Общие сведения
Внутреннее освидетельствование цилиндрических котлов в течение первых 8 лет эксплуатации следует производить через 2 года, далее - ежегодно.
Перед внутренним освидетельствованием котел должен быть надежно отсоединен от действующих котлов, медленно охлажден и опорожнен от воды.
Перед освидетельствованием поверхности нагрева котел тщательно очищают и производят внутренний осмотр котла, его топку, дымогарные или водотрубные трубки и водотрубные доски.
Особое внимание следует уделять деформации поверхности нагрева, особенно плоских ее частей таких, как верхняя отфланцовка трубных досок котлов типа «Кохран», так как на них может скапливаться накипь. Следствием перегрева, вызванного упуском воды, обычно является серьезная деформация топки и огневой камеры.
Ниже рассмотрены некоторые повреждения вертикальных цилиндрических котлов.
Повреждения вертикальных цилиндрических котлов
Рис. 1. Топка вертикального котла соединена с нижней частью барабана при помощи фасонного профиля. Верхней кромкой кольцо соединено с топкой, а нижней - с бочкой котла. В процессе эксплуатации это кольцо, расположенное в зоне чрезвычайно вялой циркуляции, образует отстойник для шлама. Так как части котла, примыкающие к кольцу, испытывают значительные напряжения из-за колебаний давления и температуры, в них могут образовываться канавки. Места образования канавок на стенках бочки и топки котла со стороны воды, показаны на рисунке, которые могут быть обнаружены при тщательном осмотре через нижние лючки поверхностей котла со стороны воды.
Позиции на рисунке: 1 - водяное пространство; 2 - топка; 3 - канавки; 4 - фундаментное кольцо; 5 - кница; 6 - сварные швы; 7 - фасонное кольцо.
Рис. 2. В вертикальных котлах типа «Ольборг AQ-З» применены вертикальные кипятильные трубы, которые соединяют верхнюю и нижнюю цилиндрические секции. При эксплуатации таких котлов иногда происходят аварии, заключающиеся в отрыве верхней части барабанов. Поэтому во время внутреннего освидетельствования котла следует уделять особое внимание состоянию углового окружного шва между верхней трубной доской и барабаном. При наличии подреза или другого дефекта сварного шва чрезмерное повышение или колебание давления, а также питание котла холодной водой приводит к образованию и интенсивному развитию термоусталостных трещин. На рисунке показано место появления усталостных трещин в месте соединения барабана котла с трубной доской.
Рис. 3. Вертикальный котел с горизонтальной плоской трубной доской, где дымогарные трубы развальцованы в плоской верхней трубной доске и верхней крышке топки. Такая конструкция, особенно при небрежной эксплуатации, способствует отложению накипи, что приводит к местному перегреву, ослаблению развальцованных концов труб и появлению водотечности. Подваривание позволяет устранить течь, но если допустить дальнейшее скопление отложений, часто возникают деформация и трещины трубной доски в перемычках между отверстиями для труб. В таком случае необходима замена трубной доски.
Рис. 4. Форсуночная труба с трещинами в котлах со сферической или полусферической топкой, которой следует уделять особое внимание любым проявлениям деформации или растрескиванию в местах, где при перегрузке котла или вследствие отложения накипи предполагается повышение температуры.
Позиции на рисунке: 1 - трещины; 2 - форсуночная труба; 3 - секция котла на жидком топливе; 4 - утилизационная секция.
Рис. 5. Характерными повреждениями такого типа являются выпускные трубы топок котлов «Кохран» и плоские горизонтальные трубные доски котлов «Спэннер». В первом случае при значительном числе трещин избавление от них заключается в приваривании новой трубы с отфланцовкой, как показано на схеме ремонта треснувшей выпускной трубы топки котла «Кохран».
Позиции на рисунке: 1 - новая выпускная труба.
Рис. 6. В котлах с полусферической топкой в некоторых типах предусмотрены связи между крышками топок и нижними трубными досками. На рисунке показано, что любая деформация крышки топки, вызванная перегревом, может привести к повышению напряжений в сварных соединениях связей. В практике эксплуатации таких типов котлов наблюдались случаи, когда связи, приваренные нижними концами к крышкам топки, а верхними концами - внахлест к внутренним поверхностям опускных труб, имели повреждения. Ремонт такого повреждения заключается в вырезании поврежденных сварных швов и восстановлении надежного сварного соединения.
Рис. 7. В некоторых конструкциях вертикальных котлов предусмотрены опускные трубы большого диаметра. В таких трубах появляются трещины как показано на рисунке. В конструкциях таких котлов паровой и водяной барабаны, а также промежуточный барабан (если он имеется) соединены между собой не только связными трубами, но и связными листами. Различное термическое расширение связных листов, кипятильных и опускных труб, являющееся следствием различного теплового состояния частей котла, приводит к образованию трещин в опускных трубах. Схема ремонта трещин в опускных трубах вертикальных котлов при их наличии. В качестве дополнительной меры предосторожности в связном листе, примыкающем к опускным трубам, могут быть предусмотрены компенсационные прорези. В этом случае герметичность дымника, часть которого образована связным листом, обеспечивается установкой над прорезью сильфонного элемента.
Позиции к рисунку а, б, в: а - опускная труба; б - компенсационная прорезь; в - схема ремонта: 1- паровой коллектор; 2 - утилизационная секция; 3 - связной лист; 4 - промежуточный коллектор; 5- пространство, заполненное огнеупорным материалом; 6 - сильфонный элемент.
Рис. 8. Неплотность лючковых затворов, которые обнаружены в процессе эксплуатации объясняются износом горловины и внутренних посадочных поверхностей барабана котла. Ремонт этих частей котла подвариванием невозможен, так как после сварки у большинства малых котлов практически невозможно обработать внутреннюю посадочную поверхность затвора. Схема устранения неплотности лючкового затвора показана на рисунке, которое выполняется с помощью установки внутри котла дополнительного уплотнительного кольца приваривания его снаружи.
Позиции на рисунке: 1 - сварное соединение; 2 - новое кольцо.
При наружном освидетельствовании верхней части котла под слоем влажной изоляции вокруг арматуры иногда обнаруживают сквозные повреждения корпуса. Поэтому в котлах клепаной конструкции любую деформацию изоляции следует рассматривать как признак возможного повреждения шва. На рисунке показан барабан клепаной конструкции, поврежденный вследствие протекания труб (коррозионный износ глубиной 7,5 мм, при первоначальной толщине металла 9 мм).
Позиции на рисунке: 1 - поверхность поражена коррозией.
