ОГРАЖДЕНИЯ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ОБМУРОВКИ И ИЗОЛЯЦИИ

В современных облегченных конструкциях огражде­ний применение металла для всевозможных опор и креп­лений получило большое распространение. Для разгруз - кн обмуровки и передачи ее. массы иа каркас котла в зависимости от рабочей температуры слоя, в котором размешаются опоры, применяют различные чугуны и ста­ли. Сложность выбора и применения изделий из этих ма­териалов заключается в том, что для неэкранированных стен обмуровки они работают в условиях высоких темпе­ратур и с окалинообразованием. Поэтому для несущих деталей и арматуры должны выбираться пониженные напряжения, обеспечивающие надежность и долговеч­ность их работы. В практике известны случаи, когда раз­рушение жаростойкого бетона внутри газоходов происхо­дило из-за нарушения прочности его креплений и арма­туры, изготовленных из материалов, имеющих недостаточную жаропрочность и окалиностойкость. По­скольку каких-либо утвержденных нормативов по при­менению чугуна и сталей в ограждениях котлов нет, каждый котлостроительиый завод и конструкторское бю­ро применяют их по собственному опыту. Некоторые ре­комендации по применению чугунов и сталей, проверен­ных в длнтелыюй эксплуатации новых и реконструиро­ванных ограждений котлов, приведены ниже.

Углеродистая сталь

Предельная температура применения углеродистой стали в неагрессивной среде не более 450—500°С. Для прочностных расчетов несущих конструкций наименьшие значения пределов текучести применительно к наибо­лее распространенной стали марки СтЗ (ГОСТ 380-71) и допускаемые напряжения на растяжение (сжатие) с ко­эффициентом запаса по пределу текучести rjT= 1,5 при­ведены ниже:

Рабочая температура, °С 20 200 250 300 350 400 450 Услонный предел теку­чести а'г, кгс/мм2 . . 21 18 17 15,5 13 10,5 8,0 Допускаемое напряже­ние на растяжение

Од„п, кгс/мм2 ... 14 12 11,3 10,3 8,6 7,5 5,3

Для металлоконструкций, входящих в обмуровку и ограждения котлов, преднамеренно взяты наименьшие значения пределов текучести и длительной прочности, учитывая возможность воздействия на иих усилий и ус-

Ловий, которые невозможно определить с достаточной точностью.

Для касательных напряжений допускаемое напряже­ние принимается тДопиО,65 сяод.

Легированная сталь

Для несущих элементов при рабочих температурах более 450°С применяется листовая жаропрочная сталь марок 1X13; 12ХМ; 15ХМ и Х18Н10Т (ГОСТ 5632-72). Можно применять и другие марки стали; здесь указаны лишь наиболее распространенные. Допустимые пределы длительной прочности приведены в табл. 3-9.

Рекомендуемая температура применения различных марок сталей составляет:

Марка стали. . 1X13 12ХМ 15ХМ XI8HI0T

Температура, "С. Б00 540 570 700

При расчетах в качестве допускаемого напряжения рекомендуется принимать предел длительной прочности ОдЛ с коэффициентом запаса не менее г]ял^1,5 для обес­печения работы в течение 100 000 ч. Применение легиро­ванных сталей для креплений обмуровки следует огра­ничивать, так как эти стали являются фондируемыми материалами. Для опорных деталей и креплений легиро­ванные стали во многих случаях могут заменяться спе­циальными марками чугуна.

Чугун

В табл. 3-10 приведены данные для серого и специаль­ного чугуна с указанием предельной рабочей температу­ры и прочностных характеристик по ГОСТ 7769-75.

Для расчета несущих элементов обмуровки, находя­щихся в зоне высоких температур, следует определять допускаемые напряжения, исходя из предела длитель­ной прочности чугуна при рабочей температуре. В связи с отсутствием данных по пределам длительной прочности для всех чугунов в качестве допускаемого напряжения рекомендуется принимать: для элементов, работающих при температурах до 600°С, — предел прочности на рас­тяжение при рабочей температуре с коэффициентом за­паса Tj^lO; для элементов, работающих при температу­рах 800—1000°С,— допускаемое напряжение сд<ш=й; =£0,3-^0,5 кгс/мм2.

При расчете элементов из серых чугунов следует при­нимать допускаемые напряжения по табл. 3-11.

Из указанных в табл. 3-10 наиболее жаростойкими являются хромистые чугуны. По данным испытаний жа­ропрочных чугунов [3-4] можно считать, что у чугунов марок ЖЧХ-1,5 и ЖЧС-5,5 при температурах 550— 650°С предел прочности снижается у ЖЧХ-1,5 до 20% и ЖЧС-5,5 до 60% уровня начальных свойств. Обе марки чугуна коррозиоино-устойчивы в среде продуктов горе­ния. Силаловые чугуны практически невозможно обра­батывать, и по прочности они хуже хромистых.

Номера стандартов и технических условий, наиболее распространенных в ограждениях изделий из низкоугле­родистой и легированной стали, приведены в табл. 3-12. В табл. 3-13 приведены данные о ГОСТ и технических условиях на проволоку из разных марок сталей, обла­стях и допустимых температурах ее применения.

В табл. 3-14 приведены характеристики стальных се­ток рекомендуемых размеров для армирования и изго­товления оболочек набивных изоляционных изделий из приведенных ранее материалов.

Тканую сетку (ГОСТ 3826-66) с квадратными ячей­ками общего назначения не рекомендуется применять, так как при раскрое и резке ее края осыпаются. Плете­ная сетка, обладая некоторым объемом, более прочно армирует тонкие слои бетонов н наружных покрытий. Такая сетка с № 12-1,2 и 15-1,2 применяется для армиро-

Характеристики серого и специального чугуном

Предел прочности при растяжении при высоких температурах, кгс/мм5 (при кратковременных испытаниях)

Серые чугуны:

Сч 12-28 .... Сч 15-32 .... Хромистые чугуны: ЖЧХ-08 ЖЧХ-1,5 . . ЖЧХ-2,5 . . ЖЧХ-3,0 Кремнистые чугуны с ила станчатым графитом (си лаловые) ЖЧС-5,5 . . Кремнистые чугуны С ШЭрО видним графитом ЖЧСШ-5,5.............

7769-75

Стандарты и технические условия для сталей, применяемых я ограждениях

Углеродистые стали Тонколистовая Толстолнстовая Полосовая

Лента стальная упаковочная

Лента стальная горячекатаная

Квадратная сталь Круглая сталь Уголок равнобокнй Уголок иеравиобокнй

Сталь высоколегированная Сталь тонколистовая

Сталь коррозионно-жаростоцкая Сортовая полосовая

Тонколистовая Теплоустойчивая и жаропрочная сталь

Полосовая

16513-70 14637-69 535-58

Из мягкой углеродистой стали

То же

535-58 535-58 535-58 535-58

19903-74

5949-75 5582-75

Ширина 12—200 мм, толщина 4 — 60 мм

Ширина 15—20 мм, толщина 0 3— 0.9 мы

Ширина 20—200 мм, толщина 1 2— 3,8 мм

Лнсты толщиной 4—50 мм

Ширина 10—250 мм, толщина 3- 75 мм

Лнсты толщиной 0,8—4 мм

Ширина 12—200 мм, толщнна 4- 60 мм (из стали Х18Н10Т)

Вания покровного слоя изоляции, для изготовления ма­тов и матрацев и для набивки изоляции под сетку. Пле­теная сетка № 20-1,6 применяется для армирования тон­кого шамотобетонного слоя при натрубной обмуровке и для изготовления минераловатных матов и матрацев. Сварные сетки применяются для армирования шамото­бетона и теплоизоляционного бетона. Для изготовления сварных сеток применяется низкоуглеродистая холодно­тянутая проволока (ГОСТ 6727-53). Предельная рабо­чая температура для сварной сетки 500°С.