МЕТАЛЛ ПАРОВОГО КОТЛА

ПОВРЕЖДЕНИЯ ЭКРАННЫХ ТРУБ ВСЛЕДСТВИЕ НАРУШЕНИЯ ЦИРКУЛЯЦИИ ВОДЫ

На рис. 34 схематически показано, что в ©кране па­рового котла парообразование происходит только в обо­греваемых трубах 4, находящихся в топке, а в наруж­ных необогреваемых трубах 2 находится вода. Поэтому внутреннюю часть соединенных между собой труб экра­на можно уподобить сообщающимся сосудам, причем в левых сосудах находится вода, а в правых —смесь воды и пара. В обогреваемых трубах более легкая пароводяная смесь дви­жется вверх, а на ее место по. на­ружным необогреваемым трубам поступает вода, которая в обо­греваемых трубах частично испа­ряется и также перемещается на­верх, в барабан котла.

Парообразование в экранных | трубах происходит непрерывно, g так же. непрерывно осуществля - | ЄТСЯ И круговое движение ВОДЫ 4 (ее циркуляция). Почти всегда I это движение воды происходит правильно, обеспечивая надлежа­щее охлаждение металлических стенок экранных труб; но иногда циркуляция воды нарушается, и это может вызвать повреждение труб вследствие чрезмерного на­грева металла.

Большинство таких поврежде - ІІІКІІ происходит при образовании больших пузырей пара («паровых пробок»), закрывающих собой все внутрен­нее сечение отдельных экранных труб. Неподвижный или медленно движущийся пар очень плохо проводит теп­ло, поэтому в местах образования таких «пробок» ме­талл стенок труб быстро нагревается до очень высокой температуры. При нагреве до высокой температуры прочность металла значительно уменьшается, груба не выдерживает внутреннего давления, раздувается и раз­рывается, в результате чего котел приходится не. мед - іенно выключать из работы.

В момент разрыва экранной трубы пароводяная смесь выбрасывается из образовавшегося отверстия с очень большой скоростью, и металл резко охлаждает­ся. Нагрев и быстрое охлаждение вызывают изменение структуры! стали, ее твердость значительно увеличи­вается.

Внешний вид места разрыва трубы может быть раз­личным. Если в металле нет скрытых пороков, отверстие

А — обычный вид места разрыва экранной трубы; б — раз­рыв экранной трубы через четверть часа после кратко­временного упуска воды; в — разрыв экранной трубы по месту внутренней трещины в металле.

Имеет характерную удлиненную форму (рис. 35,а), при­чем периметр трубы в зоне разрыва увеличен, а кромки металла острые. При наличии в трубе скрытьи. х трещин отверстие имеет участок, по форме близкий к прямо­угольному (рис, 35,б); периметр трубы может быть уве­личен меньше, чем у соседних деформированных, но не­разорвавшихся труб. Вокруг отверстия металл обычно имеет меньшую толщину, но его кромки могут и не быть 48

Острыми. Такой характер раскрытия поврежденной тру­бы обычно не означает, что причиной ее разрьша яви­лись скрытые дефекты металла. Но при одновременной деформации нескольких труб такая труба обычно раз­рывается раньше других.

Нарушение циркуляции может произойти по различ­ным причинам. Чаще всего оно имеет место при упуске воды, т е. при чрезмерном снижении уровня воды в бара­бане котла. Иногда циркуляция воды нарушается в ре­зультате очень большой неравномерности обогрева отдельных экранных труб. Тогда в менее обогреваемы* трубах вода движется вниз, а пар поднимается вверх, идя против потока воды. При этом отдельные пузыри пара в течение некоторого промежутка времени оста­ются неподвижными или почти неподзижньши, вслед­ствие чего образуются указанные выше «паровые пробки».

Приведем следующий пример разрыва экранных труб, вызванного нарушением циркуляции воды.

В период первичного ввода в эксплуатацию котла ТП-170-1 паропроизводительностью 170 т/ч при 100 ат стремились по воз­можности сократить длительность пусковых работ. Котел, как обыч­но, был подвергнут щелочению, т. е. длительному кипячению в нем воды, в которую были добавлены щелочи. Затем его нужно было охладить и промыть. Вместо этого для экономии времени произве­ли лишь трехкратную длительную продувку всех нижних экранных камер. При подъеме нагрузки котла до 35 г/ч произошел разрыв экранной трубы.

Как известно, у котлов высокого давления экраны состоят из большого числа отдельных секций труб с независимой циркуляцией. У котла ТП-170-1 каждый из экранов был разделен на три секции. Осмотр показал, что из 29 труб левой секции заднего экрана у 17 труб диаметр был увеличен с 76 до 78—82 мм, а одна из труб была разорвана по скрытой трещине (см. рис. 35,в).

Было установлено, что руководившие пуском котла монтаж­ники не удовлетворились тремя продувками всех экранов после щелочения и «для верности» решили продуть их четвертый раз при казанной выше нагрузке. Эта продувка и явилась причиной по­вреждения экранных труб

При периодической продувке происходит ослабление циркуля­ции воды, незначительное при полной нагрузке котла и безвредное в период растопки. при низких температурах в топочной камере. Но открытие продувочных вентилей очень опасно, если котел ра­ботает с малой нагрузкой, при которой циркуляция воды ослаб­лена .

В данном случае при относительно длительном нарушении цир­куляции деформировалось большое число экранных труб. Первой Разорвалась труба, имевшая скрытую внутреннюю трещину.

4 В. Мейкляр. 49