Μελέτη συγκολλήσεων αυλών υπέρθερμου ατμού

Abstract

Αντικείμενο μελέτης της παρούσας διπλωματικής είναι η συγκόλληση αυλών υπέρθερμου ατμού με τη μέθοδο GTAW. Συγκεκριμένα, οι αυλοί είναι επιβελτιωμένοι χάλυβες με μεγάλη αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις. Οι αυλοί χρησιμοποιούνται στους θερμικούς σταθμούς της ΔΕΗ για την παραγωγή υπέρθερμου ατμού. Πρέπει να σημειωθεί ότι η συγκόλληση και η συναρμολόγηση των αυλών πραγματοποιούνται στην εταιρία ΣΤΑΛΚΟ Α.Β.Ε, η οποία εδρεύει στην Α' Βιομηχανική Ζώνη του Βόλου. Η μεθοδολογία η οποία ακολουθήθηκε κατά την εκπόνηση της διπλωματικής είναι η ακόλουθη. Αρχικά έγινε η παραλαβή των αυλών (13CrMo44, 15Μο3, 10CrMo9.10) με συγκόλληση από την εταιρία ΣΤΑΛΚΟ Α.Β.Ε. Στη συνέχεια κατασκευάστηκαν δοκίμια εφελκυσμού, κάμψεως, μικροδομής και σκληρότητας για κάθε αυλό σε μηχανουργείο της περιοχής. Στην ΕΒΕΤΑΜ πραγματοποιήθηκαν οι δοκιμές εφελκυσμού και κάμψεως. Στη συνέχεια μελετήθηκε η μακροδομή και η μικροδομή του μετάλλου βάσης, της θερμικά επηρεαζόμενη ζώνη και η λίμνη συγκόλλησης και έγινε σκληρομέτρηση των δοκιμίων με τη μέθοδο Vickers στο Εργαστήριο Υλικών στο Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Βιομηχανίας του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας. Λόγω της χρήσης των συγκεκριμένων αυλών είναι απαραίτητο να ικανοποιούνται υψηλές τεχνικές απαιτήσεις στη διαδικασία της παραγωγής και τους κανονισμούς ελέγχου, ώστε να διασφαλιστεί η διάρκεια και η αξιοπιστία τους στο πέρασμα του χρόνου. Για να ελεγχθεί επομένως η ποιότητα της συγκόλλησης και η αξιοπιστία των αυλών είναι απαραίτητο να διενεργηθούν οι παραπάνω δοκιμές, οι οποίες βασίζονται σε Ευρωπαϊκά και διεθνή πρότυπα. Μετά το πέρα των δοκιμών προέκυψε τα εξής συμπεράσματα. Κατά τη δοκιμή εφελκυσμού η θραύση προήλθε στο μέταλλο βάσης και η τάση θραύση και η τάση διαρροής κυμαίνονται στα επιτρεπόμενα όρια και στη δοκιμή κάμψης δεν παρατηρήθηκαν ρωγμές. Κατά τη μελέτη της μακροδομής δεν παρουσιάστηκαν πόροι ή εγκλέισματα (εκτός από το δοκίμιο 13CrMo44). Κατά χαρτογράφηση της μικροδομής ήταν δυνατό να γίνει και ο χαρακτηρισμός της. Τέλος με τη μικροσκληρομέτρηση είναι δυνατό να προσδιορισθεί ο ρυθμός πρόσδοσης θερμότητας κατά τη συγκόλληση. Ως συμπέρασμα όλων αυτών προκύπτει ότι στη περίπτωση και των τριών τύπων χαλύβων, οι συγκολλήσεις των αυλών πληρούν τις προϋποθέσεις των προτύπων.