Дальнейшее повышение работоспособности экранов может быть достигнуто путем применения для шипов более жаростойких сталей с учетом требуемой технологичности. С этой целью предпринята попытка повысить' жаростойкость стали ЭП889 за счет увеличения содержания алюминия до 3 %. Результаты сравнительных испытаний опытных сталей в дымовых газах показали, что наиболее высокой стойкостью обладает сталь, содержащая 3 % алюминия. Влияние алюминия на жаростойкость стали типа сихромаль-8 в среде дымовых газов (состав среды, объемные %: СО — 5; С02 — 17; 302 — 0,15; Н23 — 0,12; О — 0,4; остальное — N3," длительность испытаний 100 ч, I—700 °С) отражено в табл. 3.
В предыдущих исследованиях выявлено отрицательное. влияние набивной массы (карборундовой) на стойкость сталей сихромаль-8 и ЭП889, что может быть связано с науглероживанием сталей в процессе длительного воздействия карборунда при высокой температуре (900 °С). Черный карбид кремния, являющийся основным компонентом карборундовой набивки, содержит различные примеси, в том числе и углерод, в результате диффузии которого возможно науглероживание поверхности металла. По имеющимся данным, введение алюминия в хромистые стали способствует снижению скорости их науглероживания.
Проведенные испытания показали, что процесс коррозии стали, содержащей 3 % алюминия, протекает с меньшей скоростью (в 6 раз) по сравнению со сталью ЭП889, содержащей 1 % алюминия (рисунок). При этом науглероживание стали идет менее интенсивно: если в стали ЭП889 после испытания при температуре 900 °С в течение 2000 ч содержание углерода увеличилось от 0,014 до 0,1 %, то в стали, содержащей 3 % алюминия, оно повысилось незначительно (от 0,014 до 0,04 %).
На основании проведенных исследований установлено положительное влияние алюминия на жаростойкость стали ЭП889 в среде воздуха, в серосодержащих газах и в контакте с карборундовой набивкой, т. е. в условиях, имитирующих условия эксплуатации ошипованных экранов.
Полученные данные дают основание считать, что применение этой стали в качестве материала шипов позволит в несколько раз увеличить долговечность топочных экранов паровых котлов и повысить надежность работы энергоблоков. Эксплуатационные испытания экранов с шипами из новой жаростойкой стали.
Жаростойкость сталей типа 03Х8С при температуре 900 °С на воздухе (1,2) ив контакте с карборундовой набивкой (3, 4):
1,3— сталь, содержащая 3 % алюминия; 2, 4 — сталь ЭП889
проведены в условиях работы котлов ТПП-210 Новочеркасской ГРЭС. Учитывая высокую жаростойкость (до 1100°С), сталь может найти более широкое применение в энергомашиностроении и других отраслях промышленности.
В сварных колесах загромождение снижено за счет утонения выходных участков лопаток. Отметим, что увеличение числа лопаток и толщин периферийных участков дисков снижает и статическую напряженность их периферийных сечений (составляющую напряженности от изгиба полотна — конической оболочки). Это способствует повышению фактического конструктивного предела выносливости.
Многочисленные тензометрические испытания, выполненные как в эксплуатационных условиях, так н в лаборатории с искусственным возбуждением, показали, что переменные напряжения в рабочем диапазоне частот вращения от искусственного возбуждения воздушными струями (йСопл=20 мм> Рвовб=0.5 МПа) не должны превышать сгтах=20 МПа на резонансах с основными кратностями К=12д и сгтаХ=30 МПа на резонансах с неосновными кратностями. Последние могут возбуждаться на режимах, близких к помпажным.
Таким образом, рациональный выбор геометрии деталей сварных колес позволил снизить уровень статических напряжений, повысить экономичность и применить для колес большого числа машин более дешевую, низколегированную, хорошо свариваемую сталь 14Х2ГМР. Упомянутые мероприятия обеспечивают также относительно низкий уровень переменных напряжений, что подтверждено натурными испытаниями и длительной эксплуатацией сварных колес на магистральных газопроводах.
