DD141324A1

DD141324A1 - METHOD FOR THE VOLTAGE REDUCING HEAT TREATMENT OF A TEMPORATED COMPONENT

Info

Publication number: DD141324A1
Application number: DD21080979A
Authority: DD
Inventors: Klaus Baumbach; Werner Richter; Egon Petermann
Original assignee: Klaus Baumbach; Werner Richter; Egon Petermann
Priority date: 1979-02-05
Filing date: 1979-02-05
Publication date: 1980-04-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur spannungsreduzierenden . Wärmebehandlung eines zeitstandgeschädigten Bauteiles aus einem Wärmekraftwerk zum Zwecke der Lebensdauerverlängerung mit dem Ziel, den Aufwand zu reduzieren und eine weitere Verlängerung der Lebensdauer zu erreichen, indem ortsveränderliche Wärmebehandlungseinheiten eingesetzt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß um das im eingebauten Zustand verbleibende Bauteil abschnittsweise ein oder mehrere Widerstandserwärmungs-Glühgürtel gelegt werden, bei festzulegenden Haltezeiten mit 1050 °C/Luft lösungsgeglüht und in zwei Stufen mit 920 °C/Luft und 700 oc/Luft vergütet wird, danach der oder die Widerstandserwärmungs-Glühgürtel um einen weiteren Abschnitt versetzt und die Endbereiche des behandelten Abschnittes einbezogen werdenThe invention relates to a method for stress-reducing. Heat treatment of a time-degraded component of a Thermal power plant for the purpose of extending the life-cycle with the aim of reduce the effort and further extend the To achieve lifetime by portable heat treatment units be used. This is achieved by that in sections by the component remaining in the installed state one or more resistance heating glow belts are placed solution-annealed at a holding time of 1050 ° C / air to be determined and in two stages with 920 ° C / air and 700 oc / air is tempered, then the resistance heating or the Glühgürtel offset by another section and the end portions of the be included in the treated section

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren zur Spannungsreduzierenden Wärmebehandlung eines Zeitstandgeschädigten BauteilesMethod for voltage-reducing heat treatment of a creep-damaged component

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur spannungsreduzierenden Wärmebehandlung eines zeitstan'dgeschädigten Bauteiles aus einem Wärmekraftwerk zum Zwecke der Lebensdauerverlängerung.The invention relates to a method for voltage-reducing heat treatment of a zeitstan'dgeschädigten component from a thermal power plant for the purpose of life extension.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Hoohtemperaturbeanspruchte Bauteile, wie z.B. Heißdampfleitungen in einem Wärmekraftwerk, werden nach der Zeitstandfestigkeit und der Zeitdehngrenze des verwendeten Werkstoffes auf der Grundlage von .100 000 Stunden ausgelegt. Wird vor Ablauf, zum Ablauf oder nach Ablauf der Lebensdauer festgestellt, daß diese Bauteile Schädigungen aufweisen, die durch Verringerung oder Unterschreitung der mechanischen Festigkeitswerte und/oder Verschlechterung des Gefügebildes begründet sind, ist eine Entscheidung über deren Weiterbetrieb zu 'treffen.Hoohtemperaturbeanspruchte components such. Hot steam pipelines in a thermal power plant are designed on the basis of the creep rupture strength and the yield strength of the material used on the basis of .100,000 hours. If, prior to expiry, expiry or end of service life, it is found that these components have damage caused by the reduction or shortfall of the mechanical strength values and / or deterioration of the microstructure, a decision as to their continued operation shall be taken.

Falls entschieden wird, daß eine Lebensdauerverlängprung durch Regenerierung des Werkstoffes mit Hilfe der spannungsreduzierenden Wärmebehandlung gewährleistet ist, so ist eine weitere ökonomische Entscheidung über die danach vorhandene Restlebensdauer sowie die durch die spannungsreduzierende Wärmebehandlung entstehenden Aufwendungen zu treffen. Falls diese Entscheidung zugunsten der spannungsreduzierenden Wärmebehandlung fällt, so werden die geschädigten TeileIf it is decided that an extension of life by regeneration of the material is ensured by means of the voltage-reducing heat treatment, so is a further economic decision on the remaining life thereafter and the costs incurred by the voltage-reducing heat treatment expenses. If this decision is in favor of the stress-reducing heat treatment, then the damaged parts become

des Bauteiles demontiert und diese Wärmebehandlung an einem dafür besonders hergerichteten Platz innerhalb oder außerhalb des Kesselhauses vorgenommen.dismantled and this heat treatment carried out in a specially prepared place inside or outside the boiler house.

Diese Spannungsreduzierende Wärmebehandlung umfaßt die Demontage-, Transport-, thermischen Behandlungs- und Montagearbeiten bei langen Stillstandszeiten und stellt einen außerordentlich hohen Kosten-, Maschinen- und Arbeitskräfteaufwand dar.This stress-reducing heat treatment includes disassembly, transportation, thermal treatment and assembly work with long downtime and represents an extremely high cost, machinery and labor costs.

Die unmittelbare thermische Behandlung zur Regenerierung bzw. Spannungsreduzi^rung erfolgt dabei so, daß das demontierte Bauteil in einem Glühofen oder über eine Induktionserwärmung mit Haltezeiten von 60 Minuten bei <=>iner Temperatur von 1050 - 1100. ⁰C und 955 - 985 ⁰C lösungsgeglüht und von 710 - 740 ⁰C vergütet wird. Diese spannungsreduzierende Wärmebehandlung gewährleistet ausreichende · mechanische Festigkeiten und befriedigende Gefügebilder.The direct thermal treatment for regeneration or Spannungsreduzi tion takes place so that the dismantled component in an annealing furnace or induction heating with holding times of 60 minutes at <=> iner temperature of 1050 - 1100. ⁰ C and 955 - 985 ⁰ C. solution annealed and tempered from 710 - 740 ⁰ C. This stress-reducing heat treatment ensures sufficient mechanical strength and satisfactory microstructures.

Eine Anwendung des Verfahrens für Leitungen im eingebauten Zustand ist aufgrund der nicht vorhandenen Baufreiheit und der damit verbundenen Unsicherheiten in der Temperaturbeherrschung nicht möglich.An application of the method for cables in the installed state is not possible due to the lack of space and the associated uncertainties in the temperature control.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist, bei der Spannungsreduzierenden Wärmebehandlung den Aufwand wesentlich zu reduzieren und eine gesicherte Verlängerung der Lebensdauer zu erreichen.The aim of the invention is to significantly reduce the effort in the voltage-reducing heat treatment and to achieve a secure extension of the service life.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die spannungsreduzierende Wärmebehandlung durch ortsveränderliche Wärmebehandlungseinheiten durcfc^f uhren.The invention is based on the object, the voltage-reducing heat treatment by portable heat treatment units durcfc ^ f watches.

Dies wird dadurch erreicht, daß um das im eingebauten Zustand verbleibende Bauteil, abschnittsweise ein oder mehrere Widerstandserwärmungs-Glühgürtel gelegt werden,bei festzulegenden Haltezeiten mit 1050 °C/Luft lösungsgeglUht und in zwei Stufen mit 920 °C/Luft und 700 °C/Luft vergütet wird, danach der oder die Widerstandserwärmungs-Glühgürtel um einen.This is achieved by placing one or more resistance heating glow belts in sections around the component remaining in the installed state, solution cooling at 1050 ° C. / air with fixed hold times and with 920 ° C. / air and 700 ° C. / air in two stages then the resistance heating glow belt (s) is tempered by one.

weiteren Abschnitt versetzt und die Endbereiche des behandelten Abschnittes einbezogen werden, wobei der oder die Y/iderstandserwärmungs-Glühgürtel auf dem Bauteil abschnittsweise versetzt werden.offset further portion and the end portions of the treated portion are included, wherein the or the Y / iderungsserwärmungs Glühgürtel be offset on the component in sections.

Dies wird so erreicht, daß ein Glühgürtel schrittweise versetzt wird, daß zwei Widerstands^rwärmungs-Glühgürtel nach der Pilgerschrittweise versetzt werden, daß zwei Widerstandserwärmungs-Glühgürtel schrittweise von den Enden des Bauteiles zur Mitte versetzt werden oder daß mehrere Widerstandserwärmungs-Glühgürtel gleichzeitig betrieben und versetzt werden.This is accomplished by incrementally displacing an annealing belt so as to place two resistance heating anneal belts in a pilgrim step manner, by stepping two resistance heating anneal belts stepwise from the ends of the component to the center, or by simultaneously operating and displacing a plurality of resistance annealing filaments become.

Ausführungsbeispie1Ausführungsbeispie1

Nach den komplexen Werkstoffuntersuchungen an Proben aus der Hochdruck-Dampfsammelleitung eines Wärmekraftwerkes ist nach einer Betriebszeit von durchschnittlich· 150.000 Stunden festgestellt worden, daß erhebliche Schädigungen eingetreten sind.After the complex material tests on samples from the high-pressure steam manifold of a thermal power plant, it has been established after an operating time of on average 150,000 hours that significant damage has occurred.

Nach Untersuchungen auf Risse mit positivem Ausgang konnte entschieden werden, daß eine spannungsreduzierende Wärmebehandlung zur Lebensdauerverlängprung führt. Die Hochdruckdampfsammellpitung wurde freigelegt, die Halter und Auflagen demontiert und von beiden Seiten oder von einer Seite zwei Widerstandserwärmungs-Glühgürtel als Baueinheit um die leitung gelegt.After investigations on cracks with a positive outcome, it could be decided that a stress-reducing heat treatment leads to extended lifetime. The high-pressure steam collection vent was uncovered, the brackets and supports dismantled, and two resistance-heating glowbelt assemblies placed around the line from both sides or from one side.

Die Glühgürtel bestehen aus in Isolierkörper gelegte Widerstandsdrähten und sind gegenüber der Umgebungsluft wärmeisoliert. Als Spannungsquelle werden Schweißmaschinen verwendet, die im Zusammenhang mit den Glühgürteln eine günstige und einfache Temperatursteuerung .gewährleisten. Die unmittelbare spannungsreduzierende Wärmpbehandlung wird mit einem Lösungsglühen bei einer Temperatur von 1050 ⁰C/ Luft begonnen und danach eine zweimalige Vergütung bei einer Temperatur von 920 °C/Luft und 700 °C/Luft durchgeführt. Die Haltezeiten richten sich nach dem Material und den Abmessungen und werden im Bereich von 30 bis 60 Minuten festgelegt. Nach Abschluß der Wärmebehandlung· in den je-The annealing belts consist of resistance wires laid in insulating bodies and are thermally insulated from the ambient air. Welding machines are used as the voltage source, which ensure favorable and simple temperature control in connection with the glow belts. The direct voltage reducing Wärmpbehandlung starting with a solution heat treatment at a temperature of 1050 ⁰ C / air, and then carried out two times of annealing at a temperature of 920 ° C / air, 700 ° C / air. The holding times depend on the material and the dimensions and are set in the range of 30 to 60 minutes. After completion of the heat treatment, in the

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weiligen durch die Glühgürtel festgelegten Abschnitte werden die Baueinheiten entsprechend der gewählten Versetzungsmethode weitergerückt. Dabei sind die neuen Abschnitte so zu wählen, daß diese sich mit den bereits behandelten Abschnitten überlappen.The sections defined by the annealing belts move the units according to the chosen dislocation method. The new sections should be selected so that they overlap with the sections already discussed.

Danach erfolgt die erneute Wärmebehandlung nach den Temperaturstufen und Haltezeiten.Thereafter, the renewed heat treatment according to the temperature levels and holding times.

Für Formstücke und Rohrbogen sind die Widerstandserwärmungs-Glühgürtel entsprechend anzupassen und nach der gleichen Technologie zu behandeln. Sollten bei einer Wärmebehandlung örtliche Behinderungen durch 'Konstruktionsteile, Anlagenteile oder Wände bestehen, ohne daß deren Demontage möglich ist, so sind die Leitungsteile vollständig zu demontieren und auf einen geeigneten Behandlungsplatz zu transportieren. Die Wärmebehandlung erfolgt dort na Ch_- der beschriebenen Technologie. Nach der Behandlung wird dieser Leitungsteil wieder montiert.For fittings and elbows, the resistance heating glowbelt shall be adapted and treated according to the same technology. If, during a heat treatment, there are local obstructions due to construction parts, plant components or walls without their disassembly being possible, the pipe parts must be completely dismantled and transported to a suitable treatment site. The heat treatment takes place there on Ch _- the described technology. After treatment, this part of the pipe is reinstalled.

Nach der Spannungsreduzierenden Wärmebehandlung der gesamten Leitung werden Proben entnommen und einer komplexen Werkstoffuntersuchung unterzogen.After stress-reducing heat treatment of the entire pipe, samples are taken and subjected to a complex material examination.

Als Indikator für eine ordnungsgemäße Wärmebehandlung, d. h. für eine Verlängerung der Lebensdauer, ist die Verringerung bzw. das Verschwinden von M₀-Karbld anzusehen. Nach erfolgreicher Wärmebehandlung wurden für die Hochdruck-Dampf Sammelleitung folgende Zeitstandwerte erreicht:As an indicator of a proper heat treatment, ie for an extension of the life, the reduction or disappearance of M ₀ -Karbld is considered. After successful heat treatment, the following creep ruptures were achieved for the high-pressure steam manifold:

betriebsbeansprucht nach lösungsgeglühtOperational claimed after solution annealed

durchschnittlichaverage

150.000 Std.150,000 hours

500 ⁰C 550 ⁰C 600 ⁰C 500 ⁰C 550 ⁰C 600 ⁰C 5 00 ⁰ C 550 ⁰ C 600 ⁰ C 500 ⁰ C 550 ⁰ C 600 ⁰ C

Zeitdehngrenzecreep limit

£ .j/10000 h 90 50 20 190 75 40£ .j / 10000 h 90 50 20 190 75 40

ZeitstandfestigkeitCreep strength

I _B/10000 h 120 75 45 >200 100 45 I _B / 10000 h 120 75 45> 200 100 45

Diese Werte gewährleisten für diese Leitung pine solche verlängerte Lebensdauer, daß der Aufwand für die Behandlung und die erreichte Verlängerung ein günstiges ökonomisches Aufwands-Nutzen-Yerhältnis erreicht. Die Anzahl der zu verwendenden Glühgürtel und die Versetzungstechnologie richten sich nach den vorhandenen Arbeitskräften und dem durchzuführenden Arbeitsurnfang für die Behandlung auf einem gesonderten Platz. Die.Erfindung ist ebenfalls für dickwandige Kesseltrommeln im eingebauten Zustand anwendbar.These values ensure such a prolonged life for this line pine that the expense of treatment and the lengthening achieved achieves a favorable economic cost-benefit ratio. The number of annealing belts to be used and the dislocation technology depend on the existing labor force and the treatment to be performed for the treatment in a separate place. Die.Erfindung is also applicable for thick-walled boiler drums when installed.

Claims

invention claim

1. A method for stress-reducing heat treatment of a time-stand-damaged component from a heat

Power plant for the purpose of life extension, characterized in that the remaining in the installed state component sections "one or more resistance heating glow belts are solution-annealed at fixed holding times with 1050 ° C / air and in two stages with 920 ° C / air and 700 ° C / air, then the resistance heating annealing belt (s) are displaced by a further section and the end portions of the treated section are retracted.

2. The method according to item 1, characterized in that the one or more ..resistance heating annealing belts are offset in sections on the component.

5. The method according to item 1, characterized in that an annealing belt is gradually shifted.

4. Method according to item 1, characterized in that two resistance heating glowbelt are displaced in the pilgrim step manner.

5. The method according to item 1, characterized in that two resistance heating annealing belt are gradually offset from the ends of the component to the center.

6. The method according to item 1, characterized in that a plurality of resistance heating annealing belts are operated and offset simultaneously.