Испытания накаркасной обмуровки монтажного изготовления
При испытании обмуровки из плит монтажного изготовления изучались вопросы влияния металлической обшивки на растечку теплоты в районе стыка плит; температурного режима наружной каркасной рамы, закрытой слоем изоляции; режимов сушки и первого разогрева на прочность жаростойкого бетона; газоплотностн обмуровочиых плит и их стыков различной конструкции, а также качества изготовления обмуровки. Обмуровочные плиты, предназначенные для котлов, изготавливались на монтажных участках электростанций и доставлялись для испытаний на ЗнО. Примером необходимости проверки качества могут служить испытания плит со слоем упрочненного диатомобетона. Низкое качество бетона, приведшее к его растрескиванию, было обнаружено при нагреве плиты до рабочих температур (600°С). Лабораторные испытания образцов бетона, взятых при изготовлении плит, дали удовлетворительные прочностные характеристики [12-1].
На рнс. 12-2 показано несколько типов обмуровок котлов, испытанных на стенде [12-3]. Обмуровочные плиты 1 состоят из слоя жаростойкого шамотобетона с боковыми стенками по периметру плит и металлической обшивки по нижней полке швеллерной рамы. Стык между плитами заполняется упрочненным диатомобетоном на глиноземистом цементе. Конструкция была испытана с наружной металлической обшивкой, а после снятия ее — с асбестовой штукатуркой. При одинаковых температурах на внутренней поверхности обмуровки и температуре окружающего воздуха потери теплоты в окружающую среду через наружную металлическую обшивку плит составили <?=378 ккал/(ч-м2), а через слой штукатурки — 9=300 ккал/(ч-м2); температура на наружной поверхности соответственно снизилась с 68 до 57°С. Температура на поверхности шамотных стенок плиты в результате растечки теплоты по металлической
Рнс. 12-2. Типы обмуровочиых конструкций, испытанных иа стенде. 1. 2— плита котла типа П-50 соответственно без утепления рамы, с утеплением рамы; 3 — плита котла типа ПК-39; 4 — плита котла типа П-59. |
Обшивке уменьшается до 87°С. Незначительное отличие или равенство температур на наружной поверхности обмуровки в опытах с разрежением и без разрежения свидетельствует о газоплотности обмуровочной плиты даже при снятой металлической обшивке; об этом же свидетельствуют и низкие удельные локальные прососы воздуха через плиту [1,5—2,0 л/(ч-м2-мм вод. ст.)]. Полученная линейная зависимость расхода воздуха от разрежения в камере стенда указывает на ламинарный характер движения воздуха через поры обмуровочного материала, т. е. на отсутствие сквозных трещин в жаростойком бетоне и изоляции (рис. 12-3)
Присосы в стыках плит сильно зависят от плотности их заполнения. В проведенных испытаниях присосы воздуха через стыки шириной около 100 мм составили от 0,5 до 10 м3/ч на 1 м длины. Такой разброс значений присосов воздуха указывает на необходимость тщательной герметизации стыков плит.
Рис. 12-4. Распределение температур по металлической скобе в обмуровке котла ПК-39. |
Испытания обмуровочиых плит такой же конструкции, но с применением упрочненного диатомобетона вместо шамотобетоиа показали, что разрежение в камере стенда сильно влияет иа температуру наружной поверхности обмуровки. При одинаковой температуре внутренней поверхности обмуровки и окружающего воздуха температура наружной поверхности плит уменьшается с 55 до 30°С при изменении разрежения от 0 до 10 мм вод. ст. Замер локальных присосов воздуха по плнте показал большой разброс их значений по точкам: при среднем удельном значении присоса воздуха в 55л/(м2Х Хч-мм вод. ст.) максимальное значение составило 180 л/(м2-ч-мм вод. ст.). Осмотр плнт после 250 ч испытаний показал сильное растрескивание слоя упрочненно-
Вн'/(у-мг) Рис. 12-3. Измерение локальных присосов воздуха через обмуровоч- ные плиты. |
/—плиты котла типа ПК-39; 2 — плиты котла типа П-50 (без обшивки).
1—давление 2.5 мм вод. ст.; 2 — давление 0; 3 — разрежение 4,0 мм вод. ст.
Го диатомобетона. При ознакомлении с изготовлением плит на монтажной площадке было обнаружено нарушение технологии изготовления: заливка бетона на севели - товые плиты производилась без надежной гидроизоляции.
Конструкция плиты 3, показанная на рис. 12-2, предполагала упрощение технологии изготовления бетонного слоя и уменьшение перетечек теплоты к наружной швеллерной раме за счет ликвидации теплопроводных бетонных стенок плиты. Жароупорный бетон в виде плоской плиты крепится к швеллерной раме металлическими скобами. Такая конструкция обмуровки без металлической обшивки не обладает достаточной газоплотностыо.
При работе стенда под разрежением удельные локальные присосы воздуха составили около 80 л/(м2-ч-мм вод. ст.), а наружная температура обмуровки снизилась на 10—12° С. При работе стенда под давлением наблюдался рост температуры на наружной поверхности ограждения. Отсутствие газоплотиости в дайной конструкции плит и нх стыка показывает распределение температур по металлической скобе, предназначенной для крепления бетонного слоя к швеллерной раме (рис. 12-4). Температура верхней полкн швеллера в зависимости от давления или разрежения в камере стенда составляла, °С: 58 прн разрежении 4 мм вод. ст.; 187 при нулевом давлении и 347 при избыточном давлении 2,5 мм вод. ст.
На основе стендовых испытаний иакаркасиой обмуровки монтажного изготовления были выданы рекомендации для проектирования. Так, например, толщина слоя шамотобетоиа (плиты и боковые столбики) была уменьшена от 100 до 60—70 мм, что снизило массовую характеристику обмуровки и тепловые потери в окружающую среду. Технология изготовления обмуровочиых плит со слоем упрочненного диатомобетона была изменена с целью повышении качества бетона, а его применение в обмуровке НРЧ котла было исключено. Боковые бетонные стенки плиты, соприкасаясь с каркасной рамой, обеспечивают газоплотпость и позволяют отказаться от металлической обшивки, сохранив ее только по стыкам плит.