ارزیابی طول عمر بخشهای تحت فشار بویلر

شرکتهای اجرایی، نیازمند ارزیابی خطر شروع ترک خوردگی و انتشار آن در تجهیزات تحت فشار بویلر برای شرایط مختلف بهره برداری می باشند. برای این منظور با استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری شرایط و وضعیت لوله ها و جمع کننده های آب را تحت دمای بالا ارزیابی می نمایند. نرم افزار تعیین عمر بویلر و شبیه سازی سیستم آن معروف به BLESS برگرفته از (Boiler Life Evaluation & Simulation System) نمونه ای از این نوع نرم افزارها می باشد که توسط مؤسسه EPRI طراحی گردیده است. این نرم افزار قادر است که شروع ترک خوردگی و رشد آنرا مدلسازی و شبیه سازی نماید.
این نرم افزار قادر است که مدت زمان لازم برای شکل گیری و شروع ترک خوردگی و همچنین رشد و انتشار آن را تا نقطه شکست و خرابی برای انواع مختلف ساختمان هندسی لوله ها و جمع کننده ها و همچنین شرایط بهره برداری محاسبه نماید.
محققان، مکانیزمهای کلی شکل گیری آسیب و همچنین محل و موقعیت آنرا در جمع کننده ها تشخیص داده اند. آنها با استفاده از مجموعه اطلاعات میدانی، و تحلیل نتایج آزمایشهای غیر مخرب و همچنین آزمایشهای متالوگرافی توانسته اند بدین نتایج دست یابند.
با توجه به اینکه خزش و خستگی ناشی از خزش بعنوان اساس مکانیزم شروع آسیب تشخیص داده است، بر همین اساس مدلهای ساده ای را برای تحلیل تنش و همچنین مدلهائی را برای شروع ترک خوردگی و انتشار آن بدست آورده شد که همگی آنها در نرم افزار BLESS مدلسازی گردیده اند.
ترک خوردگی در حفره های مفاصل، بعنوان یک مشکل اساسی در جمع کننده ها ظاهر شده است. علت اصلی این ترک خوردگی آسیب ناشی از خستگی خزش است که شکاف اکسیدی ایجاد شده بواسطه بهره برداری دوره ای در شکل گیری آن کمک می نماید.
بررسی اطلاعات جمع آوری شده نشان داده است که جمع کننده های خروجی سوپر هیترهای ثانویه و همچنین شکل هندسی خاص مفاصل و رابطها، آمادگی بیشتری برای شروع ترک خوردگی داشته اند.
ترک خوردگی نسبتا در اوایل عمر جمع کننده ها (پبیشتر از 50% عمر کلپ) آغاز می گردد و سپس در طی چند سال رفته رفته منتشر می شود.
نمایش و نظارت میدانی نشان داده است که درجه حرارتی محلی فلز و نرخ افزایش آن در حوزه های لوله می توانند بعنوان عامل جدی تر از اندازه گیری شرایط بخار برای تشخیص شروع ترک خوردگی در نظر گرفته شوند. براساس این مشاهدات، توانسته اند مکانیزم تنش، خستگی خزش، شروع ترک خوردگی و نحوه انتشار آن را در نرم افزار BLESS مدلسازی و پیاده نمایند.
علیرغم اینکه مشکل ترک خوردگی در قسمت مفاصل و رابطها در نیروگاههای اروپا و آمریکا بسیار رایج می باشد، اما روش تشریح شده برای تشخیص و نرم افزار مذکور اولین روش علمی و کمی برای تشخیص یک چنین ترک خوردگی هایی می باشد. با توجه به رشد کند ترک خوردگی در طی یک دوره طولانی، روشهای بازرسی می توانند مؤثر باشند.
منابع:

Excutive Summary, Materials, Bless Code User Manua, European Replica Data Base Evaluation, Guidelines for MDE of Heavy Section Components, Super heoter / Reheater Tubes
مؤسسه تحقیقاتی EPRI - آمریکا http://www.epri.com