ПОВРЕЖДЕНИЯ И ДЕФЕКТЫ ВАЛЬЦОВАННЫХ СОЕДИНЕНИЯ

Вальцованные соединения допускаются для труб с на­ружным диаметром не более Dy 100, предназначенных для работы при температуре до 400 °С.

Основные требования к вальцованному соединению — плотность и прочность. Нарушения плотности вальцован­ных соединений и повреждений концов труб могут происхо­дить в результате неудовлетворительного производства вальцованных работ и при повторных подвальцовках труб. У экранных и кипятильных труб, работающих в нормальных условиях, редко нарушается плотность вальцованных сое­динений. В основном вальцованное соединение экранных и кипятильных труб дает течь при резких и частых охлаж­дениях завальцованного конца трубы. Это происходит при неправильной обмывке труб водой во время работы котла, при питании, хотя бы кратковременно, котла холодной во­дой, при быстром охлаждении котла после прекращения работы и при быстрой растопке, а также при упуске воды из котла.

В пароперегревателе неплотность вальцованных соеди­нений выявляется почти при каждом ремонте котла. Плот­ность вальцованного соединения чаще нарушается у кол­лекторов перегретого пара. Температура перегретого пара при работе котла часто изменяется, в то время как насы­щенный пар во входном коллекторе всегда имеет постоян­ную температуру.

Таким образом температура стенки выходного коллек­тора в определенные моменты будет значительно отличать­ся от температуры стенки завальцованного в коллектор конца змеевика, что и приводит к нарушению плотности соединения.

На многих барабанах котлов крепление кипятильных труб выполнено на вальцовке, поэтому после длительной работы концы их в период ремонтов подвергаются много­кратным подвальцовкам (или вальцовкам вновь установ­ленных труб).

В результате этого стенки трубных отверстий на опре­деленной глубине имеют остаточную деформацию, а диа­метры некоторых трубных отверстий становятся больше но­минального на 5—10%. Частые подвальцовки (а порой и перевальцовки труб) создают в металле трубного отвер­стия наклеп, по мере увеличения степени наклепа твер­дость и прочность металла возрастают, а пластические свой­ства снижаются. Металл стенок труб становится хрупким, получить прочное и плотное вальцованное соединение в та­ких трубных отверстиях невозможно, поэтому при ремонте котлов такие соединения заменяют сварочными. Выполне­ние вальцованных соединений с соблюдением технологии вальцевания труб является надежным средством борьбы с последствиями деформации и наклепа стенок трубных от­верстий, носящими название вальцовочной усталости ме­талла.

На качество вальцованного соединения влияют оваль­ность и конусность трубного отверстия, которые для труб 0 51 мм не должны превышать 0,23 мм и для труб 0 83 мм —0,27 мм.

. Овальность отверстия для дымогарных труб в решетке допускается не более 0,5 мм.

Максимальное увеличение диаметра кипятильных и эк­ранных труб, определяемое специальными шаблонами, до­пускается в размере 5%, труб пароперегревателей из ле­гированных сталей — 2,5 % и углеродистых — 3,5 %.

К наиболее существенным дефектам вальцовки отно­сятся:

Дефекты самого инструмента — вальцовки — несоответ­ствие конусности роликов и конусности шпинделя, чрез­мерный угол их постановки (более 1—2°), недостаточная плавность закругления краев роликов (радиусом менее 10 мм); _ .

Дефекты подготовки и выполнения процесса вальцов­ки— недостаточный отжиг концов труб и их очистка, не-; центральная установка труб в гнезде, неправильная уста­новка вальцовки по отношению к наружному краю листа, надрывы колокольчика вследствие недостаточной плавно­сти разбортовки его вальцовкой, попадание масла или грязи в трубное гнездо, острые края гнезда, врезающиеся в тело трубы.

После окончания вальцовочных работ следует прове­рить качество их выполнения. В вальцовочных соединени­ях не допускаются:

Расслоение, плены, трещины на концах труб; разрывы развальцованных участков труб; подрезы или накаты в местах перехода вальцовочного пояса в колокольчик;

Вмятины, задиры на внутренней поверхности трубы; неплотное прилегание трубы к трубному отверстию в пределах вальцовочного пояса;

Отклонение угла разбортовки от 15°.if также отступ­ление по максимальной и минимальной величинам высту­пающих концов труб (7—25 мм);

Щели и загрязнение между трубой и вальцовочным гнез­дом;

Недоход основания бортовочного колокольчика до кром­ки трубной доски или заход его за кромку на расстояние свыше 4 мм;

Уменьшение толщины стенки конца разбортованной тру — • бы более чем на 20 %, перевальцевание концов труб.

Допустимая толщина стенок труб в местах бортовки дол­жна быть не менее указанной ниже:

Номинальная толщина стенки трубы: 3,00; 3,25; 3,50; 3,75; 4,00; 4,50; 5,00; 5,50; 6,0 мм;

Минимальная толщина стенки трубы в местах бортовки: 2,4; 2,6; 2,8; 3,0; 3,2; 3,6; 4,0; 4,4; 4,8 мм.

Кольцевые риски глубиной до 0,5 мм допускаются на расстоянии 5 мм от стенки барабана.

На котлах встречаются кольцевые трещины в местах вальцовки даже при внимательном и добросовестном вы­полнении процесса вальцовки. Трещины начинаются с на­ружной стороны трубы, т. е. в месте прилегания трубы к поверхности гнезда, что затрудняет их обнаружение. Та­кую трещину можно обнаружить лишь тогда, когда она ста­новится сквозной, — по бугоркам солей, отлагающихся на внутренней поверхности трубы. Кольцевые трещины обна­руживаются неразрушающими методами контроля.

Характер самой трещины отличен от характера трещин, образуемых подрезкой острым краем ролика вальцовки или стенки гнезда. Трещина витиевата, иногда представляет це— лую группу отдельных надрывов, часто соединенных друг с другом. Концы поврежденной трубы при выколачивании обычно ломаются, что указывает на хрупкость металла.

Таблица 2.2. Дефекты вальцованных соединений и способы их исправления

Причины появлений

Признаки

Способ исправления

Подрез или накат в ме­сте перехода вальцовоч­ного пояса в колоколь­чик

Разработанность окон для роликов вальцов­ки в продольном на­правлении; неправиль­ный стык роликов

Подрезы и накаты глубиной до 0,5 мм опилить до плавного перехода; при более глубоких подрезах трубу заменить

Перевальцовка — сильно удлинившийся колоколь­чик, отход пояска от кромки отверстия

Заменить трубу

Несвоевременное окончание процесса вальцовки

Трещины и разрывы ко­локольчика

Некачественный ме­талл трубы; большой угол бортовки (свы­ше 15°+3°)

Если трещины и раз­рывы не доходят до барабана на 4—5 мм, дефект устранить, сваркой с. последую­щей подвальцозкой

Односторонняя вальцов — ‘ ка (выпучивание трубы с одной стороны у выхо­да. трубы из отверстия)

Заменить трубу

Значительный перекос трубы в отверстии

Недовальцовка — отсут­ствие. ощутимого перехо­да от развальцованной части к неразвальцован- ной, неплотное прилега­ние трубы к отверстию

Повторная вальцовка

Преждевременно за­кончен процесс валь­цовки; короткие ро­лики

Задиры, небольшое от­слаивание металла, плен­ка на внутренней по­верхности трубы

Некачественный про­кат трубы; вырабо­танный ролик, имею­щий трещины и не­гладкую поверхность, наличие ржавчины и окалины на поверх­ности трубы, отсутст­вие смазки на внут­ренней поверхности грубы

Зачистить ‘ шабером. При утонении стенки трубы ниже допусти­мой величины трубу заменить 1

Основные дефекты вальцованных соединений и спосо­бы их исправления приведены в табл. 2.2.

Первым тяжелым случаем хрупкого разрушения труб барабана котла, обратившим на себя внимание советских теплотехников, была авария на трехбарабанном котле Ши — хау (1000 м2, 3,7 МПа).

Аналогичные аварии, но не столь тяжелые, имели к то­му же времени место на трехбарабанных котлах Жуайя (1000 м2, 3,2 МПа).

В обоих случаях наблюдались кольцевые трещины в раз­вальцованных концах труб кипятильных пучков трехба­рабанных вертикально-водотрубных котлов, причем’ в ос­новном страдали наиболее прямые ряды труб [32].

Ваш отзыв

Рубрика: Предупреждение АВАРИЙ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *