ПРИЧИНЫ И МЕХАНИЗМЫ ИЗНОСА ЭЛЕМЕНТОВ ТРУБОПРОВОДОВ КОНДЕНСАТА ГРЕЮЩЕГО ПАРА ТУРБОУСТАНОВОК АЭС

摘要

Рассмотрены особенности эксплуатации линий комплексов энергетической арматуры и суживающих устройств трубопроводов турбоустановок, на вход которых поступает водная среда с параметрами насыщения (сепарат или конденсат). Показано, что транспортировка рабочей среды в этих трубопроводах сопровождается падением давления, вскипанием и формированием различных режимов течения двухфазного потока от пузырькового на начальном участке до дисперсно-кольцевого на конечном. При определенных условиях возможно возникновение снарядного режима течения, который является источником вибраций трубопроводов. Практика показала, что применение гомогенизирующих вставок для подавления вибрационной нагрузки в линиях сброса конденсата греющего пара после сепараторов-пароперегревателей (КГП СПП) турбоустановок АЭС во многих случаях приводит к интенсификации локальной эрозии-коррозии и разрушению трубопроводов. Рассмотрены примеры разрушений участков трубопроводов после гомогенизирующих вставок и статистические сведения о повреждаемости трубопроводов конденсата греющего пара и сепарата турбоустановок АЭС. Определены режимы течения пароводяного потока в линии транспортировки КГП СПП турбоустановок атомных электростанций. Представлены результаты гидродинамического моделирования течения рабочей среды в условиях внезапного расширения на выходе из канала гомогенизирующей вставки. Показано, что месторасположение зон наибольшего износа трубопроводов после гомогенизирующих вставок на линиях сброса КГП СПП определяется режимом течения и особенностями гидродинамики потока рабочей среды. Установлено, что доминирующим механизмом разрушения участков трубопроводов из нержавеющих сталей после гомогенизирующих вставок линий КГП СПП турбоустановок АЭС является каплеударная эрозия. При этом в случаях, когда трубопровод изготовлен из углеродистой или низколегированной стали, на металл совместно воздействуют каплеударная эрозия и эрозия-коррозия. Результаты проведенных исследований могут быть использованы при разработке мероприятий по предупреждению износа элементов трубопроводов линий сброса конденсата греющего пара и сепарата турбоустановок АЭС.