Ремонт барабанів котлів високого тиску
Види пошкоджень у металі барабанів
У табл. 9.8. і на рис.9.31-9.38 наведені ушкодження, що найчастіше зустрічаються в металі барабанів, виконаних зі сталей 16ГНМ, 16ГНМА і 22К.
Мал. 9.31. Тріщини на поверхні обічайки, на стінках трубних отворів та внутрішньої поверхні штуцера
Мал. 9.32. Тріщини на стінках трубного отвору під завальцьованим кінцем труби
Мал. 9.33. Тріщини біля швів приварювання кронштейнів для кріплення внутрішньобарабанних пристроїв
Мал. 9.34. Розшарування у листах
Мал. 9.35. Тріщини біля швів приварювання лапи затвора лаза та кільця посилення лаза. Розшарування металу в отворі лаза
Мал. 9.36. Тріщини у зварних швах приварювання штуцера
Мал. 9.37. Тріщини у зварних швах приварювання штуцера до сорочки
Мал. 9.38. Дефекти та тріщини в наплавленому металі зварного шва та навколошовній зоні:1 – шлакові включення; 2 – тріщина у шві; 3 – флюсове включення; 4 – тріщина у навколошовній зоні; 5 – несплавлення кромок; 6 - непровар
Таблиця 9.8.Пошкодження в металі барабанів
| Місце появи ушкоджень | Характер ушкоджень |
| Циліндрична частина барабана | Тріщини в районі отворів, переважно радіальні, що виходять на внутрішню поверхню обічайки та отвори, а також переважно паралельні утворюючим барабана, розташовані в нижній частині біля отворів та на неослаблених ділянках (див. рис. 9.31). |
Тріщини на поверхні отворів під вальцювальними з'єднаннями (див. рис. 9.32).
Тріщини біля швів приварювання кронштейнів кріплення внутрішньобарабанних пристроїв (див. рис. 9.33).
Розшарування в листах, як вихідні, так іне виходять на поверхню барабана та отворів. Виразки, ланцюжки виразок та раковини на зовнішній та внутрішній поверхні обічок і поверхні отворів (див. рис. 9.34).
Тріщини на внутрішній поверхні в місцях відбортування штампованих днищ
Розшарування металу, у тому числі виходять на поверхні днища та отвори лаза
Тріщини на поверхні отвору лаза
Виразки, ланцюжки виразок та раковини на зовнішній та внутрішній поверхнях днищ та отвори лаза
Тріщини у зварних швах приварювання штуцера до барабана (див. рис. 9.36)
Тріщини у зварних швах приварювання раніше завальцьованих труб
Тріщини у зварних швах приварювання штуцера до сорочки (див. рис. 9.37)
Виразки та ланцюжки виразок на зовнішній та внутрішній поверхнях штуцерів
Обстеження барабанів [ред.]
Обстеження та визначення об'єму та методів контролю металу барабанів проводять відповідно до «Основних положень з ультразвукової дефектоскопії зварних з'єднань котлоагрегатів і трубопроводів теплових електростанцій, ВП № 501 ЦД-75» (СПО Союзтехенерго, 1978) і ГОСТ 210. Магнітопорошковий метод».
Обстеження металу барабанів виробляють:
- одинраз на три-чотири роки під час капітального ремонту котла;
- один раз на два роки в період середнього ремонту при виконанні наплавних та приварювальних робіт у попередні ремонти.
Демонтаж внутрішньобарабанних пристроїв виробляють газовою різкою таким чином, щоб довжина частини кронштейна, що залишилася, була не менше 15 мм. Наступне приварювання внутрішньобарабанних пристроїв виробляють до цих ділянок кронштейнів.
При першому обстеженні барабана кромки трубних отворів з внутрішньої сторони повинні бути заокруглені з радіусом заокруглення 5-7 мм (рис. 9.39).
Мал. 9.39. Вибірка тріщин і заокруглення кромок у трубному отворі
Усунення пошкоджень барабанів [ред.]
Всі виявлені пошкодження в основному і наплавному металі барабанів видаляють механічним способом (абразивами, розточуванням, рассверловкой і т.д.) з мінімальним об'ємом металу, що видаляється, і без нагріву до квітів втечі. Шорсткість поверхні після видалення пошкоджень повинна бути в трубних отворах не більшеRz= 40 мкм, в інших місцях не більшеRz= 80 мкм.
Місця вибірки дефектів виконують із плавними переходами (рис. 9.40) або уступами (рис. 9.39).
Мал. 9.40. Вибірка тріщин з плавними переходами
Повноту видалення дефектів перевіряють методами МПД та УЗК, у сумнівних випадках – травленням 10–20% розчином азотної кислоти або 15% розчином персульфату амонію.
Після видалення дефектів визначення товщини стінки барабана, днищ і штуцерів, що залишилася, виробляють ультразвуковим приладом або вимірювальним інструментом з похибкою не більше 3%.
За наявності дефектів на обичайках і днищах глибиною понад 15мм, непроварів, пор та шлакових включень в основних зварних швах, а також розшаруванняметал питання про можливість роботи барабана, в тому числі на номінальних параметрах, вирішується заводом-виробником або ЦКТІ. Ці організації дають рекомендації щодо технології усунення пошкоджень.
Ремонт штуцера при товщині стінки, що залишилася після вибірки пошкоджених місць, не менше 3 мм виконують наплавкою або бандажуванням.
Наплавлення металу виробляють на зовнішню поверхню по всій довжині кола штуцера в один або два шари (рис. 9.41). Загальна товщина наплавленого шару повинна бути не меншою за півторну глибину вибірки, а довжина за утворюючим штуцером повинна перевищувати довжину вибірки на 10–15 мм.
Мал. 9.41. Наплавлення на зовнішню поверхню штуцера: ä– глибина вибірки у стінці штуцера
Для бандажування штуцера із сталі 20 виготовляється втулка висотою, що на 10–15 мм перевищує довжину вибірки. Товщина стінки втулки повинна бути рівною або більшою за розрахункову товщину штуцера. Втулку надягають на штуцер цілком у нагрітому стані після обрізки від штуцера труби або з розрізанням на дві половини. Ширина різу має бути не більше 3–4 мм.
Обидві половини бандажа стягують і зварюють з повним проваром по товщині і з приварюванням торців до штуцера і зварного шва приварки штуцера до барабана (рис. 9.42).
Мал. 9.42. Встановлення бандажу на штуцер
Перед приварюванням між штуцером та бандажом допускаються місцеві зазори до 0,2 мм, для чого відповідні поверхні зачищають до металевого блиску.
При товщині стінки штуцера після вибірки пошкоджень менше 3 мм, а також при повному видаленні основного металу штуцера до металу наплавлення або бандажу при ремонті штуцер підлягає заміні.
Пошкоджений штуцер відрізають від труби за монтажним стиком, а від поверхні барабана – на відстані15-20 мм. Ацетиленовим різаком кінець штуцера вкорочують до 6-7 мм. Кільцевий залишок штуцера та зварний шов видаляють механічним способом.
За відсутності у зварному шві приварювання штуцера до барабана тріщин та інших дефектів рекомендується залишати на барабані ретельно оброблений поясок наплавленого металу заввишки 3 мм, як зазначено на рис. 9.43.
Мал. 9.43. Установка та приварювання штуцера до кільця металу шва, що залишився.
Зовнішню поверхню барабана навколо отвору під штуцер з відривом 30 мм і поверхню гнізда перевіряють методом МПД відсутність тріщин. Виявлені тріщини видаляють.
Нові штуцери рекомендується виготовляти із потовщеною стінкою за рахунок зменшення внутрішнього діаметра на 5–8 мм (рис. 9.44).
Мал. 9.44. Установка штуцера із потовщеною стінкою: D3 – внутрішній діаметр віддаленого штуцера; Н-висота, встановлена заводом-виробником
Штуцер встановлюють у гнізді барабана із зазорами діаметром 1–1,5 мм і за висотою 1 мм і прихоплюють у трьох-чотирьох місцях (рис. 9.43 та 9.44).
Приварювання та прихватку штуцерів проводять з попереднім та супутнім підігрівом до температури 200 ± 20 °С для сталей 16ГНМ та 16ГНМА та 140 ± 20 °С для сталі 22К. Підігрів здійснюють на ділянці навколо штуцера завширшки не менше 150 мм.