Томские ученые предложили рентгеновскую диагностику труб электростанций

МОСКВА, 16 февраля. /ТАСС/. Ученые Томского политехнического университета предложили использовать для оценки свойств стали, из которой изготовлены трубы электростанций, рентгеновскую дифракцию, рассказали ТАСС в пятницу исследователи. Этот способ редко используют сегодня, но он позволяет увидеть изменения в атомной структуре металла и узнать, как изменились свойства материала. Результаты экспериментов описаны в журнале Metals and Materials International. "Этот способ чрезвычайно чувствителен к изменениям в микроструктуре изучаемого материала: с помощью отраженных рентгеновских лучей мы с очень большой точностью наблюдаем поведение атомов в металле прямо в процессе нагрева. Рассматривая сталь на уровне кристаллической решетки, можно делать выводы о том, как материал поведет себя на макроуровне: улучшит ли он свои свойства или наоборот", - сказал ТАСС один из авторов исследования, сотрудник инженерной школы энергетики ТПУ Роман Фисенко. В процессе эксплуатации сталь паровых труб деградирует из-за силовых, температурных и радиационных нагрузок. Эти изменения нужно понимать, чтобы диагностировать текущее состояние материала и прогнозировать остаточный ресурс. Продлить срок службы стали можно, если восстановить металл и сварные соединения термической обработкой (чередой нагревов и охлаждений). Этот метод используют для регенерации или обеспечения необходимых свойств стали через изменение ее структуры уровне атомов. Эффективность восстановления проверяют по-разному - измерением твердости, ультразвуковыми исследованиями и прочим. По словам ученых ТПУ, эти методы учитывают не все факторы, которые влияют на долговечность металла: например неоднородность поверхности, атомные и структурные процессы. Без понимания этих моментов термическая обработка может ухудшить свойства стали и ускорить ее разрушение. Эксперимент Научный коллектив под руководством доцента Людмилы Любимовой при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований использовал для оценки состояния металла дифракцию рентгеновских лучей. Для экспериментов ученые использовали старую сталь распространенной марки. Фрагмент трубы возрастом 13 лет многократно нагревали до 800 градусов и охлаждали до 500. С помощью рентгеновского дифрактометра ученые увидели, как изменялась кристаллическая решетка металла. Полученные данные, по словам ученых, позволяют однозначно, не "на глазок", говорить о том, что сталь изменила свои свойства после термической обработки в лучшую сторону и что использованный метод восстановления оказался эффективен. Метод рентгеновской дифракции с большой точностью может показать текущее состояние элементов, работающих под давлением в теплообменном оборудовании, срок службы стали и потенциал использования восстановительной термообработки в каждом конкретном случае.