ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Эксплуатационная надежность барабанов энергетических и промышленных котлов и корпусов котлов малой производительности из "Металлы и расчет на прочность котлов и трубопроводов Издание 3 " Барабан парового котла — один из наиболее ответственных его элементов. Особенно это относится к барабанам мощных котлов высокого давления. При работе котла в барабане аккумулируется потенциальная энергия, складывающаяся из энергии перегретой воды и перегретого пара при температуре насыщения и из упругой энергии металла барабана, нагруженного высоким внутренним давлением. При резком снижении давления в случае разрушения барабана практически мгновенно давление упадет до атмосферного и большая масса воды, перегретой до 310— 350° С (при давлении в барабане 10—17 МПа соответственно), превратится частично в пар, увеличивая свой объем во много раз. [c.259] В процессе изготовления и эксплуатации барабанов необходимо принимать все возможные меры для обеспечения их надежности. Барабаны современных паровых котлов изготавливают из стальных листовых вальцованных или штампованных обечаек, имеющих один или два продольных шва, выполненных автоматической электродуговой или электрошлаковой сваркой. Днища барабанов изготавливают штамповкой из листа. Одно днище могут выполнять глухим, второе—обязательно с лазо-вым отверстием. Реже оба днища имеют лазы. Соединение обечаек между собой и с днищами осуществляется при помощи сварки. [c.259] Для обеспечения возможности внутреннего осмотра барабана, его очистки от накипи и шлама, дефектоскопического контроля и ремонта его лазовые отверстия должны быть овальной формы и иметь размер в свету 325X400 мм, чтобы в них мог пролезть человек. Лазовые отверстия закрываются крышками. Между крышкой и лазом должна быть прокладка для герметизации разъема. Лазовые крышки весом более 30 кг для облегчения их открывания должны иметь приспособление (например, шарнирные подвески). Допускается при давлении более 3,9 МПа применять круглые лазы диаметром в свету 400 мм. [c.259] В старых котлах низкого и среднего давления широко применялись барабаны с заклепочными соединениями обечаек и днищ. Такие барабаны установлены в промышленных и отопительных котельных. [c.259] Для изготовления барабанов с рабочим давлением 15,5— 16,0 МПа использовалась сталь 16ГНМ, применялись листы из стали 16ГНМА, которая чище по сере и фосфору и проходит контроль на расслоение ультразвуковым способом. Для барабанов на давление 11,0—11,5 МПа используется сталь 22К. Ранее применялись стали 20 и 16М. Толщина стенки барабанов, рассчитанных на 11,0—11,5 МПа, составляет 67—105 мм, на давление 155—165 МПа — 90—115 мм. [c.260] Опыт эксплуатации показал, что барабаны из более качественной стали 16ГНМА, имеющие относительно большую толщину стенки, обладают лучшей эксплуатационной надежностью. Однако это не нашло отражения в инструкции по контролю за металлом барабанов в эксплуатации. Объем контроля и сроки для всех барабанов одинаковы. [c.260] При рабочем давлении на выходе из котла до 10 МПа включительно для изготовления штуцеров применяются бесшовные трубы из стали 20. При более высоком давлении — бесшовные трубы из стали 20 или поковки из стали 16ГНМА. [c.260] После штамповки или вальцовки днища и обечайки подвергаются тщательному осмотру. На поверхности металла не допускаются трещины, раковины, плены и расслоения. Выбоины, риски и вмятины глубиной до 3 мм подлежат зашлифовке с плавным переходом. В местах выборки дефектов толщина стенки листа не должна выходить за пределы минусового допуска. [c.260] Перелом осей при сварке обечаек не должен быть более 2 мм на каждый 1 м длины обечайки. [c.261] Обечайки барабанов с наружным диаметром до 200 мм должны иметь не более двух сварных швов. При сборке барабана сварные швы обечаек не должны быть продолжением один другого. Швы должны быть смещены на расстояние не менее двукратной толщины листа, но не менее чем на 100 мм от опор. [c.261] В местах расположения сварных швов из-за наличия усиления с наружной стороны и механической обработки под стыковку кромок с внутренней стороны имеет место концентрация напряжений. Механические свойства листа, швов и околошовных зон не одинаковы. Поэтому нежелательно располагать отверстия, опоры и другие детали, также вызывающие концентрацию напряжений, рядом со сварными швами. [c.261] Места пересечения сварных швов. являются местами повышенной жесткости конструкции. В этих местах чаще встречаются дефекты сварных соединений. Здесь же возникают максимальные остаточные напряжения при сварке. [c.261] Расстояние от кромки ближайшего сварного шва обечайки или днища до оси отверстий, предназначенных для приварки или развальцовки труб или штуцеров, не должно быть менее 0,9 диаметра отверстия. В виде исключения допускается располагать единичные отверстия для приварки труб или штуцеров в сварном шве. При этом оси отверстий и сварного шва не должны совпадать. Не допускается располагать отверстия на пересечении кольцевого и продольного швов. Смещение оси одиночного отверстия по отношению к оси шва должно быть не более 5 мм. [c.261] Расстояние между центрами двух соседних отверстий в обечайке барабана в продольном направлении не должно быть менее 1,4 диаметра отверстия. Если два отверстия разного диаметра расположены близко, то расстояние между их осями должно быть не менее 1,4 полусуммы их диаметров. [c.261] Расстояние между центрами отверстий в окружном направлении по среднему диаметру не должно быть менее двух диаметров отверстий. [c.261] Как правило, днища с толщиной стенки более 30 мм должны изготавливаться из одного листа. [c.261] Днища с толщиной стенки до 30 мм можно изготавливать штамповкой или обкаткой на специальных машинах из листовых заготовок со сварными швами, расположенными, как показано на рис. 4.26. Размер С должен быть не более 0,20 днища. Круговой шов должен находиться на расстоянии не более 0,25 н от центра днища. [c.262] Большие оси лазовых отверстий в днищах должны совпадать с горизонтальной осью барабана. Смещение горизонтальной оси лаза и барабана относительно друг друга не должно превышать 5 мм. [c.262] Вернуться к основной статье