Автореферат (1143675)
Текст из файла
На правах рукописиБОРОВСКОЙ Александр СергеевичРАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИСВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЙИЗ ХРОМОМОЛИБДЕНОВАНАДИЕВОЙ СТАЛИСпециальность 05.16.01 – Металловедение и термическая обработка металлов и сплавовАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукСанкт-Петербург – 2019Работа выполнена в Обществе с ограниченной ответственностью «Территориальнаякомпания «ОМЗ-Ижора», г. Санкт-Петербург, КолпиноНаучный руководитель:доктор технических наук Титова Татьяна Ивановна,генеральный директор, научный руководитель Научно-исследовательского центраООО «Территориальная компания «ОМЗ-Ижора» (г. Санкт-Петербург, Колпино)Официальные оппоненты:доктор технических наук, профессор Горынин Владимир Игоревич,главный научный сотрудник подразделения "Корпусные стали и наноматериалы"НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей» (г.
Санкт-Петербург)доктор технических наук, доцент Андреев Андрей Константинович,старший преподаватель факультета низкотемпературной энергетики ФГАОУ ВО«Санкт-Петербургскийнациональныйисследовательскийуниверситетинформационных технологий, механики и оптики» (г. Санкт-Петербург)Ведущая организация:ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский горный университет» (г. Санкт-Петербург)Защита состоится « 06 » июня 2019г. в 16 00 часов на заседании диссертационногосовета Д 212.229.03 при Федеральном государственном автономном образовательномучреждениивысшегообразования«Санкт-Петербургскийполитехническийуниверситет Петра Великого» по адресу: 195251, г. Санкт-Петербург,ул. Политехническая, 29, главный корпус, ауд.
118.С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГАОУ ВО«СПбПУ» и на сайте www.spbstu.ru.Автореферат разослан "" ____________ 2019г.Ученый секретарьдиссертационного совета Д 212.229.03кандидат технических наукШвецов О.В.2ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность работы. Для решения задач импортозамещения и глубокойпереработкинефтинеобходимаширокомасштабнаямодернизациянефтеперерабатывающих предприятий РФ, что требует большого количествакрупногабаритныхнефтехимическихреакторов(НХР),изготовленныхпосовременным проектам и работоспособных длительный срок при высоких давлениии температуре в регионах с низкими климатическими температурами.По имеющимся данным, в РФ основой топливно-энергетической отраслиявляются27крупныхнефтеперерабатывающихзаводов(НПЗ).Износоборудования и устаревшие технологии гидрокрекинга большинства этих НПЗ несоответствуют современным требованиям к переработке сырья и к производствувысококачественных автомобильных бензинов.Современные крупногабаритные НХР изготавливаются за рубежом и в РФ попроектам компаний Chevron, Exxon Mobil, CB&I, Texaco и других в соответствиисо стандартами ASME Code.
В качестве основного материала для изготовлениякорпусов нового поколения НХР, в том числе реакторов гидрокрекинга нефти,работающих при высокой температуре и давлении водорода, используют сталихромомолибденовой композиции повышенной прочности с дополнительнымлегированием ванадием.
До 2008 года в РФ отсутствовал опыт изготовления НХРиз такой 2,25Cr-1Mo-V стали марок SA-336M F22V, SA-542M Tp.D cl.4a и SA182M F22V по ASME Code. Поэтому при освоении производства корпусовкрупногабаритных НХР из 2,25Cr-1Mo-V стали с высоким уровнем служебныхсвойств потребовались исследования в области сварки и послесварочнойтермической обработки. При этом изготовление корпусов НХР из толстостенныхпоковок и листовых заготовок из 2,25Cr-1Mo-V стали было невозможно безрешения ряда технологических проблем, основные из которых – обеспечениетребуемых высоких служебных свойств и одновременное предотвращениеобразования трещин при сварке и термической обработке. Следует отметить, чтосварные соединения 2,25Cr-1Mo-V стали склонны к образованию холодных трещини трещин повторного нагрева (ТПН), которые недопустимы в крупногабаритныхсосудах давления и требуют дорогостоящего ремонта сваркой с последующимотпуском, что снижает запас прочности конструкции.3В связи с изложенным, целью работы является разработка технологиипослесварочной термической обработки металла корпуса крупногабаритных НХР,гарантирующей проектный высокий уровень служебных свойств и исключающейобразование дефектов типа трещин, на основе комплексных исследованийструктуры, фазового состава и механических свойств металла сварных соединений2,25Cr-1Mo-V стали с учетом влияния на них температурно-временных параметровпослесварочной термической обработки.В соответствии с целью работы были поставлены и последовательно решеныследующие задачи применительно к металлу сварных соединений 2,25Cr-1Mo-Vстали:- Определить влияние тепловых параметров сварки на структуру и свойства металласварных соединений для формирования исходной структуры, позволяющейобеспечить после отпуска требуемые служебные свойства;-Исследоватьвлияниетемпературно-временныхпараметров(ТВП)послесварочной термической обработки на структуру, фазовый состав имеханические свойства металла шва и зоны термического влияния (ЗТВ) дляопределения параметров отпусков, позволяющих обеспечить требуемые служебныесвойства металла сварных соединений;- Определить влияние ТВП послесварочного отпуска на склонность металласварных соединений к образованию холодных трещин на основе аналитических иэкспериментальных методов оценки склонности металла к хрупкому разрушению,в том числе под воздействием водорода, расчетных методов оценки распределениятемпературных полей при послесварочном отпуске;- Определить влияние температуры послесварочного отпуска на склонностьметалла шва к образованию ТПН с помощью физического моделирования,натурных испытаний и анализа их результатов;- На основании данных по влиянию режима отпуска на механические свойства и насклонность металла сварных соединений к образованию холодных трещин и ТПНразработатьтехнологиюпослесварочнойтермическойобработкикрупногабаритных сварных соединений корпуса НХР;- Выполнить апробацию и внедрение результатов работы в промышленноепроизводство сварных корпусов НХР из 2,25Cr-1Mo-V стали.4Научная новизна (положения, выносимые на защиту):1.
Определены особенности структурного состояния и фазового состава металлашва сварных соединений 2,25Cr-1Mo-V стали после послесварочных отпусков вдиапазоне температурно-временного параметра Ларсена-Миллера (параметраотпуска) PLM от 13,0 до 21,1 и определены критические точки AC1 и AC3 на основетермокинетической диаграммы.2. Установлены зависимости механических свойств металла сварных соединений2,25Cr-1Mo-V стали от параметра послесварочного отпуска, определен диапазонпараметра отпуска PLM от 20,4 до 21,1, в котором обеспечиваются требуемыекратковременные механические свойства.3.
Выявлено влияние водорода на сопротивление хрупкому разрушению металласварных соединений 2,25Cr-1Mo-V стали в зависимости от температурыпослесварочной термической обработки, предложены параметры проведениянизкотемпературного режима термической обработки при 350°С для эффективногоудаления водорода.4. Исследовано влияние температурно-временных параметров послесварочногоотпуска на сопротивление хрупкому разрушению металла шва и ЗТВ сварныхсоединений 2,25Cr-1Mo-V стали, позволившее установить параметры проведенияпромежуточных отпусков, исключающие образование холодных трещин.5.
Определена температура наибольшей склонности металла шва 2,25Cr-1Mo-Vстали к образованию трещин повторного нагрева.6. Определены температурно-временные параметры послесварочной термическойобработки крупногабаритных сварных соединений 2,25Cr-1Mo-V стали корпусовНХР, обеспечивающие одновременно высокий комплекс их служебных свойств иотсутствие трещин.Практическая значимость работы:1. Разработана и впервые в РФ внедрена в серийное промышленное производствокомплекснаятехнологияпослесварочнойтермическойобработкикрупногабаритных сварных соединений корпусов НХР из 2,25Cr-1Mo-V стали,обеспечивающая высокий комплекс их служебных свойств и исключающаяобразование трещин.2. Разработана и впервые в РФ применена при изготовлении корпусов НХР из52,25Cr-1Mo-V стали в толщинах до 290 мм технология низкотемпературнойдегидрогенизационной термической обработки, позволяющая эффективно удалитьдиффузионно-подвижный водород, сократить количество высоких отпусков сцелью сохранения запаса прочности и уменьшения сроков и себестоимостиизготовления корпусов НХР.3.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
