Ремонт паровых котлов

Требования к листовой стали

При изготовлении и ремонте объектов котлонадзора наиболее распространенным материалом служат низко­углеродистые стали, которые пластичны, поддаются обработке давлением, гибке и правке в холодном и горя­чем состояниях, хорошо свариваются. Низкоуглеродис­тые стали характеризуются удовлетворительными меха­ническими свойствами, достаточно прочны при нагреве до 450 °С, хорошо воспринимают динамические. нагрузки и не склонны к хрупкому разрушению. Эти стали имеют удовлетворительную коррозионную стойкость в неагрессивных средах, дешевы и наименее де­фицитны.

Значительное влияние на механические свойства и работоспособность готовых изделий оказывают осо­бенности производства стали и стальных полуфаб­рикатов.

Кроме способа выплавки, на свойства стали большое влияние оказывает степень раскисления, в зависимости от которой стали делятся на спокойные, полуспокойные и кипящие. К обозначению марки стали после обозначе­ния марки добавляются буквы: СП — спокойная, ПС — полуспокойная, КП — кипящая (марка спокойной стали может не иметь индекса).

Углеродистые стали бывают обыкновенного качества, качественные и высококачественные.

Листы из углеродистой стали для изготовления и ре­монта объектов котлонадзора поставляются по ГОСТ 380-71, ГОСТ 5520-79 и ГОСТ 1050-74.

Углеродистая горячекатаная сталь обыкновенного качества, полученная в мартеновских печах и конверте­рах, поставляется по ГОСТ 380-71 и разделяется на три группы по нормируемым приемочным показателям: А — сталь, поставляемая с гарантированными механически­ми свойствами; Б — сталь, поставляемая с гарантиро­ванным химическим составом: В — сталь, поставляемая с гарантированными механическими свойствами и гаран­тированным химическим составом.

/Марки углеродистых сталей имеют буквенно-цифро­вое обозначение. В группу А входят стали, маркируемые от СтО до Стб. Числа от 0 до 6 характеризуют ее меха­нические свойства: чем больше число, тем прочнее сталь (содержит больше углерода). Но одновременно с повы­шением прочности снижается ее пластичность и ухудша­ются технологические свойства. Группа А в обозначении марки стали не указывается.

Сталь группы А применяется для изготовления дета­лей и элементов конструкции, не подвергающихся терми­ческой обработке. Необходимая прочность изделия обес­печивается выбором стали соответствующей марки.

Для сталей группы А по ГОСТ 380-71 регламентиро­ваны предел прочности, предел текучести и относитель­ное удлинение. Для сталей марок СтО—Ст5 предусмот­рено испытание на изгиб в холодном состоянии (техноло­гическая проба). Сталь группы А может поставляться трех категории, для которых нормированы различные комбинации показателей прочности и пластичности. Так, сталь, поставляемая по первой категории должна обла­дать заданными пределом прочности и относительным удлинением. Сталь, поставляемая по второй категории, должна выдержать, кроме того, испытание на изгиб в холодном состоянии. Сталь, поставляемая по третьей ка­тегории, имеет гарантированные не только все указанные выше характеристики прочности и пластичности, но и предела текучести.

Для обозначения категории стали к обозначению марки добавляют в конце номер категории. Например, СтЗпс2: сталь марки 3, полуспокойная, поставляемая по второй категории. Первая категория в обозначении мар­ки не указывается, например Ст2кп.

Химический состав стали, поставляемой по группе А, сообщается заказчику, но браковочным признаком не является.

Полуспокойная сталь с номерами марок 3 и 5 произ­водится с обычным и повышенным содержанием марган­ца, например СтЗгпс.

Таблица 5.3. Нормируемые механические свойства сталей группы В по ГОСТ 380-71

Ударнин вязкость

Марка стали

Относи­

Изгиб

Кате­

Предел

Тельное

В хо­

При ТО

Іпера-

Поел-' ме-

Гория

(всех степеней

Теку­

Удлине­

Лодном

Туре

. °С

Хапич^с -

Стали

Раскисления)

Чести

Ние

Состоя­

Кою с г л -

Нии

+20 !

-20

РіМШЯ

1

ВСт2—ВСт5

+

+

_

_

_

2

ВСт2—ВСт5

+

3

ВСтЗ—ВСт4

- j--

-! -

"1"

4

ВСтЗ

1

+

5

ВСтЗ

+

Н-

6

ВСтЗ

+

-j-

-І-

Г

Примечания: 1. Показатели механических свойств должны соответ ­ствовать требованиям, предъявляемым к стали группы А, а химический сос­тав— стали группы Б.

2. Знак « + » означает, что показатель нормируется, знак «—» — показа­тель не нормируется.

Сталь группы Б подвергается термической обработке. Стали этой группы имеют перед обозначением марки букву Б, например БСтЗкп.

Номер марки стали группы Б представляет собой ус­ловное число, характеризующее химический состав ста­ли. Стандартом установлены пределы содержания угле­рода, марганце, кремния, фосфора, серы, хрома, никеля, меди и мышьяка.

В зависимости от того, содержание каких элементов гарантируется, стали делятся на две категории. В сталях первой категории гарантируется содержание всех ука­занных выше элементов, кроме хрома, никеля и меди, в сталях второй — всех без исключения.

Для стали группы В одновременно гарантируются химический состав и механические свойства (табл. 5.3). Перед обозначением марок стали этой группы ставится буква В, например ВСт2пс. Сталь группы В выпускается шести категорий. Для того чтобы не спутать марки стали проката в производстве, при хранении на складах и транспортировке проводят ее клеймение и цветную мар­кировку в виде полос по концам проката или окраску торцов.

Для нсобогреваемых элементов котлов с толщиной стенки до 10 мм, работающих под избыточным давлени­ем до 0,6 МПа (6 кгс/см2) и температуре до 150°С, можно использовать листы из сталей Ст2кпЗ, СтЗкпЗ, Ст2киЗ, ВСтЗкпЗ и ВСтЗпсЗ по ГОСТ 380-71. Можно применять при температуре стенки до 200 °С и избыточ­ном давлении до 0,8 МПа (8 кгс/см2) листы из стали ВСтЗспБ толщиной стенки до 12 мм. Листы из сталей Ст2кпЗ, СтЗкпЗ и Ст2спЗ можно применять для изготов­ления и ремонта лишь пеобогреваемых элементов котла.

Ограничение на применение кипящей стали вызвано тем, что из-за пузырей, заварившихся при прокате слит­ка этой стали может произойти в процессе штамповки или вальцовки расслоение в местах сварки образовав­шихся пузырей. Химическая неоднородность в слитке кипящей стали может привести к трехслойности листа: в средней части содержание углерода, серы и фосфора будет повышенным.

Если толщина стенки 8 мм и менее, а температура ее пе превышает 200 °С и условное давление не более 1,6 МПа (16 кгс/см2), то можно изготавливать и ремон­тировать детали трубопроводов, работающих под давле­нием, из листов кипящей стали ВСт2кпЗ и ВСтЗкпЗ по ГОСТ 380-71. Лист толщиной до 60 мм из сталей ВСт2спЗ и ВСтЗсиЗ по тому же стандарту можно приме­нять при температуре до 300°С и давл-ении до 2,5МПа (25 кгс/см2).

После испытания листов из сталей ВСтЗпсЗ, ВСтЗсиЗ и ВСтЗГпсЗ на ударную вязкость при темпера­туре 20 °С можно их использовать при температуре от 0 до 200°С. Листы из сталей ВСт2пс2 и ВСт2сп2 можно применять в температурном интервале от 10 до 200°С и при давлении до 5,0 МПа (50 кгс/см2). Листы из сталей ВСтЗис4, ВСтЗсп4 можно применять от 20 до 200 °С; испытание на ударную вязкость они проходят при темпе­ратуре —20 °С. Листы из сталей ВСтЗис5, ВСтЗГпсб, ис­пытываемые на ударную вязкость при •—20 °С и при ком­натной температуре после механического старения, мож­но использовать при температуре от —20 до 450°С.

Листы из сталей ВСтЗпсб, ВСтЗспб и ВСтЗГпсб мож­но применять от 0 до 450°С; они подвергаются испыта­нию также, на ударную вязкость после механического старенр. Максимальное давление для листовой спокой­ной и полуспокойной стали, которая поставляется по ГОСТ 380-71 и категориям от второй до шестой, состав­ляет 5,0 МПа (50 кгс/см2).

Для изготовления и ремонта элементов трубопрово­дов можно применять листы из качественной конструк­ционной углеродистой стали по ГОСТ 1050-74. Сталь, поставляемая но указанному стандарту, выплавляется в основных конвертерах с продувкой кислородом сверху, в мартеновских и электрических печах. По сравнению со сталыо обыкновенного качества в качественной углеро­дистой стали допускается меньшее количество вредных примесей (серы и фосфора), а также меньше остаточных примесей (меди, хрома и никеля), которые ухудшают технологические свойства стали. Этот стандарт распро­страняется на горячекатаную и кованую сортовую сталь, а также на калиброванную сталь и серебрянку, а в час­ти норм химического состава распространяется и на другие виды проката: слитки, поковки и штамповки (табл. 5.4).

Механические свойства стали второй категории долж­ны соответствовать требованиям, указанным в табл. 5.5.

Испытание на растяжение проводят по ГОСТ,1497-73 при температуре 20°С на образцах пятикратной длины с диаметром рабочей части 5 или 10 мм. Испытание на

Таблица 5.4. Химический состав углеродистой конструкционной стали некоторых марок, поставляемой по ГОСТ 1050-74

Марка стали

Содержание элементов, %

С

Я і

Мп

Сг

Юкп

0,07—0,14

Не более0,07

0,25—0,50

0,15

Юпс

0,07—0,17

0,05—0,17

0,35—0,63

0,15

10

0,07—0,14

0,17-'.!. 37

0.3,:—0,65

0.15

15кп

0,12—0,19

Не более 0 07

0,25—0,50

0,25

15пс

0,12—0,19

0,05—0,17

0,35- 0,fi5

0,25

15

0,12—0,19

0, і7—0,37

0,35—0,65

0,25

20кп

0.17-".24

По бо; е ■ 0,07

0.25-0,50

0,25

20нс

0,17—0,24

0,05- 0.17

0.35-0,65

0,25

2)

0,17—0,24

0,17—0,37

0.35-0,65

0,25

25

0.22—0,30

0,17—0,37

0,50-0,80

0,25

30

0,27—0,35

0,17—0,37

0,50-0,80

0,25

35

0,32—0,40

0,17—0,37

0,50—0,80

0,25

40

0,37—0,45

0,17—0,37

0,50—0,80

0,25

45

0,42—0,50

0,1/—0,37

0,50—0,80

0,25

Примечание. В стали всех марок допускается содержание не бо­лее: серы 0,040 %, фосфора 0,035 %, меди и никеля 0.25% каждого. При и., .- товлении стали скрап-процессом разрешается содержание меди и никеля. и 0,30 % каждого элемента, мышьяка — не более 0,08 %.

Таблица 5.5. Механические свойства некоторых углеродистых конструкционных сталей, поставляемых по ГОСТ 1054-74 (не менее)

Марка стали

Временное сопротивле­ние, МПа (кгс/мм2)

Предел теку­чести, МПа

(кгс/мм2)

Относитель­ное удлине­ние 65 %

Поперечное сужение If, %

Ударная вязкость

V,

Дж/см8 (кгс/см1)

10

340 (34)

210(21)

31

55

___

15

380 (38)

230 (23)

27

55

20

420(42)

250 (25)

25

55

25

460 (46)

280 (28)

23

50

90(9)

30

500(50)

300 (30)

21

50

80(8)

35

540 (54)

320 (32)

20

45

70(7)

40

580 (58)

340 (34)

19

45

60(6)

45

610 (61)

360 (36)

16

40

50(5)

Ударную вязкость проводят по ГОСТ 9454-78 на про­дольных образцах с U-образным надрезом.

По ГОСТ 5520-79 поставляется листовая углеродис­тая и низколегированная сталь для котлов, трубопрово­дов и сосудов, работающих под давлением. По этому стандарту поставляются котельные листы толщиной от 4 до 60 мм.

Для обеспечения хорошей их свариваемости содержа­ние хрома, никеля и меди должно быть не более 0,3 % каждого, мышьяка — не более 0,08 %.

Таблица 5.6. Механические свойства и химический

5

Га н о

О О

? «

О

Сх ^

Предел текучести (кіс/мм2), не ме

МПа

Нее

Предел прочности, МПа (кгс/мм2)

Л -

К си

За Й Я 8

Сз £

Gc і

< о 4J

Толщина листа.

Мм

И а 5 о s |

СІ5ЇЇ

До 20

21 —40

41—СО

А «<и О їх®

15К

380 (38)

230 (23)

220(22)

210(21)

380—400(38—40) 410—420(41—42) 430—490(43—49)

27 26 25

20 К

410(41)

250 (25)

240 (24)

230 (23)

410—420(41—42) 430—44043—44) 480—520(48—52)

26 25 25

II р и м с ч а и и е. Серы и фосфора не более 0.01 % каждого.

В соответствии с указанным стандартом листы под­вергают контролю микроструктуры. В листе не должно быть видимых на глаз расслоений, газовых скоплений, волосовин и неметаллических включений. Допускаются отдельные волосовины не более 15 мм. Этим стандартом предусматривается поставка выплавляемых в мартенов­ских печах сталей 12К, 15К, 16К, 18К и 20К (буква К указывает их основное назначение — котельные листы, числа 12, 15 и т. д. показывают среднее содержание уг­лерода в сотых долях процента). Листы из сталей 12К, 16К и 18К поставляются в нормализованном состоянии, а из сталей 15К. и 20К — без нормализации.

В табл. 5.6 приведены механические свойства и хими­ческий состав широко используемых сталей 15К и 20К.

Механические свойства листов установлены в зависи­мости от их толщины.

Для изготовления элементов котлов и трубопроводов, работающих при высоких температурах и давлениях, применяются легированные стали. % Низколегированную листовую сталь 16ГС, 09Г2С и 10Г2С1 можно применять для изготовления н ремонта элементов котлов и трубо­проводов при температуре стенки до450°С без ограниче­ния давления.

В зависимости от термической обработки и от состоя­ния их поверхности листы, поставляемые по ГОСТ 7350-77, подразделяются на следующие четыре группы:

Состав котельных листов (ГОСТ 5520-79)

Ударная вязкость при температуре 'Л) СС, Дж/смг(кгс - м/см2)

Загиб в холодном состоянии на 180е d ---диаметр оправки; (а—толщина образца)

Содержание элементов, %

Толщина листа, мм

С

Si

Ми

До '20 21—40

4J--G0

До 30

30 и выше

80(8) 70(7)

75(7,5) 65(6,5)

70(7) 60(6)

D = 0,5 а

D = 1,5а

0,12— 0,20

0,15— 0,30

0,35— 0,65

7

6,5

6

D— 1,5а

D — 2,5а

0,16— 0,24

0,15— 0,65

0,35— 0,65

Группа АА — листы, термически обработанные с по­лированной поверхностью;

Группа А — листы, термически обработанные травле­ные;

Группа Б — листы, термически обработанные нетрав­леные;

Группа В — листы, термически не обработанные и не­травленые.

Па поверхности листов недопустимы трещины, пле­ны, закаты, пузыри, раковины. На срезах листов не должно быть расслоений. Допускаются отдельные вдав­ливания от валков, вмятины, царапины, рябизна в допу­скаемых по толщине листа пределах. Заварка дефектов разрешается только с согласия потребителя.

Микроструктура стали не должна иметь следов уса­дочной раковины, расслоений, инородных включений, свищей, трещин и пузырей.

На каждый лист наносится клеймо или маркировка с указанием марки стали, номера плавки и товарного зна­ка предприятия-изготовителя. Листы толщиной до 10 мм поставляются плотно скрепленными пачками. Партия должна сопровождаться сертификатом.

Ремонт паровых котлов

ВКЛЮЧЕНИЕ СТАЦИОНАРНОГО ПАРОВОГО КОТЛА В РАБОТУ

Подготавливая растопленный котел для включения в общую паровую магистраль, давление пара в нем под­нимают до значения, на 0,02—0,05 МПа (0,2—0,5 кгс/ см2) меньшего, чем давление в паропроводе, чтобы исключить вскипание …

РЕМОНТ ПАРОВЫХ И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ

Надежность и экономичность работы котлов и ко­тельного оборудования зависит не только от правильно­го проведения и выполнения строительно-монтажных ра­бот, грамотной эксплуатации, но и от своевременного проведения ремонта. При планировании и составлении …

СПОСОБЫ КОНСЕРВАЦИИ КОТЛОВ

Если котел остановлен на длительное время, то необ­ходимо его законсервировать. При консервации котлов необходимо руководствоваться указаниями инструкции завода-изготовителя по монтажу и эксплуатации. Для защиты котлов от коррозии применяют сухой, мокрый …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

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