек, работающих в услови х циклической ползучести.A known method of extending the service life of parts operating under creep conditions by reducing tensile stresses and reducing the damage accumulated in the surface layer of parts by removing up to 10% of the metal in the area of damage. However, this method cannot be applied to extend the life of the studs, since it is necessary to remove a metal layer whose thickness is by an order of magnitude more than the thickness of the surface layer, which will significantly weaken the cross section of the stud. This method can be used only for lightly loaded parts and is not suitable for restoring the strength of highly loaded studs operating under cyclic creep conditions.

Известен более близкий к предлагаемому способ продлени ресурса деталей энергооборудовани , имеющих в поверхностном слое микро- и/или макроповреждени , заключающийс в удалении поверхностного сло металла, проведении неразрушающего контрол и определении остаточного ресурса . Однако этой технологии недостаточно дл продлени ресурса деталей, работающих длительное врем в услови х циклической ползучести, например шпилек дл фланцевых соединений корпусов турбин. В этих услови х, кроме повреждени поверхVJ Јь СЛ 4 ЮA method of extending the service life of power equipment parts having micro and / or macro damage in the surface layer is known, which consists in removing the surface layer of the metal, carrying out non-destructive testing and determining the residual resource. However, this technology is not enough to extend the life of parts operating for a long time under cyclic creep conditions, for example, studs for flange connections of turbine shells. In these conditions, except for damage on top of VJ SL 4 S

ностного сло металла, может быть нарушена его микротвердость, снижение которой может привести к хрупкому разрушению шпильки в процессе эксплуатации. Кроме того, известный способ, уничтржа концентраторы напр жений в поверхностном слое металла, не уничтожает концентраторы напр жений, которые возникают в нижней части резьбы ближайших к разьему витков шпилек, если они работают с пониженной микротвердостью.metal layer, its microhardness can be broken, the reduction of which can lead to brittle destruction of the stud during operation. In addition, the known method of unloading stress concentrators in the surface layer of metal does not destroy stress concentrators that arise in the lower part of the thread of the turns of the studs closest to the connector if they work with reduced microhardness.

Целью изобретени вл етс расширение технологических возможностей способа путем продлени ресурса резьбовых крепежных шпилек, отработавших установленный срок эксплуатации.The aim of the invention is to expand the technological capabilities of the method by extending the life of threaded fastening pins that have worked for a specified period of operation.

Дл достижени указанной цели при известном способе продлени ресурса деталей энергетического оборудовани , име- Ю1цих в поверхностном слое микро- и/или макроповреждени , заключающемс в удалении поверхностного сло металла, прове- дении неразрушающего контрол и определении ресурса, перед удалением поверхностного сло металла контролируют микротвердость одной или нескольких шпилек , работающих в одинаковых услови х, и при наличии снижени микротвердости менее чем на 10% удаление поверхностного сло осуществл ют с резьбовой части всех шпилек в пределах допуска резьбы. При наличии снижени микротвердости шпилек на 10% и более перед удалением поверхностного сло все шпильки подвергают восстановительной термообработке, а после удалени поверхностного сло снимают, как минимум, по одному близлежащему к цилиндрической части шпильки витку.To achieve this goal, with a known method of extending the service life of parts of power equipment, having a micro and / or macro damage in the surface layer consisting in removing the surface layer of the metal, carrying out nondestructive testing and determining the resource, before removing the surface layer of the metal, control the microhardness of one or several studs working under the same conditions, and in the presence of a reduction in microhardness of less than 10%, the removal of the surface layer is carried out from the threaded portion in ex studs within the tolerance of the thread. If there is a decrease in the microhardness of the studs by 10% or more, before removing the surface layer, all the studs are subjected to restorative heat treatment, and after removing the surface layer, at least one turn adjacent to the cylindrical part of the stud is removed.

Из группы шпилек, сн тых во врем капитального ремонта турбины, выработавших свой ресурс и наход щихс в одинаковых эксплуатационных услови х, выбрали одну шпильку, из которой изготовили образцы дл испытани металла на микротвердость. Испытани показали , что микротвердость металла снижена на 11% относительно нормы. Дл восстановлени свойств металла все шпильки подвергнули восстановительной термообработке;From the group of studs removed during the overhaul of a turbine that had exhausted their service life and were in the same operating conditions, they chose one stud from which the samples were made to test the metal for microhardness. Tests have shown that the metal microhardness is reduced by 11% relative to the norm. To restore the properties of the metal, all the studs were subjected to restorative heat treatment;

нормализаци при 1030-1050°С, выдержка 1 ч, ступенчатый отпуск при 720°С 6 ч. После термообработки с каждой шпильки сн ли поверхностный слой металла: с цилиндрической части шпилек 0,5 мм, а с резьбовой части 0Г1 мм. Одновременно со сн тием поверхностного сло , у шпилек удалили по одному близлежащему к цилиндрической части шпильки витку. Проверка поверхности ультразвуковым контролем не вы вила повреждений. Две шпильки из группы испытаны совместно с двум новыми шпильками дл сравнени определенных на образцах характеристик релаксационной стойкости,normalization at 1030–1050 ° C, holding for 1 h, stepped tempering at 720 ° C for 6 h. After heat treatment, the surface metal layer was removed from each stud: 0.5 mm from the cylindrical part of the studs, and 0G1 from the threaded part. Simultaneously with the removal of the surface layer, one coil adjacent to the cylindrical part of the hairpin was removed at the studs. Inspection of the surface by ultrasonic inspection did not reveal damage. Two studs from the group were tested together with two new studs for comparing the relaxation resistance characteristics determined on the samples,

длительной прочности и пластичности, а также трещиностойкости.long-term strength and ductility, as well as crack resistance.

Claims

1. Method of extending the service life of parts

energy equipment having micro and / or macro damage in the surface layer, which consists in removing the surface layer of the metal,

non-destructive testing and residual life determination, differing in that. that, in order to expand technological capabilities by extending the life of threaded fastening pins,

used for the established period of operation, before removing the surface layer of the metal, the microhardness of one or several studs working under the same conditions is controlled and

In the presence of a reduction in microhardness of less than 10%, the removal of the surface layer is carried out in the threaded part of all the studs within the tolerance of the thread.

2. The method according to claim 1, characterized by

0 topics that, in order to expand technological capabilities in the presence of a decrease in the microhardness of the studs by 10% or more, all the studs are subjected to reducing

5 heat treatment, and after removal of the surface layer, at least one turn adjacent to the cylindrical part of the hairpin is removed.