12.27.Приварка штуцера производится валиковыми швами. Общее количество валиков должно быть не менее трех. Последний валик "отжигающий" не должен затрагивать металл барабана. В процессе сварки каждый проход (валик) выполняется в один или два приема в зависимости от положения шва в пространстве. После наплавки каждого валика удаляются шлак и брызги с поверхности наплавленного металла, штуцера и корпуса барабана и производится зачистка до металлического блеска.
Кратеры каждого валика должны быть заплавлены. Размеры сварного шва приварки штуцера должны быть не менее указанных в чертежах завода-изготовителя.
Наплавка на поверхность отверстия
12.31. Наплавка на поверхность трубного отверстия выполняется с предварительным и сопутствующим местным подогревом. Температура подогрева должна составлять 140 ± 20° С (220 ± 20 °С – для низколегированной стали) на участке вокруг трубного отверстия шириной не менее от его кромки.
Температура определяется с помощью термопар, устанавливаемых на стороне, противоположной расположению нагревателя, на границе участка нагрева, или с помощью термокарандашей.
12.32. Наплавка производится кольцевым валиковым швом с перекрытием предыдущего валика на 1/3 ширины.
12.33. Наплавка должна быть многослойной, до получения размера наплавленного отверстия меньше номинального на 5- с последующей расточкой. Однослойная наплавка не допускается. После наплавки каждого слоя производится визуальный контроль. Трещины, поры, подрезы и незаплавленные кратеры не допускаются.
12.34. После наплавки – выдержка в течение 3 ч при температуре сопутствующего подогрева и последующее медленное охлаждение металла под слоем теплоизоляции.
При этом продольный шаг между соседними наплавленными отверстиями должен быть не менее , а шаг по окружности – не менее . Допускается наплавка групп из двух-трех рядом расположенных отверстий при расстоянии между границами групп не менее .
Наплавка на поверхность барабана
12.35. Наплавка выборок в основном металле, продольных и кольцевых сварных швов производится с предварительным и сопутствующим местным подогревом. Температура подогрева должна составлять 140 ± 20 °С (220 ± 20 °С – для низколегированной стали) на участке, превышающем зову наплавки на с каждой стороны.
Температура определяется с помощью термопар, устанавливаемых на стороне, противоположной расположению нагревателя, на границе участка нагрева или при помощи термокарандашей.
Для узких и длинных разделок наплавку следует выполнять многослойными валиками с противоположным направлением наложения каждого из них. По наружному контуру выборки должны наплавляться "отжигающие" валики, не затрагивающие металл барабана.
В процессе наплавки осуществляется визуальный контроль каждого наплавленного валика (после зачистки). Трещины, поры, подрезы и назаплавленные кратеры не допускаются.
|
|
|
Рис. 50. Направление наложения валиков при многослойной наплавке.
|
12.38.После наплавки выборок в основном металле, продольных и кольцевых сварных швах объемом до 100 см3 каждая должна быть проведена общая или местная термообработка (отпуск) по технологии, наложенной в разделе 13.
Местная термообработка производится по кольцу цилиндрической части. Ширина термообрабатываемого кольца должна перекрывать зону наплавки на с каждой стороны.
12.39.Допускается наплавка выборок без последующей термообработки на барабанах объемом до 300 см3 и глубиной не более 35 % толщины стенки, но с предварительным и сопутствующим подогревом в соответствии с п. 12.35.
После наплавки необходимо осуществить выдержку в течение 3 ч при температуре сопутствующего подогрева и последующее медленное охлаждение под слоем теплоизоляции.
12.40.При наплавке выборок из углеродистой стали без последующей термообработки количество участков по каждой обечайке, продольном и кольцевом шве не ограничено при условии, что расстояние межу границами соседних наплавок не менее трехкратной длины наибольшей выборки и не менее (Рис. 51).
|
|
|
Рис. 51. Расстояние между наплавленными без термообработки выборками металла барабана
|
|
где: l1 – l2 – наибольшие длины оси выборки L – расстояние между границами выборок 1 – сварной шов 2 – заварка выборок
|
13. Термообработка после сварки и наплавки
Термообработка трубопроводов
13.1.Термообработке после сварки подвергаются соединения деталей и сборочных единиц котлов:
а)из углеродистой и кремнемарганцовистой стали при толщине стенки более , а при введении сопутствующего подогрева – до температуры ниже 100 °С при толщине стенки более . Толщина стенки в угловых соединениях должна превышать , а диаметр штуцера (трубы) – ;
б)из легированной стали других марок – согласно указаниям табл. 18.
в)после приварки штуцеров, а также деталей, не работающих под давлением, к барабанам, корпусам, днищам, коллекторам и трубопроводам при толщине стенки основной детали, превышающей толщины стенок, указанные в пункте "а".
13.2.Режимы термообработки стыковых сварных соединений труб котлов приведены в табл. 18, если нет указаний в проектной документации.
Термообработка угловых сварных соединений штуцеров, бобышек, упоров и других деталей из низколегированной хромомолибденованадиевой стали с трубопроводами и коллекторами обязательна в следующих случаях:
при толщине штуцера или бобышки более ;
при приварке в пределах трубы (коллектора) более трех штуцеров (или бобышек) со стенкой толщиной и менее, кроме случаев, когда диаметр штуцера (трубы) не более , а расстояние между привариваемыми деталями –не менее . Твердость металла – не более 195 НВ.
Режимы термообработки угловых сварных соединений необходимо выбирать из табл. 18. За толщину принимается приведенная толщина, полученная умножением номинальной толщины стенки штуцера (бобышки) или катета (при приварки других деталей) на коэффициент 1,25; если приведенная толщина меньше , то берется время выдержки, соответствующее .
Таблица 18
|
Свариваемая сталь |
Толщина элемента1*, мм |
Режим термообработки 2* |
|
|
|
|
температура, °С (± 15 °С) |
длительность выдержки3*, мин не менее |
|
10, 20, 15ГС, 16ГС, 17ГС, 17Г1С и сочетания между собой |
Свыше 36 |
575 |
60 |
|
12MX, 15XM и их сочетания между собой |
11-20 Свыше 20 |
715 715 |
60 120 |
|
12Х1МФ, 15Х1МФ и их сочетания между собой |
11-20 5* Свыше 20 |
735 735 |
60 4* 180 |
|
Сочетания 10, 20, 15ГС, 16ГС, 17ГС, 17Г1С, 12ХМ, 15ХМ, 12Х1МФ |
Свыше 20 |
700 |
120 |
|
Сочетания 12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1МФ |
11-20 Свыше 20 |
725 725 |
60 4* 120 |
1* При соединении элементов одинаковой толщины – номинальная толщина этих элементов, при соединении элементов разной толщины (обработанных в соответствии с рис. 10) – фактическая толщина более толстого элемента непосредственно в месте сварки.
2* До 300 °С охлаждение с печью или под слоем асбеста, далее – на спокойном воздухе.
3* Может быть выше указанных значений не более чем на 10 %.
4* Для стыков труб из стали 12Х1МФ с литьем 20ХМФЛ и 15Х1МФЛ при толщине стенки менее , сваренных электродами Э-09Х1М или Э-09Х1МФ, длительность выдержки при отпуске должна составлять 90 мин.
5* Стыки труб диаметром более подлежат термообработке при толщине стенки и более.
13.3. Не требуется термообработка:
стыков труб диаметром не более из сталей 12МХ, 15ХМ, сваренных электродами типа Э-09Х1М, при толщине стенки не более ;
стыков труб диаметром не более из сталей 12МХ, 15ХМ, сваренных электродами типа Э-09Х1М, работающих при температуре до 510 °С включительно, при толщине стенки не более .
13.4. Длительность нагрева до температуры отпуска сварных соединений труб из хромомолибденовых, хромомолибденованадиевых сталей должка соответствовать данным табл. 19. Длительность (скорость) нагрева сварных соединений труб из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей не регламентируется.
13.5. Общая ширина зоны равномерного нагрева (т.е. участка трубы со швом посередине, на поверхности которого температура не выходит за пределы, указанные в табл. 19) должна быть не менее (Дн – наружный диаметр трубы; S – номинальная толщина стенки трубы), но не менее трехкратной толщины стенки.
Таблица 19
|
Номинальная толщина стенки трубы, мм |
Время нагрева*, мин, не менее, способами |
|
|
|
индукционным (частота 50 Гц) |
радиационным |
|
До 20 |
20/30 |
40 |
|
21-25 |
30/50 |
100 |
|
26-30 |
30/80 |
100 |
|
31-35 |
50/80 |
120 |
|
36-45 |
50/80 |
140 |
* Дано при начальной температуре стыка 20 °С. Если нагрев начинается при более высокой температуре (например, сразу после сварки), его длительность соответственно уменьшается. В интервале 550- 700°С скорость нагрева должна быть не ниже 100°С/ч.
Термообработка барабана котла
13.6. Местная термообработка должна производиться по кольцу цилиндрической части барабана котла (при расположении мест наплавки на расстоянии более от кольцевого шва приварки днища). При расположении мест наплавки на цилиндрической поверхности на расстоянии менее от кольцевого шва днища или на самом днище термообработка должна производиться по кольцу цилиндрической части барабана совместно с днищем.
13.7 Термообработка производится по следующему режиму (Рис. 52): подъем температуры со 150-200°С до 620-650°С для низколегированной стали и со 120-150 °С до 600-630°С для углеродистой стали со скоростью 40-50°С, выдержка при этой температуре в течение 5 ч. и затем охлаждение со скоростью 20-30 °С до температуры 150°С. После естественного охлаждения до температуры 40-50 °С можно снять теплоизоляцию и нагреватели.
13.8. Контроль температуры в ходе термообработки должен осуществляться по показаниям термопар, прикрепленных к барабану с наружной стороны (Рис. 53). Регистрироваться температура должна самопишущим прибором.
Примечание. При индукционном нагреве допускается регистрировать температуру милливольтметром с периодической записью температур
|
|
|
Рис. 52. Режим термообработки барабана после сварки и наплавки I – нагрев; II – выдержка; III – замедленное охлаждение; IV – естественное охлаждение |
|
|
|
Рис. 53. Схема расположения термопар при местной термообработке а) кольца цилиндрической части барабана; б – днища барабана; 1 – места расположения термопар; 2 – участок местной термообработки; 3 – термопары у лазового отверстия
|
13.9. Термопары, расположенные на стороне нагревательного устройства, должны быть изолированы от прямого воздействия на них теплового потока нагревательного устройства.
13.20.Перепад температур по толщине стенки трубы при проведении термообработки не должен превышать 30 °С, а значение температуры любой термопары должно быть в пределах 620-650 °С для низколегированной стали и 600-630 °С для углеродистой стали. Перепад температур по образующей трубы от границы термообразующего участка в необогреваемую сторону должен быть не более 100 °С на длины. Разность температур при термообработке днища барабана котла между точками у лаза и кольцевого шва днища не должна превышать 80 °С.
