از اجزاء مهم بويلرها هدر سوپرهيترها و ري هيترها هستند كه به دليل تحمل درجه حرارت و فشار بالا از اهميت ويژه اي برخوردارهستند. از آسيب هاي رايج اين هدرها ترك خوردگي محل جوش لوله هاي متصل به هدرها بوده كه تحت تاثير خزش و خستگي ناشي از انبساط حرارتي آماده
شكستگي مي شوند . از معضلات بويلر نيروگاه توس ترك خوردگي جوش لوله هاي متصل به هدر سوپرهيتر شماره 2 مي باشد . در پروژه حقيقاتي تعريف شده به منظور بررسي موضوع فوق، ابتدا آزمايش هاي ريزساختاري محل نقص انجام گرديد كه نتيجه اين آزمايش ها طبيعي بودن ريزساختار فلز محل نقص را نشان داد . در ادامه پروژه با كمك نرم افزارهاي شبيه سازي دامنه حركتي ناشي از انبساط و انقباض هدر در
جهات مختلف بررسي گرديد . نتيجه اين شبيه سازي ها اين بود كه هدر در جهت انبساط لوله هاي متصل به آن نمي تواند به صورت مناسب منبسط شود، اين عدم انبساط باعث تمركز تنش بيش از حد به محل جوش لوله هاي متصل به هدر مي شود. با اندازه گيري انبساط محلي هدر در جهات مختلف نتيجه فوق تاييد شد و علاوه بر آن در شرايط خاصي از درجه حرارت و فشار درحين راه اندازي واحد، اندازه گيري نشان داد كه دو سر هدر به سمت پائين و وسط هدر به سمت بالا حركت مي كند. محاسبات و بررسي هاي شبيه سازي نشان مي دهد، پائين آمدن دو سر هدر به علت نقص طراحي باعث بالا رفتن سطح تنش در محل جوش لوله هاي متصل به هدر شده و با تمركز تنش ناشي از عدم انبساط جمع مي شود، لذا تاثير اين دو عامل با هم باعث افزايش تنش و شكست زود هنگام جوش لوله ها كه با خم خاصي به دو سر هدر متصل گرديده اند مي شود . بالا رفتن وسط هدر در سطح تنش لوله هاي وسطي تاثيري ندارد و اندازه گيري محلي نشان داد كه انبساط لوله هاي وسط هدر متناسب با افزايش درجه حرارت صورت مي گيرد، بنابراين تنش در اين دسته از لوله ها از حد تحمل خارج نمي شود و اين دو از عوامل مهم نشكستن لوله هاي وسط هدر مي باشند.
محسن كهرم دانشيار دانشكده مهندسي دانشگاه فردوسي مشهد
سيد عبدالكريم سجادي استاديار دانشكده مهندسي دانشگاه فردوسي مشهد
قاسم بهادري قسمت تعميرات مكانيك شركت مديريت توليد برق توس
مسعود مهديزاده دانشجوي كارشناس ارشد
