STBA20ボイラーチューブの点検、保守、寿命評価

STBA20 は、JIS G3462 で定義され、ASTM A209 T1 ファミリに対応するボイラーおよび熱交換器用のモリブデン-合金鋼管グレードです。モリブデンの添加により、有用な高温強度が得られますが、それはまた、チューブがその寿命のほとんどの間、クリープ領域で動作することを意味します。したがって、状態は 1 回の入荷検査だけでは判断できません。重要なのは、漏れが発生するずっと前に劣化が発見されるように、入荷検証、使用中のモニタリング、定期的な残寿命評価の文書化されたプログラムです。-

材料ベースと受入検査

新しく受け取った STBA20 チューブは、製造に投入される前に、工場証明書と購入仕様書に照らして検証されます。一般的な受信プログラムは、いくつかのステージを順番にカバーします。

-サービス状態のモニタリング中

管が使用開始されると、測定値をベースライン記録と比較できるように、固定測定位置を中心にモニタリングが構築されます。

長期にわたる高温使用における故障モード--

クリープ破断: 持続的な応力と高温下で粒界に空隙が形成され、亀裂に成長し、破裂に至る可能性があります。症状としては、直径の増大や局所的な膨らみが挙げられます。

熱疲労亀裂: 頻繁な始動、停止、または温度変動により、拘束された場所、通常はチューブとヘッダーの接合部に周期的なひずみが発生します。{0}}

酸化による薄化: 長期にわたるスケールの成長により、内圧を伝える有効な壁の厚さが減少します。-

溶接に関連した漏れ: 不完全な溶け込み、動作中に広がる亀裂または気孔。

異種金属接合部における炭素の移動。-一方の浸炭ともう一方の脱炭により、時間の経過とともに接合部が弱くなります。

内部腐食と作動媒体からの侵食。局所的な金属温度を上昇させ、クリープを促進する堆積物を含みます。

残存寿命の評価-

残存寿命の評価は、暦年数ではなく物理的証拠に基づいて行われる工学的な判断です。{0}中心的な方法はチューブサンプリングです。代表的なセクションは、最も高温で応力が最も高い位置、通常は過熱器の排ガス側、および記録された金属温度が最も高い位置から切り取られます。{2}}

その後、サンプルは実験室で検査されます。炭化物の球状化と構造老化を評価するための金属組織学的検査、硬度測定、室温および高温での引張試験、必要に応じて応力破断試験が行われます。{0}{0}{1}結果は元の材料データおよび経験的データベースと比較され、パイプラインまたはボイラーの温度、圧力、動作時間の履歴が機械モデルに統合されます。ラーソン- ミラーのパラメータ法は、時間と温度を 1 つのパラメータに結合し、破壊データと比較できるため、この目的で広く使用されています。

評価の結果は、既存の検査間隔でサービスを継続するか、温度または圧力を下げるか、最悪のセクションを部分的に交換するか、次の計画停止時に完全に交換するかを決定します。{0}}

耐用年数を延ばすための対策

制御された方法で操作します。負荷と温度サイクルを制限して、熱疲​​労とクリープ損傷がよりゆっくりと蓄積するようにします。

オンライン監視を強化し、検査スケジュールを遵守し、初期不良を発見して修正します。

チューブバンク全体の更新を待たずに、著しく古くなったセクションや薄くなったセクションを個別に交換してください。{0}}

経年劣化した健全な素材に対しては、焼きならしや焼き戻しなどの修復熱処理を検討しますが、これは冶金学的評価で微細構造が反応することが確認された場合に限られます。{0}

スケールは金属の温度を上昇させ、クリープ寿命を短くするため、水の化学的性質を制御し、堆積物を監視します。

次の寿命の評価が実際のデータから始まるように、温度、圧力、検査結果の完全な記録を保管してください。

よくある質問

Q: 新しい STBA20 鋼管の定期検査は何ですか?
証明書の検証と材料の特定、寸法と肉厚の測定、化学スポット分析、室​​温での引張試験と硬度試験、静水圧試験。-仕様または使用条件で必要な場合は、超音波検査と金属組織検査が追加されます。

Q: 動作中の STBA20 チューブの状態はどのように監視されますか?
肉厚測定、溶接部や曲げ部の硬さ試験、磁性粒子による目視検査と超音波試験を繰り返し、リスクが正当化される場合には、クリープ監視ゲージと実験室検査のための定期的なチューブのサンプリングを行います。

Q: STBA20 真空管の一般的な故障モードは何ですか?
クリープ破断、熱疲労亀裂、酸化減肉、使用中に広がる溶接欠陥からの漏れ、異種金属接合部の炭素移動に関連する損傷。-媒体が攻撃的である場合、内部腐食と浸食が損傷をさらに増大させる可能性があります。

Q: STBA20 チューブの残り寿命はどのように評価されますか?
代表的なチューブ部分が使用済みから切り出され、微細構造、硬度、引張特性、および破断特性がテストされ、結果が元の材料データおよび経験的データベースと比較されます。次に、動作温度、圧力、時間をラーソン ミラー パラメータ法などの機械モデルで組み合わせて、残りの寿命を推定します。

Q: STBA20 機器の寿命を延ばす対策はどれですか?
温度変動が少なく、よりスムーズな動作条件、より厳密なオンライン監視、損傷部分の迅速な修理または部分交換、および微細構造が可能な場合の修正熱処理。水の化学的制御とサポートおよび振動チェックも、損傷の蓄積率を軽減します。

Q: チューブを再評価するのではなく、いつ交換する必要がありますか?{0}}
測定された壁の損失、直径クリープひずみ、または微細構造の老化が、意図された動作条件に対するサービス適合性評価によって設定された制限を超えた場合。{0}{1}{0}{1}} -より低い温度または圧力への再評価は、低減された負荷が依然としてプラント要件を満たしている場合にのみオプションとなります。