Роль трубных систем котлов и трубопроводов при монтаже и ремонте энергетического оборудования
 Скачать 2.41 Mb.
|
|
Все виды дуговой сварки 10,20, Л, Л, ГС, ГС, Л, 20ГСЛ и их сочетания Углеродистый Свыше 36* 4 до 60 Свыше 60 560-590 560-590 1 2 12МХ, ХМ, 20ХМЛ и их сочетания 09МХ, ХМ Свыше 10 до 20 Свыше 20 до 45 Свыше 45 700-730 700-730 700-730 1 2 3 12Х1МФ ХМ Свыше 10 до 20 Свыше 20 до 45 Свыше 45 710-740 710-740 710-740 1 2 3 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 20ХМФЛ, 15Х1М1ФЛ и их сочетания 09Х1МФ Свыше 10* 5 до 20 Свыше 20 до 60 Свыше 60 720-750 720-750 720-750 1* 6 3 5 15Х1М1Ф-ЦЛ* 7 09Х1МФ Свыше 20 735-765 5 10, 20, Л, Л, ГС, ГС, 20ГСЛ в сочетании с 12МХ и ХМ Э50А, ХМ, 09МХ Свыше 20 до 60 Свыше 60 690-720 690-720 2 3 10, 20, Л, Л, ГС, ГС, 20ГСЛ в сочетании с 12Х1МФ, 20ХМФЛ, 15Х1М1Ф, 15Х1М1ФЛ Э50А* 8 , ХМ, 09МХ, 09Х1МФ Свыше 10 до 20 Свыше 20 до 45 Свыше 45 700-730 700-730 700-730 1 2 3 12МХ, ХМ, 20ХМЛ в сочетании с 12Х1МФ ХМ, 09МХ, 09Х1МФ Свыше 10 до 20 Свыше 20 до 45 Свыше 45 710-740 710-740 710-740 1 2 3 12МХ, ХМ, 20ХМЛ в сочетании с 20ХМФЛ, ХМ, 09МХ, Свыше 10 до 20 Свыше 20 до 60 710-740 710-740 1 3 15Х1М1Ф, 15Х1М1ФЛ 09Х1МФ Свыше 60 710-740 5 10Х9МФБ (ДИ Ш) 10Х9НМФ, 10Х9ГСНМФ 4-6 750 0,5 12Х1МФ в сочетании с 10Х9МФБ (ДИ Ш) 09Х1МФ 4-6 730 0,5 Газовая сварка 12МХ, ХМ 09МХ, D9X1M 3-7 940±15 1,0-1,5 мин/мм толщины стенки 12Х1МФ ХМ, 09МХ, 09Х1МФ 3-7 960±15 1,0-1,5 мин/мм толщины стенки ___________ * 1 Присоединении элементов одинаковой толщины — номинальная толщина этих элементов, присоединении элементов разной толщины (обработанных в соответствии с рис. 6.3 и 6.4) — фактическая толщина элемента непосредственно вместе сварки. * 2 Охлаждение до 300 С после выдержки при отпуске должно обеспечиваться без снятия нагревательного устройства или подслоем теплоизоляции, далее — возможно на спокойном воздухе при отрицательных температурах воздуха охлаждение после термообработки следует производить подслоем теплоизоляции до полного остывания сварного соединения. * 3 Может быть вышеуказанных значений не более чем нач. При вынужденных перерывах в процессе термообработки за длительность выдержки следует принимать суммарное время нахождения стыка при температуре обработки. * 4 В случае предварительного и сопутствующего подогрева стыка до температуры не ниже 100 С при толщине стенки элемента 40 мм и менее термообработку сварного соединения можно не производить, кроме стыков, в которых хотя бы один из свариваемых элементов является литьем марки Лили 20ГСЛ. * 5 Стыки труб диаметром более 219 мм подлежат термообработке при толщине стенки 8 мм и более. * 6 Для стыков труб из стали 12Х1МФ с литьем 20ХМФЛ и 15Х1М1ФЛ, а также из стали 15Х1М1Ф с литьем 15Х1М1ФЛ при толщине стенки трубы 20 мм и менее, сваренных электродами типа Э-09Х1МФ, длительность выдержки должна составлять 1,5 ч. * 7 Скорость нагрева до температуры отпуска не более 200 Сч, при этом в интервале температур 600—700 С скорость нагрева должна быть не менее 100 Сч. * 8 Термообработка сварных соединений, выполненных электродами типа Э50А, производится при толщине металла более 20 мм. 17.2.2. Термическая обработка стыковых сварных соединений не является обязательной в следующих случаях а) для стыков труб поверхностей нагрева котлов с толщиной стенки до 11 мм включительно из углеродистых, низколегированных конструкционных (ГС, ГС и др, хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей, сталей 12Х2МФСР и 12Х2МФБ, выполненных дуговой, аргонодуговой или комбинированной сваркой независимо от марки присадочного материала, а также стыков труб из стали 12Х11В2МФ (ЭИ-756), 12Х18Н12Т, 12Х18Н10Т и 10Х13Г12БС2Н2Д2 (ДИ 59), выполненных дуговой, аргонодуговой или комбинированной сваркой с применением аустенитного присадочного материала б) для стыков труб из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей при толщине стенки до 40 мм в случае выполнения сварки с подогревом до температуры не ниже 100 Св) для стыков труб диаметром не более 800 мм из стали К, сваренных электродами типа Э42А, при толщине стенки не более 45 мм г) для стыков труб диаметром не более 219 мм из сталей 12МХ, ХМ и 12Х1МФ, сваренных электродами Э -ХМ, работающих при температуре до 510 С включительно, при толщине стенки не более 18 мм д) для стыков труб поверхностей нагрева котлов из сталей ХМ, 12МХ и 12Х1МФ, выполненных газовой сваркой проволокой Св-08МХ, Св-08ХМ и Св-08ХМФ, при отсутствии в швеи околошовной зоне участков со структурой перегрева зерна размером крупнее балла 3 по шкале ГОСТ 5639), мартенситной и троостомартенситной структуры, что проверяется на двух-трех образцах, вырезанных из производственных стыков е) для стыков труб из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей в сочетании с низколегированными теплоустойчивыми сталями, сваренных электродами типа Э50А, при толщине стенки 20 мм и менее ж) для стыков труб из сталей разных структурных классов при диаметре труб не более 100 мм и толщине не более 10 мм, выполненных в соответствии с требованиями табл. 15.1. 17.2.3. Термообработка угловых сварных соединений не является обязательной в следующих случаях а) для сварных соединений штуцеров (труб) с коллекторами или трубопроводами — если они отвечают требованиям п. 7.7.8; б) для сварных соединений бобышек с паропроводами из хромомолибденовой и хромомолибденованадиевой стали — если наружный диаметр бобышки не более 45 мм и нам трубы приваривается не более трех бобышек; в) для сварных соединений деталей креплений с паропроводами или коллекторами из хромомолибденовой и хромомолибденованадиевой стали — если угловой шов выполнен электродами типа Э-09Х1М или Э-09Х1МФ и имеет общий (по периметру привариваемой детали) объем наплавленного металла не более 15 см (объем 15 см соответствует шву длиной 300 мм с катетом 10 мм г) для сварных соединений деталей креплений с паропроводами, коллекторами или элементами котла — если угловой шов выполнен аустенитными электродами согласно п. 4.1.2; д) для сварных соединений деталей креплений и бобышек с трубопроводами или коллекторами из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей, выполненных углеродистыми электродами. 17.2.4. Если после термообработки твердость металла шва превышает допустимую (см. п. 18.4.4), следует производить повторный отпуск сварного соединения, ноне более трех раз с учетом первоначального. 17.3. Оборудование, материалы и оснастка 17.3.1. В состав установок для местной термической обработки сварных соединений труб входят источник питания нагрева, собственно нагреватель, устройство для контроля температуры и режима нагрева стыка, соединительные кабели и провода (при электронагреве) или шланги (при газопламенном нагреве. 17.3.2. Для индукционного нагрева токами частотой 50 Гц в качестве источников питания используются трансформаторы спадающей и жесткой характеристиками. 17.3.3. Для индукционного нагрева током средней частоты используются установки, в которых в качестве источников питания могут применяться преобразователи, технические данные которых приведены в приложении 14 (табл. П, Па также другие преобразователи, отвечающие предъявляемым к ним требованиям. Для электронагревателей сопротивления должны быть использованы сварочные трансформаторы (прил. 14, табл. Па при их отсутствии — сварочные преобразователи и выпрямители. Рис. 17.1. Схема многоканальной (многопостовой) системы термообработки сварных соединений током средней частоты 1 — пульт управления 2 — шкаф запуска 3 — кабель питания током частотой 50 Гц 4 — источник питания 5 — силовая сборка 6 — кабель питания током средней частоты 7 — переносные постовые устройства 8 — граница сборочной площадки 9 — стационарные постовые устройства 10 — щиток термоэлектродной разводки 11 — провод термоэлектродной разводки 12 — кабель управления 17.3.4. Для питания многоканальной системы термообработки сварных соединений током средней частоты (рис. 17.1) используется машинный преобразователь ВПЧ. От источника питания 4 идет кольцевая кабельная разводка 6. На равных расстояниях одно от другого к ней подключены стационарные постовые устройства 9, к которым присоединены переносные постовые устройства 7, связанные с индукционными нагревателями. Управление индукционными нагревателями осуществляется через стационарные и переносные постовые устройства с пультом управления 1, на который, поступает информация о процессе нагрева от датчиков температуры (термоэлектрических преобразователей, установленных на стыках. Многоканальная система дает возможность одновременно вести термообработку нескольких стыков различных размеров на разных режимах в радиусе обслуживания от одного источника питания дом. Пульт управления, размещенный в кабине, может быть выполнен на трех или шести каналах (в зависимости от числа постовых устройств. Для каждого постового устройства устанавливается программа, обеспечивающая нагрев стыка по заданному режиму. Пульт управления позволяет автоматически управлять процессом термообработки, обеспечивает контроль за электрическими и температурными параметрами нагрева, пуски остановку источника питания. 17.3.5. Для компенсации реактивной мощности при термообработке токами средней частоты используются конденсаторы. Технические данные конденсаторов и схемы подключения их приведены в приложении 15. 17.3.6. Для присоединения индукционного и радиационного электронагревателей к источнику питания стоком частотой 50 Гц необходимо применять провода и кабели ПС (ТУ 16-505.657-74), КРПТ (ТУК, КОГ1 и КОГ2 (ТУК, КГ (ТУК, сечение которых следует выбирать по рабочему току нагревателя Допустимая токовая нагрузка, А 80 100 140 170 215 270 330 385 440 510 605 695 Сечение провода кабеля, мм 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 17.3.7. Для присоединения индуктора к конденсаторной батарее и разводке тока средней частоты (2400 и 8000 Гц) применяется кабель КРПТ; сечение кабеля подбирается поданным табл. 17.2. Таблица 17.2 Данные для подбора сечения кабеля КРПТ для присоединения индуктора к конденсаторной батарее и разводке тока средней частоты Допустимая токовая нагрузка, А, при частоте Число и сечение жил, мм 2 Допустимая токовая нагрузка, А, при частоте Число и сечение жил, мм 2400 Гц 8000 Гц 2400 Гц 8000 Гц 96 72 х 135 105 х 115 90 х 155 115 х 135 100 х 180 135 х 150 115 х 205 155 х 170 130 х 220 165 х 115 90 х 250 185 х ___________ * Указано общее сечение кабеля (к обоим выводам нагревателя или конденсатора. 17.3.8. Основными теплоизоляционными материалами при индукционном нагреве являются асбестовые и асбостеклянные ткани, вспомогательными — асбестовый картон и шнур, при нагреве элементами сопротивления — соответственно теплоизоляционные маты и асбестовые ткани или картон. Теплоизоляционные маты изготавливаются толщиной 50 мм из кремнеземной ткани КТ-11 с набивкой из каолинового рулонного материала ВКР-150 или ваты ВК-200. Маты прошиваются кремнеземной нитью К11С6. Для крепления теплоизоляционных матов на нагревателях и трубах применяется лента толщиной 0,5—1 мм из жаропрочной стали. Для повышения долговечности матов рекомендуется до их установки обернуть электронагреватели и трубу одним слоем асбестовой ткани. Если маты отсутствуют, то можно использовать асбестовую ткань или асбестовый картон, при этом толщина изоляции должна быть не менее мм. Характеристики теплоизоляционных материалов приведены в приложении 16. Нагревательные устройства 17.3.9. В качестве индукционных нагревателей применяются гибкие неохлаждаемые (естественно охлаждаемые) индукторы, которые наматываются на трубу в виде одной или двух последовательно соединенных секций. Гибкий неохлаждаемый индуктор выполняется из многожильного медного провода сечением 35—240 мм марок М (жилы диаметром 2,51—3,15 мм, МГ (жилы диаметром 0,58—0,85 мм) или МГЭ (жилы диаметром 0,73 мм, наматываемого на предварительно изолированную тепловой изоляцией наружную поверхность трубы. Индуктор при питании током средней частоты перед намоткой на трубу должен быть изолирован по всей длине термостойким материалом (лентой, чехлом, исключающим возможность поражения током обслуживающего персонала. Технические данные неизолированных гибких проводов для индукторов приведены в приложении 17. Пример двухсекционного гибкого индуктора представлен на рис. 17.2. Рис. 17.2. Двухсекционный гибкий индуктор 1 — труба 2, 3 — секции индуктора 4 — ось сварного стыка ИП — источник питания 17.3.10. Фирма «Унитех» изготавливает водоохлаждаемые кабели для индукционного нагрева труб, включающие гибкий кабель ВГИК, являющийся индуктором, и два токоподвода (ВИТ и МТК) (рис. 17.3). Кабель ВГИК представляет собой гофрированную гибкую трубку диаметром 25—30 мм из нержавеющей стали или латуни толщиной 0,2—0,3 мм, помещенную в медную оплетку, являющуюся основной токопроводящей частью кабеля. Снаружи кабель изолирован термостойкой резиной, стеклотканевым и асботканевым чехлом. Кабель ВГИК выпускается нескольких модификаций в зависимости от величины и частоты рабочего тока (на токи А частотой от 50 Гц до 10 кГц. С помощью ВГИК можно производить нагрев труб любого диаметра и толщины стенки до температуры 1200 СВ качестве источника питания следует использовать источники тока средней частоты (ВПЧ, ППЧВ, СЧИ и др. Техническая характеристика водоохлаждаемых кабелей для индукционных установок приведена в приложении 18. 17.3.11. Гибкие пальцевые электронагреватели типа ГЭН (рис. 17.4) относятся к нагревателям радиационного действия и используются для предварительного подогрева и термообработки сварных соединений труби других деталей толщиной до 50 мм. Рис. 17.3. Водоохлаждаемые гибкие индукционные кабели ВГИК, ВИТ и МТК и схема их подключения Нагревательный элемент состоит из двух проволок марки Х20Н80 диаметром 3,6 мм, изогнутых в виде пальцев. В целом нагреватель представляет гибкую секцию, которую можно установить вокруг трубы. Каждый палец защищен набором керамических изоляторов. Длина пальца, характеризующая ширину панели, составляет 100 мм. Посередине секции укреплена лента из жаропрочной стали, с помощью которой нагреватель крепится на трубе. _____________ * В качестве нагревательных элементов в нагревателях радиационного и комбинированного действия применяются лента и проволока из прецизионных сплавов, характеристика которых приведена в приложении 19. Число пальцев в секции зависит от диаметра трубы, для которой предназначен нагреватель. Так, для трубы диаметром 108 мм нагреватель состоит из 13 пальцев, для трубы диаметром 325 мм — из 34 пальцев. Нагрев осуществляется поясом, представляющим собой одну или несколько последовательно расположенных секций ГЭН, суммарная длина которых равняется длине окружности L термообрабатываемого сварного соединения. При диаметре трубы до 325 мм пояс состоит из одной секции с максимальным числом пальцев в секции 34. Необходимое число поясов ГЭН зависит от толщины стенки трубы и ширины зоны равномерного нагрева. Максимальная температура нагрева трубы с помощью ГЭН — 1000 С. Нагреватель позволяет производить не более 25 нагревов до 750 СВ качестве источника питания могут быть использованы сварочные трансформаторы, а при их отсутствии — сварочные источники постоянного тока, обеспечивающие достаточную электрическую мощность (см. приложение 14, табл. П. Техническая характеристика нагревателей типа ГЭН приведена в приложении 20 (табл. П. Рис. 17.4. Гибкий пальцевый электронагреватель сопротивления ГЭН: 1 — контактная втулка 2 — шпилька 3—6 — втулки-изоляторы; 7 — ограничитель 8 — нагревательный элемент 9 — скоба для крепления пояса 10 — пояс для крепления электронагревателя на трубе 17.3.12. Гибкий радиационный электронагреватель (ГРЭН) (рис. 17.5) конструкции НПО ЦНИИТМАШ, технические данные которого приведены в приложении 20 (табл. П, представляет собой плоскую гибкую панель, в которую вмонтированы нагревательные элементы из проволоки Х20Н80-Н или Х23Ю5Т диаметром 3,2 мм. Проволока помещена в керамические изоляторы с окнами благодаря этим окнам обеспечивается более эффективный нагрев трубы. Нагреватель набирается из такого числа элементов, чтобы его длина L равнялась длине окружности нагреваемой трубы, а число нагревательных секций (поясов) выбирается в зависимости от требуемой ширины зоны равномерного нагрева, рассчитанной в соответствии с рекомендацией п. 17.4.1. Источником питания током может служить сварочный трансформатор или сварочный источник постоянного тока. Максимальная температура нагрева трубы 1150 С. Нагреватели ГРЭН комплектуются программным блоком управления термопроцессом (БУТ), обеспечивающим измерение и регулирование температуры нагрева трубы по заданной программе. Схема подключения нагревателя ГРЭН к источнику питания приведена на рис. 17.6. Технические характеристики программного блока управления термопроцессом приведены в приложении 21. 17.3.13. Нагреватели типа КЭН (комбинированные электронагреватели) представляют собой сердечник из нихромовых проволок диаметром 3,6 мм (от 1 до 6 проволок, помещенный в керамические втулки. Небольшие размеры втулок придают нагревателю гибкость, позволяющую намотать его на трубу в виде соленоида. Пропуская через нагреватель постоянный ток, нагревательный элемент выполняет функцию радиационного излучателя тепла, если же нагреватель подключают к источнику переменного тока, то он, кроме того, является индуктором, нагревающим трубу индуцированным током. Рис. 17.5. Гибкий радиационный электронагреватель ГРЭН: 1 — нагревательный элемент 2, 4, 6 — изоляторы 3 — замок-изолятор; 5 — пробка-фиксатор Технические данные нагревателей типа КЭН приведены в приложении 20 (табл. П. |