а)минимальная температура окружающего воздуха – минус 20°С;

б)для стыков труб, свариваемых при положительных температурах с подогревом и подлежащих последующей термообработке, при отрицательных температурах обязательным является выполнение термообработки непосредственно после сварки; перерыв между сваркой и термообработкой допускается при условии поддержания в это время температуры сопутствующего подогрева;

в)стыки, свариваемые при положительных температурах с подогревом и не подлежащие последующей термообработке, при отрицательных температурах должны быть непосредственно после окончании сварки (не допуская остывания стыка) укрыты слоем изоляции толщиной 8- для обеспечения замедленного охлаждения;

г)для стыков, свариваемых с подогревом, температура подогрева при сварке в зимних условиях должна быть на 50°С выше, чем при положительной температуре окружающего воздуха, указанной в табл. 16;

д)во время всех термических операций (прихватки, сварки, термообработки и т.п.) стыки труб до полного остывания должны быть защищены от осадков, ветра, сквозняков;

е)стыки трубопроводов и труб поверхностей нагрева из теплоустойчивых сталей, свариваемых при положительных температурах без подогрева и последующей термообработки, при отрицательных температурах подлежат просушке газовым пламенем для удаления влаги, инея с доведением температуры металла в месте сварки до положительной и последующим укрытием сварных соединений теплоизоляционным материалом.

11.9. Более подробные требования по технологии сварки стыков трубных систем в котлах изложены в Инструкции по сварке котлоагрегатов ВБН A.3.1-36-4-96.

Приварка штуцеров (труб) к барабанам, коллекторам и трубопроводам

11.10 Конструкцию сварного соединения штуцеров (труб) с барабанами, коллекторами и трубопроводами, если нет соответствующих указаний в технической документации завода – изготовителя, можно принимать из приведенных на рис. 42 рекомендуемых вариантов с учетом местных условий. Так при внутреннем диаметре штуцера (трубы) и более применяют конструкцию соединения, показанную на рис. 42 в, г, которая позволяет эффективно контролировать качество сварного шва.

11.11.Для прихватки и приварки штуцеров (труб) из углеродистой и кремнемарганцовистой стали нужно использовать электроды типа Э50А (табл. 1), а из стали 12Х1МФ – электроды типа Э-09Х1М (табл. 1). Диаметр электродов – не более .

Для прихватки и приварки труб поверхностей нагрева желательно использовать электроды типа Э 50А марки ЦУ-5 или ЦУ-10 диаметром 2,5 мм.

11.12.Штуцер (трубу) в отверстие нужно устанавливать без натяга, с требуемым зазором между штуцером и очком. Прихватку штуцера (трубы) следует производить в двух – трех точках швами длиной 10-. Не следует заранее устанавливать и прихватывать более трех штуцеров, которые приваривает один сварщик.

Рис. 42. Конструкции сварных соединений штуцеров (труб)с барабаном, коллектором и трубопроводом

11.13.Порядок приварки выбирают из условия обеспечения наименьших деформаций, для чего надлежит руководствоваться следующими положениями:

приварку целесообразно выполнять одновременно двумя или четырьмя сварщиками при общем направлении их от середины коллектора к его краям;

приварку в одном ряду необходимо производить через два-три штуцера;

если приварку выполняют одновременно два сварщика, первый ведет сварку по одному ряду слева направо. А второй – по соседнему ряду справа налево и т.д.

Во избежание перегрева металла каждый сварщик должен одновременно приваривать две или три детали, наплавляя поочередно на каждой один – два валика,

11.14.Приварку штуцеров (труб) необходимо производить многослойным швом. При приварке штуцеров (труб) из углеродистой и кремнемарганцовистой стали, а также штуцеров (труб) из хромомолибденованадиевой стали, с последующей термообработкой сварного соединения размеры катетов шва с допустимым отклонением должны быть (рис. 42):

размер катета, мм

до 5

до 12

> 12

, мм

+ 2

+ 3

+ 5

11.15.Приварку труб поверхностей нагрева к барабану (коллектору) необходимо выполнять многослойным швом. Должно быть не менее трех валиков; при этом размеры катетов должны быть; K = S + ; K1 = S + ; допустимые отклонения составляют + для катета размером до , и + для катета размером до .

11.16.Для исключения прогиба во время приварки труб от собственной массы во время сварки для барабанов и коллекторов длиной свыше на период выполнения работ следует устанавливать временные опоры с расстоянием между ними не более .

Приварку и прихватку труб (штуцеров) производить с подогревом места прихватки до 100-150 °С. В случае соединения труб с барабанами из кремнемарганцовистых сталей. Подогрев рекомендуется производить изнутри барабана газовой горелкой. В коллекторах диаметром менее подогрев выполнять по всему периметру.

11.17.Приварка штуцеров (труб) из теплоустойчивых сталей без последующей термообработки может производиться при соблюдении следующих технологических требований (рис. 43):

а) наложение шести-семи валиков с выдержкой угла между поверхностями шва и штуцера не менее 150 град. Катет шва на основной трубе – не более , а на штуцере – 17- шва. Переход шва к штуцеру должен быть плавным (радиус закругления – не менее );

б) валик 3 следует накладывать как отжигающий, т.е. расстояние от его края до места перехода шва к поверхности основной трубы должно составлять 2-.

Рис. 43. Схема расположения валиков и размеры шва приварки штуцера (трубы)

к коллектору (трубопроводу) без последующей термообработки;

1 – 6 – номера слоев

12. Технология ремонта барабанов котлов

Устранение дефектов

12.1. Дефекты, выявленные на поверхностях обечаек, днищ, трубных и лазовых отверстий, штуцеров, а также в сварных швах барабана, удаляют механическим способом (абразивным инструментом, расточкой, сверловкой и др.). При этом необходимо обеспечить минимальные объемы удаляемого металла.

12.2. Шероховатость поверхности после удаления дефектов в трубных отверстиях должна быть Rz 40 мкм, остальных поверхностей – Rz 80 мкм.

12.3. Удаление дефектных мест следует выполнять на режимах, не вызывающих нагрева металла до цветов побежалости.

12.4. Места выборки дефектов должны иметь плавные переходы (Рис. 44). Устранение дефектов следует производить уступами (Рис. 45).

Примечание. При устранении дефектов методом сварки и заплавки переход от выборки к поверхности металла барабана скруглять не следует.

12.5. В период проведения входного контроля или первого обследования кромки трубных отверстий с внутренней стороны барабана должны быть скруглены. Радиус скругления 5-.

12.6. Полнота удаления всех дефектов проверяется цветной дефектоскопией и УЗК, а в сомнительных случаях – травлением 10-20% раствором азотной кислоты или 15 %-ным раствором персульфата аммония.

12.7. Если обнаруженный на поверхности барабана или днища дефект после выборки на глубину не удаляется, то решения по дальнейшей работе барабана на номинальных параметрах или технология ремонта принимаются заводом-изготовителем.

Рис. 44. Местная выборка с плавным переходом

Рис. 45 Обработка кромки и поверхности трубного отверстия

12.8 При наличии непроваров, пор и шлаковых включений в сварных швах, недопустимых по существующим нормам, а также при наличии расслоений в металле барабанов возможность эксплуатации барабанов с данными дефектами решает завод-изготовитель.

12.9. Места сварки и наплавки, а также прилегающие к ним поверхности основного металла шириной не менее перед сваркой и наплавкой зачищаются абразивными инструментами до металлического блеска и проверяются методом цветной дефектоскопии или УЗК на отсутствие трещин и других дефектов.

Ремонт штуцера

12.10. Ремонт штуцера производится в том случае, если толщина его стенки после удаления дефектов окажется меньше расчетной, но не менее . При толщине стенки менее штуцер подлежит замене.

Ремонт может выполняться наплавкой или бандажированием.

Наплавка штуцера

12.11.Наплавка металла производится только по наружной поверхности штуцера кольцевыми швами по всей длине окружности с предпочтительным направлением наложения швов от существующего сварного соединения штуцера с барабаном. Каждый последующий валик должен перекрывать предыдущий на 1/3 его ширины. При этом должно быть обеспечено расплавление ранее наплавленного металла и металла штуцера. После наложения каждого валика удаляются шлак и брызги с поверхностей наплавленного металла и штуцера.

При положении оси штуцера, близком к горизонтальному, наложение каждого валика при наплавке штуцера производится в два приема, при этом сварку следует начинать с нижней части штуцера и заканчивать вверху.

12.12.Наплавка может быть многослойной. Общая толщина наплавленного слоя должна быть не менее полуторной глубины выборки, а длина его по образующей штуцера должна превышать длину выборки на 10- (Рис. 46). При многослойной наплавке делается послойный визуальный контроль. Трещины, поры, подрезы и незаполненные кратеры не допускаются.

12.13. Наложение валиков должно быть выполнено с плавным переходом к основному металлу штуцера и предыдущему слою наплавленного металла.

Рис. 46. Наплавка на наружную поверхность штуцера

б – глубина выборки в стыке штуцера

Бандажирование штуцера.

12.14. Бандажи в виде втулки изготавливаются из стали 20. Высота втулки должна быть больше длины выборки по образующей штуцера на 10-. Толщина стенки втулки устанавливается не менее расчетной толщины стенки ремонтируемого штуцера.

12.15. Бандажирование штуцера можно производить двумя способами.

По первому способу бандажная втулка в нагретом состоянии надевается на штуцер до упора в сварной шов. Для этого предварительно отрезается приваренная к штуцеру труба.

По второму способу бандажная втулка разрезается механическим способом на две половины. Ширина реза должна быть не более 3-. Две половины бандажа устанавливаются на штуцере, стягиваются до полного облегания штуцера и свариваются с полным проваром по толщине (Рис. 47).

12.16. Перед бандажированием наружная поверхность штуцера и внутренняя поверхность бандажа должны быть зачищены до металлического блеска и верхняя часть сварного шва приварки штуцера к барабану обработана для обеспечения плотного прилегания бандажа к шву.

12.17. Бандажная втулка должна плотно облегать штуцер. Допускаются местные зазоры между бандажной втулкой и штуцером не более 0,2 мм. Бандажная втулка со стороны торцов приваривается к штуцеру и сварному шву (Рис. 47).

12.18. После наплавки каждого валика удаляются шлак и брызги с поверхности незаплавленного металла втулки и штуцера и производится зачистка до металлического блеска. Качество сварки проверяется визуально. Трещины, поры, подрезы и наплавленные кратеры не допускаются.

Рис. 47. Установка бандажа на штуцере

Замена штуцера

  1. Штуцер подлежит замене, если, толщина стенки штуцера после удаления дефектов будет менее , а также если при повторных ремонтах штуцеров выборка приводит в отдельных местах к полному удалению основного металла или до металла наплавки или бандажа, выполненных при предыдущем ремонте.
  2. Штуцер отрезается от трубы по монтажному стыку и от наружной поверхности барабана на расстоянии 15-. Оставшаяся часть штуцера дополнительно срезается до размера 6-. Резка может выполняться кислородно-ацетиленовым пламенем.

12.21.Кольцевой остаток штуцера в гнезде барабана и его сварной шов полностью удаляется механическим способом (фрезой, абразивным инструментом и др.).

  1. Поверхность гнезда н наружная поверхность барабана вокруг гнезда на расстоянии проверяется методом цветной дефектоскопии на отсутствие трещин. Обнаруженные трещины должны быть устранены.
  2. Новые штуцера рекомендуется изготавливать с утолщенной стенкой по сравнению с заводскими стенками за счет уменьшения внутреннего диаметра на 5-. При этом конец штуцера, стыкуемый с трубой, должен быть расточен по внутреннему диаметру до размера внутреннего диаметра трубы (рис. 48).

Рис. 48. Конструкция штуцера с утолщенной стенкой:

D3 – внутренний диаметр удаленного штуцера;

Н – высота, предусмотренная чертежом завода – изготовителя котла

12.24. Штуцер устанавливается в гнездо барабана с зазором по диаметру 1-1,5 мм и по высоте и прихватывается в трех-четырех местах к барабану (Рис. 49).

Рис. 49. Подготовка и приварка нового штуцера к кольцу оставшегося металла шва

12.25.Прихватка и приварка штуцеров к барабану производится с предварительным и сопутствующим подогревом, температура подогрева должна быть 140± 20° С для углеродистой стали и 220 ± 20° С для низколегированной на участке вокруг штуцера шириной не менее от кромки трубного отверстия.

12.26.Прихватка и приварка штуцеров к барабану производится с интервалом через штуцер в продольном и поперечном направлениях. Если привариваемые штуцера расположены рядом, то прихватка и приварка последующего штуцера производится после полного остывания предыдущего.

При приварке штуцеров не должна допускаться деформация барабана.