Формирование и развитие дефектов труб котла-утилизатора

Изучение фрагмента с трещинами показало, что плоскости залегания трещин ориентированы перпендикулярно оси трубы и совпадают с плоскостями радиального (конструктивного) изгиба. Было отмечено, что наибольшее раскрытие трещин не совпадает с местоположением максимального изгиба трубы, а находится на боковой стенке трубы. Выявленные особенности позволяют предположить, что причина возникновения повреждения металла не связана с особенностями изготовления трубы, а обусловлена условиями технологической эксплуатации конструкции.

Выявленные трещины были искусственно раскрыты путем выполнения аналитических разрезов. После механической разделки фрагмента трубы на образовавшемся аналитическом сечении представительной пробы был подготовлен металлографический шлиф. Плоскость шлифа была перпендикулярна поверхностям вскрытых трещин и параллельна оси трубы, что позволило оценить структурное состояние металла вблизи выявленных трещин.

Было установлено, что по макрогеометрическим и морфологическим признакам поверхности раскрытых двух трещин идентичны. Поверхности были покрыты плотным, не поддающимся удалению, слоем окисла, рельеф которого характеризуется гладкой поверхностью хрупкого разрушения. Данный факт говорит о том, что трещины образовались на ранней стадии эксплуатации трубы и длительное время подвергались коррозионному воздействию.

Форма зон хрупкого разрушения представляет собой равнобедренный треугольник с криволинейным основанием, расположенным на внешней поверхности трубы. Боковые стороны треугольников сходятся по направлению к оси трубы под углом ~ 30 градусов относительно ее радиуса. Высота треугольников различна. Эти макрогеометрические особенности позволяют предположить, что:

а) трещины образовались не одновременно;

б) очаг повреждения металла расположен на внешней поверхности трубы;

в) развитие дефектов происходило достаточно долго в однотипных условиях механического (эксплуатационного) нагружения.