Ремонт паровых котлов

Дефекты и способы ремонта заклепочных швов барабана

Дефекты в заклепочных швах барабана выявляются в процессе эксплуатации по пропариваниям и течи, при проведении гидравлических испытаний, при внутреннем и наружном осмотрах котла, а также при проведении контроля физическими методами за состоянием металла (этот контроль проводится в соответствии с ведомствен­ными нормативными документами).

При гидравлических испытаниях осматривают все доступные места заклепочных швов. При капитальном ремонте осматривают участки заклепочных швов в недо­ступных местах, сняв изоляцию, торкрет или обмуров­ку. Этот осмотр совмещают с проверкой металла бара­банов на отсутствие коррозионных разъеданий.

Наружный осмотр заклепочных соединений произво­дят до очистки барабана от загрязнений, так как в этом случае у кромок швов и головок заклепок легко обнару­жить солевые отложения, которые свидетельствуют о на­личии в шве дефектных участков. После очистки закле­почных швов их вторично осматривают.

Плотность посадки заклепок проверяют простукива­нием по головкам ручником. Звук не должен быть дре­безжащим.

При осмотре обращают внимание на состояние кро­мок шва и на расстояние от кромки до центра отверстий. Отход кромки наладки от места чеканки указывает на смещение склепываемых листов. В этом случае необхо­димо снять накладки, осмотреть основные листы бара­бана и переклепать весь шов.

В местах заклепочных швов, в которых выявлены пропаривание, течь или дефектные заклепки, вниматель­но проверяют лупой, нет ли трещин в накладках в ос­новных листах барабана. Трещины могут быть между заклепочными отверстиями и располагаться от закле­почных отверстий к кромкам шва.

Ремонт барабанов с большими коррозионными разъ­еданиями в районе заклепочных швов сложен и часто требует замены участков заклепочного соединения. Кор­розионные разъедания в таком случае устраняют элек­тродуговой наплавкой, когда их глубина превышает 10 % толщины листа. Соседние с наплавленным участ­ком заклепки после наплавки подчеканивают или заме­няют, так как при нагревании они ослабевают.

Если разъедание металла основных листов или на­кладок начинается от головки заклепки или окружает заклепку, тогда ее удаляют, так как она тоже подверг­лась коррозии. На сохранившуюся под головкой заклеп­ки чистую поверхность металла устанавливают медную шайбу, после чего производят наплавку. Наплавленные места шлифуют.

Если в районе коррозионных разъеданий находится группа заклепок, то при наплавке оставляют несколько рассредоточенных заклепок, которые удаляют после ус­тановки остальных, ранее вынутых или после установки болтов, которые не позволяют наплавленному листу ко­робиться.

Наплавка на поверхность барабана, включая продоль­ные и кольцевые швы, выполняется при глубине выбор­ки не более '/з толщины стенки и при длине не более 250 мм.

Наплавка должна быть многослойной и выполнена без перерыва в работе. При широкой выборке первый слой следует выполнять валиками, расположенными пер­пендикулярно оси барабана. При узкой длинной раздел­ке необходимо изменять направление валиков каждого слоя на противоположное. Направленная и термообрабо - танная поверхность барабана, а также отремонтирован­ные участки шва зачищают заподлицо с основным ме­таллом до третьего класса чистоты и контролируют маг­нитно-порошковой и ультразвуковой дефектоскопией на отсутствие трещин.

Клепка проводится горячим способом. Горячий спо­соб заключается в том, что заклепки нагревают до свет­ло-красного каления (1000—1100°С), а закладные го­ловки до темно-красного каления (900°С), после чего очищают ударом от окалины и приставшего топлива и устанавливают в отверстие. Стержни заклепок для горя­чей клепки нагревают в горнах или электрических нагре­вательных печах. Наибольшее количество заклепок мож­но нагревать пламенем ацетиленовой горелки. При клеп­ке необходимо применять натяжки, обжимки, поддержки и пневматические молотки. Установленную в отверстие заклепку со стороны закладной головки укрепляют под­держкой, а с противоположной стороны осаживают мо­лотком массой 3—4 кг. После осаживания заклепки с по­мощью обжимки, по которой ударяют молотком, форми­руют замыкающую головку. При этом для придания головке правильной формы обжимку поворачивают, ме­няя ее наклон, в разные стороны.

Образование головки необходимо выполнять быстро, чтобы заклепка не остыла ниже температуры 850 °С. Окончание клепки при более низкой температуре не обес­печивает необходимого обжима склепываемых листов и ухудшает качество металла заклепки. Пережог заклеп­ки (ярко-белый цвет) недопустим.

Длина заклепок выбирается в зависимости от толщи­ны и количества склепываемых листов с припуском дли­ны стержня на образование замыкающей головки. При­пуск для заклепок с полукруглой головкой принимают равным 1,5—1,75 диаметра и для заклепок с потайной и полупотайной головкой—1 —1,2 диаметра стержня за­клепки. Отверстия под заклепки диаметром до 16,5 мм де­лают на 0,3 мм больше этого диаметра, а более 19 мм— на 1 мм больше его (табл. 5.12).

Заклепки изготавливаются из сталей ВСт2 и ВСтЗ по группе А, ГОСТ 380-71. Серы и фосфора в стали должно быть не более 0,04 %.

Готовые заклепки должны выдерживать испытание на расплющивание головки в холодном состоянии до раз­мера 2,5 диаметра стержня без появления трещин. Про­бу на закаливаемость необходимо производить у закле­пок длиной более четырех диаметров путем загиба за­каленного прутка на 180° вплотную.

Для придания наибольшей плотности швы подверга­ют чеканке, которой достигается уплотнение кромки лис­та на толщину 1,5—3 мм. Чеканить необходимо наруж­ную и внутреннюю кромки. Чеканку выполняют двумя способами: осаживанием кромки с прямой подбивкой за - чеканенного шва; образованием канавки вдоль зачека - ненного шва. В обоих случаях кромку уплотняют, не под­рубая и не вдавливая лист, к которому она прижимает­ся. Преимуществом второго способа чеканки является уплотнение шва на большой ширине и отсутствие выпучи­вания места у заклепок.

Радиус закругления чеканки выбирают обычно в пре­делах Vs—XU толщины подчеканиваемого листа. При не­обходимости чеканят также и головки заклепок. Часто чеканить заклепочные швы не рекомендуется во избежа­ние повреждений чеканкой второго листа.

Применение подчеканки при течи в заклепках и зна­чительном нарушении плотности шва не дает надежных результатов. В таких случаях срубают старые заклепки и переклепывают шов. Запрещается производить чекан­ку при нахождении котла под паром или при его гидрав­лическом испытании.

Таблица 5.13. Дефекты и брак при клепке и чеканке листов

Причины дефектов и брака

Неплотное прилегание кромки лис - та

Неплотное прилегание закладной головки заклепки

Сбитая в сторону замыкающая го­ловка

Неполная замыкающая головка

Нсобжатая замыкающая головка

Рваные края замыкающей головки

Зарубки на замыкающей головке и листе

Грибовидная замыкающая голов­ка

Смещение обеих головок Искривление стержня заклепки

Стержень заклепки расплющен между листами

Неправильное обжатие листов

Перед клепкой Утолщение стержня заклепки у закладной головки или не­плотное прижатие поддерж­кой

Скошен торец стержня заклеп­ки

Недостаточная длина стержня

Заклепки Неправильное формирование

Головки обжимкой Перегрев заклепки. Плохое ка­чество металла Неправильная чеканка

Неправильная осадка стержня

Косо просверлено отверстие Смещение отверстий при клей­ке

Клепка при неплотно сжатых листах

В зависимости от нагрузки или действия силы на стен­ки котла швы могут быть одно-, двух - и трехрядными внахлестку, а также с шахматным расположением за­клепок.

Кроме того, возможна клепка листов встык с наклад­ками с цепным и шахматным расположением заклепок. В этом случае швы могут быть двух - и трехрядными.

В процессе клепки и чеканки необходимо вести по­операционный контроль, при котором проверяют: совпа­дение отверстий, диаметр и длину заклепок, плотность прилегания склепываемых листов, форму замыкающей головки. Некоторые виды дефектов и брака, возникаю­щие при клепке и чеканке, приведены в табл. 5.13.

Вновь установленные заклепки признаются дефектны­ми и должны быть заменены в случаях:

Неполного заполнения отверстия стержнем заклепки, определяемого по дребезжащему звуку, издаваемому при ударе молотком по головке заклепки;

Неплотного прилегания головок заклепки к поверхно* сти листа;

Сбитой в сторону замыкающей головки в результате небрежных клепальных работ;

Маломерной замыкающей головки из-за недостаточ­ной длины головки;

Рваных краев или трещин у головки, свидетельству­ющих о пережоге металла или о его плохом качестве; расплющенного между листами стержня заклепки.