Предупреждение АВАРИЙ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

СТАНДАРТЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА МАТЕРИАЛЫ ЭЛЕМЕНТОВ ТРУБНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВ А, КОЛЛЕКТОРЫ!

И ТРУБОПРОВОДЫ В ПРЕДЕЛАХ КОТЛА *

Поверхностью нагрева стационарного котла в соответ­ствии с ГОСТ 23172-78 называется элемент котла, необхо­димый для передачи теплоты рабочей среде или воздуху. В соответствии с указанным стандартом барабан котла, коллекторы, опускные, отводящие, подвесные, перепускные и продувочные трубы, а также сепарационные устройства, внутрибарабанные и выносные циклоны, пароохладители и теплообменники составляют самостоятельные элементы котла и термином «поверхность нагрева» не объединяются.

Материалы для изготовления поверхностей нагрева вы­бираются разработчиками с учетом параметров внутренней и внешней сред в зависимости от условий их работы.

Трубы и змеевики паровых котлов изготавливаются из углеродистой, легированной, высоколегированной хромис­той и высоколегированной хромоникелевой аустенитной сталей.

Легированная сталь — сталь, содержащая элементы, специально вводимые в определенных количествах для при­дания ей требуемых структуры и свойств. Легированные стали классифицируют по нескольким признакам: по содер­жанию легирующих элементов, по числу компонентов, по микроструктуре и по назначению.

В зависимости от содержания легирующих элементов стали делятся на три группы: низколегированные, содержа­щие менее 2,5 % легирующих добавок; среднелегирован - ные, содержащие менее 2,5 % и от 2,5 до 10 % легирующих добавок; высоколегированные, содержащие более 10 % ле­гирующих добавок.

Компонентами углеродистой стали являются железо и углерод. В легированной стали кроме железа и углерода содержатся еще и легирующие элементы.

В состав сталей 12Х11В2МФ и І2Х18Н12Т введен в боль­шом количестве хром (в первую ~ 11 %, во вторую ~ 18 %).

Хром придает этим сталям высокую коррозионную стой­кость.

Вольфрам, ванадий и молибден повышают жаропроч­ность стали 12Х11В2МФ. Никель, введенный в состав ста­ли 12Х18Н12Т, позволяет получить высокие технологичес­кие свойства: сталь хорошо сваривается, обладает хорошей деформационной способностью вследствие высокой пластич­ности. Титан играет роль стабилизирующей добавки, дела­ющей более стойкой структуру стали, и предотвращает склонность стали к коррозионному растрескиванию.

Обе нержавеющие стали работают при высоких темпе­ратурах или в контакте с агрессивными средами. Основное назначение легирования — повышение жаропрочности и жаростойкости стали.

Жаропрочность — это способность металла противосто­ять механическим нагрузкам при высоких температурах. Жаропрочность определяется прочностными свойствами, получаемыми при кратковременных испытаниях на растя­жение, а также сопротивляемостью ползучести и длитель­ной прочностью материалов.

Жаростойкость — это способность металла сопротив­ляться окалинообразованию при высоких температурах.

Трубные элементы паровых котлов изготавливаются из труб, поставляемых по ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8733-87, ТУ 14-3-460-75 и ТУ 14-3-190-73.

Химический состав, механические свойства, а также ре­зультаты технологических испытаний и металлографиче­ских исследований труб должны отвечать требованиям ука­занных стандартов и технических условий. 4

При заказе труб по ТУ 14-3-190-73 необходимо руковод­ствоваться следующим: партия должна состоять из труб, изготовленных из стали одной плавки; при механических испытаниях труб должен определяться предел текучести; для труб с толщиной стенки 12 мм и более обязательны оп­ределение относительного сужения ударной вязкости и кон­троль макроструктуры; трубы диаметром до 114 мм вклю­чительно должны подвергаться испытанию на сплющива­ние; применение труб, изготовляемых из слитка, не допускается.

Стальные бесшовные горячекатаные трубы поставля­ются по ГОСТ 8731-87, а стальные бесшовные холоднотя­нутые, теплотянутые, холоднокатаные и теплокатаные трубы из углеродистой и низколегированных сталей — по ГОСТ 8733-87,

Трубы из углеродистой стали могут поставляться без термической обработки, если температура конца проката не ниже 850—875 °С. В случае, если температура была ни­же или труба проходила прокатку или волочение в холод­ном состоянии, обязательна термическая обработка. Все трубы из легированных сталей подвергаются термической обработке, режим которой указывается в технических ус­ловиях на трубы.

По ТУ 14-3-460-75 поставляются бесшовные трубы для котлов и трубопроводов высокого и сверхкритического дав­ления. Трубы изготавливаются из катаной, кованой, обод­ранной, сверленой или несверленой заготовок из углеродис­тых, легированных и высоколегированных сталей 20, 15ГС, 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 12Х2МФСР, 12Х11В2МФ и 12Х18Н12Т.

Стали для труб должны выплавляться в электрических или мартеновских печах с применением обработки жидким синтетическим шлаком в ковше.

По ТУ 14-3-460-75 изготавливают горячекатаные трубы с наружным диаметром от 57 до 465 мм и толщиной стенки от 3,5 до 60 мм, а также холоднокатаные и теплокатаные трубы с наружным диаметром от 10 до 108 мм и толщиной стенки от 2 до 13 мм.

Химический состав металла труб должен удовлетворять требованиям, приведенным в табл. 4.1.

Контроль качества термической обработки труб из ста­лей 12Х1МФ, 15Х1М1Ф и 12Х2МФСР производится по эта­лонам шкал, прилагаемым к ТУ 14-3-460-75. Размер зерен

Таблица 4.1. Химический состав металла

Содержание

Марка стали

- С

St

Мл

Сг

20

0,17—0,24

0,17—0,37

0,35-0,65

Не более 0,25

15ГС

0,12—0,18-

0,70—1,00

0,90—1,30

Не более 0,30

15ХМ

0,11—0,16

0,17—0,37

0,40-0,70

0,80—1,10

12Х1МФ

0,08—0,15

0,17—0,37

0,40—0,70

0,90—1,20

15Х1МІФ

0,10—0,16

0,17—0,37

0,40—0,70

1,10—1,40

12Х2МФСР*

0,08—0,15

0,40—0,70

0,40—0,70

1,60—1,90

12X11В2МФ

0,10-0,15

Не более 0,50

0,50—0,80

10,0—12,0

12Х18Н12Т**

Не более 0,12

Не более 0,80

1,0—2,00

17,0—19,0

* Сталь 12Х2МФСР содержит 0,002—0,005 % бора. ** Сталь 12Х18Н12Т содержит добавку титана в количестве от (С—0,02)-5 до

Металла труб из стали 12Х18Н12Т должен быть в пределах от 3 до 7 баллов (по ГОСТ 5639-82).

Для обозначения марок легирующих сталей использует­ся буквенно-цифровая система. Каждый легирующий эле­мент обозначается прописной буквой:

Марганец — Г Кремний — С Хром — X Никель — Н Молибден — М

Вольфрам — В Ванадий — Ф Титан — T Алюминий — Ю Медь — Д

Ниобий — Б Кобальт — К Бор —Р Фосфор — П Цирконий — Ц

Цифры, следующие за буквой, указывают примерное со­держание легирующих элементов в процентах. Если в ста­ли содержится менее 1 % легирующего элемента, то цифра не ставится. При содержании легирующего элемента от 1 до 2 % после буквы ставят цифру 1. Двухзначное число в начале марки стали обозначает содержание углерода в сотых долях процента.

В хромомолибденованадиевой стали 12Х1МФ содержит­ся около 0,12% углерода, 1,1% хрома, 0,3% молибдена и 0,2 % ванадия.

Установлено, что имеющаяся в стали добавка ванадия препятствует разупрочняющим процессам и прежде всего тормозит нежелательное перераспределение атомов молиб­дена при высокой температуре. Кроме того, частицы карби­да ванадия препятствуют внутрикристаллитным перемеще­ниям, благодаря чему скорость ползучести у стали 12Х1МФ оказывается меньшей, чем у применявшихся до нее марок стали 12МХ, 15ХМ и др.

Труб, поставляемых по ТУ 14-3-460-75

Элементов, %

Ni

Мо

Си |

S ]

Р

W

V

I

Іе более

Не более 0.25

0,30

0,025

0,030

Не более 0,30

_

0,30

0,025

0,035

Не более 0,25

0,40—0,55

0,20

0,025

0,035

Не более 0,25

0,25—0,35

0,15—0,30

0,20

0,025

J0,025

Не более 0,25

0,90—1,10

0,20—0,35

0.25

0,025

0,025

Не более 0,25

0,50—0,70

0.20—0,35

0,25

0,025

0,025

Не более 0,60

0,60-0,90

1,70—2 20

0,15—0,30

0,30

0,025

0,025

11,0-13,0

0,30

0,020

0,035

0,70 %, где С — содержание углерода, %.

Таблица 4.2. Предельные температуры труб поверхностей нагрева, коллекторов и трубопроводов в пределах котла

Марка стали

Температура стенки при неограниченном давлении, °С, не более

Для поверхности нагрева

Для коллекторов и тру­бопроводов в пределах котла ' і

20

500

450

15ГС

450

450

15ХМ

550

550

12Х1МФ

585

570

15X1 МІ Ф

575

12Х2МФСР

585

12Х11В2МФ

630

12Х18Н12Т

640

610

Примечания: 1. Трубы из стали 20, поставляемые по ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8733-87 и ТУ 14-3-190-74, должны применяться для поверхностей нагрева и коллекторов при температуре стенки до 450 °С и давлении до б МПа и для трубопроводов в пределах котла при температуре стенки до 425 °С и давлении до 4 МПа.

2. Предельные температуры при сжигании различных видов топлива должны выбираться с учетом ограничений, приведенных в «Руководящих указаниях по учету жаростойкости легированных сталей для труб поверхностей нагрева паро­вых котлов» и в РТМ 24.030.49-75.

3. Предельная температура для труб поверхностей нагрева при сжигании сернистых мазутов не должна быть более 620 °С для стали 12Х1ІВ2МФ и более 610 °С для стали I2XI8H12T.

Предельная допустимая температура зависит от марки стали и назначения деталей (табл. 4.2).

Трубные элементы котлов изготавливаются в соответ­ствии с техническими условиями и рабочими чертежами по технологии или инструкции завода-изготовителя.

При изготовлении необходимо следить, чтобы трубные элементы отвечали требованиям ОСТ 108.030.40-79, Пра­вил Госгортехнадзора СССР, а в части подготовки под сварку, сварки, термической обработки и контроля сварных соединений —также требованиям ОСТ 108.940.102-79, ОП № 501ЦД-75 и ОСТ 108.940.103-79.

Маркировка труб, изготавливаемых по государственным стандартам, должна проводиться по ГОСТ 10692-80.

Маркировка труб, изготавливаемых по техническим ус­ловиям, должна наноситься следующим образом; на одном из концов трубы 0 25 мм и более толщиной стенки не ме­нее 3 мм на расстоянии не более 1 м от среза трубы нано­сятся товарный знак, марка стали и номер партии; на од­ном из концов трубы 0 114 мм и более наносятся товарный знак, марка стали, номер партии и номер трубы. В слу­чае обрезки концов труб заводу-изготовителю предоставле­но право переноса маркировки с соответствующим офор­млением разрешения ОТК.

На заводе-изготовителе трубы, поставляемые по ТУ 14-3-460-75, должны маркироваться по всей длине продоль­ной полосой несмываемой краской, чтобы не перепутать трубы из разных сталей.

Цвет полосы соответствует марке стали (кроме 12Х11В2МФ):

Зеленый —20, красный — 12Х1МФ,

Коричневый — 15 ГС, белый — 15Х1М1Ф, желтый — 15ХМ, синий — 12Х2МФСР,

Черный—12Х18Н12Т. Маркировка труб диаметром менее 20 мм производится кольцевыми полосами через каждые 2 м по всей длине трубы.

Предупреждение АВАРИЙ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

ПРИЧИНЫ И ПРИМЕРЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ ТИПА ПТВМ

При эксплуатации котлов типа ПТВМ основными при­чинами неполадок и отказов в работе являются: Нарушения правил технической эксплуатации (работа с отключенными технологическими защитами, без режим­ных карт, с поврежденной обмуровкой и со …

Примеры повреждений воздухоподогревателей

На котле ТП-30 с шахтной топкой при сжигании под­московного угля воздухоподогреватель систематически за­бивался летучей золой и уносом. При этом сопротивление его по газу резко увеличивалось. Из-за плохой работы воз­духоподогревателя температура …

ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ И ХАРАКТЕР ПОВРЕЖДЕНИЙ ТРУБ ЭКРАННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

Аварии котлов из-за отложения внутритрубных образо­ваний, как правило, возникают при существенных повреж­дениях элементов котлов. Кроме того, внутритрубные отло­жения на стенках поверхностей нагрева вызывают большой пережог топлива. В период освоения энергоблока …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.