Ремонт поверхностей нагрева

Повреждения трубной системы. Существуют четыре вида повреждений системы котла:

1. Увеличение диаметра труб – диаметр кипятильных и экранных труб увеличивается в результате их перегрева при нарушении циркуляции котловой воды или отложения на их внутренней поверхности накипи или шлама. При замедлении циркуляции воды, в трубе образуется паровой мешок. Коэффициент отдачи тепла от пара к стенке значительно ниже, чем от воды к стенке. При полном прекращении циркуляции воды труба разрывается. В змеевиках пароперегревателя диаметр может увеличиваться из-за засорения, уменьшения скорости движения пара, местного повышения температуры газов перед пароперегревателем, при нарушении топочного режима, отложений накипи при забрасывании воды в пароперегреватель.

2. Износ (истирание) стенок труб. При увеличенных скоростях запыленного газового потока (особенно при сжигании твердого топлива с высокой зольностью) стенки труб подвергаются абразивному истиранию и становятся тоньше. Наибольший износ происходит в местах увеличения скорости, изменения потока газов, в местах завихрений, в которых увеличивается концентрация золы, а также более интенсивно подвергаются износу креплению труб, манжет, крючков, хомутов, трубы экранов, огибающие амбразуры (горелок), через которые выходит с большой скоростью поток угольной пыли. Стенки труб изнашиваются также от струй пара из обдувочных аппаратов. Низкотемпературные поверхности нагрева (экономайзер, воздухоподогреватель) изнашиваются от воздействия дроби (отчистки). Для определения истирания используются ультразвуковые толщеномеры.

3. Коробление и изгиб труб и змеевиков. Процессе эксплуатации экранные трубы изгибаются и выступают из общего ряда. Причиной этого является зажатие камер нижних барабанов или отдельных труб при проходе через обмуровку из-за недостаточного зазора для термического расширения. Змеевики пароперегревателя коробятся с большей степенью, чем отдельные трубы. В следствии обгорания и обрыва подвесок, выпадения дистанционных гребенок (распорок между рядами)коробление змеевиков происходит также из-за неравномерного натяга при их установке. Змеевики труб экономайзера коробятся и выступают из общего ряда в меньшей степени, чем змеевики пароперегревателя. Причинами коробления могут быть недостаточная жесткость и смещение опор, обрывы подвесок.

4. Коррозионные разъедания поверхности труб. На наружной и внутренней поверхности труб в результате коррозионных процессов появляются оспенный, язвенный, и раковинный, которые могут превратиться в свищи. Наружное разъедание обнаруживают при осмотре труб после их отчистки от шлака. Чтобы проверить коррозии на внутренней поверхности, вырезают участки труб и сдают в металлолабораторию. Свищи в сварных швах обнаруживаются во время эксплуатации. При гидравлическом испытании перед ремонтом отмечают места течи. Главными причинами образования свищей являются дефекты сварки (трещины, непроварены, шлаковые включения, смещения труб).

Изготовление трубных элементов котла.

Устройство плаза. Для изготовления труб и змеевиков пользуются чертежом, на котором приведены длины прямых участков, радиусы, углы изгибов и другие данные, которые определяют форму и размеры элемента. Однако чертеж применяют при небольшом количестве изготавливаемых элементов. При изготовлении змеевиков сложной формы и большого количества значительных габаритов, используют плаз. Он представляет собой металлический лист, на котором вычерчены натуральные величины, изготавливаемых труб и змеевиков, а также элементы котла, к которым они крепятся. На плазу также привариваю планки, ограничивающие дуги, ограничители концевые, которые служат для точного направления труб при их укладывании на плаз и ограничении габаритов, изготавливаемых элементов. Для разметки трубы под гнутье, откладывают длину прямого участка, а затем длину гнутого участка, которая определяется по формуле L=0,0175∙α∙R, где α – угол изгиба в градусах, а R – радиус гнутья в миллиметрах. Если на трубе должно быть два гнутых участка, то откладывают их длины, затем длину прямого участка между ними.

Сборка и классиферка труб и змеевиков

Перед проверкой гнутых труб по чертежам и при вычерчивании труб на плазу, убеждаются в правильности расположения элементов котла, к которым крепятся трубы. Изготовленные и обрезанные трубы укладываются на плаз, подгоняют их углы загиба и длины до точного совпадения с размеченными линиями на плазу. Далее проверяют наружные диаметры и толщину стыкуемых труб. При наличии разницы более одного миллиметра, раздают конец трубы меньшего диаметра. Трубы, диаметром до 83 мм и толщиной стенки до 6мм (экранные трубы) можно раздавать холодным способом, если нужно увеличить диаметр не более, чем на 3%. В остальных случаях нагревом до 900°С. Разность толщин труб должна быть не более 15% от средней толщины труб, а при изготовлении труб пароперегревателей не более 5%. Расстояния от шва до начала закругления трубы берут не менее 50мм для котлов с давлением до 6Мпа и 70мм для котлов свыше 6Мпа. Расстояние между соседними стыками должно быть не менее 150мм. Окончив проверку на плазу, производят прихватку труб, а затем сварку всех участков. Сваренные трубные элементы устанавливают для проверки на плаз. Смещение стенок может быть не более 0,5мм. Отклонение осей труб не более 1мм в расстоянии или на длине 200мм.

Ремонт поверхностей нагрева на месте монтажа

Работы по устранению небольших повреждений элементов поверхностей нагрева производят на месте установки без их демонтажа. Покоробленные участки трубы подбивают и рихтуют на вторых участках. В тех случаях, когда смещение или прогиб труб меняет шаг или выводит их из плоскости ряда более, чем на 10мм, небольшие смещения или прогибы возмещают без нагрева. Места искривленных или значительно деформированных труб перед правкой нагревают до 1050°С. Трубы правят в интервале температур 1050-750°. При остывании больше нижнего предела, повторно нагревают. Подгибку углеродистых труб пароперегревателей при радиусе подгибки равным трем диаметрам трубы и более, можно производить как в горячем, так и в холодном состоянии. При подгибке на больший угол и размер, нагревают участок труб до 1100-1150°С, выдерживают при этой температуре не более одной минуты, затем медленно охлаждают. Нижний предел температуры не допускается ниже 950°С при подгибке. Иногда требуется раздвижка труб, которая осуществляется с помощью винтовых приспособлений. Рихтовку труб производят также с помощью реечного домкрата. Домкрат закрепляют на трубе, которая подвешивается на соседних исправных трубах. Труба на которой закрепляется домкрат входят проушины двух скоб, которые с помощью прутка закрепляются на трубы, не требующие рихтовки. При вращении рукоятки домкрата покоробленные трубы вводятся в общий ряд.

Замена поверхностей нагрева, которые нельзя отремонтировать, удаляют и заменяют новыми или отремонтированными. Их вырезают с помощью абразивных дисков. При разметке трубы для обрезки, соблюдают следующие условия:

1. В месте реза труба не должна иметь дефектов.

2. Должна быть обеспечена возможность заварки стыка с обеих сторон.

3. Расстояние сварного шва до изгиба трубы не менее 70мм, а между соседними сварными стыками - 150мм.

Особенности ремонта мембранных поверхностей.

Замену участка труб мембранной панели производят по следующей технологии: после определения длины заменяемого участка, по его углам плавника просверливают четыре отверстия диаметром 10мм. Общая длина вырезаемых участков должна быть не менее 500мм. Плавники разрезают вдоль дефектного участка. Вставку устанавливают с зазором между концами труб с одной стороны 1,5+/-0,5мм, с другой стороны – 1+/-0,5мм и закрепляют, стык с большим зазором сваривают в первую очередь. Также приводят стыковку, прихватку и сварку. В образовавшиеся технологические окна в районе стыков вваривают подогнанные пластины.

Гидравлические испытания

После установки труб, производят их гидравлические испытания. Для этого устанавливают заглушки, трубу или змеевик заполняют водой и гидравлическим насосом создают давление. Трубы на высокое давление 10-15МПа испытывают на давление 1,25*P_раб. Трубы давление до 6Мпа испытывают двойным давлением. После испытания воду из труб удаляют продувкой сжатым воздухом.