Молодые ученые СФ - для безопасности теплоэлектростанций

За работу "Увеличение ресурса эксплуатации сварных соединений энергетического оборудования современных энергоблоков ТЭС" Андрею Перепичаю, к.т.н., старшему преподавателю СФ, в составе творческого коллектива была присуждена Премия Президента Украины для молодых ученых 2019 г. О своей работе Андрей Александрович рассказывает охотно и подробно.

Не секрет, что наличие в стране достаточного количества эффективных энергогенерирующих мощностей - залог его безопасности и развития. Украина понемногу осваивает "зеленую энергетику", но десятки энергоблоков ТЭС продолжают работать и необходимо заботиться об их безопасности и работоспособности.

"Продление срока эксплуатации энергоблоков, поиск путей повышения их эффективности и увеличения мощностей - актуальная проблема для энергетики Украины, - рассуждает ученый. - Сварные соединения паропроводов (составная часть энергоблоков) повреждаются более интенсивно, чем основной металл. Повреждения обусловленные структурной, химической и механической неоднородностью металла и физико-химическими процессами при его пластическом деформировании". Исследование сварных соединений является весьма актуальным, ведь зная особенности металла, можно уменьшить скорость структурных преобразований, которые в нем происходят. Одна из типичных проблем сварных соединений - холодные трещины и трещины повторного нагрева, которые приводят к разрушению, авариям и значительным материальным затратам.

Работа, удостоенная премии, посвящена фундаментальным исследованием особенностей структурных преобразований сварных соединений из сталей 12Х1МФ и 15Х1М1Ф; разработке технологии сварки и термообработки элементов диафрагм паровых турбин и элементов паропроводов, эксплуатируемых при различных температурах; разработке технологии сварки для изготовления корпусов высокого и низкого давлений; разработке способа расчетной оценки статической прочности кольцевых стыков технологических паропроводов, а также выработке на основе проведенного исследования рекомендаций для повышения статической прочности кольцевых стыков паропроводов технологическим путем. Результаты работы нашли свое практическое воплощение на предприятиях АО "Турбоатом", ОАО "Харьковский котельно-механический завод", ПАО "Укртатнафта", ЗАО ЭК "Черновцыоблэнерго".

А работа действительно проделана значительная. Даже перечисление ее направлений занимает целый абзац текста. "Предложенная нами исходная структура металла сварных соединений с улучшенными качественными характеристиками позволяет увеличить ресурс эксплуатации паропроводов ТЭС на 25-30%, - делится Андрей Александрович. - Использование усовершенствованной технологии сварки позволяет получать сварные соединения с кратковременными механическими свойствами на 10-15 % выше, чем в аналогичных, выполненных по штатным технологиям. Предложенное защитное термостойкое покрытие обеспечивает увеличение срока службы сопел и токоподводящих мундштуков в 1,7-3,9 раза и повышение производительности процесса сварки на 9-11%. Обосновано технологические подходы к технологии сварки и термической обработки для предупреждения образования трещин повторного нагрева. Определено температурный диапазон подогрева теплостойких сталей 15Х1М1Ф, 15Х12ВНМФ, П3, 25Х2НМФА и РД1 для предупреждения развития замедленного разрушения. Оптимизировано режимы послесварочной термообработки комбинированных сварных соединений, встречающихся в турбинном оборудовании и паропроводах. Разработано технологию ручной дуговой сварки покрытыми электродами и режим термической обработки сварных соединений стали марки П3 ".

Очень ценным и полезным для ЗВО является то, что результаты выполненных исследований дополнили учебные курсы в Харьковской и Киевской политехниках, Межотраслевом учебно-аттестационном центре ИЭС им. Е.А. Патона. В проведении исследований участвовали и студенты названных вузов.