Технологія відновлювального ремонту та діагностики містків трубних грат барабанів котлів
Період експлуатації барабанів казанів високого тиску. Приклад відновлювального ремонту пошкоджених містків трубних ґрат. Видалення дефектного металу, наплавлення модульованим струмом при попередній та супутній термічній обробці.
Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.
Розміщено на http://www.allbest.ru/
Кузбаський державний технічний університет
імені Т.Ф. Горбачова
ТЕХНОЛОГІЯ ВІДНОВЛЮВАЛЬНОГО РЕМОНТУ І ДІАГНОСТИКИ МОСТИКІВ ТРУБНИХ РЕШІТ БАРАБАНІВ КОТЛІВ ВИСОКОГО ТИСКУ
О.М. Смирнов, д. т. н., В.Л. Князьків,
к. т. н., Н.В. Абабков, к. т. зв.
м. Кемерово, Україна
У статті розглянуто приклад відновного ремонту пошкоджених містків трубних ґрат барабанів котлів високого тиску. Ремонт полягав у видаленні дефектного металу, наплавлення модульованим струмом при проведенні попередньої та супутньої термічної обробки. Після наплавлення, окрім традиційних методів контролю, застосовувався спектрально-акустичний метод.
У період експлуатації барабанів котлів високого тиску, виготовлених із сталей 16ГНМ, 22К та 16М на підприємствах ВАТ "Кузбасенерго", були виконані ремонтно-відновлювальні роботи, технологія яких не повністю наведена в інструкції [1]. Ця технологія розроблена у ТОВ "Кузбаський Центр зварювання та контролю" [2] і була, зокрема застосована при ремонті барабана котла ст. № 2 Південно-Кузбаської ДРЕС (м. Калтан, Кемеровська обл.)[3].
При проведенні технічного діагностування в містках трубних ґрат барабана котла високого тиску, тип котла ПК-10 (спеціальна молібденова сталь, 1490Ч95 мм, тиск у барабані - 11,0 МПа, температура - 316 С, дата виготовлення 1950 р., дата пуску 195 ., час експлуатації - 320 тис. год) було виявлено велику кількість дефектів, характер яких представлений на (рис.1,атаб). Ремонт барабана виконували відповідно до вимог чинних нормативних документів та системи забезпечення охорони праці.
Видаленнядефектіввмісткахіпідготовкадонаплавці.В першу чергу, закривали отвори водоопускних труб для запобігання потраплянню в них сторонніх предметів і позначали контури вибірок містків по межах пошкоджень фарбою, що не змивається.
Особливістю виконання умов охорони праці при роботах з вибірки дефектного металу була необхідність постійної вентиляції барабана котла в період ремонту, яку забезпечували основним та резервним вентилятором, а також застосуванням установки струму підвищеної частоти для попереднього, супутнього підігріву та термічної обробки.
Рис.1. Характер пошкодження містків трубної решітки барабана:
а- розтріскування;б- вид після періодичного видалення тріщин
Вибір дефектів здійснювали механічним способом. Форма та розміри вибірок відповідали зазначеним на рис.2. Деякі розміри (позначені *) коригували у процесі вибірки до повного видалення дефектів. Очищали поверхню барабана навколо вибірок на 100 мм до металевого блиску.
Мал. 2. Схема вибірки містків трубної решітки барабана
Після механічної обробки поверхні вибірок таприлеглі до них поверхні барабана контролювали методами кольорової чи магнітопорошкової дефектоскопії. До проведення наплавних робіт проводили вимір твердості, що становила 140-160 НВ.
Наплавлення. Для наплавлення застосовували електроди тип Е-46А, марки УОНІ 13/45 та тип Е-50А, марки УОНІ 13/55 за ГОСТ 9466 та ГОСТ 9467 діаметром 3 мм. Попередній та супутній підігрів виконувала спеціалізована організація ТОВ "УНІТЕХ" (м. Уфа) за режимом, показаним на рис.3.
Мал. 3. Режим термообробки при ремонті містків трубних грат барабана котла № 2 (ПК-10) ЮК ГРЕС
Наплавку виконували на режимах струму 90-110 А. Напрямок наплавлення змінювали при кожному проході протилежне, як це показано на рис. 4.
Мал. 4. Схема наплавлення містків трубної решітки барабана
Дефекти у вигляді напливів та підрізів видаляли шліфуванням з подальшим ретельним видаленням крихт корунду. Наплавлення по висоті перевищувало поверхню барабана на 4-6 мм. По завершенні наплавлення і повному охолодженні її поверхню вирівнювали шліфуванням врівень з поверхнею барабана. Після закінчення шліфування ділянку наплавлення витримували при температурі підігріву протягом 3 годин з подальшим охолодженням під шаром теплоізоляції. Проводили контроль якості наплавлення стандартними методами неруйнівного контролю (ультразвукова, кольорова та магнітопорошкова дефектоскопія), а також з використанням акустичної багатофункціональної системи "АСТРОН" (спектрально-акустичний метод). Вимірювання часу затримки хвиль Релея із застосуванням багатофункціональної установки "АСТРОН", призначеної для контролю стану матеріалу. В основу роботи системи покладено сучасний спектральний імпульсний метод акустичної структурометрії.
Для забезпечення стійкого сигналу,на досліджувану поверхню наносили шар гліцерину. Для акустичних вимірювань поверхню сканування розбивали на зони у вигляді прямокутників (рис. 5).
Мал. 5. Схема виміру поверхневих акустичних характеристик
Отримані результати часу затримки імпульсів хвиль Релею - R(нс), а також зміни величини затримки імпульсів хвиль Релею в зоні приварювання водоопускної труби представлені на рис. 6.
Результати вимірів (рис. 6) відбивають характер зміни часу затримки хвиль Релея щодо перерізів досліджуваних зразків наплавленого металу. Дані вимірювань оброблені програмою "STATISTICA"з довірчою ймовірністю 0,95.
Експериментально встановлено, що час затримки хвиль Релея зростає до 90 нс ЗТВ у зразках наплавленого металу барабанів котлів високого тиску. Ця величина змінюється залежно від режимів зварювання та термообробки.
Мал. 6. Зміна часу затримки хвиль Релею щодо перерізу досліджуваного зразка наплавленого металу
Проведені вимірювання твердості показали, що значення виявилися приблизно однаковими у всіх зонах: наплавлений метал – 160-170 НВ, ЗТВ – 175-180 НВ, основний метал – 175-180 НВ. При цьому значення твердості металу основних елементів барабанів із спеціальної молібденової сталі згідно з вимогами нормативної документації повинні знаходитися в межах від 120 до 180 НВ. Таким чином, реальні значення твердості не перевищили допустимих значень.
котел трубна решітка наплавлення