Ремонт торкрета на верхнем барабане котла

Обновлено: 29.06.2024

Ремонт торкрета на верхнем барабане котла

ТИПОВЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА РЕМОНТ ПАРОВЫХ И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

УТВЕРЖДЕНЫ Госгортехнадзором России 04.07.94 г.

Типовые технические условия на ремонт паровых и водогрейных котлов промышленной энергетики разработаны в соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов и нормативно-технической документацией, согласованной с Госгортехнадзором России, на основании Технического задания "ДИЭКС", согласованного с Госгортехнадзором России 15.04.93 г.

Технические условия распространяются на операции по ремонту элементов, работающих под давлением, паровых котлов, котлов-утилизаторов (в том числе газо- и жаротрубных) и энерготехнологических агрегатов с избыточным давлением свыше 0,07 МПа до 4,0 МПа и водогрейных котлов с температурой нагрева воды свыше 115°С, используемых в промышленной энергетике и отопительных котельных.

Технические условия определяют необходимый объем, технологию и организацию работ по ремонту элементов котлов и включают только технические требования и основные технологические приемы ремонта наиболее часто встречающихся повреждений котлов.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Типовые технические условия на ремонт паровых и водогрейных котлов промышленной энергетики (ТУ) разработаны в соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов (далее - Правила по котлам) и нормативно-технической документацией, согласованной с Госгортехнадзором России, на основании Технического задания "ДИЭКС", согласованного с Госгортехнадзором России 15.04.93 г.

1.2. Технические условия распространяются на операции по ремонту элементов, работающих под давлением, паровых котлов, котлов-утилизаторов (в том числе газо- и жаротрубных) и энерготехнологических агрегатов (ЭТА) с давлением свыше 0,07 МПа до 4,0 МПа и водогрейных котлов с температурой нагрева воды свыше 115°С, используемых в промышленной энергетике и отопительных котельных.

1.3. Технические условия определяют необходимый объем, технологию и организацию работ по ремонту элементов котлов.

Настоящие ТУ включают только технические требования и основные технологические приемы ремонта наиболее часто встречающихся повреждений котлов.

1.4. Необходимость и объем ремонтных работ определяются владельцем котлов по результатам технического освидетельствования и диагностирования, выполненных согласно требованиям Правил по котлам, Методических указаний Госгортехнадзора и Положения о системе технического диагностирования паровых и водогрейных котлов промышленной энергетики.

1.5. До начала ремонтных работ на основании требований и указаний настоящих ТУ и чертежей на котел ремонтная организация должна разработать технологическую документацию на ремонт (включая подготовку места ремонта под сварку или наплавку).

1.6. Ответственность за полноту выполненных работ, качество ремонта несет организация или лицо, проводившие ремонт.

2. ОСНОВНЫЕ И СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2.1. Для ремонта паровых и водогрейных котлов и их деталей, работающих под давлением, должны применяться основные материалы в соответствии с Правилами по котлам, указанные в табл.1-4 приложения 1, и сварочные материалы, указанные в таблице приложения 2.

2.2. Используемые для ремонта материалы и полуфабрикаты должны иметь сертификаты, подтверждающие соответствие их стандартам. Материалы и полуфабрикаты должны иметь соответствующую маркировку. При отсутствии сертификата или маркировки следует провести необходимые испытания в соответствии с нормативно-технической документацией (НТД).

2.3. Используемые для ремонта электроды должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9466, ГОСТ 9467 и ГОСТ 10052. Контроль качества присадочных материалов должен осуществляться в соответствии с технической документацией на их изготовление.

3. ТРЕБОВАНИЯ К ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ, ПЕРСОНАЛУ, СРЕДСТВАМ И ОБЪЕКТУ РЕМОНТНЫХ ОПЕРАЦИЙ

3.1. Организация проведения ремонтных работ возлагается на владельца котла.

3.2. Работы по ремонту котла, сдача-приемка котла после ремонта владельцу должны выполняться специализированной организацией, для которой такой вид деятельности предусмотрен уставом и которая располагает необходимым оборудованием и материалами, НТД на ремонт и контроль качества, обученными и аттестованными в установленном порядке специалистами и персоналом.

3.3. Ремонтная организация (предприятие), выполняющая ремонт, должна получить разрешение (лицензию) на проведение указанных работ в органе госгортехнадзора в установленном порядке*.

* В настоящее время на проведение ремонтных работ лицензия не требуется.

3.4. К сварочным работам по ремонту котла, включая прихватку и наплавку, допускаются сварщики, аттестованные в соответствии с Правилами аттестации сварщиков**, утвержденныМИ Госгортехнадзором России, и имеющие удостоверение сварщика установленного образца. При этом сварщики могут быть допущены к тем видам работ, которые указаны в удостоверении.

3.5. Специалисты неразрушающего контроля, проверяющие качество сварных соединений и наплавок должны быть аттестованы в соответствии с Правилами аттестации специалистов неразрушающего контроля***.

3.6. Специалисты по ремонту котлов должны пройти проверку знаний Правил по котлам, настоящих ТУ, норм и инструкций, регламентирующих выполнение работ и контроль качества в порядке, установленном Госгортехнадзором России.

3.7. Слесари, выполняющие ремонтные работы, должны иметь квалификацию не ниже 4-го разряда и практические навыки по ремонту котлов.

3.8. По каждому ремонтируемому котлу до начала ремонтных работ составляются:

акт о техническом состоянии котла до ремонта;

проект организации работ и технологические указания по проведению сварочных работ;

спецификация на оборудование, запасные элементы, инструмент, оснастку, такелажные приспособления.

3.9. Если в процессе ремонта будут выявлены дополнительные дефекты, то на них также составляется акт.

3.10. При проведении ремонтных работ может применяться ручная электродуговая, аргонодуговая, механизированная в СО и газовая сварка.

Технология сварки и наплавки, применяемая при ремонте котлов, должна быть аттестована в соответствии с Правилами по котлам. Сварочные работы должны проводиться при положительной температуре окружающего воздуха. Допускается выполнять сварку в условиях отрицательной температуры при соблюдении требований НТД (ПТД) и создании необходимых условий для сварщиков (защита от ветра, дождя, снегопада).

3.11. Для своевременного и качественного ремонта котлов должны быть заранее изготовлены запасные части по требуемой номенклатуре: трубы, фланцы, пробки, патрубки, заготовки для заплат и т.п., а также необходимое количество соответствующих электродов, имеющих паспорт, согласно приложению 2.

3.12. Подробное описание проведенных ремонтных работ должно быть зафиксировано в ремонтном журнале в соответствии со ст.9.5.2 Правил по котлам. Запись делается за подписью лица, ответственного за исправное состояние и безопасную эксплуатацию котла. В частности, должны быть зафиксированы сведения об объеме выполненных работ по очистке котла и замене элементов котла, а также сведения о способах и размерах выборки недопустимых дефектов (коррозионных поражений, трещин и т.п.), примененных материалах и электродах, технологии сварки и сведения о сварщиках, о методах, объемах и результатах контроля.

4. РЕМОНТ БАРАБАНОВ, КОЛЛЕКТОРОВ, КОРПУСОВ, КАМЕР, ЖАРОВЫХ ТРУБ КОТЛОВ

* В настоящее время действуют Нормы расчета на прочность стационарных котлов и трубопроводов пара и горячей воды (РД 10-249-98), утвержденные постановлением Госгортехнадзора России от 25.08.98 N 50, с Изменением N 1 [РДИ 10-413(249)-01], утвержденным постановлением Госгортехнадзора России от 13.07.01 N 31.

4.2. Более глубокие разъедания на значительной поверхности устраняют вырезкой дефектных участков и вваркой заплат, заменой обечаек, штуцеров или других элементов.

4.3. На котлах типа ДКВР, ДЕ, КЕ коррозионные разъедания стенок барабанов допускаются без ремонта при глубине до 10% от толщины стенки при условии тщательного контроля за развитием коррозионных повреждений.

4.4. Трещины глубиной до толщины стенки барабана ремонтируют как поверхностные, а большей глубины - как сквозные.

4.5. Границы трещин определяются магнитной (МПД) или цветной (ЦД) дефектоскопией. По границам трещин наносят керны и производят сверление на расстоянии 10-30 мм от них для предупреждения распространения их в длину. Сверления должны выполняться последовательно сверлами нескольких диаметров, начиная с диаметра 4-5 мм, с рассверливанием их уступами, с тем чтобы обеспечить плавное раскрытие металла для заварки выборки в месте трещины.

Трещины глубиной свыше глубины стенки барабана необходимо разделывать насквозь.

4.6. Выборка трещин в корпусе котла, барабана, жаровой трубе, коллекторе должна производиться только механическим путем и иметь чашеобразную форму разделки с углом скоса 12-15°. Полнота выборки дефектного металла контролируется МПД или ЦД.

4.7. Сварочные работы на котле должны вестись под наблюдением специалиста по сварке ремонтной организации.

4.8. Перед выполнением сварочных работ на барабане, корпусе котла, жаровой трубе или коллекторе независимо от наличия удостоверения сварщик должен сварить контрольное соединение из той же стали, той же конструкции шва с применением рекомендуемых электродов и на том же режиме сварки.

Контрольное соединение должно быть проверено теми же методами, что и основные сварные соединения. Сварщик может быть допущен к выполнению сварочных работ при положительных результатах этой проверки.

4.9. Наплавка в местах выборки коррозионных поражений или трещин должна производиться на участке, выходящем за пределы зоны наплавки на 5-8 мм с каждой стороны с усилением не менее 2 мм. Усиление удаляется зашлифовкой заподлицо с основным металлом.

4.10. Заплаты необходимо устанавливать вместо удаленного металла отдулин, массовых глубоких коррозионных поражений или растрескивания металла.

Выпучины в барабанах и корпусах котлов допускаются без выправки при расположении их вне зоны сварных швов и трубных отверстий, если прогиб (высота), определенный относительно наименьшего размера их основания, не превышает 2%, но не более 1% диаметра барабана.

При большем прогибе возможность эксплуатации котла при расчетных или сниженных параметрах может быть допущена на основании заключения специализированной или экспертной организации.

4.11. Вырезка для установки заплаты должна превышать по своим размерам зону поврежденного металла в каждую сторону на 20-50 мм.

Заплата подгоняется по радиусу барабана и размерам вырезанного отверстия.

4.12. Вырезка для заплаты должна иметь форму овала или прямоугольника с плавными скруглениями углов радиусом не менее 100 мм.

4.13. Толщина листа заплаты должна быть такой же, как толщина ремонтируемого элемента.

4.14. Заплата должна устанавливаться в корпусе котла, барабане, коллекторе, жаровой трубе или газовой коробке встык.

4.15. Заготовку заплаты следует вальцевать на требуемый радиус кривизны цилиндра перед вырезкой заплаты.

4.16. Вырезка дефектного участка должна выполняться газовой или плазменной резкой. Вырезку участка корпуса или жаровой трубы производят снаружи к центру котла. После вырезки механическим способом удаляют грат и обеспечивают V-образную разделку с углом 30° и притуплением 1,0-1,5 мм.

4.17. Заплата должна устанавливаться эксцентрически с зазором в месте начала сварки большим по сравнению с другими местами.

4.18. Вварка заплаты для исключения короблений и снижения остаточных напряжений должна производиться обратноступенчатым способом.

4.19. Усиление сварного стыкового шва приварки заплаты необходимо снимать заподлицо или оставлять усиление не более 2 мм с плавным переходом.

4.20. Одиночные коррозионные язвенные поражения на корпусе жаротрубного котла при остаточной толщине стенки менее 3 мм удаляются сквозной засверловкой или фрезерованием. При диаметре до 30 мм может быть установлена сплошная круглая пробка из механически обработанного прутка. Цилиндрическая круглая пробка должна иметь плотное прилегание к отверстию, не иметь признаков расслоения металла или других видимых дефектов. Ее высота должна равняться двойной толщине стенки корпуса котла. Пробка должна выступать в обе стороны на половину толщины корпуса котла. Для сварки необходимо применять электроды диаметром до 3 мм. Сварка короткой дугой со смещением "замка" последующего слоя относительно предыдущего на 10-15 мм с зачисткой от шлака и брызг после наложения каждого слоя. Катет сварного шва должен быть не менее половины толщины стенки корпуса котла. Сварка должна осуществляться с обеих сторон (изнутри и снаружи). Металл корпуса котла по обе стороны от отверстия должен быть зачищен до металлического блеска на расстоянии не менее 20 мм от кромки отверстия.

4.21. При размере коррозионного поражения корпуса от 30 до 100 мм и остаточной толщине менее 3 мм ремонт производится установкой патрубка с заглушкой. Отверстие под патрубок выполняется сверлением с обеспечением зазора в пределах, установленных стандартом для конструктивных элементов принятого углового соединения.

Патрубок и заглушка должны быть изготовлены из материала, соответствующего металлу корпуса (барабана) котла.

4.22. Ремонт штуцеров барабанов котлов производят подваркой, бандажированием или их заменой.

4.22.1. Ремонтная подварка выполняется, когда толщина стенки штуцера после устранения дефекта окажется меньше расчетной, но будет не менее 3 мм.

4.22.2. Бандажирование производят для укрепления штуцеров, имевших ремонтные выборки дефектов. Длина бандажа вдоль образующей штуцера должна превышать длину выборки на 10-15 мм, толщина бандажа должна быть не менее толщины ремонтируемого штуцера. Бандажные втулки на ремонтируемый штуцер следует надевать горячей посадкой на штуцер или сваркой двух половин втулки, плотно прижатых к штуцеру перед сваркой.

Изучите сами - 7 дней бесплатного тестирования и консультаций!

Широкие возможности поиска закупок – от простых и быстрых запросов, до экспертного подбора скрытых тендеров.

Уменьшайте
издержки

Единая платформа позволяет упросить работу с тендером – от поиска закупки до заключения контракта как для одного специалиста, так и при работе в команде.

Повышайте
надежность

Автоматический контроль статусов закупок, а также обеспечений на площадках с которым вы не пропустите ни одного важного события.

Обходите
конкурентов

Удобная и прозрачная аналитика покажет все нюансы рынка, поможет в принятии решений по участию в закупках.

Ремонт барабанов котлов высокого давления

В табл. 9.8. и на рис.9.31–9.38 приведены наиболее часто встречающиеся повреждения в металле барабанов, выполненных из сталей 16ГНМ, 16ГНМА и 22К.

Рис. 9.31. Трещины на поверхности обечайки, на стенках трубных отверстий и внутренней поверхности штуцера

Рис. 9.32. Трещины на стенках трубного отверстия под завальцованным концом трубы

Рис. 9.33. Трещины около швов приварки кронштейнов для крепления внутрибарабанных устройств

Рис. 9.34. Расслоения в листах

Рис. 9.35. Трещины около швов приварки лапы затвора лаза и кольца усиления лаза. Расслоение металла в отверстии лаза

Рис. 9.36. Трещины в сварных швах приварки штуцера

Рис. 9.37. Трещины в сварных швах приварки штуцера к рубашке

Рис. 9.38. Дефекты и трещины в наплавленном металле сварного шва и околошовной зоне: 1 – шлаковые включения; 2 – трещина в шве; 3 – флюсовое включение; 4 – трещина в околошовной зоне; 5 – несплавление кромок; 6 – непровар

Трещины на поверхности отверстий под вальцовочными соединениями (см. рис. 9.32).

Трещины около швов приварки кронштейнов крепления внутрибарабанных устройств (см. рис. 9.33).

Расслоения в листах, как выходящие, так и не выходящие на поверхность барабана и отверстий. Язвины, цепочки язвин и раковины на наружной и внутренней поверхности обечаек и поверхности отверстий (см. рис. 9.34).

Трещины на внутренней поверхности в местах отбортовки штампованных днищ

Расслоения металла, в том числе выходящие на поверхности днища и отверстия лаза

Трещины на поверхности отверстия лаза

Язвины, цепочки язвин и раковины на наружной и внутренней поверхностях днищ и отверстия лаза

Трещины в сварных швах приварки штуцера к барабану (см. рис. 9.36)

Трещины в сварных швах приварки ранее завальцованных труб

Трещины в сварных швах приварки штуцера к рубашке (см. рис. 9.37)

Язвины и цепочки язвин на наружной и внутренней поверхностях штуцеров

Обследование и определение объема и методов контроля металла барабанов производят в соответствии с «Основными положениями по ультразвуковой дефектоскопии сварных соединений котлоагрегатов и трубопроводов тепловых электростанций, ОП № 501 ЦД-75» (СПО Союзтехэнерго, 1978) и ГОСТ 21105-87 «Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод».

Обследование металла барабанов производят:

один раз в три-четыре года в период капитального ремонта котла;
один раз в два года в период среднего ремонта при выполнении наплавочных и приварочных работ в предыдущие ремонты.

Демонтаж внутрибарабанных устройств производят газовой резкой таким образом, чтобы длина оставшейся части кронштейна была не менее 15 мм. Последующую приварку внутрибарабанных устройств производят к этим участкам кронштейнов.

При первом обследовании барабана кромки трубных отверстий с внутренней стороны должны быть скруглены с радиусом скругления 5–7 мм (рис. 9.39).

Рис. 9.39. Выборка трещин и скругление кромок в трубном отверстии

Все выявленные повреждения в основном и наплавочном металле барабанов удаляют механическим способом (абразивами, расточкой, рассверловкой и т.д.) с минимальным объемом удаляемого металла и без нагрева до цветов побежалости. Шероховатость поверхности после удаления повреждений должна быть в трубных отверстиях не более R_z = 40 мкм, в остальных местах не более R_z = 80 мкм.

Места выборки дефектов выполняют с плавными переходами (рис. 9.40) или уступами (рис. 9.39).

Рис. 9.40. Выборка трещин с плавными переходами

Полноту удаления дефектов проверяют методами МПД и УЗК, в сомнительных случаях – травлением 10–20% раствором азотной кислоты или 15% раствором персульфата аммония.

После удаления дефектов определение оставшейся толщины стенки барабана, днищ и штуцеров производят ультразвуковым прибором или измерительным инструментом с погрешностью не более 3%.

При наличии дефектов на обечайках и днищах глубиной более 15мм, непроваров, пор и шлаковых включений в основных сварных швах, а также расслоения металла вопрос о возможности работы барабана, в том числе на номинальных параметрах, решается заводом-изготовителем или ЦКТИ. Эти организации дают рекомендации по технологии устранения повреждений.

Ремонт штуцера при оставшейся после выборки поврежденных мест толщине стенки не менее 3 мм выполняют наплавкой или бандажированием.

Наплавку металла производят на наружную поверхность по всей длине окружности штуцера в один или два слоя (рис. 9.41). Общая толщина наплавленного слоя должна быть не менее полуторной глубины выборки, а длина по образующей штуцера должна превышать длину выборки на 10–15 мм.

Рис. 9.41. Наплавка на наружную поверхность штуцера: ä – глубина выборки в стенке штуцера

Для бандажирования штуцера из стали 20 изготовляется втулка высотой, на 10–15 мм превышающей длину выборки. Толщина стенки втулки должна быть равной или большей расчетной толщины штуцера. Втулку надевают на штуцер целиком в нагретом состоянии после обрезки от штуцера трубы или с разрезкой на две половины. Ширина реза должна быть не более 3–4 мм.

Обе половины бандажа стягивают и сваривают с полным проваром по толщине и с приваркой торцов к штуцеру и к сварному шву приварки штуцера к барабану (рис. 9.42).

Рис. 9.42. Установка бандажа на штуцер

Перед приваркой между штуцером и бандажом допускаются местные зазоры до 0,2 мм, для чего соответствующие поверхности зачищают до металлического блеска.

При толщине стенки штуцера после выборки повреждений менее 3 мм, а также при полном удалении основного металла штуцера до металла наплавки или бандажа при повторных ремонтах штуцер подлежит замене.

Поврежденный штуцер отрезают от трубы по монтажному стыку, а от поверхности барабана – на расстоянии 15–20 мм. Ацетиленовым резаком конец штуцера укорачивают до 6–7 мм. Кольцевой остаток штуцера и сварной шов удаляют механическим способом.

При отсутствии в сварном шве приварки штуцера к барабану трещин и других дефектов рекомендуется оставлять на барабане тщательно обработанный поясок наплавленного металла высотой 3 мм, как указано на рис. 9.43.

Рис. 9.43. Установка и приварка штуцера к кольцу оставшегося металла шва

Наружную поверхность барабана вокруг отверстия под штуцер на расстоянии 30 мм и поверхность гнезда проверяют методом МПД на отсутствие трещин. Обнаруженные трещины удаляют.

Новые штуцера рекомендуется изготавливать с утолщенной стенкой за счет уменьшения внутреннего диаметра на 5–8 мм (рис. 9.44).

Рис. 9.44. Установка штуцера с утолщенной стенкой: D3 – внутренний диаметр удаленного штуцера; Н –высота, установленная заводом-изготовителем

Штуцер устанавливают в гнезде барабана с зазорами по диаметру 1–1,5 мм и по высоте 1 мм и прихватывают в трех-четырех местах (рис. 9.43 и 9.44).

Приварку и прихватку штуцеров производят с предварительным и сопутствующим подогревом до температуры 200 ± 20 °С для сталей 16ГНМ и 16ГНМА и 140 ± 20 °С для стали 22К. Подогрев осуществляют на участке вокруг штуцера шириной не менее 150 мм.

Ремонт барабанов котлов низкого и среднего давления

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.

Трещины появляются в металле барабана в результате:

- дефектов и пороков структуры в котельных листах;
- перенапряжений металла;
- агрессивного действия котловой воды.

Дефекты в заклепочных швах барабана выявляются при проведении гидравлических испытаний перед ремонтом и при внутреннем и наружном осмотрах котла. При гидравлических испытаниях осматривают все доступные места заклепочных швов. При капитальном ремонте осматривают участки заклепочных швов в недоступных местах, сняв изоляцию, торкрет или обмуровку. Этот осмотр совмещают с проверкой металла барабанов на отсутствие коррозионных разъеданий.

Наружный осмотр швов производят до очистки барабана от загрязнений, так как в этом случае у кромок швов и головок заклепок легко обнаружить солевые отложения, свидетельствующие о наличии в шве дефектных участков. После очистки заклепочных швов их вторично осматривают. Наиболее тщательно осматривают участки, на которых выявлены пропаривания и течи.

Состояние заклепок определяют, обстукивая их молотком массой 0,5 кг. Отскакивание головок заклепок указывает на значительное развитие процесса межкристаллитной коррозии и наличие разрушений. Дребезжащий звук свидетельствует о неплотном заполнении стержнем заклепки отверстия и отсутствии натяга заклепки. При обстукивании заклепок можно пользоваться слуховой трубкой и ощупывать соседние заклепки. Положенный на соседнюю головку палец не должен ощущать сотрясений от ударов молотка.

При осмотре обращают внимание на состояние кромок шва и проверяют расстояние от кромки до центра отверстий. Отход кромки накладки от места чеканки свидетельствует о смещении склепываемых листов. В этом случае снимают накладки, осматривают основные листы барабана и переклепывают весь шов. В местах заклепочных швов, в которых обнаружены пропаривание, течь или дефектные заклепки, через лупу внимательно проверяют, нет ли трещин в накладках и основных листах. Трещины могут быть между заклепочными отверстиями и идти от заклепочных отверстий к кромкам шва.

2. Замена дефектных заклепок.

3. Переклепка дефектного участка шва.

2. Наплавка торцов кромок электродуговым способом с приваркой кромки к сопрягаемому листу

2. По согласованию с Госгортехнадзором обварка кромок шва и головок заклепок (временная мера)

2. Удаление заклепок и участка накладки продольного шва, вырубка и заварка трещин с последующей установкой участка накладки и новых заклепок.

3. Замена участков основных листов и накладок заклепочного шва.

2. Наплавка мест коррозионных разъеданий листов и накладок.

3. Замена участков основных листов и накладок.

1) удаление поврежденной части, установка заплаты;

2) перенос заклепочного шва на здоровую часть листа с установкой более широкой накладки и заменой дефектных частей.

При больших повреждениях замена продольных и поперечных заклепочных швов барабана сварными.

Дефектные заклепки удаляют. Удаляют также заклепки из отверстий, возле которых обнаружены трещины. Наружную и внутреннюю поверхность листов шва, накладок, а также стенки заклепочных отверстий тщательно зачищают наждачной бумагой и протравливают реактивом, после чего осматривают через лупу. При подозрении на наличие трещин отверстие рассверливают или райберуют на 0,5–0,8 мм и после шлифовки опять осматривают.

При признаках межкристаллитной коррозии швы проверяют по специальной программе, которая предусматривает либо магнитное порошковое исследование, либо комбинированное обследование магнитным и ультразвуковым способом. В случае комбинированного обследования проверяют шов ультразвуковым способом, а затем снимают участок накладки, выбивают несколько заклепок и определяют размер и характер повреждений магнитным способом, одновременно проверяя правильность показаний ультразвукового прибора. При обнаружении разрушений заклепочного шва барабан ремонтируют по разработанной технологии. Трещины, образовавшиеся в результате хрупких разрушений, заваривать запрещается.

В процессе осмотра заклепочных швов выявляют также зарубки на металле вокруг головок заклепок и в месте примыкания обчеканенной кромки к основному листу. Зарубки глубиной более 0,5 мм ослабляют заклепочный шов, их устраняют электродуговой наплавкой или заменяют участки шва.

После выявления дефектных швов и заклепок в зависимости от характера и размера повреждений выбирают способ ремонта заклепочных швов (табл. 9.7).

Для удаления старой заклепки срезают одну ее головку газовым заклепкорезом или резаком. Головки заклепок можно удалять также выжиганием вольтовой дугой или высверливанием сверлом, имеющим диаметр, близкий диаметру стержня заклепки. После удаления головки стержень заклепки выбивают бородком и легкой кувалдой. Лучше всего удалять головки заклепок заклепкорезом. Не рекомендуется срубать головки заклепок кузнечным зубилом или косяком – могут деформироваться котельные листы и нарушиться соседние участки заклепочного шва.

Если заклепки не удается выбить, их прогревают газовой горелкой до темно-красного цвета. После полного остывания заклепки легко выбиваются. В некоторых случаях заклепки не выбиваются из-за их искривления, получившегося при сдвиге заклепочных отверстий. Такие заклепки высверливают при помощи пневматических или электрических сверлильных машин сверлами диаметром, равным 0,7–0,9 диаметра стержня заклепки.

Заклепки применяют с полукруглыми, потайными и полупотайными головками. Под потайные и полупотайные головки заклепочные отверстия раззенковывают. Потайные и полупотайные головки заклепок удаляют высверливанием либо выжиганием. При выжигании заклепок могут оплавиться заклепочные отверстия, поэтому этот способ применяют при_замене накладок.

При сверлении отверстий под заклепки диаметр сверла берут таким, чтобы стержень заклепки после нагрева туго входил в заклепочное отверстие. Для этого диаметр отверстия должен быть на 0,5 мм больше диаметра холодной заклепки.

При ремонте заклепочных швов нередко приходится калибровать имеющиеся отверстия развертками для исправления дефектов и достижения полной совмещаемости и по полученным увеличенным отверстиям подбирать заклепки. Калибровку обычно производят до определенного диаметра, одинакового для всех отверстий.

Длину стержня заклепки берут равной сумме толщин склепываемых листов плюс припуск на образование замыкающей головки. Припуск для заклепок с полукруглой головкой принимают равным 1,5 диаметра, для заклепок с потайной и полупотайной головкой – 1–1,2 диаметра стержня заклепки.

Для получения заклепочного шва хорошего качества отверстия под заклепки должны точно совпадать. При несовпадении или сдвиге отверстий их развертывают. При большом количестве отверстий через каждые 4–5 отверстий устанавливают и туго затягивают болты. Их вынимают из отверстий после того, как в остальные отверстия установят заклепки.

Рис. 9.27. Образование замыкающей головки: I – заклепка вставлена в отверстие, II – конец заклепки осажен, III и IV – формирование замыкающей головки обжимкой; 1 и 2 – склепываемые детали, 3 – стержень заклепки, 4 – закладная головка, 5 – обжимка, 6 – замыкающая головка.

Клепку выполняют следующим образом. Устанавливают нагретую заклепку в отверстие так, чтобы закладная головка 4 плотно прилегала к поверхности детали 1 (рис. 9.27, I), и поддерживают закладную головку, чтобы заклепка не выпала. Ударяя по склепываемым деталям со стороны выступающего конца стержня 3 заклепки, устраняют зазор между деталями. Затем ударами по выступающему концу стержня начинают осаживать его (рис. 9.27, II) до полного заполнения отверстия металлом. После этого ударами по выступающему концу формируют замыкающую головку 6 обжимкой 5 (рис. 9.27, III и IV). Формировать замыкающую головку начинают тогда, когда металл стержня заклепки заполнит все отверстие.

При ручной клепке сила ударов недостаточна для осадки длинного стержня заклепки, поэтому ручную клепку применяют для заклепок с длиной стержня, равной не более четырем диаметрам. Пневматическими клепальными молотками расклепывают заклепки диаметром до 32 мм.

Прочность соединения склепанных деталей обеспечивается заполнением отверстия металлом стержня заклепки и прижатием деталей друг к другу при образовании замыкающей головки, заклепка при этом укорачивается.

При горячей клепке сила сжатия деталей увеличивается за счет уменьшения длины заклепок, которое происходит при их остывании. Нагревают стержни заклепок для горячей клепки в горнах или электрических печах. Небольшие количества заклепок можно нагреть пламенем ацетиленовой горелки.

Стержни заклепок нагревают до светло-красного каления (1000–1100 °С), а закладные головки – до темно-красного каления (900 °С). Клепка при более низкой температуре ухудшает качество металла заклепки. Перегретые заклепки (выше 1100 °С) теряют прочность и становятся непригодными к установке.

При клепке применяют натяжки, обжимки и поддержки. Натяжки служат для обжима склепываемых листов у заклепок, а обжимки – для придания замыкающей головке правильной формы. Поддержки выполняют роль наковальни, на которой производится клепка. Они бывают ручные, рычажные, винтовые (рис. 9.28.) и пневматические. Масса ручных поддержек должна быть в 4–5 раз больше массы молотка или кувалды, которыми производится клепка.

Рис. 9.28. Типы поддержек: а – ручная, б – рычажная, в – винтовая; 1 – склепываемые листы, 2 – подвеска обжимки, 3 – устанавливаемая заклепка, 4 – рабочая часть обжимки, 5 – опорная часть обжимки, 6 – рычаг, 7 – винт, 8 – гайка

Установкой заклепок еще не обеспечивается герметичность шва. Шероховатости соприкасающихся поверхностей склепанных листов не позволяют получить плотное соединение, поэтому швы уплотняют чеканкой. При чеканке кромки склепанных листов и края головок заклепок осаживают инструментами, называемыми чеканами. Чеканка швов производится при выполнении новых заклепочных швов и после замены заклепок, а также для устранения неплотности старых заклепочных швов. Чеканкой можно устранять неплотности лишь тех швов, в которых отсутствуют признаки хрупких разрушений из-за межкристаллитной коррозии.

Рабочая часть чеканов для кромок шва имеет прямолинейную форму (рис. 9.29 а, б, в), a для заклепок выполнена по дуге (рис. 9.29 г). Чеканку кромок шва производят в два приема. Вначале острой кромкой шовного чекана вырубают канавку и осаживают металл к поверхности листа (рис.9.30 а). Затем поворачивают чекан острой кромкой вниз и уплотняют кромку листа (рис. 9.30 б), окончательно отделывая ее и добиваясь плотного прилегания к листу. Осаживание листа производят чеканами с притупленными рабочими кромками или кругляком (рис. 9.29 в). Для уплотнения кромки листа применяют специальные подбойники (рис. 9.29 б).

Рис. 9.29. Типы чеканов: а- шовный, б – подбойник, в – кругляк, г – заклепочный

При овальной канавке напряжения на кромке листа значительно меньше, чем облегчается повторная подчеканка. Острые кромки рабочей части чекана ускоряют процесс чеканки, однако при отсутствии навыков в работе могут привести к образованию зарубок на сопрягаемом листе (рис. 9.30 в). Зарубки ослабляют прочность шва и являются очагами появления трещин.

Рис. 9.30. Чеканка шва: а – осаживание кромки, б – уплотнение кромки листа, в – образование зарубок (неправильный прием чеканки)

Головки заклепок чеканят вогнутым чеканом (рис. 9.29 г) после обрубки заусенцев. Канавку на головке не делают, металл головки только уплотняют по окружности. Правильно отделанная чеканом головка заклепки должна иметь полусферическую форму.

Потайные головки заклепок уплотняют обжатием металла листа вокруг головки. Кромки заклепочных швов и головки заклепок паровых котлов чеканят как с наружной, так и с внутренней стороны барабана. Наиболее тщательно швы уплотняют с внутренней стороны, чтобы обеспечить полную непроницаемость их для проникновения агрессивной котловой воды.

У новых заклепочных швов линии чеканки должны замыкаться по контуру. При чеканке старых заклепочных швов для устранения течи и пропаривания пли после замены группы заклепок чеканку начинают со слабых ударов на расстоянии 150–200 мм от места, которое требует подчеканки. По мере приближения к месту течи силу ударов увеличивают. Пройдя это место, силу ударов постепенно снижают. Такого порядка чеканки придерживаются для того, чтобы не вызвать образования течи на соседнем участке шва.

Чеканка швов и заклепок производится вручную или пневматическими молотками при давлении сжатого воздуха 0,6–0,7 МПа (6–7 кгс/см 2 ). Для чеканки применяют рубильные пневматические молотки с частыми и равномерными по силе ударами, что значительно ускоряет процесс чеканки и улучшает качество заклепочного шва.

Многократная чеканка швов приводит к искривлению кромок. При последующих чеканках достичь плотности шва становится невозможным. Более того, последующие чеканки такого шва могут нарушить его прочность, так как металл кромки теряет упругую деформацию, расстояние от кромки до отверстий уменьшается, что ведет к уменьшению сил трения между листами.

Искривленные кромки швов перед чеканкой слегка обрубают пневматическим зубилом или крейцмейселем. При этом кромка накрывающего листа должна быть скошена на угол 70–75°, что облегчает проведение чеканки и повышает плотность подчеканенного шва. Обрубка кромок допускается, если расстояние от кромки листа до центра отверстий после чеканки не менее 1,25d для листов толщиной до 20 мм, 1,5d – листов толщиной до 30 мм и 1,5d+5 мм – листов толщиной выше 30 мм (d – диаметр заклепочного отверстия). В тех случаях, когда расстояние от кромки листа до центра отверстий меньше предельно допустимых значений, производят электродуговую наплавку искривленных кромок. В местах наплавки удаляют заклепки, затем при помощи клина под наплавляемой кромкой создают зазор 3,5–4 мм, в который вставляют медную пластину. Пластина не допускает приварки наплавляемой кромки к листу. После окончания наплавки пластину удаляют.

Наплавленную кромку с доступных сторон обрабатывают пневматическим зубилом и шлифовальной машинкой, после чего устанавливают вынутые заклепки и производят чеканку. При наплавке кромок следят за тем, чтобы лист не покоробился и наплавленный металл не препятствовал плотному прилеганию накрывающего листа к накрываемому.

Наплавка кромок заклепочного шва котлов с давлением менее 1,2 МПа (12 кгс/см 2 ) по согласованию с местной инспекцией Госгортехнадзора может вестись с приваркой кромок к накрываемому листу. Близко расположенные заклепки подчеканивают или заменяют вследствие нагрева и ослабления. Для уменьшения нагрева шва при наплавке кромок применяют электроды малого диаметра (3–4 мм), наплавку производят с перерывами и отдельными участками. Головки оставленных заклепок для лучшего отвода тепла накрывают мокрой тряпкой.

Обмуровочные работы котла

Наибольшую сложность при производстве обмуровочных работ представляет кладка топочных сводов и арок (рис.10), выполняемая из клинового шамотного кирпича класса А и Б 1-го сорта на жидком шамотном растворе. Кладку топочных сводов и арок выполняют в полном соответствии с проектом. Ее производят с помощью деревянных кружал и опалубки. Кружала изготовляют по радиусу свода, расстояние между кружалами не должно превышать 0,8 м. Кружала поддерживаются столбиками яз кирпича или стойками из дерева (рис.10, а, б).Для удобства выемки кружал между стойками и кружалом забивают деревянные клинья. Доски, устанавливаемые поверх кружал, приколачивают к последним, расстояние между досками 5-10 см. Ширина доски не должна превышать 10 см.

Установка кружал свода

Рис.10. Установка кружал свода

а- на столбиках из кирпича;
б- на деревянных стойках;
в- плоский подвесной свод:
1- фасонный шамотный кирпич;
2- подвески;
3- балки каркаса;
4 -футеровка;
5- шнуровой асбест

Кладку свода производят от пят к центру, одновременно с обеих сторон, проверяют ее шнуром по радиусу. Количество кирпичей в своде должно быть нечетным с тем, чтобы замковый кирпич был уложен точно по центру свода.

Наружная поверхность обмуровки котла должна иметь толщину швов 5-7 мм, не должна иметь выпучин, искривлений и выступающих кирпичей. Просвет под рейкой длиной 2 м, приложенной к поверхности кладки, должен быть не более 10 мм. Швы наружной поверхности кладки необходимо расшить цементным раствором.

Толщина швов кладки при возведении футеровки топочной камеры и первого газохода котла должна составлять не более 2 мм. Допускаются отклонения толщины швов до 1 мм, но не более трех швов на 1 м кв.

Для топочных камер шириной более 3 м устраивают плоские подвесные своды (рис.10, в). Такие своды выкладывают из фасонных шамотных кирпичей 1, которые с помощью подвесок 2 крепятся к балкам каркаса 3. В местах сопряжения свода с футеровкой 4 обязательна прокладка шнурового асбеста 5, создающего температурный шов. Кладку подвесных сводов начинают с подгонки кирпичей и укладки их насухо по рядам, идущим поперек топки. С этой целью вначале по краям свода устанавливают маячные кирпичи, по которым натягивают шнур. Подвеску и кладку выполняют на шамотном растворе поперечными рядами от середины к краям.

Для защиты барабанов котла и некоторых других деталей от действия высоких температур применяют торкретирование, т. е. нанесение плотного слоя огнеупорного раствора под давлением сильной струи сжатого воздуха. В 1 м куб торкретной массы входит 1237 кг молотого шамота, 245 кг огнеупорной глины и 163 кг глиноземистого цемента.

Торкретная масса, заранее перемешанная с водой, загружается в торкрет-пушку и давлением воздуха, вырабатываемого в компрессоре, через сопло наносится на поверхность. Трубы, проходящие через слой торкретной массы, должны быть обернуты пергамином. Торкретирование производится послойно, причем последующий слой наносится на слой, ранее схватившийся. Для обеспечения тепловых расширений на всю ширину слоя устраивают температурный шов, удаляя заранее установленные деревянные кружала. Шов заполняют шнуровым асбестом. Толщина защитного слоя 80-100 мм.

Для футеровки топочных камер и газоходов в последнее время находят применение жароупорные бетоны, приготовляемые на основе размолотого шамота. В качестве вяжущих в них используется глиноземистый цемент или жидкое стекло. Жароупорный бетон приготовляется в бетономешалках.