ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Разрушения, вызванные каустической хрупкостью из "Ремонт оборудования сваркой " Как показывает практика, первоначальное образование трещин вследствие каустической хрупкости всегда начинается на внутренних поверхностях клепаного соединения (рис. 50). Такое расположение трещин является крайне опасным, так как трещины совершенно недоступны для наблюдения и их можно обнаружить только после вскрытия клепаного соединения. [c.103] Клепаные барабаны котлов, поврежденные каустическими трещинами, нельзя допускать к эксплуатации. Заваривать эти трещины невозможно, так как обычно поражен большой участок заклепочных соединений, а трещины распространяются между заклепками и,проникают в толщу металла. Наиболее рациональным способом восстановления поврежденных барабанов является замена всех клепаных продольных и поперечных швов сварными, а также вварка в барабаны вставок и поясов из нового металла. Такая реконструкция может осуществляться без демонтажа котельного агрегата и ремонтируемого барабана котла. Реконструкции подвергаются барабаны а) изготовленные из листовой стали, имеющие продольные и кольцевые клепаные швы и приклепанные днища б) изготовленные из двух полуобечаек, имеющие два продольных клепаных шва и приклепанные днища в) изготовленные из цельнокованой цилиндрической части с приклепанными днищами. [c.104] Во всех перечисленных случаях работы выполняются примерно по одинаковой технологии, предусматривающей последовательное удаление всех заклепочных соединений и вварку на их место новых вставок, изготовленных из металла. по своим прочностным характеристикам близкого к металлу барабана. Работы производятся в котельном агрегате без демонтажа трубной решетки, а в ряде случаев — и без удаления трубной системы. [c.104] Последовательность выполнения работы сначала удаляют клепаные соед11п сн1 я газовой резкий ни предварительной разметке, после чего газовым резаком снимают кромки под сварку. В зависимости от места расположения шва сварочные работы выполняют изнутри или снаружи барабана. Приварка верхней половины днища осуществляется снаружи, а нижней половины — изнутри барабана. [c.105] Порядок удаления заклепочных швов и днищ выбирается таким, чтобы обеспечить сохранение размеров и избежать образования эллипса в сечении барабана. Для этого перед удалением днищ цилиндрическая часть барабана закрепляется двумя диаметрально расположенными распорками. Перед удалением продольных клепаных швов предварительно привариваются специальные скобы. Схема ремонта барабана показана на рис. 52. [c.105] Сварка производится многослойными швами электродами УОНИ-13/45 или УОНИ-13/55. Обычно сварку продольных вставок ведут одновременно два сварщика. Разделка заполняется каскадным способом. Если толщина стенки барабана превышает 20 мм, то рекомендуется применять предварительный местный подогрев кромок до 150—200 °С. После заполнения разделки шва с наружной стороны производится выплавка или подрубка корня шва с обратной стороны н его проварка. Приваривают днище одновременно два сварщика, находящиеся все время на диаметрально противоположных сторонах окружности барабана. Верхняя часть разделки заваривается снаружи, а нижняя — изнутри барабана. Особенно тщательно следует заваривать участки смыкания швов по горизонтальному диаметру барабана. [c.105] Особенно много было реконструировано барабанов, имеющих цельносварную или цельнокованую цилиндрическую часть и приклепанные днища. Толщина стенок этих барабанов 40—45л лг, они работают на агрегатах среднего давления пара 40—60 кГ см -. [c.106] По правилам Госгортехнадзора швы толщиной 40—45 мм подлежат местной термообработке (отжигу), которую удобнее всего осуществлять индукционным нагревом токами промышленной частоты. Такой способ обеспечивает равномерный нагрев всего стыка и снятие имеющихся внутренних напряжений. По действующим правилам Госгортехнадзора все сварные соединения на барабанах паровых котлов должны подвергаться 100%-ному просвечиванию рентгеновскими или гамма-лучами. При выполнении сварочных работ следует особое внимание обратить на квалификацию сварщиков. Перед допуском к этим работам сварщики должны выдержать специаль-ньтр испытания и сварить контрольные пластины в том же положении щва, в котором будут выполняться основные сварочные работы. [c.106] Трещины каустической хрупкости в барабанах котлов высокого давления. Барабаны котлов высокого давления изготовляются цельноковаными или цельносварными из легированных теплоустойчивых сталей типа М, ХМ, ХМФ и др. толщиной 100—120 мм. Котлы работают под давлением пара 100—250 кГ/см при 500—650°С. Барабаны таких котлов работают при 350—450 °С. В этих условиях наиболее слабым местом агрегата являются вальцовочные соединения труб с барабаном. Всякое нарушение этих соединений может вызвать пропуск через них воды и пара, т. е. создает условия для концентрации щелочи в пространстве между трубой и стенкой отверстия (рис. 53). [c.106] По предложению Центральных экспериментальных сварочных мастерских ВНИИавтогенмаша на одном из барабанов котла высокого давления была произведена заварка трех трещин каустической хрупкости. [c.107] Во время очередного осмотра барабана была замечена тонкая внутренняя трещина, идущая от отверстия водомерной колонки к отверстию для непрерывной продувки. После удаления завальцованных труб была обнаружена кольцевая трещина в трубе водомерной колонки. В отверстиях барабана было обнаружено еще несколько трещин, не выходящих на поверхность наружная трещина была почти сквозной и не доходила до наружного края отверстия на 8—10 мм. Магнитографическим исследованием всех завальцованных труб обнаружили еще одну группу трещин, расположенных с противоположной стороны барабана вокруг отверстия для фосфатного питания. Металлографические исследования металла, взятого из места расположения трещин, показывают, что эти трещины имеют межкристал-литный характер с разрушением отдельных кристаллов. От основной трещины отходят в разных направлениях многочисленные ответвления в виде тонкой сетки трещин. Схема расположения трещин показана на рис. 54. [c.107] В процессе подготовки к сварке были удалены все поврежденные места посредством вырубки их пневматическим зубилом. Учитывая разветвленный характер и объемное расположение трещин, очень важным было удалить все трещины. Чтобы выявить расположение трещин, применяли многократное под-магничивание поврежденного участка и проверяли поверхность разрубки магнитной суспензией. [c.107] Металлографическое исследование сварного соединения образцов показало, что в результате теплового воздействия происходит резкое измельчение зерна в переходной зоне по-види- мо.му, это и является одной из причин увеличения ударной вязкости сварного соединения. Выпадения меди и никеля не было обнаружено. [c.109] Выполнение сварочных работ производилось в следующем порядке. Перед началом сварки был произведен местный подогрев участков барабана, прилегающих. к разделке кромок, и самих кромок до 120—150 °С двумя газовыми хорелками. Сварку выполняли одновременно два сварщика (один сваривал внутри барабана, а другой — снаружи) эдерродами, УОНИ-13/55 диаметром 4—5 мм каскадным методом начиная с заварки отвер- fйя и постепенного заполнения разделки (рис. 56). [c.109] Для уменьшения внутренних напряжений применяли послойную проковку швов пневматическим зубилом с радиусом закругления бойка 2,5 мм. Необходимо отметить, что металл, наплавленный электродами УОНИ-13/55, обладает высокой вязкостью и хорошо поддается проковке. Проковка швов большой толщины дает хорошие результаты и сильно уменьшает внутренние напряжения. Проковка проводится легкими частыми ударами молотка (4—6 ударов по одному месту) параллельно оси шва. [c.110] По окончании сварочных работ данная часть барабана была подвергнута выравнивающему индукционному нагреву до 250 °С. После этого барабан остывал в течение 10 ч. Просвечивание шва гамма-лучами показало хорошее качество сварки. Восстановленный сваркой барабан работает при полной нагрузке под нормальным рабочим давлением. [c.110] Проведенная работа показала, что заварка трещин каустической хрупкости в барабанах котлов высокого давления вполне возможна, но для получения надежных результатов требуется тщательное удаление всех поврежденных мест. В случае большого объема поврежденного металла рекомендуется вваривать вставку из нового металла. Сварка должна производиться за один тепловой цикл с послойной проковкой шва. [c.110] Явления кавитации имеют место в рабочих колесах и камерах гидравлических турбин на участках, в которых скорости движения струи жидкости достигают критических. Такие скорости чаще всего наблюдаются там, где кромка рабочего колеса близко подходит к камере. Кавитация наблюдается как у тихоходных турбин низкого давления, так и в рабочих колесах и камерах турбин высокого давления, работающих с большими скоростями. [c.110] Кавитационные разрушения характеризуются уносом частиц металла быстродвижущейся струей воды, имеющей большую кинетическую энергию и оказывающей большое ударное действие на металл. [c.110] В результате длительного воздействия струи воды металл на участках, подверженных кавитации, приобретает губчатое строение. Такое поражение металла может распространяться на достаточно большую глубину (15—20 мм). Такой металл теряет прочность, и его пластичность резко уменьшается. Появляется реальная опасность разрушения участка детали, подверженного действию кавитации. [c.110] Вернуться к основной статье