Страница 16: ВБН А.3.1-36-5-97. БН А.3.1-36-5-97. Ремонт трубных систем паровых и водогреющих котлов (40608)

12.При каждом ремонте и гидроиспытании котла должен производиться тщательный осмотр труб поверхностей нагрева котлов и сварных соединений с целью выявления труб, имеющих большую остаточную деформацию, коррозию, золовый износ, трещины в сварных соединениях и другие дефекты.

Результаты осмотра должны фиксироваться в акте и формулярах, в которых отмечаются все отклонения от нормального состояния.

13. Остаточные деформация труб контролировать специально изготовленными шаблонами (скобками) следующих размеров:

труб из углеродистых сталей – Дн + 0,085 Дн;

труб из легированных сталей – Дн + 0,025 Дн,

где:

Дн – номинальный наружный диаметр, мм.

14.Размеры шаблонов проверить каждый раз перед началом измерения. Первое измерение диаметра труб и в случае необходимости контрольные измерения производить штангенциркулем или микрометром.

15.Диаметр труб поверхностей нагрева следует измерять в зоне максимальных температур. Измерения эксплуатационный персонал должен производить в одних и тех же местах, указанных в формуляре:

первое – при монтаже пароперегревателя или экрана;

последующие – при каждом останове котла на капитальный ремонт. Места, предназначенные для измерений, должны быть зачищены (без применения напильника).

Каждую трубу следует измерять, где это возможно, по двум взаимно перпендикулярным диаметрам.

16.Для определения степени внутренней коррозии, степени загрязненности и оценки стенок труб на участках и с максимальным развитием процесса внешней коррозии необходимо периодически вырезать образцы труб (включая сварные соединения).

Места вырезок, количество образцов, порядок их маркировки и обработки должны соответствовать руководящим указаниям. Материалы анализов образцов должны оформляться специальным актом, который прилагается к общему акту о производстве ремонта.

17.При каждом капитальном ремонте котлоагрегатов должно быть проверено состояние устройств, обеспечивающих защиту труб от местного абразивного износа летучей золой, а также должна быть зафиксирована величина золового, дробевого и коррозионного износа стенок труб с наружной стороны.

В сомнительных случаях производить контрольную вырезку трубы.

18.Одновременно, с проверкой степени золового износа труб необходимо проверять плотность газовых перегородок, а также наличие местных нарушений обмуровки, приводящих к завихрениям газового потока и усилению золового износа труб.

19.При каждом капитальном и текущем ремонте следует проверять исправность опор, подвесок и дистанционных креплений поверхностей нагрева.

20.При осмотре труб, коллекторов, растопочных сепараторов и креплений отметить места:

для контроля толщины стенки;

для контроля коррозии наружной поверхности труб;

для измерения остаточной деформации;

для вырезки контрольных образцов на проверку коррозии внутренних поверхностей и структуры металла;

искривления труб;

обрыва креплений труб.

Места контроля толщины стенки, коррозии наружной поверхности труб и вырезки образцов указывают представители эксплуатации.

21. Произвести ультразвуковую дефектоскопию труб (УЗК). Для проведения УЗК следует зачистить сварные швы и околошовную зону штуцеров и донышек камер.

22. Результаты всех замеров и исследований занести в формуляр.

Виды повреждений элементов поверхностей нагрева

23.Основными дефектами и повреждениями поверхностей нагрева являются:

дефекты сварных соединений труб;

остаточная деформация труб в результате ползучести;

абразивный износ труб и золозащиты;

коррозия и окалинообразование на наружной и внутренней поверхностях труб;

повреждение опор и крепления труб;

нарушения рихтовки труб;

повреждения вальцовочных соединений;

трещины, риски и расслоения металла труб.

24.При повреждениях сварных соединений труб поверхностей нагрева, выполненных контактной сваркой на стыкосварочных машинах, как правило, обнаруживаются дефекты, обусловленные нарушениями рекомендованных параметров процесса сварки:

несплавления стыкуемых кромок;

развитие кольцевых трещин от вершины угла образованного высаженным металлом и наружной поверхностью трубы;

перегрев прилегающего к стыку участка трубы и разрушение из-за ускоренного развития ползучести, вызванные неудаленным внутренним гратом.

25.Основным видом повреждений сварных стыков, выполненных ручной электродуговой и газовой сваркой, являются свищи, возникшие из-за непроваров, шлаковых включений, газовых нор, несплавлений по кромкам труб. Эти дефекты легко обнаруживаются при 100% –ном контроле УЗД или проникающим излучением.

1. Повреждения угловых швов вдоль линии сплавления со стороны змеевика или штуцера. Причиной образования трещин являются технология сварки, а также недостаточная компенсация термического расширения.
2. Разрушения из-за ползучести и растрескивания. Деформация развивается в направлении максимальных растягивающих напряжений, а растрескивания и разрушения образуются перпендикулярно этому направлению.

Разрушение прямых труб характеризуется увеличением диаметра и продольным растрескиванием. Гибы труб и сварные соединения при работе находятся в сложном напряженном состоянии; поэтому направления деформации и растрескивания при их разрушениях могут быть различными.

Развитие ползучести считается ускоренным, если разрушение происходит ранее конца расчетного срока службы котла. Повышение скорости ползучести вызывается кратковременным или длительным перегревом металла.

28.Разрушение труб из-за кратковременного перегрева характеризуется значительным увеличением диаметра труб и утонением их стенок у кромки разрыва.

В радиационных поверхностях нагрева деформации развиваются преимущественно на обогреваемой стороне. В конвективных поверхностях и необогреваемой зоне деформация может быть более равномерной или усиленной на участке действия максимальных растягивающих напряжений.

29.Разрывы труб из-за длительного перегрева металла происходят вследствие слияния мелких трещин и характеризуются сравнительно небольшой общей деформацией и развитием межзернового растрескивания. Растрескивание и образование излома начинаются от наружной поверхности трубы.

При перегреве в первую очередь разрушаются трубы, работоспособность которых понижена из-за дефектов изготовления.

1. Коррозия наружной поверхности труб и других металлических деталей определяется свойствами сжигаемого топлива, конструктивными факторами работы оборудования. Она подразделяется на две основные группы – низкотемпературную и высокотемпературную коррозию.
2. Низкотемпературной коррозии подвергаются поверхности нагрева трубных и регенеративных воздухонагревателей, низкотемпературных экономайзеров, а также поверхности металлических газоходов и дымовых труб при температуре металла ниже точки росы дымовых газов.
3. К высокотемпературной коррозии относится коррозия топочных экранов при сжигании твердого топлива, ванадиевая коррозия пароперегревателей при сжигании твердого топлива, ванадиевая коррозия пароперегревателей при сжигании серных мазутов.
4. Коррозия внутренней поверхности является следствием взаимодействия коррозионно-активных газов (кислорода и углекислоты) или солей (хлоридов и сульфатов), содержащихся в котловой воде, с металлом труб.
5. Коррозия внутренней поверхности труб проявляется в образовании оспин, язвин, раковин и трещин; наружные поверхности этих труб могут ничем не отличаться от неповрежденных.
6. К внутренней коррозии труб также относятся:

кислородная остаточная коррозия. Наиболее интенсивно поражаются участки труб пароперегревателей;

подшламовая щелочная коррозия кипятильных и экранных труб;

коррозионная усталость, проявляющаяся в виде трещин в кипятильных и экранных трубах.

1. Окалинообразование на трубах происходит из-за перегрева температурой, значительно превышающей расчетную.
2. Абразивный износ стенок труб вызывается угольной и сланцевой пылью и золой, а также струей пара, выходящей из поврежденной соседней трубы или сопла обдувочных аппаратов. В отдельных случаях износ и наклеп вызываются дробью, применяемой для очистки поверхности нагрева.

Абразивный износ подразделяется на:

местный золовый износ конвективных поверхностей нагрева;

сплошной золовый износ змеевиков конвективной шахты;

местный износ разводок труб пылью в районе горелок.

Места и степень износа труб определяются наружным осмотром и измерением диаметра труб шаблонами или штангенциркулем. Фактическая толщина стенки измеряется ультразвуковыми толщиномерами (УТ – 93П, Кварц-15 и др.)

В первую очередь степень износа определяется в районе калачей водяного экономайзера и пароперегревателя (в необходимых случаях разбирается обмуровка стен), в местах поворота и сужения газового потока и в местах, в которых имеются сопротивления потоку газов.

38.Из-за нарушения технологии изготовления, монтажа и ремонта элементов поверхностей нагрева и недостаточного контроля металла труб имеют место в основном четырех видов дефектов:

технологические трещины;

риски;

расслоение металла;

задиры.

Развитие этих дефектов в процессе эксплуатации приводит к образованию продольных разрывов и свищей.

1. Технологические трещины обнаруживаются на внутренней поверхности труб с одной или двух диаметрально противоположных сторон. Протяженность трещин невелика – 30-50 мм.
2. Повреждения из-за развития технологических рисок и трещин внешне аналогичны. Риски отличаются большей протяженностью по длине трубы. В процессе эксплуатации от конца риски развиваются трещины, и впоследствии происходит разрыв трубы.

Время работы котлов до разрушений не превышает 1-3 тыс.ч.

1. Задиры на внутренней поверхности труб, уходящие в глубь стенки трубы, также приводят к образованию разрывов.
2. Рассмотренные технологические трещины, риски, расслоения и задиры должны быть обнаружены дефектоскопическим контролем при производстве труб и применяемыми методами входного контроля при изготовлении и установке элементов. Разрушения труб из-за этих дефектов следует считать браком, не выявленным контролем.
3. Повреждения гибов труб поверхностей нагрева подразделяются на три основные группы: продольные трещины в области нейтрального волокна, продольные разрывы на растянутой стороне и поперечные трещины на сжатой стороне гиба трубы.
4. Трещины, как правило, развиваются от внутренней поверхности труб в радиальном направлении. Поперечное сечение поврежденного гиба трубы имеет форму неправильного эллипса, причем повреждения наблюдаются на отрезках эллипса, имеющих меньший радиус кривизны. Уменьшение радиуса кривизны, связанное с исключением формы сечения при гибке, включает локальное повышение уровня напряжений от внутреннего давления. Поэтому обнаруженные трещины следует относить к дефектам технологического изготовления труб.
5. Разрывы вдоль растянутой стороны более характерны для гибов труб обогреваемой зоны пароперегревателей и радиационных поверхностей нагрева.

Трещины распространяются от наружной поверхности труб при наличии большой деформации поперечного сечения гиба.

46.Поперечные трещины на сжатой стороне гиба трубы развиваются главным образом под действием компенсационных напряжений.

Работоспособность металла снижается из-за наклепа при холодной гибке без последующей термообработки.

1. Коробление экранных и кипятильных труб является следствием отсутствия свободы для тепловых перемещений (зажатия коллекторов, нижних барабанов и отдельных труб), установки труб при монтаже с неравномерным натягом, обрыва крепления труб, пропуска воды, разрушения обмуровки и других причин.
2. Коробление змеевиков и ширм пароперегревателей происходит, главным образом, вследствие обгорания подвесок и креплений, чрезмерного и неравномерного натяга, допущенного при установке или замене отдельных элементов.
3. Коробление змеевиков водяного экономайзера происходит вследствие перегорания и смещения опор и подвесок.
4. Причинами проявления в трубах котлов свищей, отдулин, трещин и разрывов также могут быть:

отложения в трубах солей, продуктов коррозии, сварочного грата и других посторонних предметов, замедляющих циркуляцию и вызывающих перегрев металла;

наклеп дробью;

несоответствие марки стали параметрам пара и температуре газов;

внешние механические повреждения;

нарушения режима эксплуатации;

несоосность труб в местах стыковки.

Предельные отклонения элементов поверхностейнагрева от проектных размеров

51.В соответствии с ГОСТ 2.602-68 для восстанавливаемых узлов и деталей устанавливаются следующие группы предельных отклонений от проектных размеров:

отклонения, с которыми узел принимается из монтажа:

отклонения, с которыми ремонт узла можно еще не производить;

отклонения, с которыми узел не ремонтируется, а заменяется;

отклонения, с которыми узел можно принять из ремонта.

1. Предельные отклонения от проектных размеров, не изменяющихся, как правило, в период эксплуатации котла, приведены в табл. 1 обязательного приложения 4.
2. Предельные отклонения от проектных размеров, изменяющихся в период эксплуатации котла, контролируются как в период монтажа, так и во время ремонта.

Допуски на ремонт поверхностей нагрева приведены в табл. 2.

В таблице, наряду с размерами, с которыми узел принимается из ремонта, приведены допуски, при которых ремонт можно не производить.

54.Ниже приведены общие технические требования к узлам и деталям, по которым даются в технических условиях ремонтные размеры на конкретные котлы: