Связь теплофизических свойств трубной углеродистой стали с водород-индуцированными трансформациями структуры

Приведены результаты экспериментальных исследований распределения температур и термических напряжений, возникающих при прогреве образцов из углеродистой стали, в их взаимосвязи с микроструктурными водород-индуцированными трансформациями. Рассмотрены образцы труб радиационных поверхностей нагрева, испытывающих при работе котла максимальный температурный градиент (фронтовая (огневая) сторона трубы обращена в сторону излучающей среды топки, а тыловая – к обмуровке). При этом с фронтовой стороны под действием водорода происходит трансформация феррито-перлитной микроструктуры в преимущественно ферритную структуру, с тыловой стороны микроструктура не изменяется. Этот микроструктурный градиент по сечению пар генерирующих труб приводит к разнице в 35 % в температурных напряжениях между наводороженной и неповрежденной стенкой (фронтовая/тыловая) в начальный момент прогрева. Далее, по мере прогрева стенки труб, эта разница снижается до 10 %. Полученные результаты могут объяснять факты разрушения водородохрупченных труб во время пуска котла, а не в стационарном режиме эксплуатации.