РТМ 1С. Сварка, термообработка и контроль трубных систем котлов и трубопроводов при монтаже и ремонте энергетического оборудования
 Скачать 2.26 Mb.
|
|
16.2. Сварка стыков труб 16.2.1. Стыки труб газоплотных панелей можно сваривать ручной дуговой, ручной аргонодуговой и комбинированной сваркой. Конструкция стыка должна соответствовать типу Тр-2 (см. табл.6.2). При подготовке, сборке и сварке стыков должны соблюдаться требования, изложенные в соответствующих разделах настоящего РД. Электроды и сварочную проволоку необходимо выбирать с учетом марки свариваемых труб в соответствии с рекомендациями раздела 4 (см. табл.4.1 и 4.4). 16.2.2. Концы труб в газоплотных панелях нужно обрабатывать механическим способом. Зазор "а" (рис.16.1) в стыках труб должен быть 0,5-2 мм. При заклинивании труб или образовании зазора в стыках меньше указанного панели следует отодвинуть, оттянуть из ряда мешающие трубы и обточить торцы собираемых труб до образования зазора требуемого размера. Для уменьшения опасности заклинивания труб может быть применена ступенчатая подготовка торцов труб одной из стыкуемых панелей (рис.16.1). При таком способе обработки и сборки панелей в первую очередь собирают и сваривают стыки труб на участке 1, отторцованные с нулевым допуском на зазор "а", затем - стыки труб на участке 2, отторцованные с допуском 1,25 мм, и в последнюю очередь - на участке 3, где допуск составляет 1,5 мм. 16.2.3. В процессе укрупнения панелей собирают и сваривают стыки плавниковых труб вначале с меньшим зазором, затем с большим. Если в собранной панели стыки с одинаковыми зазорами располагаются рядом (группой), то их следует собирать и сваривать от середины этой группы через два-три стыка. После заварки трех-четырех стыков этой группы необходимо наложить корневые слои шва на трех-четырех стыках противоположного участка панели, чтобы обеспечить наименьшую деформацию блока и сохранить зазоры во всех остальных стыках. См. графический объект "Рис.16.1. Схема ступенчатой подготовки торца одной из стыкуемых газоплотных панелей (на каждом участке примерно 10 труб)" 16.2.4. Сборку стыков труб и сварку корневого слоя шва необходимо осуществлять в специальном центровочном приспособлении без предварительной прихватки. Сварку должны выполнять одновременно два сварщика одним из способов, приведенных в п.7.2.5. 16.2.5. Стыки может сваривать один сварщик в следующем порядке: с одной стороны панели он сваривает половину периметра не более четырех стыков, переходит на другую сторону панели и заваривает вторую половину периметра этих четырех стыков, затем продолжает сварку в такой же последовательности по три-четыре стыка, соблюдая требования, изложенные в п.16.2.3. 16.2.6. Контроль качества сварных соединений труб (кольцевых швов) газоплотных панелей производится в соответствии с требованиями, приведенными в разделе 18. 16.3. Сварка продольных швов 16.3.1. Продольные швы (по плавникам) выполняют ручной дуговой сваркой, механизированной сваркой в углекислом газе или механизированной сваркой порошковой проволокой. Сварка производится углеродистым присадочным материалом независимо от способа сварки и марки свариваемой стали: при ручной дуговой сварке - электродами Э50А (УОНИ-13/55, ЦУ-5, ТМУ-21У) диаметром не более 4 мм; при механизированной сварке в углекислом газе - сварочной проволокой Св-08Г2С или Св-08ГС диаметром 1,2-1,6 мм; при механизированной сварке порошковой проволокой - проволокой марок, указанных в табл.П9.2 приложения 9 (при использовании проволоки ПП-АН8 требуется дополнительная защита углекислым газом). 16.3.2. Наложение продольных швов по плавникам в районе стыковых соединений труб (на участках, остающихся недоваренными на заводе), а также при соединении (укрупнении) панелей на сборочной площадке следует производить с двух сторон. Допускается односторонняя сварка при условии снятия фаски на плавниках под углом 30° с обеспечением провара корня шва на всю глубину плавника. 16.3.3. Зазор между свариваемыми плавниками независимо от способа сварки должен быть не менее 1,5 и не более 3 мм. В местах отсутствия зазора необходимо пропилить плавники механическим путем (наждачным кругом, фрезой и т.д.) и обеспечить требуемый зазор. Если зазор превышает норму и составляет 3-5 мм или плавники состыкованы со смещением (ступенькой), сварку продольных швов необходимо выполнять с двух сторон обратноступенчатым способом. 16.3.4. После сварки и ультразвукового контроля стыков труб соединения выравнивают по плавникам на участках, оставшихся недоваренными на заводе, и накладывают по две прихватки длиной 60-70 мм на каждом участке. 16.3.5. Сварку недоваренных на заводе участков продольных швов должны производить два сварщика, начиная от середины блока к краям через одну трубу. 16.3.6. Сварку швов необходимо осуществлять обратноступенчатым способом. Заварив швы с одной стороны панели, сварщики в той же последовательности должны сваривать швы с противоположной стороны блока (панели). 16.3.7. Если недоваренные на заводе участки находятся с обеих сторон кольцевого шва, то накладывают все швы вначале с одной стороны стыка труб, затем - с другой. После этого сварщики переходят на противоположную сторону блока и выполняют швы в той же последовательности. 16.3.8. При сварке продольных швов допускается, чтобы сварщики работали одновременно на противоположных сторонах панели (один сверху, другой снизу). В этом случае порядок сварки тот же, что указан в пп.16.3.5-16.3.7. 16.3.9. Стенки топочной части котла собирают на плазе из блоков панелей с зазором между плавниками 1,5-3 мм. Панели, собранные в блоки, прихватывают по краям, отступая от края на 50-70 мм, и далее через каждые 400-500 мм по всей длине блока. Длина прихваточных швов должна быть 150-200 мм, высота - равной толщине плавника. Прихватки не перевариваются, а являются частью основного шва. 16.3.10. Продольные швы панелей должны выполнять одновременно два или четыре сварщика. Швы длиной более 16 м должны выполнять одновременно четыре сварщика. Сварку могут вести одновременно все сварщики с одной стороны панели (сверху или снизу) или с противоположных ее сторон (один снизу, другой сверху или двое снизу и двое сверху). Сварку следует производить от середины блока к краям независимо от числа сварщиков по схеме рис.16.2. Каждую часть шва выполняют обратноступенчатым способом. 16.3.11. При стыковке блоков А и Б панелей с большой серповидностью, когда зазор а между плавниками превышает 5 мм (рис.16.3), необходимо распределить его равномерно по соседним стыкам. Для этого следует разрезать несколько (два-пять) соседних продольных швов на участках длиной l и развести трубы до образования зазора не более 5 мм, затем эти участки прихватить и заварить с двух сторон обратноступенчатым способом. Если панели нельзя состыковать с зазором менее 5 мм, сваривать их необходимо по технологии завода - изготовителя котла. См. графический объект "Рис.16.2. Схема сварки панелей по плавникам на сборочной площадке" 16.3.12. Продольные стыковые швы на вертикальной плоскости (при стыковке блоков панелей в проектном положении) выполняют, как правило, ручной дуговой сваркой. Сварку ведут одновременно два или четыре сварщика с разбивкой шва по длине на четыре равные части. Каждую часть заваривают обратноступенчатым способом, однако в этом случае на всей длине шва участки по 400-500 мм сваривают в одном направлении - снизу вверх. Сварку следует выполнять электродами диаметром 2,5-3 мм. Разрешается сварку вертикальных швов с одной стороны панели выполнять электродами диаметром 4 мм. См. графический объект "Рис.16.3. Стыковка панелей с большой серповидностью" 16.3.13. Стенки в углах топки соединяют с помощью прутка диаметром d = 8-10 мм из стали 20 или 12X1МФ (рис.16.4), при этом зазор b между стенками должен быть не более 12 мм. Если зазор превышает указанный размер, то конструкция узла соединения стенок и технология сварки должны быть определены заводом - изготовителем котла. После установки стенок в проектное положение приваривают пруток к обеим стенкам в вертикальном положении с соблюдением требований, изложенных в п.16.3.12. Пруток к трубе необходимо приваривать электродами диаметром 2,5-3 мм на минимальном токе, чтобы глубина проплавления стенки трубы была не более 2 мм. Для приварки прутка к плавнику могут быть применены электроды диаметром 4 мм. 16.3.14. Оборудование и режим механизированной сварки в углекислом газе приведены в разделе 11. См. графический объект "Рис.16.4. Соединение стенок газоплотных панелей" 16.3.15. Для механизированной сварки порошковой проволокой используются полуавтоматы ПМП-6, А-765УЗ, А-1197П, А-1197С, А-1035. При сварке самозащитной порошковой проволокой полуавтоматы комплектуются горелками А-1231-5-02 или А-1231-5-03, при сварке порошковой проволокой с дополнительной защитой углекислым газом - горелками А-1231-5Г2 или А-1231-5Г3. Сварку порошковой проволокой следует выполнять на постоянном токе обратной полярности. В качестве источников питания постоянного тока используются преобразователи или выпрямители с жесткой или пологопадающей вольт-амперной характеристикой. Ориентировочные режимы механизированной сварки порошковой проволокой приведены в табл.16.1; они должны уточняться при пробной сварке. Толщина наплавляемого слоя должна быть не более 6 мм. 16.3.16. Все продольные швы по плавникам подвергаются визуальному контролю и проверке керосиновой пробой. Нормы оценки качества по результатам визуального контроля приведены в подразделе 18.3. Керосиновая проба на плотность производится по документу ПНАЭ Г7-019-89. 16.4. Приварка уплотнительных вставок, гребенок и накладок 16.4.1. Уплотнительные элементы привариваются ручной дуговой сваркой электродами диаметром 2,5-3 мм. Электроды для приварки уплотнительных вставок в местах расположения сварных стыков труб выбираются в зависимости от марки стали труб (см. табл.4.1) или применяются электроды типа Э50А независимо от марки стали труб. Для приварки гребенок и накладок в узле разъема применяются электроды типа Э50А независимо от марки стали труб и уплотняющих элементов. 16.4.2. Уплотнительные вставки плотно подгоняются к ребрам и прихватываются в двух местах (рис.16.5). При вертикальном положении панели сварка выполняется двумя швами снизу вверх с таким расчетом, чтобы замки швов оказались на плавнике, а не на трубе. При горизонтальном положении панели швы 1 и 2 накладываются в противоположных направлениях и замки швов также должны быть на плавниках. Для уменьшения внутренних напряжений уплотнительные вставки следует приваривать от середины блока к краям поочередно через одну уплотнительную вставку. См. графический объект "Рис.16.5. Приварка уплотнительных вставок при вертикальном (а) и горизонтальном (б) положениях стенки" Таблица 16.1 Ориентировочные режимы механизированной сварки порошковой проволокой ——————————————————————————————————————————————————————————————————————— | Марка |Диаметр|Свароч- |Напряже-|Скорость | Вылет |Положение|Характер| |прово- |прово- |ный ток,| ние на | подачи |проволо-| при | защиты | | локи | локи, | А |дуге, В |проволоки| ки, мм | сварке |свароч- | | | мм | | | , м/мин | | | ной | | | | | | | | | ванны | |———————|———————|————————|————————|—————————|————————|—————————|————————| |ПП-АН1 | 2,8 |220-280 | 26-30 | 160-180 | 15-35 | Нижнее |Без | | | | | | | | |дополни-| | | | | | | | |тельной | | | | | | | | |защиты | | | | | | | |—————————|————————| |ПП-АН3 | 2,8 |250-320 | 22-24 | 190-220 | 20-50 | | | | | | | | | | | | | | 3,0 |270-450 | 24-29 | 180-190 | 40-50 | | | | | | | | | | | | |ПП-АН7 | 2,0 |160-220 | 20-22 | 140-160 | 20-30 | | | | | | | | | | | | | | 2,3 |200-250 | 22-25 | 160-210 | 20-30 | | | | | | | | | | | | | СП-3 | 2,3 |200-240 | 24-26 | 180-190 | 40-60 | | | | | | | | | | | | | СП-2 | 2,3 |280-300 | 26-30 | 265-500 | 20-60 | | | |———————|———————|————————|————————|—————————|————————|—————————| | |ПП-АН7 | 2,0 |130-150 | 20-22 | 120-160 | 20-30 |Вертика- | | | | 2,3 |140-160 | 21-23 | 100-140 | 20-30 | льное | | | | | | | | | | | | СП-3 | 2,3 |160-200 | 22-24 | 160-180 | 30-50 | | | |———————|———————|————————|————————|—————————|————————|—————————|————————| |ПП-АН8 | 3,0 |150-200 | 20-24 | 170-190 | 15-25 | Нижнее |С | | | | | | | | |дополни-| | | | | | | | |тельной | | | | | | | | |защитой | | | | | | | | |углекис-| | | | | | | | |лым | | | | | | | | |газом | ——————————————————————————————————————————————————————————————————————— Сварку необходимо вести на минимальном токе (не более 110 А), чтобы глубина проплавления стенки трубы была не более 2 мм. 16.4.3. К прихватке и сварке гребенок следует допускать сварщиков, прошедших специальную дополнительную подготовку по сварке этого узла. 16.4.4. Сварку уплотнения разъемов (рис.16.6 и 16.7) необходимо выполнять в такой последовательности: а) после выравнивания и подгонки труб в зоне разъема заварить недоваренные на заводе центральные швы по плавникам в последовательности, указанной цифрами 1, 2, 3, и направлении, показанном стрелками на рис.16.6, чередуя сварку через одну гребенку при общем направлении движения сварщиков от середины блока к его краям; См. графический объект "Рис.16.6. Схема сварки узла уплотнения разъемов по плавникам (на участках, недоваренных на заводе)" б) после наложения центральных продольных швов по плавникам устанавливают накладки В и Г и прихватывают их к плавникам в четырех местах - а, б, в, г (рис.16.7), затем устанавливают гребенки А и Б; зазор между деталями должен быть не более 2 мм; каждую гребенку прихватывают к плавникам труб в точках "д" и "е"; длина прихватки должна быть равна ширине плавника; См. графический объект "Рис.16.7. Последовательность сварки (1-9) узла уплотнения разъемов топочных экранов" в) приваривают уплотнительные гребенки А, Б к трубам угловым швом катетом не более 3 мм или катетом, предусмотренным чертежами завода-изготовителя (последовательность приварки уплотнительных гребенок показана на рис.16.7 цифрами 1, 2, 3, 4, а направление - стрелками); для того чтобы исключить опасность прожога трубы, сварку необходимо вести на минимальном токе с проплавлением труб не более 2 мм; г) после приварки уплотнительных гребенок к трубам по всему блоку производят сварку незаваренной части периферийных швов по плавникам между уплотнительными гребенками поочередно через одну гребенку, так же, как при сварке центральных швов; последовательность сварки обозначена цифрами 1', 2', 3', 4', а направление - стрелками на рис.16.6; д) после наложения продольных периферийных швов по плавникам между уплотнительными гребенками приваривают накладки В, Г; направление приварки накладок показано на рис.16.7 стрелками, а последовательность - цифрами 5, 6, 7, 8; е) в последнюю очередь сваривают две детали гребенки (А и Б) нахлесточным швом с катетом 3 мм (шов 9). Примечание. Если гребенка состоит из одной детали, ее следует собирать и варить в последнюю очередь, когда наложены все швы по плавникам. 16.4.5. После зачистки сварных швов от шлака и брызг необходимо произвести контроль качества сварных соединений узла уплотнения путем визуального контроля и керосиновой пробы. 16.4.6. Шипы следует устанавливать в последнюю очередь после сварки и контроля всего узла уплотнения, обваривать ручной аргонодуговой сваркой с применением присадочной проволоки Св-08Г2С диаметром 1,6-2 мм. Фаску на шипах должны снимать на заводе (угол фаски под сварку на шипах должен быть равен 30°, притупление - 2 мм). Примечание. Разрешается приваривать шипы к трубам с помощью сварочного пистолета или ручной дуговой сваркой, если данный способ сварки обеспечивает надлежащее качество сварных соединений. Допускается дуговая сварка шипов без фаски. 16.4.7. Все швы приварки уплотнительных вставок, гребенок и накладок проверяются путем визуального контроля и керосиновой пробы. Нормы оценки качества швов по результатам визуального контроля приведены в подразделе 18.3. Керосиновая проба на плотность производится по документу ПНАЭ Г7-019-69. 17. Термообработка сварных соединений труб 17.1. Общие положения 17.2. Режимы термообработки 17.3. Оборудование, материалы и оснастка 17.4. Технология термообработки 17.5. Контроль температуры при термообработке 17.1. Общие положения 17.1.1. Термообработка сварных соединений труб производится индукционным способом токами промышленной (50 Гц) и средней (до 8000 Гц) частоты, а также радиационным способом - электронагревателями сопротивления (в том числе комбинированного действия) и газопламенными горелками. 17.1.2. Основным способом нагрева при термообработке стыков трубопроводов диаметром 108 мм и более со стенкой толщиной свыше 10 мм является индукционный нагрев током промышленной и средней частоты. Термообработку сварных соединений радиационным способом с помощью электронагревателей сопротивления можно применять при толщине стенок труб не более 50 мм, а газопламенным способом - при толщине не более 25 мм. При радиационном электронагреве стыков труб со стенкой толщиной более 25 мм следует устанавливать внутри трубы на расстоянии 300-500 мм от шва тепловые заглушки, а также строго соблюдать требования к равномерности нагрева и измерению температур, изложенные в этом разделе. 17.1.3. Стыки труб из сталей 12Х1МФИ 15X1М1Ф (соответственно и из литых деталей) при толщине стенки более 45 мм независимо от диаметра труб и при толщине стенки более 25 мм при диаметре труб 600 мм и более необходимо подвергать термообработке сразу после окончания сварки, не допуская охлаждения стыка ниже 300°С. Если по техническим причинам (прекращение электропитания, повреждение оборудования, необходимость перестановки индуктора и т. п.) невозможно провести термообработку этих сварных соединений непосредственно после сварки, необходимо медленно охладить стык под слоем тепловой изоляции толщиной 8-15 мм. При восстановлении электрического питания стык следует сразу подвергнуть термообработке. Во всех остальных случаях термообработку нужно производить не позднее чем через 3 суток после окончания сварки. 17.1.4. До термообработки подвергать сварные соединения воздействию нагрузок, снимать блоки с опор, кантовать, транспортировать и т.п. запрещается. Перед термообработкой необходимо для трубопроводов, расположенных горизонтально, установить временные опоры на расстоянии не более 1 м по обе стороны от сварного соединения, а для трубопроводов, расположенных вертикально, следует разгрузить сварное соединение от веса трубопровода путем его закрепления ниже термообрабатываемого стыка. Временные опоры можно убирать только после полного остывания стыка. В случае печной термообработки сварных соединений элементов котлов и трубопроводов допускается их транспортировка до печи при условии принятия мер, обеспечивающих разгрузку сварных соединений от изгибающих напряжений в процессе транспортировки и во время нагрева. 17.1.5. Термообработку стыков труб следует выполнять до холодного натяга трубопровода, т. е. до сборки и сварки замыкающего стыка. |