РД 34.17.310-96 стр.5 Вид ремонтной операции

 

Вид ремонтной операции

Вариант ремонта

Максимальная допускаемая глубина выборки

Тип сварочных электродов

Температура подогрева, °С

Режим высокого отпуска

Заварка мест выборок

Основной

50% S

Э-09Х1МФ

250-300

720-750°С, 2 ч (1 ч при S

*20мм)

Резервный

10 мм

Э-11Х15 Н25М6АГ2

Без подогрева

Без термической обработки

Наплавка на поверхность отверстия

Основной

100% S

Э-09Х1МФ

250-300

720-750 °С, 2 ч (1 ч при S

20мм)

 

Примечание.

S — толщина стенки коллектора (камеры).

– механическим способом (фрезерованием, сверлением) удаляется временная стальная втулка СВ и механическим способом (шлифованием) снимается выпуклость (усиление) подварочного шва ПШ заподлицо с поверхностью коллектора (рис. 12.1, в);

– проводится контроль качества подварочного шва;

– приваривается угловым швом новый штуцер к коллектору согласно рекомендациям РД 34.15.027-93. Электроды Э-09Х1М применяются для углового шва при подварочном шве 09Х1МФ и электроды Э-11Х15Н25М6АГ2 при любом типе подварочного шва.

12.4.2. При выборке поврежденного металла рекомендуется применять V-образную разделку поперечного сечения выборки, а перед сваркой поверхность выборки и прилегающий участок металла с наружной стороны шириной 10-20 мм очищать до металлического блеска.

12.4.3. Наплавку подварочного шва (ПШ) выполняют по одному из вариантов: по основному варианту — электродами Э-09Х1МФ с подогревом при глубине выборки до 50% толщины стенки коллектора и по резервному варианту — аустенитными электродами Э-11Х15Н25М6АГ2 без подогрева при глубине выборки не более 10 мм (табл. 12.1). Сварку выполняют многослойным способом валиками толщиной 5-8 мм (рис. 12.2), при этом режимы тока с использованием электродов Э-09Х1МФ диаметром 2,5 и 3 мм составляют 75-90 и 90-110 А соответственно. При использовании аустенитных электродов Э-11Х15Н25М6АГ2 режимы тока должны быть на 10-15% ниже по сравнению с указанными.

 

Рис. 12.2. Рекомендуемые формы выборки и последовательность наплавки валиков подварочного шва при ремонте поврежденного металла с межочковой трещиной:

СВ — стальная втулка

 

12.4.4. Стальную втулку СВ применяют как вспомогательное приспособление для облегчения более качественного выполнения многослойного подварочного шва (рис. 12.1 и 12.2). Толщина втулки — 5-6 мм, материал — сталь 20 или 12Х1МФ. Установка втулки в отверстие под штуцер должна быть плотной без проскальзывания и падения ее во внутреннюю полость коллектора (камеры).

12.4.5. Термическую обработку по режиму высокого отпуска при ремонте по основному варианту электродами Э-09Х1МФ (табл. 12.1) допускается проводить любым способом нагрева: индукционным, электропечами сопротивления и газопламенным. Технологию нагрева и регистрацию температур выполняют в соответствии с требованиями РД 34 15.027-93. Ширина равномерного кольцевого участка нагрева коллектора (камеры) включает ширину подварочного шва (размер берется вдоль оси коллектора) и дополнительно по 50-100 мм ширины примыкающих кольцевых участков коллектора с каждой стороны подварочного шва.

12.4.6. Контроль качества подварочного шва оценивают ультразвуком, макроанализом травленной 15% водным раствором азотной кислоты поверхности шва и прилегающей зоны основного металла шириной 10-20 мм, измерением твердости. Оценка качества осуществляется по нормативным требованиям РД 34 15.027-93. Для аустенитного шва контроль проводится только визуальным способом.

12.5. Технология ремонта мест, пораженных поперечными трещинами в угловых швах.

12.5.1. Последовательность технологических операций та же, что в п.12.4.1 настоящего РД. При наличии коротких поперечных трещин длиной до 10-15 мм удалению подлежит штуцер, угловой шов которого поражен поперечными трещинами; удаляют также соседние штуцера, к угловым швам которых подходят вершины трещин.

12.5.2. Форма выборки поврежденного металла должна быть кольцевой; способ заполнения — многослойный кольцевыми валиками толщиной 5-8 мм (рис. 12.3); сила тока — 75-90 А и 90-120 А при сварке электродами Э-09Х1МФ диаметром 2,5 и 3 мм соответственно, при использовании аустенитных электродов Э-11Х15Н25М6АГ2 режимы тока на 10-15% ниже указанных.

 

Рис. 12.3. Рекомендуемая последовательность наплавки кольцевых валиков подварочного шва при ремонте поврежденного металла с поперечными трещинами:

СВ — стальная втулка

 

12.5.3. Для облегчения качественной заварки места выборки рекомендуется применять стальную втулку СВ, устанавливаемую в отверстие под штуцер (рис. 12.3). Рекомендации по установке этой втулки аналогичны указанным в п.12.4.4 настоящего РД.

12.5.4. Требования по применению основного и резервного вариантов ремонта указаны в табл. 12.1 и пп.12.4.3 и 12.4.5 настоящего РД.

12.5.5. Требования по контролю качества соответствуют п.12.4.6 настоящего РД.

12.6. Технология ремонта поверхности отверстий, пораженных трещинами.

12.6.1. Последовательность операций ремонтной технологии показана на рис. 12.4 и состоит в следующем:

 

Рис. 12.4. Последовательность операций при ремонте поверхности отверстия (очка) под штуцер с удалением трещин:

а — увеличение диаметра отверстия механическим способом при удалении поверхностных трещин;

б — наплавка кольцевыми валиками;

СП — стальная подкладка;

ПШ — проволочный штырь;

в — отверстие с поверхностной наплавкой, подготовленное под вварку нового штуцера;

НМ — наплавленный металл

 

– поверхность поврежденного металла обрабатывают механическим способом (сверлением, фрезерованием) до полного удаления трещин, при этом начальный диаметр отверстия  увеличивают до размера (рис. 12.4,а);

– проводят контроль полноты удаления трещин визуальным способом после травления поверхности отверстия 15% водным раствором азотной кислоты (или МПД);

– устанавливают стальную подкладку (СП) в донной части отверстия (рис. 12.4, б). Для удобства фиксации СП рекомендуется использовать проволочный штырь ПШ — отрезок проволоки диаметром 4-5 мм, привариваемый к плоскости СП, с выводом его через отверстие на внешнюю сторону коллектора (рис. 12.4, б);

– выполняют наплавку кольцевыми валиками толщиной 4-6 мм и шириной 12-18 мм на поверхность отверстия (рис. 12.4, б);

– проводят термическую обработку по режиму высокого отпуска (табл. 12.1);

– механическим способом (сверлением, фрезерованием, шлифованием) удаляют СП и лишний наплавленный металл до получения отверстия диаметром  и поверхности наплавки НМ заподлицо с наружной поверхностью коллектора (рис. 12.4, в);

– контролируют качество поверхности наплавленного металла НМ (поверхности отверстия) и прилегающего кольцевого участка основного металла шириной 15-20 мм с наружной стороны визуальным способом после травления поверхности 15% водным раствором азотной кислоты или методом МПД;

– выполняют приварку нового штуцера (штуцеров) к коллектору согласно рекомендациям раздела 13.

12.6.2. Сварочные операции по наплавке поверхности отверстия выполняют электродами Э-09Х1МФ малого диаметра (2,5 мм) на режимах тока 75-90 А, при этом процесс сварки проводят с подогревом (табл. 12.1).

12.6.3. Стальная подкладка (СП) используется в качестве вспомогательного приспособления для облегчения качественного выполнения первого кольцевого валика, примыкающего к внутренней поверхности коллектора. Толщина подкладки составляет 4 мм, и материалом служит сталь 20 или 12Х1МФ для коллектора из соответствующей марки стали. Рекомендуется кромку СП выполнять в виде фаски с углом скоса 40-50° и притупления 1-1,5 мм. Подкладку в отверстии следует располагать фаской к наружной стороне коллектора (рис. 12.4, в).

12.6.4. Требования термической обработки приведены в табл.12.1 и п.12.4.5 настоящего РД.

12.6.5. Требования по контролю качества мест подварки осуществляются согласно п.12.4.6 настоящего РД.

12.7. Технология ремонта участков, ослабленных эрозионным износом.

12.7.1. Последовательность операций ремонтной технологии (рис. 12.5) состоит в следующем:

– удаляют механическим способом (шлифованием) неровности участка эрозионного износа металла до получения рекомендуемой формы выборки (рис. 12.5, а) и зачищают поверхности выборки и прилегающего к ней участка основного металла шириной 15-20 мм с наружной стороны коллектора (камеры);

– контролируют качество поверхностей выборки и прилегающего участка основного металла шириной 15-20 мм визуальным способом с предварительным травлением 15% водным раствором азотной кислоты (или методом МПД);

– выполняют заварку выборки многослойным способом (рис. 12.5, б) валиками толщиной 6-10 мм и шириной 15-25 мм с перекрытием наплавляемых валиков на ширину около 20-30% относительно друг друга;

– проводят термическую обработку по режиму высокого отпуска при основном варианте ремонта (табл. 12.1);

 

Рис. 12.5. Форма подготовленной под сварку выборки металла (а) и схема ее заполнения многослойным способом (б) при ремонте утоненных эрозионным износом стенок коллекторов

 

– удаляют механическим способом (шлифованием) выпуклость (усиление) подварочного шва заподлицо с наружной поверхностью коллектора (камеры);

– контролируют качество подварочного шва и прилегающего к нему участка основного металла шириной 15-20 мм.

12.7.2. Заварку мест выборок по основному варианту ремонта проводят электродами Э-09Х1МФ диаметром 2,5; 3 и 4 мм на режимах тока 75-90; 90-120 и 120-160 А соответственно и с подогревом (табл.12.1); при использовании аустенитных электродов Э-11Х15Н25М6АГ2 по резервному варианту ремонта режимы тока рекомендуется снижать на 10-15% по сравнению с указанными и сварку вести без подогрева (табл.12.1).

12.7.3. Для случаев эрозионного износа металла у штуцеров труб поверхностей нагрева рекомендуется применять стальную втулку (СВ), устанавливаемую в отверстие вместо удаленного штуцера. В этом случае технологические операции следует проводить с учетом рекомендаций, приведенных в пп.12.4 и 12.5 настоящего РД. Приварку штуцеров следует проводить в соответствии с требованиями, изложенными в пп.12.3 и 12.4.1 настоящего РД.

12.7.4. Требования по термической обработке осуществляются в соответствии с табл.12.1 и п.12.4.5 настоящего РД.

12.7.5. Требования по контролю качества мест подварки соответствуют п.12.4.6 настоящего РД.

 

13. ТЕХНОЛОГИЯ ПРИВАРКИ ШТУЦЕРОВ -100 К КОЛЛЕКТОРАМ

КОТЛОВ БЕЗ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

 

13.1. Приварку штуцеров по данной технологии выполняют при соблюдении следующих условий:

– место повреждения штуцерного соединения ограничивалось угловым швом и ЗТВ штуцера. При наличии трещин в теле коллектора должна быть применена технология ремонта с применением послесварочной термической обработки;

– коллекторы (камеры) эксплуатировались в проектных условиях, и срок наработки не превышает расчетный (парковый) ресурс;

– материалом коллекторов (камер) является теплоустойчивая сталь 12Х1МФ;

основной металл коллекторов (камер) в месте приварки штуцеров не имеет микроповрежденности (микротрещин, цепочек пор ползучести или скоплений пор любых размеров по границам зерен, единичных укрупненных пор размером 1 мкм и более);

– материалом (штуцера) патрубка является теплоустойчивая сталь 12Х1МФ. Материал штуцера должен соответствовать техническим требованиям на сталь 12Х1МФ и трубы из этой стали.

13.2. Приварку выполняют по одному из вариантов: с применением перлитных электродов Э-09Х1М, включая подогрев и термический отдых, для коллекторов с температурой эксплуатации до 510°С или с использованием аустенитных электродов без подогрева и термического отдыха для коллекторов с температурой эксплуатации до 545-560°С (табл. 13.1).

13.3. Технология приварки штуцеров без термической обработки включает операции:

– удаление поврежденного штуцерного соединения;

– обработку механическим способом (фрезерованием, обточкой, шлифованием) поверхностей коллектора и штуцера в местах под сварку и наплавку;

– проведение контроля качества основного металла и штуцера в местах под сварку и наплавку;

– выполнение усиливающих наплавок на поверхности нового штуцера и коллектора;

– сварку углового шва (с подогревом и термическим отдыхом при сварке и наплавке электродами Э-09Х1М);

– обработку механическим способом поверхности углового шва и усиливающих наплавок;

– контроль качества штуцерного сварного соединения.

Таблица 13.1. Сварочные материалы и температурные режимы нагрева при выполнении штуцерных сварных соединений труб -100 коллекторов котлов

 

Максимальная температура эксплуатации, °С

Тип электрода

Температура

Термический

для усиливающей наплавки кромок

для углового шва

подогрева при сварке и наплавке, °С

отдых для углового шва

510

Э-09Х1М

Э-09Х1М

250-300

250-300°С, 1 ч

545

Э-11Х15Н25М6АГ2

Э-11Х15Н25М6АГ2

Без подогрева

Без термического отдыха

560

Э-08Н60Г7М7Т

Э-11Х15Н25М6АГ2

То же

То же

 

Примечание.

Наплавленный металл электродов Э-09X1M должен иметь отношение содержания марганца к сере Mn/S более 70.

 

13.4. Старый поврежденный штуцер удаляется в несколько этапов (рис .13.1):

I — разрезка кольцевого шва, соединяющего штуцер с трубой;

II — разрезка штуцера вблизи углового шва;

III — разрезка углового шва;

IV — удаление остатков углового шва механическим способом;

V — обработка механическим способом (шлифованием, полированием) поверхности коллектора для проведения контроля качества основного металла.

Этапы I-III выполняют огневой резкой или резкой механическим способом (фрезерованием, проточкой).

 

 

 

Рис. 13.1. Последовательность операций по удалению поврежденного штуцера (-100) на коллекторе из стали 12Х1МФ:

I-III — линии огневой резки;

IV-V — линии механической обработки (IV) и после удаления остатков старого углового шва (V)

 

13.5. Качество поверхности коллектора в местах под сварку и наплавку контролируют методом МПД или визуальным способом после травления поверхности 15% водным раствором азотной кислоты для выявления макродефектов; оценку качества проводят по нормам РД 34 15.027-93. Дополнительно проводят микроанализ с помощью реплик (раздел 14 настоящего РД; степень микроповрежденности устанавливают согласно требованиям п. 13.1 настоящего РД). При использовании старого штуцера проводят контроль качества его основного металла аналогично изложенному для коллектора. При использовании нового штуцера рекомендуется проводить макроанализ травленой поверхности в местах под сварку и наплавку аналогично изложенному выше для коллектора.

13.6. Технология приварки штуцеров перлитными электродами Э-09Х1М.

13.6.1. Конструкция нового штуцерного соединения, выполняемого по данной технологии, включает коллекторы со штуцером, угловой шов и усиливающую кольцевую наплавку воротникового типа. Расчетная схема штуцерного соединения представлена на рис. 13.2; расчетная зона перехода от штуцера к коллектору — на рис. 13.3 и расчетные размеры параметров соединения — в табл. 13.2.

 

Рис. 13.2. Расчетная схема штуцерного сварного соединения коллектора из стали 12Х1МФ с усиливающей наплавкой воротникового типа и угловым швом, выполненным электродами Э-09Х1М

 

Таблица 13.2. Геометрические параметры штуцерных сварных соединений стали 12Х1МФ с металломуглового шва и усиливающих наплавок типа 09Х1М без термическойобработки для коллекторов котлов с максимальной температуройэксплуатации 510°С

Типоразмеры (наружный диаметр х толщина стенки), мм, соединяемых трубных элементов

Размеры, мм, геометрических параметров штуцерных сварных соединений (рис. 13.2 и 13.3)

коллектора

штуцepa

углового шва

коллектора

штуцера

D

 

d

R

273х30

108х14

213

30

5

35

90

80

14

5

19

60

40

20

273х30

108х10

213

30

5

35

90

88

10

5

15

50

40

15

325х40

133х12

245

40

7

47

110

109

12

7

19

60

45

20

325х45

133х13

235

45

7

52

110

107

13

7

20

65

45

20

273х30

133х12

213

30

5

35

90

109

12

5

17

60

45

20

273х35

133х13

203

35

5

40

90

107

13

5

18

65

45

20

 

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *