Введение. Обеспечение надежности оборудования при эксплуатации..62

Предисловие

Обеспечение надежности оборудования при эксплуатации.....62

Содержание

Предисловие……………………………….…………...…………………….5

Введение……………………………………………………………………...6

Глава 1. Отказы и повреждения в работе оборудования ТЭС и АЭС……………………………….………………………...………………...8

1.1. Понятие надежности………………………………………….......9

1.2. Классификация отказов…………………………………………14

1.3. Отказы в работе элементов котлов………………………..20

1.4. Отказы в работе турбин…………………………………….27

1.5. Отказы в работе ядерной реакторной установки……………30

1.6. Отказы в работе вспомогательного оборудования и систем регулирования………………………………………………….35

1.7. Контрольные задания …..…………………………………….....39

Резюме…………………………………………………………..……..41

Глава 2. Факторы, определяющие надежность энергетического оборудования на стадиях проектирования, изготовления и эксплуатации……...42

2.1. Обеспечение надежности оборудования на стадии проектирования…………...………………..………………...……………...43

2.2. Обеспечение надежности оборудования на стадии изготовления………………………………………...………………………55

2.4. Контрольные задания……………………………………………82

Резюме…………………………………………………………….…...84

Глава 3. Характеристики котлостроительных материалов……………...85

3.1. Стали для котлостроения………………………….………….....86

3.2. Влияние легирующих элементов на свойства сталей………..108

3.3. Нестабильность структуры и изменение свойств сталей в результате длительного нагрева…………………………………120

3.4. Вопросы теории ползучести, жаропрочности и принципов легирования котельных сталей…………………………………141

3.5. Материалы для изготовления элементов энергетического оборудования……………………………………………………….157

3.6. Контрольные задания…………………………………………167

Резюме…………………………………………………………..……169

Глава 4. Прочностные расчеты элементов, работающих под внутренним давлением………………………………………………………………….170

4.1. Расчет элементов котла на прочность………………………...171

4.2. Техническое диагностирование котлов, сосудов, трубопроводов ……………………………………………………….……...189

4.3. Структура технического диагностирования………………….212

4.4. Контрольные задания…………………………………………..224

Резюме…………………………………………………………..……225

Заключение………………………………………………………………...226

Список литературы………………………………………..………………228

Предметный указатель…………………………………………………..231

Список условных сокращений………………………………………….. 234

Использование пара высоких и сверхкритических параметров, рост единичной мощности энергоблоков, широкое применение атомных электростанций привели к тому, что обеспечение их надежности стало ключевой проблемой современной энергетики. Аварийный отказ в работе мощного оборудования ТЭС и АЭС сопровождается крупными затратами на восстановление этого оборудования, наносит ущерб потребителям энергии, а в наиболее тяжелых случаях приводит к разрушению смежного оборудования, строительных конструкций и даже к травмированию обслуживающего персонала. В связи с этим надежность теплоэнергетического оборудования превратилась в главную его техническую характеристику. Поэтому глубоко изучаются явления, оказывающие влияние на различные свойства надежности – безотказность, долговечность, ремонтопригодность, готовность.

В результате исследований накопленного опыта много сделано для изучения проблемы надежности, поисков наиболее эффективных средств ее повышения. Проблема обеспечения надежности имеет комплексный характер и может успешно решаться только совместными усилиями ученых, конструкторов, технологов–изготовителей и специалистов, занятых эксплуатацией и ремонтом теплоэнергетического оборудования. Здесь равно важны правильно выбранные конструктивные решения, обеспечивающие нормальное и экономичное функционирование, такой уровень технологического изготовления и монтажа, который не допускает отклонения от требований стандартов и технических условий, и разработка четких эксплуатационных инструкций и организации системы эксплуатации, обеспечивающих безотказную работу электростанций. Следовательно, надежность обеспечивается решением многих разнообразных задач. Среди них одной из главнейших является подготовка инженеров, знающих проблемы надежности теплоэнергетического оборудования тепловых и атомных электростанций, хорошо владеющих методами расчета надежности на стадиях проектирования, изготовления и эксплуатации, а также способных планировать, организовывать и обеспечивать выполнение мероприятий, направленных на обеспечение режимов работы и ремонтного обслуживания, гарантирующих надежное энергоснабжение потребителей.

Учебная дисциплина «Надежность, диагностика элементов энергетического оборудования» относится к циклу общепрофессиональных дисциплин учебного плана по направлению 140500 «Энергомашиностроение» специальности 140502 «Котло- и реакторостроение», предусматривается в 8 семестре как обязательная и обеспечивает соответствие требованиям университетской компоненты образовательного стандарта по данной специальности в Томском политехническом университете. Актуальность вопросов, рассматриваемых в данном учебном пособии определяется необходимостью локализации обширных материалов в области энергомашиностроения, материаловедения, механики материалов, технического диагностирования применительно к образовательному процессу, обеспечиваемому в рамках данной дисциплины.

Рассматриваемые материалы в данном пособии полностью соответствуют рабочей программе по учебной дисциплине. Изучаются следующие вопросы: понятие надежности и основные показатели надежности; отказы и повреждения в работе оборудования ТЭС и АЭС; факторы, определяющие надежность энергооборудования на стадиях проектирования, изготовления и эксплуатации; металлы элементов энергооборудования, их механические характеристики; процессы в материалах при их работе под нагрузкой в условиях высоких температур; выбор материалов для элементов паровых и водогрейных котлов; физические основы, виды и нормативные методы тепломеханических расчетов на прочность элементов, работающих под внутренним давлением; прочность каркаса и его элементов; техническое диагностирование и оценка состояния металла поверхностей нагрева котлов и трубопроводов, сосудов под давлением.

Расположение материала в пособии предусматривает последовательное изучение всех глав. В начале каждой главы приводится ее краткая характеристика, цели изучения. В конце главы находится список контрольных вопросов и заданий, которые необходимо выполнить, тем самым достигнув поставленных целей, что позволит приступать к изучению материалов последующих глав. В конце пособия приводится библиографический список, который поможет самостоятельно расширить полученные знания. С помощью предметного указателя можно достаточно оперативно найти в пособии интересующий материал. Расшифровка принятых в пособии условных сокращений находится в соответствующем списке. В помощь при освоении изучаемого материала приводятся вспомогательные указатели, обозначающие:

Итак, последовательно изучив весь материал, ответив на все поставленные вопросы и выполнив предлагаемые задания, Вы окончите курс «Надежность, диагностика элементов энергетического оборудования». Успехов!