Высокого давления

Ремонт барабанов котлов

Урок № 9

Самостоятельная работа.

Выполнить схему и пояснить последовательность наложения швов при варке заплаты

Рис.2.19. Последовательность наложения швов при варке заплаты.

В процессе эксплуатации барабанов котлов высокого давления регулярно проводится контроль их металла. При контроле иногда обнаруживают дефекты листа днищ или обечаек барабанов, обусловленные качеством металла, дефекты котельного производства или дефекты, возникшие при эксплуатации или ремонте.

К числу металлургических дефектов относятся расслоения в листах, выходящие на поверхность листа, на поверхность трубных отверстий или кромку лазового отверстия.

Вследствие наличия остаточных напряжений в процессе эксплуатации могут возникать трещины в сварных соединениях и околошовной зоне. Такие трещины наблюдаются около мест приварки кронштейнов крепления внутрибарабанных устройств, около швов приварки лапы затвора лаза на внутренней поверхности днища и кольцевые трещины около шва приварки кольца укрепления кромки лаза. Обнаруживаются также дефекты в основных продольных стыковых и кольцевых швах: трещины в наплавленном металле и околошовной зоне, непровары, поры, шлаковые включения и др.

Остаточные напряжения, не снятые термической обработкой после штамповки днищ, могут послужить причиной появления трещин на их внутренней поверхности в местах отбортовки.

Вследствие стояночной коррозии работы на недеаэрованной или плохо деаэрированной воде появляются коррозионные язвы, цепочки язв и раковины на внутренней поверхности обечаек и днищ, а также на поверхности отверстий и лаза. Около отверстий, в основном в приделах водяного объема, обнаруживают трещины, располагающиеся преимущественно радиально или вдоль оси барабана. Эти трещины возникают из-за термических напряжений. Они могут быть скрыты под трубами при вальцовке труб в барабане. Такие трещины могут возникать и на развальцованных участках труб. Дефекты (трещины, язвы и др.) могут быть также обнаружены на приварных штуцерах или в их околошовных зонах.

В большинстве случаев трещины на поверхности корпуса, трубных отверстий и штуцеров барабанов имеют глубину 1-6мм, поэтому для их удаления снимают поверхностный слой металла толщиной 2-8мм. Наплавку после снятия такого слоя не производят, поскольку прочность барабана не снижается. Слой металла снимают шлифовальной машиной с абразивным кругом зернистостью 50мкм.

Трещины глубиной более 6мм на поверхности барабана удаляют вырубкой пневматическим зубилом с последующей зачисткой абразивным кругом, а на поверхности трубных отверстий – расточкой или рассверливанием. Для ускорения процесса выборки трещин применяют специальные станки, рабочим инструментом которых является фреза.

Чистота поверхности после выборки трещин в трубных отверстиях должна быть не ниже 4-го класса, остальных поверхностей – не ниже 3-го класса. Снятие слоя металла и выведение трещин огневым способом запрещаются

При работе шлифовальным кругом нельзя допускать значительного нагрева металла во избежание местных перегревов и появления дополнительных напряжений. В необходимых случаях производят охлаждение водой.

Места выборки трещин должны иметь плавные переходы, без острых узлов и заусенцев. Кромки всех трубных отверстий (имевших и не имевших трещины) закругляют с внутренней стороны барабана абразивным кругом; радиус закругления 7-10мм. Это уменьшает концентрацию напряжений на кромках трубных отверстий и вероятность появления трещин.

Трубные отверстия рассчитывают уступами, стремясь к минимальному удалению металла. С внутренней стороны барабана трещины в стенках трубных отверстий обычно имеют большую глубину, поэтому расточка выполняется большего диаметра. Если в противоположном конце отверстия трещин нет, это место не рассчитывают.

В процессе удаления трещин производят повторную магнитопорошковую дефектоскопию. После удаления всех дефектов определяют глубину снятия металла или расточки отверстий и производят поверочный расчет тех элементов, у которых толщина снятого слоя могла уменьшить прочность сверх допустимого предела. В этом случае элементы усиливают наплавкой. Если снятие слоя металла приводит к ослаблению барабана, а наплавка невозможна, снижают рабочее давление котла.

Места сварки, наплавки и прилегающие к ним поверхности основного металла шириной не менее 20мм зачищают абразивным кругом до металлического блеска и проверяют магнитопорошковой дефектоскопией на отсутствие трещин. Производить сварку и заплавлять невыведенные до конца трещины запрещается. Подготовку поверхности под сварку и наплавку проверяет руководитель работ совместно с представителем эксплуатирующей организации.

На внутреннюю поверхность барабана наплавляют металл толщиной не более 15мм предварительным и сопутствующим подогревом места наплавки до температуры 150-200’С. Зона подогрева должна быть больше зоны наплавки на 150мм с каждой стороны. Температуру металла при подогреве контролирует с помощью термопар, устанавливаемых на стороне, противоположной расположению нагревателя, на границе участка нагрева.

При однослойной наплавке валики устанавливают перпендикулярно продольной оси барабана. Каждый последующий валик накладывают так, чтобы он перекрывал 1/3 ширины предыдущего валика. При многослойной наплавке чередуют слои, располагая их перпендикулярно оси барабана и параллельно ей. Валики каждого слоя длолжны перекрывать предыдущие на 1/3 ширины.

Многослойную наплавку ведут до получения толщины стенки барабана, превышающей номинальную на 3 – 5 мм. Объем наплавленного металла не должен превышать 400см/кубич на 1м/квадр внутренней поверхности барабана. При необходимости наплавки большего объема металла вопрос решают с участием представителей завода-изготовителя.

Если наплавку производят в местах установки внутрибарабанных устройств, одновременно с наплавкой к барабану приваривают кронштейны, служащие для крепления этих устройств. После сварочных и наплавочных работ на барабанах котлов высокого давления обязательно проводят термообработку.

Всю поверхность вновь наплавленного металла и околошовную зону шириной в каждую сторону не менее 20мм зачищают абразивным кругом до металлического блеска и вновь проверяют магнитной дефектоскопией на отсутствие трещин. Места наплавки металла на корпус барабана дополнительно проверяют ультразвуковой дефектоскопией.

После окончания ремонта барабана составляют подробный формуляр, в котором отмечают места и величину выборки металла, сварки и наплавки, фамилии сварщиков. К формуляру прилагают эскизы мест сварки и наплавки с кратким описанием режима сварочных работ и порядка наложения швов.

На отремонтированном барабане не должно быть трещин, непроваров, шлаковых включений (если они расположены цепочкой и имеют суммарную протяженность более 20 мм на 100 мм длины шва), газовых пор в виде сплошной сетки, скопления газовых пор в отдельных участках шва (более 5 на 1 см/кВ площади шва или наплавки). Отдельных шлаковых включений или пор размером более 3 мм. На поверхности барабана не должно быть резких переходов и острых углов, чистота поверхности должна соответствовать требуемой.

После осмотра и контроля барабана составляют акт, который предъявляют инспектору Ростехнадзора. Затем производят гидравлическое испытание котла. Все отремонтированные места снова осматривают, а места наплавок на корпус барабана дополнительно контролируют методом ультразвуковой дефектоскопии. После этого производят сборку деталей в барабане.

При выполнении работ внутри барабанов строго соблюдают правила техники безопасности. Работы выполняют только лица, прошедшие проверку знаний этих правил, а также инструктаж перед началом работ и на рабочем месте.

Шлифовальный круг должен быть защищен кожухом. При обработке трубных отверстий и штуцеров пневматическую шлифовальную машину включают после ввода шлифовального круга в отверстие, а выключают до вывода из отверстия. Работу с абразивным инструментом производят в респираторах и защитных очках.

При работе внутри барабанов принимают меры против попадания в трубы посторонних предметов (болтов, гаек, инструментов, электродов, рукавиц). Нижнюю часть барабана закрывают резиновыми ковриками. Нельзя использовать трубы для складывания инструментов, материалов и других предметов. Если несмотря на принимаемые меры в трубу попал посторонний предмет, эту трубу отмечают и сообщают о случившемся бригадиру или мастеру.

Если посторонний предмет не удается извлечь из трубы с помощью троса, шланга или струи воды, а металлические предметы – магнитом, опускаемым в трубу на веревке или тросе, то ее необходимо разрезать, построение предметы удалить и после этого заварить трубу.