Ремонт тепловой изоляции и обмуровки котлов
Обновлено: 03.07.2024
Теплоизоляционные работы. Обмуровка и футеровка котлов. Торкретирование. Напыление из алюмосиликатных микросфер.
Тепловая изоляция представляет собой конструкцию, которая состоит из основного теплоизоляционного слоя, наружного защитного и отделочного слоев и креплений. Основной теплоизоляционный слой обеспечивает защиту изолируемой поверхности от потерь тепла. На сегодняшний день наиболее широкое распространение получили следующие виды теплоизоляционных материалов:
- минераловатные изделия;
- теплоизоляционные и акустические изделия из стекла;
- материалы на основе вспученного стекла;
- вспученный перлит;
- перлитовые плиты;
Футеровка - это специальная отделка (кладка) печей и котлов, которая обеспечивает защиту их поверхностей от физических (воздействие высоких температур) и механических повреждений. Иными словами это облицовка толщиной полкирпича, выложенная по внутренней поверхности котла. Футеровка производится с целью усиления огнестойкости материалов, из которых они изготовлены. Материал для футеровки должен обладать огнеупорными и жаростойкими качествами (например - шамотный кирпич). Футеровку производят только после подготовки. Необходимый при футеровке обшивочный лист подвергается пескоструйной очистке и покрывается грунтовым раствором - это защищает её от коррозии. Если футеровка повреждается, то происходит прожигание обшивки и каркаса, а также перегрев труб. Причины повреждения футеровки:
- расплавление - образование стекловидной массы на поверхности кладки;
- деформирование - искривление из-за неравномерности температурных полей;
- разрыхление - мелкие множественные поверхностные трещинки;
- растрескивание - из-за неравномерного нагрева поверхности, различных вибраций и прочего.
Если футеровка сделана качественно, то подобные повреждения сводятся к минимуму.
Обмуровка - это система ограждений, сделанная из огнеупорных и теплоизоляционных материалов, которая отделяет топку, и газоходы от окружающей среды. Цель обмуровки - придание правильного направления дымовым газам, и свести к минимуму тепловые потери. Нормальная температура для обмуровки котла считается до 55 градусов. Обмуровка бывает трёх типов:
- тяжелая обмуровка - кирпичная стеновая, опирающаяся непосредственно на фундамент. Его применяют для котлов и печей с малой мощностью и с высотой стен до 12 метров;
- облегченная обмуровка - изготовляется из огнеупорного и диатомитового кирпича, стальной обшивки и изолирующих плит, крепится на каркас котла с помощью металлических конструкций на которую слоями ложатся материалы, имеет массу до 400 кг на 1 квадратный метр кладки;
- легкая обмуровка - изготавливается из огнеупорных и жаростойких плит.
Футеровка и обмуровка котлов является сложным процессом, который требует высокого уровня профессионализма, большого опыта и определенных навыков.
Торкретирование - это максимально качественное и оперативное нанесение раствора, что обеспечивает наиболее эффективный ремонт бетонных поверхностей значительной площади. Частицы цемента плотно взаимодействуют с поверхностью, заполняя трещины, раковины, мелкие поры, так как смесь раствора наносится под давлением сжатого воздуха. Другими словами торкретирование - это механическое нанесение бетона.
Напыление теплоизоляции из алюмосиликатных микросфер - это жидкий утеплитель, который применяется:
- для теплоизоляции инженерных коммуникаций (трубопроводы горячего водоснабжения и отопления);
- для утепления полов, стен, кровли;
- для защиты фасада от негативного воздействия атмосферных осадков;
- для гидроизоляции полов в особо влажных помещениях (ванные комнаты, автомойки, бассейны);
Ремонт обмуровки и изоляции котлов
В настоящее время для обмуровки котлов применяется система ограждений, выполненных из огнеупорных и теплоизоляционных материалов. Это делается для того, чтобы свести до минимума потерю тепла и задать определенное направление для движения дымовых газов. Плотность и толщина обмуровки котла подбираются с учетом показателей температуры внутри устройства, а также интенсивности воздействия топливного шлака на топку.
В ходе эксплуатации обмуровка постепенно изнашивается. Связано это с тем, что химическое воздействие шлаков и постоянное воздействие высокой температуры приводит к нарушению структуры теплоизоляционных материалов. Если своевременно не выполнить качественный ремонт обмуровки котлов, это может стать причиной серьезных повреждений конструкции и срочной замены отдельных элементов котельного оборудования.
Ремонт обмуровки котла проводится в несколько этапов:
- Демонтаж разрушенного участка. Ремонт обмуровки котлов начинается с удаления уплотнительной штукатурки и освобождения крепежных узлов металлической сетки. Данную работу необходимо выполнять крайне аккуратно и осторожно, чтобы не повредить поверхность трубопроводов и прочих деталей конструкции.
- Подготовка к укладке новой обмуровки. После удаления старых элементов обмуровки выполняется приготовление растворов из готовых сухих смесей. Раствор должен быть приготовлен по всем правилам, с соблюдение нужных пропорций шамотного порошка и огнеупорной глины. Также необходимо заранее выполнить сортировку огнеупорного кирпича и фасонных изделий.
- Укладка новой обмуровки котла. Данная работа требует специальных навыков. Дело в том, что все швы обмуровки должны быть идеальными. Как правило, для этой процедуры приглашаются специально обученные и имеющие соответствующий опыт профессионалы, которые способны обеспечить полную герметичность обмуровки.
- Сушка обмуровки. После укладки производится сушка, которая необходима для того, чтобы полностью удалить избыток влаги, содержащийся в обмуровке. Если не выполнить этот этап, то в дальнейшем наличие влаги может вызвать неравномерный нагрев обмуровки, который неизменно приведет ее к растрескиванию. Время сушки напрямую зависит от объема обмуровки.
Профессиональный ремонт обмуровки котельного оборудования
Наша компания осуществляет ремонт обмуровки котлов, устанавливая огнеупорные и теплоизоляционные ограждения, которые обеспечивают надежную защиту от тепловых потерь. Все работы выполняются только квалифицированными специалистами, обладающими уникальными знаниями в сфере изоляции котельного оборудования. Они в кратчайшие сроки подготовят сметную документацию, подберут материалы в зависимости от требуемой функциональности защитной оболочки и проведут обмуровку, учитывая все личные запросы и пожелания заказчика.
Основные преимущества сотрудничества с нашей компанией:
- Индивидуальный подход. Каждый клиент нашей компании может рассчитывать на внимательное отношение и высокий уровень обслуживания. Мы имеем большой опыт в установке, наладке и ремонте котельного оборудования, поэтому готовы предложить заказчику максимально выгодные условия сотрудничества.
- Оптимальная стоимость работ. Цена наших услуг находится на адекватном уровне, вполне доступном для многих владельцев паровых и водогрейных котлов. Помимо этого, наша компания всегда предоставляет приятные скидки для постоянных клиентов, которые регулярно обращаются к нам за помощью.
- Высокое качество ремонтных работ. Наша компания, при ремонте котельного оборудования, использует только проверенные материалы, которые неоднократно доказали свою эффективность при эксплуатации в российских условиях. Эти материалы способны успешно противостоять длительному воздействию высоких температур и химическому воздействию продуктов сгорания.
Ремонт тепловой изоляции и обмуровки котлов
ИНСТРУКЦИЯ
ПО РЕМОНТУ ОБМУРОВКИ ПАРОВЫХ КОТЛОВ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
ПОДГОТОВЛЕНА бюро технической информации ОРГРЭС
Автор инж. С.Т.Воронков
Редактор инж. А.А.Цешковский
УТВЕРЖДЕНА заместителем начальника Технического управления по эксплуатации энергосистем С.И.Молокановым 5 июня 1965 г.
Настоящая инструкция является обязательной для электростанций и ремонтных предприятий.
Приводимые в инструкции указания и рекомендации по организации и производству ремонта обмуровки паровых котлов, выбору обмуровочных материалов, по механизации и технологии работ основаны на передовом опыте работы электростанций и ремонтных предприятий.
В инструкции приведены справочные таблицы и приложения по огнеупорным, жароупорным и теплоизоляционным материалам и изделиям, допускам, нормам отбраковки и другие данные, необходимые для правильной организации обмуровочных работ и повышения их качества.
С выпуском в свет настоящей инструкции "Инструкция по ремонту обмуровки паровых котлов электростанций" (Госэнергоиздат, 1954) отменяется.
- теплоизоляционный бетон и теплоизоляционные офактуренные плиты
- шамотная (огнеупорная) кладка
- кладка из красного (строительного) кирпича
- диатомовая (трепельная) кладка
- теплоизоляционные плиты (совелитовые, перлитовые, вулканитовые и др.)
- газоплотная (уплотнительная) обмазка и штукатурка
- асбест распушенный (засыпка и напыление)
За последние годы конструкции обмуровок паровых котлов электростанций претерпели существенные изменения. На смену старым тяжелым кирпичным обмуровкам пришли новые облегченные, выполняемые из жароупорных и теплоизоляционных бетонов и набивных масс, а также из сборных теплоизоляционных плит, защищенных с огневой стороны слоем жаростойкой штукатурки. Такие изменения произошли в результате высокой степени экранирования стен топочной камеры современных котлов, разработки и внедрения новых составов и конструкций из жароупорных и теплоизоляционных бетонов и набивных масс.
Вследствие резкого снижения температуры за экранами (до 500-600 °С) изменилось соотношение отдельных слоев обмуровки: вместо толщины огнеупорного слоя 125-250 мм в старых кирпичных обмуровках толщина огнеупорного или жароупорного слоя в обмуровке современных котлов не превышает 50 мм, а вес огнеупорного слоя уменьшился с 80% от общего веса обмуровки до 40%.
При высокой степени экранирования топочной камеры не исключена необходимость применения высокоогнеупорных материалов для элементов обмуровки, воспринимающих температуру до 1500 °С и выше (зажигательные пояса, набивные поды, неэкранированные участки стен топки и др.).
Значительное уменьшение веса обмуровки способствовало распространению новых конструкций, в которых вес обмуровки полностью передается на экранные трубы (натрубная обмуровка) или облегченный каркас (накаркасная обмуровка).
Натрубные обмуровки выполняют из слоя огнеупорного бетона или слоя хромитовых масс, наносимых непосредственно на экранные трубы, слоя тепловой изоляции и уплотнительной штукатурки.
Накаркасные обмуровки выполняют из сборных щитов-панелей, заполняемых жароупорным и теплоизоляционным бетоном или температуростойкими теплоизоляционными плитами, защищенными с внешней стороны уплотнительными штукатурками.
Внедрение в обмуровку жароупорных и высокоэффективных теплоизоляционных бетонов, а также минераловатных, совелитовых, перлитовых и других плит позволило создать надежные конструкции обмуровок котлов и снизить потери тепла через обмуровку до уровня современных норм (Залкинд Е.М., Тепловой расчет обмуровки парового котла, Энергия, 1965).
I. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ОБМУРОВКЕ ПАРОВЫХ КОТЛОВ
И МАТЕРИАЛАМ ДЛЯ ЕЕ РЕМОНТА
1. Обмуровка паровых котлов электростанций после проведения капитального ремонта должна удовлетворять следующим основным требованиям:
а) обеспечивать надежность эксплуатации котлоагрегата в межремонтный период установленной продолжительности;
б) обеспечивать теплоотдачу с ограждающих поверхностей не выше установленных норм и нормальные санитарно-гигиенические условия работы обслуживающему персоналу;
в) обеспечивать газонепроницаемость, не допуская присосов воздуха в топку, газоходы и выброса продуктов сгорания в окружающую среду. Присосы воздуха в котельный агрегат не должны превышать значений, установленных Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей*, Госэнергоиздат, 1963;
г) обладать достаточной термостойкостью и прочностью, чтобы выдерживать колебания температур и разрежений в топке и газоходах котла;
д) не препятствовать температурным расширениям барабанов, коллекторов и труб котла и не создавать недопустимых напряжений в самой обмуровке;
е) иметь минимальный вес и хорошую ремонтоспособность, обеспечивающую минимальные затраты на ремонт.
2. Тепловые потери с поверхности обмуровки новых серийных котлов не должны превышать 300 ккал/м, а температуры наружных поверхностей обмуровок должны быть не более 55 °С при температуре окружающего воздуха в среднем по высоте котла около 30 °С.
Температуры наружных поверхностей обмуровок и теплопотери через обмуровку у ранее установленных котлов приведены в табл.1 и на рис.1.
Ремонт тепловой изоляции и обмуровки котлов
ИНСТРУКЦИЯ
ПО ПРОИЗВОДСТВУ ОБМУРОВОЧНЫХ РАБОТ ПРИ МОНТАЖЕ
КОТЕЛЬНЫХ И ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
СОСТАВЛЕНО ВПСМО "Союзэнергозащита"
СОСТАВИТЕЛИ В.Л.Гавриленко, А.В.Полякова, О.А.Ширшова, С.С.Сергиенко, Г.Н.Новожилова
Инструкция принята техническим советом ВПСМО "Союзэнергозащита" (протокол N 9а от 15 июня 1981 года).
ВВЕДЕНИЕ
Настоящая Инструкция является нормативно-техническим документом для производства обмуровочных работ при монтаже паровых котлов паропроизводительностью от 2,5 до 3950 т/ч, водогрейных тепловой мощностью от 10 Гкал/ч и более, а также энерготехнологических установок.
Инструкция обязательна для персонала подразделений ВПСМО "Союзэнергозащита", выполняющих обмуровку паровых и водогрейных котлов, и может быть рекомендована организациям, разрабатывающим проекты организации строительства (ПОС) и проекты производства работ (ППР), а также проекты обмуровок котельных и энерготехнологических установок.
Инструкция составлена на основании действующих норм и правил, инструкции по приготовлению жаростойких бетонов (СН 156-79) и по приготовлению обмуровочных материалов, действующих государственных и отраслевых стандартов и технических условий на материалы и изделия, применяемые для обмуровки котельных и энерготехнологических установок, проектов обмуровок котлов, проектов производства обмуровочных работ, опыта производства обмуровочных работ в энергетическом строительстве, а также передовой технологии.
С введением настоящей Инструкции теряет силу "Инструкция по производству обмуровочных работ при монтаже крупных котлоагрегатов" (М.: Информэнерго, 1973). Инструкция издается в двух томах.
1. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ
1.1. Обмуровка должна выполняться в строгом соответствии с требованиями проекта обмуровки, проекта производства работ и настоящей Инструкции.
1.2. В объем технической документации, необходимой для выполнения обмуровки, должны входить:
выданный генеральным подрядчиком (в соответствии со списком чертежей обмуровки) проект обмуровки, в том числе чертежи обмуровки, сводная ведомость - спецификация на обмуровочные материалы, спецификация на фасонный кирпич, инструкции по приготовлению и нанесению составов, применяемых в проекте.
Примечание. В случае, если к проекту не приложены необходимые инструкции, следует по согласованию с заказчиком пользоваться соответствующими документами приложения 1; стандарты предприятия (СТП), применяемые в проекте; указания по выполнению обмуровки; детали крепления обмуровки (которые не включаются в список чертежей обмуровки).
Выданная генеральным подрядчиком сметная документация; проект производства работ по обмуровке. При наличии типового ППР его следует принять за основу и силами специализированного управления (монтажного участка) доработать в части графиков работ, согласований с тепломонтажной и другими смежными организациями, схем механизации и установки лесов, необходимых механизмов и оснастки технологических процессов, расчетов трудозатрат, потребности в рабочих и др.
1.4.* Использовать транспортные средства генерального подрядчика, электроэнергию и другие услуги следует в соответствии с "Положением о взаимоотношениях организаций генеральных подрядчиков с субподрядными организациями", утвержденным Госстроем СССР и Госпланом СССР 31 июля 1970 г. N 94/81 с дополнениями и изменениями, внесенными 31 июля 1975 года N 130/63.
* Нумерация соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
1.5. До начала выполнения обмуровочных работ от генерального подрядчика должны быть получены временные здания и сооружения в соответствии с ПОС и ППР, в том числе:
бытовые помещения для необходимого количества работающих;
закрытые и открытые склады для хранения обмуровочных материалов и изделий с необходимыми железнодорожными и автомобильными подъездами и инвентарными средствами механизации (краны, кран-балки) для погрузо-разгрузочных и транспортных работ;
участок на укрупнительно-сборочной площадке для производства обмуровочных работ.
1.6. Все временные здания и сооружения должны быть приняты у генерального подрядчика подключенными к магистральным сетям (отопительным, электрическим, водопровода, сжатого воздуха).
1.7. Временные здания и сооружения должны использоваться на арендных условиях в соответствии с подрядным договором и с "Положением о взаимоотношениях подразделений Главтеплоэнергомонтажа и ВПСМО "Союзэнергозащита" при совместном производстве работ по обмуровке тепловой изоляции и антикоррозионной защите тепломеханического оборудования" (см. приложение 1).
1.8. До начала производства обмуровочных работ должны быть подготовлены:
необходимый запас материалов, обеспечивающий непрерывное производство работ;
необходимые транспортные и такелажные средства, монтажное оборудование, инструмент согласно ППР;
кадровые ресурсы в необходимом количестве;
фронт работ, обеспечивающий первоначальный задел и бесперебойное производство обмуровочных работ;
готовность в главном корпусе предусмотренных проектом пассажирских лифтов и проектом производства работ - грузоподъемных средств для подачи обмуровочных материалов на котел.
1.9. До начала производства работ ИТР и рабочие должны пройти медицинское освидетельствование и аттестацию на знание Правил техники безопасности, производственной санитарии и противопожарной безопасности согласно СНиП III-4-80* (выписка дана в приложении 1).
* На территории Российской Федерации действуют СНиП 12-03-2001 и СНиП 12-04-2002, здесь и далее. - Примечание изготовителя базы данных.
1.10. В процессе выполнения обмуровки должен заполняться "Журнал производства обмуровочных работ" (см. приложение 1).
1.11. При передаче участками "Союзэнергозащиты" и "Главтеплоэнергомонтажа" друг другу узлов и блоков, подготовленных к выполнению последующих операций, производится запись в "Журнал производства обмуровочных работ" и оформляется подписями сдающей и принимающей сторон, а также представителя технического надзора (представителя заказчика или шеф-инженера).
1.12. Приемке участками Союзэнергозащиты у подразделений Главтеплоэнергомонтажа подлежат:
щиты, подготовленные к выполнению обмуровки в обмуровочной мастерской или на сборочно-укрупнительной площадке;
блоки экранов котлов перед нанесением натрубной обмуровки;
блоки и щиты перед дообмуровкой их на сборочно-укрупнительной площадке;
отдельные узлы котла перед началом дообмуровочных работ в главном корпусе.
Примечание. При приемке щитов следует проверять правильность приварки кронштейнов и притяжек, установку гарнитуры, горелок, отсутствие деформации металлоконструкций.
1.13. Сдаче участками Союзэнергозащиты тепломонтажным организациям подлежат:
блоки экранов с обмуровкой перед установкой обшивки на обмуровку;
обмуровочные щиты перед установкой обшивки;
обмурованные укрупненные щиты или блоки щитов и экранов перед подачей их в монтажную зону;
законченные узлы обмуровки перед установкой обшивки.
1.14. Скрытые работы подлежат сдаче и оформлению актами, подписанными представителями технического надзора и участка "Союзэнергозащиты".
1.15. К скрытым работам относятся: очистка от пыли и мусора ошипованных поверхностей, засыпка изоляционного материала в местах разгрузок, обмуровка мест уплотнений и коллекторов в обшивочных коробах, устройство каркаса из сети перед нанесением штукатурного слоя, окраска деталей крепления и труб, проходящих через обмуровку, установка снимаемых в связи с технологической необходимостью деталей крепления обмуровки.
1.16. После завершения обмуровочных работ на отдельных узлах котла составляются поузловые акты окончания работ, подписанные представителями технического надзора и участка "Союзэнергозащиты". Акты составляются на обмуровку следующих узлов:
топочных стен с гарнитурой;
потолка котла с гарнитурой;
конвективной шахты с гарнитурой;
шлаковых бункеров с гарнитурой;
Примечание. На котлах паропроизводительностью до 75 т/ч допускается составлять один акт на весь объем обмуровки.
1.17. Обмуровка в местах монтажных стыков поверхностей нагрева и в местах приварки отдельных монтажных деталей должна выполняться, как правило, после гидравлического испытания.
Допускается выполнять обмуровку вышеуказанных мест до гидравлического опробования по согласованию с заказчиком.
1.18. Перечень основного оборудования, строительных машин и механизмов, применяемых при производстве обмуровочных работ, приведен в приложении 2.
2. ОБМУРОВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ
2.1. Все материалы, применяемые для обмуровки, должны соответствовать проекту обмуровки. В случае, если полученный материал не соответствует проекту, замену следует согласовать с заказчиком или проектной организацией, разработавшей проект.
2.2. При приемке материалов необходимо производить проверку соответствия поступивших материалов заказанным, а также проверку соответствия упаковки, способа транспортирования и физико-технических характеристик, указанных в паспорте или сертификате, соответствующим стандартам или техническим условиям.
2.3. Транспортирование и хранение полученных материалов следует производить в соответствии со стандартами и техническими условиями (выписки из стандартов и технических условий на обмуровочные материалы даны в приложении 3)*.
* Приложения 3 и 4 см. том 2.
2.4. Все составы, изготавливаемые на монтаже (бетоны, растворы, набивные массы, мастики, штукатурки и покрытия), должны соответствовать проекту и выполняться по технологии, прилагаемой к проекту на обмуровку.
2.5. При необходимости замены материала или конструкции обмуровки следует произвести необходимые расчеты, согласовав изменение с заказчиком или проектной организацией.
2.6. В табл.1 приведены некоторые справочные данные о материалах, применяемых в обмуровке.
ГОСТ, ТУ или ведомственная инструкция
Предельная температура применения, °С
Объемная масса, кг/м
Коэффициент теплопроводности, ккал/(м·ч·°С)
Огнеупорные и жаростойкие материалы
Огнеупорные шамотные изделия
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 390-96. Здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
Изделия легковесные огнеупорные
1300 (для марки ШЛ-1,0)
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 5040-96. - Примечание изготовителя базы данных.
Изделия высокоглиноземистые общего назначения
Жаростойкий бетон на глиноземистом цементе
* Действует ГОСТ 20910-90. Здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
Жаростойкий бетон на портландцементнофосфатном связующем
Временная инструкция по технологии приготовления и применения жароупорного бетона на ПФБ, разработанная УралВТИ в 1972 г. ГОСТ 20910-82
Упрочненный асбестодиатомитовый бетон
Инструкция по приготовлению упрочненного диатомитового бетона для обмуровок котлов, разработанная ОРГРЭС в 1968 г.
Инструкция по ремонту обмуровки паровых котлов электростанций
УТВЕРЖДЕНА заместителем начальника Технического управления по эксплуатации энергосистем С.И.Молокановым 5 июня 1965 г.
Настоящая инструкция является обязательной для электростанций и ремонтных предприятий.
Приводимые в инструкции указания и рекомендации по организации и производству ремонта обмуровки паровых котлов, выбору обмуровочных материалов, по механизации и технологии работ основаны на передовом опыте работы электростанций и ремонтных предприятий.
В инструкции приведены справочные таблицы и приложения по огнеупорным, жароупорным и теплоизоляционным материалам и изделиям, допускам, нормам отбраковки и другие данные, необходимые для правильной организации обмуровочных работ и повышения их качества.
С выпуском в свет настоящей инструкции "Инструкция по ремонту обмуровки паровых котлов электростанций" (Госэнергоиздат, 1954) отменяется.
Футеровка крышек котельного оборудования
При эксплуатации котельного оборудования, как отечественного, так и европейского производства может происходить разрушение футеровки крышки котла, в месте, где расположена горелка, а также разрушение футеровки крышек смотровых лазов, что характерно, для отечественных котлов.
Ввиду того, что не всегда возможно оперативно доставить новую крышку котла (особенно произведенного в Европе) на место эксплуатации оборудования в России, многие организации сами, с помощью «подручных» средств, пытаются заниматься ремонтом футеровки. Как показывает практика, данная операция приносит краткосрочный эффект, который в итоге сводится к частым остановкам котла и последующим малоэффективным переделкам футеровки с применением всевозможных огнеупорных материалов (часто сомнительного качества), коих можно найти великое множество на пространствах сети Интернет.
Данные эксперименты могут в итоге привести к печальным последствиям: металлическая стенка крышки котла может деформироваться, или прогореть, к тому же – высокая температура поверхности крышки является нарушением требований безопасной эксплуатации оборудования. С учетом того, что многие европейские модели котлов, эксплуатируемых на территории России, сейчас уже не производятся, то, соответственно, наиболее оптимальное решение – обратиться к специалистам, которые помогут решить проблему, связанную с ремонтом изношенной изоляции.
Опыт выполнения работ, связанных с заменой теплоизоляции крышек котлов, показал, что лучше данные работы выполнять в промышленных (производственных) условиях, т.к. при помощи бытовых подручных инструментов (таких, как ведро, дрель с насадкой и т.п., вместо специализированного и технически сложного оборудования) невозможно добиться однородности заливки подготовленного раствора (шихты), что, в свою очередь, чревато разнородностью распределения плотностей материала, и его дальнейшему быстрому разрушению.
Сырьевая база и производственные мощности компании «Вермолит» позволяют:
- подобрать огнеупорную высокотемпературную смесь;
- в специальных установках приготовить смесь нужного фракционного состава;
- произвести заливку материала в один прием, что позволит равномерно распределить плотность шихты по всему занимаемому объему крышки;
- с помощью печей произвести плавную выгонку воды из залитого теплоизоляционного материала, что придаст материалу необходимые теплоизоляционные и прочностные свойства, а также позволит избежать возможных ошибок при сушке крышки по месту (в составе котла), т.к. именно не правильный режим сушки может привести к разрушению футеровки крышки.
Ниже приведены два примера: 1 – непромышленной футеровки крышки европейского котла, 2 – пример изготовления крышки смотрового лаза котла КВГМ-30/150, залитой промышленным способом.
1. В 2011 г. к нам обратилась компания из г. Тулы – пищевое производство. В виду нестандартной – секторной конструкции крышки котла, заказчик попросил произвести работы по замене изоляции на месте эксплуатации оборудования. Следует отметить, что выполнение таких работ возможно не часто ввиду целого ряда конструктивных и прочих особенностей.
В цехе находятся три однотипных котла итальянского производства, два из которых работают на газе и один на мазуте. Котлы паровые стальные жаротрубные, горизонтального исполнения, 1995 г.в., мощностью 3,5 МВт, с максимальным рабочим давлением до 16 бар, максимальной температурой пара до +210 о С. Футеровка котла износилась частично и имеет локальные разрушения (рис. 1).
Рис. 1. Старая футеровка котла.
Котел имеет три сборные части, одновременно являющимися опалубкой, в которую, как раз, производили залив огнеупорной теплоизоляционной смеси (шихты) (рис. 2).
Готовую для заливки смесь приготавливали с помощью дрели с насадкой, с возможностью переключения скорости вращения при использовании теплой воды (больше 25 °С) в теплом цехе. Это обеспечивает относительно хорошую вспениваемость материала, но при этом, надо тщательно контролировать объем получаемой шихты, чтобы не перевспенить материал. Приготовленную шихту тщательно перемешивали и распределяли по форме мастерком (рис. 2). После первоначального отверждения формы накрыли полиэтиленовой пленкой и оставили в таком состоянии более чем на 30 сут.
После ремонта крышки продолжают эксплуатироваться более 3 лет.
Рис. 2. Подготовка и нанесение шихты.
Хочется отметить, что в подавляющем большинстве случаев такая конструкция крышки котла, которая приведена выше, редкость. Сегодня теплоизоляция монтируется непосредственно в крышку, внутренний диаметр которой может достигать 3 м и более, а объем теплоизоляционной смеси, необходимой, для футеровки может превышать 200 л. Такой объем смеси невозможно приготовить, залить и просушить с помощью подручного инструмента.
Для приготовления смеси на нашем производстве применяются смесители разных типов, позволяющие получить однородную смесь в нужном для заливки количестве и качестве. Опытным путем было подобранно время (от 7 до 10 сут.), в течение которого сушится крышка с залитой в нее шихтой, при внутрицеховых температурных условиях (20-25 °С). После естественной внутрицеховой сушки крышку помещают в печь, где происходит ступенчатый нагрев до температуры 120-140 °C – это позволяет удалить большинство свободной воды из залитого материала футеровки. Поскольку в залитом материале некоторое количество воды все же остается, то первый пуск котла с новой теплоизоляцией должен быть максимально мягким и не длительным. После первого пуска может появиться небольшая поверхностная трещинноватость, которая не является глубокой и критической для эксплуатации крышки.
2. Ремонт крышек смотровых люков котлов, установленных на котлах КВГМ-30/150, эксплуатируемых в ОАО "Подольская теплоэнергетическая компания".
Довольно часто встречающаяся котлах типа КВГМ проблема – разрушение футеровки боковой смотровой крышки люка. Поскольку при разрушении футеровки происходит деформация чугунной формы, в которой был размещен футеровочный материал, то дальнейшая эксплуатация данной формы не представляется возможной. Это, в свою очередь, влечет за собой обращение к производителю (который не продает отдельно формы, а только весь люк в сборе) и череду экспериментов с подручными, малоэффективными огнеупорными материалами.
Рис. 3. Железная форма крышки люка. Вид сверху. Рис. 4. Та же форма, залитая футеровкой.
Совместно с сотрудниками компании было разработано эффективное и оптимальное решение взамен чугунной заводской формы: из трубы делалась круглая заготовка с тремя направляющими, которая армировалась стальными прутами (рис. 3). Далее производилась заливка изготовленной формы с припуском, для полной изоляции краев металлической поверхности, а также на боковые поверхности была наклеена, с помощью высокотемпературного клея, специальная минеральная вата (рис. 4). После заливки форма подверглась ступенчатому временному нагреву, для удаления влаги из футеровочной огнеупорной шихты. Готовая форма монтировалась на крышку люка.
После установки крышки продолжают эксплуатироваться уже более 2 лет.
Компания «Вермолит» предлагает:
- огнеупорные высокотемпературные составы, предназначенные для футеровки;
- заливку под давлением высокотемпературных материалов в крышку котла;
- многоступенчатую сушку крышки, необходимую для плавного удаления влаги;
- уплотнительные высокотемпературные шнуры.
Сотрудниками компании «Вермолит» накоплен довольно большой опыт в решении проблемы замены изношенного слоя футеровки крышек котельного оборудования. Производя не только работы, но и предоставляя гарантийные обязательства, наша компания становится надежным партнером многих теплосетевых компаний.
Инструкция по производству обмуровочных работ А-22910И ОАО «Дорогобужкотломаш»
Настоящая инструкция является руководством по производству обмуровочных работ при монтаже водогрейных котлов и предназначена для монтажа водогрейных котлов и предназначена для монтажного персонала, занимающегося непосредственно выполнением обмуровочных работ. В инструкции приведены способы выполнения обмуровки из огнеупорных бетонов, набивных масс, обмазок и т.п.
При проведении обмуровки на водогрейных котлах необходимо также руководствоваться «инструкция по производству обмуровочных работ при монтаже котельных и энерготехнологических установок» том1;2 выпущенной Союзтехэнерго в 1988 г. (далее по тексту именуемой инструкция «Союзтехэнерго»). В данной инструкции дается более развернутое подробное описание всех видов обмуровочных работ, требования по контролю их качества, а также виды и марки обмуровочных материалов, рекомендации к применению.
Ремонт поверхностей нагрева и барабанов котлов
Ремонт поверхностей нагрева заключается в устранении дефектов и повреждений. Это достигается заменой отдельных участков труб, змеевиков, части или всей поверхности нагрева. Удаление дефектных или поврежденных участков производят с применением газовой резки или механическим способом.
Типичными повреждениями барабанов котлов низкого и среднего давления являются нарушения прочности и плотности заклепочных швов, появление трещин в сварных швах, цилиндрической части барабана и днищах, повреждения стенок трубных отверстий лючковых затворов и коррозионные разъедания металла на стенках барабанов. Встречаются также повреждения воротниковых фланцев и штуцеров.
Большинство повреждений барабанов котлов выражается в появлении трещин. Трещины появляются в металле барабана в результате:
1) дефектов структуры в котельных листах, возникших при разливе стали и ее затвердевании, а также при прокатке листов и изготовлении элементов барабанов;
2) перенапряжений металла, допущенных при изготовлении котла;
3) перенапряжений металла, возникших из-за появления при неправильной эксплуатации постоянных или переменных добавочных усилий;
4) агрессивного воздействия котловой воды.
Чаще всего повреждения барабанов возникают в результате совместного действия нескольких причин. Перенапряжения металла при неправильной эксплуатации котла появляются чаще всего вследствие механических, термических и химических воздействий на металл. Механические напряжения в металле барабана из-за внутреннего давления, массы барабана и закрепленных на нем деталей могут значительно возрастать в результате
термических напряжений, появившихся вследствие неравномерного нагрева и расширения всех частей барабана и вызвавших прогиб барабана и искажение его правильной цилиндрической формы. Значительная разница в температуре находящихся рядом элементов барабана вызывает появление местных термических напряжений, которые также приводят к короблению металла и появлению в нем трещин.
Состояние металла барабанов котлов среднего и низкого давлений проверяют внешним осмотром при проведении ежегодных внутренних осмотров котлов администрацией предприятий и периодических освидетельствованиях их инспектором Ростехнадзора. При наличии подозрений производят магнитопорошковую цветную или ультразвуковую дефектоскопию металла барабана, сварных соединений и штуцеров.
Глубину трещин определяют пробным сверлением в месте ожидаемой максимальной глубины трещины. Дно отверстия зашлифовывают, протравливают и осматривают. Если при осмотре на дне отверстия обнаружится трещина, отверстие углубляют, шлифуют, протравливают и вновь осматривают. Эти операции повторяют до тех пор, пока не исчезнут полностью следы трещины на дне отверстия. Для выявления глубины трещины иногда практикуют вырезание пробок металла в месте прохождения трещины. Пробки вырезают либо пустотелыми головками, либо сверлениями сверлом малого диаметра по контуру пробки. При изломе пробок по трещинам судят о глубине проникновения трещины. Недостатком этого способа является то, что в металле барабана образуется сквозное отверстие, а глубина трещины, определенная на пробке, не характеризует оставшихся участков трещины.
Химическое воздействие на металл агрессивной котловой воды выражается в коррозионных разъеданиях, ослабляющих элементы барабана. При совместном механическом, термическом и химическом воздействии в металле барабана котла появляются межкристаллитная коррозия и другие
дефекты, в результате которых барабан может выйти из строя в очень короткое время.
О равномерных по поверхности коррозионных повреждениях судят по толщине стенки барабана, измеряемой ультразвуковым методом или сверлением сквозного отверстия диаметром около 8 мм в стенке барабана.
При наличии коррозионных повреждений в случае, когда толщина стенки барабана после выборки дефектов окажется меньше расчетной производят ремонт барабанов наплавкой. Это в равной мере относится к штуцерам и другим элементам. Если такие повреждения занимают значительные площади, то решают вопрос о целесообразности ремонта с вваркой заплат, заменой обечаек, штуцеров или других элементов. Наплавка является неприемлемой при оставшейся в месте выборки толщине стенки менее 3 мм.
При ремонте котлов низкого и среднего давлений трещины глубиной до 1/3 толщины стенки барабана считают поверхностными, а при большей глубине их ремонтируют как сквозные. По границам выявленной трещины наносят керны и производят сверление на расстоянии 20–50 мм от них для предупреждения распространения трещины в длину. Сверление выполняют последовательно сверлами нескольких диаметров, начиная с отверстия диаметром 4–5 мм с рассверливанием его уступами по высоте с тем, чтобы обеспечить плавное раскрытие металла для заварки выборки в месте трещины. Трещины глубиной свыше 1/3 толщины стенки барабана разделывают насквозь. По длине разделку трещин производят между сверлениями по их границам.
Разделка кромок должна обеспечивать качественное выполнение сварного шва при минимальном объеме наплавленного металла с тем, чтобы после сварки иметь возможно меньшие внутренние напряжения, вызываемые усадкой.
После заварки сквозной разделки вершину шва удаляют зубилом и подваривают.
Ремонт сваркой трещины в мостиках между трубными отверстиями допускается если их длина (при расположении трещин цепочкой через несколько мостиков – суммарная длина) не превышает 10 % длины мостиков в направлении трещины. При больших размерах трещин или концентрации их на небольшом участке, участок трубной решетки вырезают и на его месте устанавливают заплату, в которой затем сверлят трубные отверстия. Наименьшая ширина принимается 100–150 мм.
Для установки заплаты вырезку дефектного места выполняют в виде овала или прямоугольника с плавными закруглениями углов радиусом не менее 100 мм. Если удаляется выпучина, то рез производят по металлу, не подвергнутому деформации, на расстоянии 80–100 мм от границы выпучины.
Заплаты подгоняют по радиусу барабана и по размерам вырезанного отверстия. Их устанавливают встык без прихваток. Величину зазора в месте, с которого начинается приварка заплаты, принимают большей по сравнению с другими местами. Последовательность наложения швов при вварке заплаты приведена на рис. 2.19.
Рис. 2.19. Последовательность выполнения сварного соединения при вварке заплаты:
1, 2, 3, 4, 5, 6 – очередность заварки швов
3 Ремонт обмуровки и изоляции
Тепловая изоляция и обмуровка. Работы по ремонту тепловой изоляции и обмуровки котлов проводят вблизи агрегатов, работающих под давлением
и высокой температурой, и вращающихся механизмов. Поэтому ремонтный персонал должен знать все правила и требования по технике безопасности и
при проведении работ применять специальные защитные устройства.
При необходимости замены труб, вышедших из строя, или при ремонте тепловой изоляции в непроходных каналах приходится разрывать грунт и разбирать канал, а иногда и вскрывать мостовую. Поэтому тепловую сеть в непроходных каналах по возможности размещают вдоль газонов.
Читайте также: