ОБСЛЕДОВАНИЕ ЖАРОТРУБНОГО ВОДОГРЕЙНОГО КОТЛА ТИПА АВ-2, ОТРАБОТАВШЕГО РАСЧЕТНЫЙ СРОК СЛУЖБЫ Даутов Шайх-Ахмад Шахабович,Коробейников А.Ю.,Чистовский А.В.,Пипко О.В.,Прокопчук Т.Б.

ООО «ОРИОН»


Номер: 12-2
Год: 2015
Страницы: 69-74
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

техническое состояние, степень повреждения, техническое диагностирование, резервуар

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

Данная статья посвящена вопросу технического диагностирования жаропрочного водогрейного котла, с целью определения соответствия состояния резервуара действующей нормативной документации, определения технического состояния (сроков и объема последующих обследований, необходимости проведения ремонтных работ или исключения из эксплуатации) и оценки остаточного ресурса. Программа разработана на основании требований нормативной документации, действующей на территории России.

Текст научной статьи

Цель проведения обследования: Техническое диагностирование жаротрубного водогрейного котла типа АВ-2 с целью определения его соответствия требованиям Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» Приказ Ростехнадзора от 25.03.2014 N 116 [2] (далее ФНП) является документом, определяющим: - соответствие технического устройства требованиям промышленной безопасности; - определение технического состояния на момент проведения диагностирования; - работоспособность и условия дальнейшей эксплуатации котла до очередного обследования. Программа технического обследования разработана на основании требований: -116-ФЗ от 21.07.97 г. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» [1]; - Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» Приказ Ростехнадзора от 25.03.2014 N 116 [2]; - «Методика технического диагностирования жаротрубных котлов», Всесоюзный Научно-Исследовательский и Проектно-Конструкторский Институт Атомного Энергетического Машиностроения (ВНИИАМ), 1990 г. [4]; - СО 153-34.17.439-03 «Инструкция по продлению срока службы сосудов, работающих под давлением» [5]. Краткая характеристика и назначение объекта обследования Общие сведения. Водогрейный котел типа АВ-2 предназначен для выработки горячей воды, используемой в системах отопления и горячего водоснабжения. Изготовлен в 1984 г. на Белгородском заводе Энергомаш, г. Белгород. За время эксплуатации котлу проводились технические освидетельствования. При этом дефектов, препятствующих безопасной эксплуатации, не отмечалось. Установленные эксплуатационные параметры котла: давление - 0,7 кгс/см2, температура - до 95о С. Паспортные данные котла. №№ п/п Наименование Данные 1 Тип котла Водогрейный жаротрубный 2 Завод изготовитель Белгородский завод Энергомаш, г. Белгород 3 Дата изготовления 1984 г. 4 Дата ввода в эксплуатацию 1986 г. 5 Давление пара в барабане: рабочее по паспорту разрешенное 0,7 кгс/см2 0,7 кгс/см2 6 Теплопроизводительность 7 ´ 106 ккал/ч 7 Вид топлива Газ 8 Площадь поверхностей нагрева: 218,3 м2 9 Объем котла: 19,9 м3 10 Расчётный срок службы 20 лет Сведения об основных элементах и материалах котла. Наименование элементов Кол-во Размеры ,мм диаметр ,толщ., длина Марка стали ГОСТ или ТУ Способ изг-ия Барабан - корпус 3 2800 10 4160 20К ГОСТ 5520 Автомат. эл.дуговая сварка Трубная решетка 2 2800 13 2´120 20К ГОСТ 5520 Автомат. эл.дуговая сварка Жаровая труба 3 1200 13 4210 20К ГОСТ 5520 Автомат. эл.дуговая сварка Дымогарные трубы 109 60 4,0 - 20К ГОСТ 5520 Ручная эл. дуговая сварка труб. Днище поворотной камеры переднее 1 1850 13,0 618 20К ГОСТ 5520 - Днище поворотной камеры заднее 1 1850 13,0 618 20К ГОСТ 5520 - Программа технического обследования 1. Анализ технической документации. 2. Технологическая карта визуального и измерительного контроля. Требования к объекту контроля: а) Барабан (корпус) котла: - отсутствие воды; - тщательная очистка от накипи (Rz80); б) Жаровая труба: - очистка внутренней поверхности трубы от нагара; в) Дымогарные трубы: - очистка наружной поверхности от накипи на контрольных участках (Rz40). г) Трубная решетка: - тщательная зачистка контрольных участков от продуктов сгорания (Rz40). 3.Определение механических свойств (измерение твердости) металла жаровой трубы и поворотной камеры котла: - измерение твердости в сечениях корпуса жаровой трубы через каждые 500 мм - не менее 5 замеров в каждом из сечений; - измерение твердости днища поворотной камеры - не менее 5 контрольных участков, равномерно расположенных по поверхности корпуса; - измерение твердости задней трубной решетки - не менее 5 контрольных участков, равномерно расположенных по поверхности трубной решетки; - в случае повышенной овальности, обнаружения отдулин количество контрольных участков должно быть увеличено не менее, чем до 10. 4. Магнитопорошковая (или цветная) дефектоскопия поверхности металла: - участки 200х200 мм на каждой из обечаек жаровой трубы; - мостики между отверстиями передней трубной решетки- выборочно по результатам ВИК; - мостики между отверстиями задней трубной решетки- 100%; - углового сварного шва приварки заднего днища к обечайке корпуса; - угловых сварных швов приварки дымогарных труб к передней и задней трубной решетке - 100 %; - поверхности металла переднего днища поворотной камеры - участки по результатам ВИК. 5. Измерение толщины стенок элементов котла: - обечаек корпуса; - обечаек жаровой трубы; - дымогарных труб котла; - передней и задней трубной решеток; - заднего днища газовой поворотной камеры 6. Ультразвуковой контроль стыковых сварных соединений: - Т-образные места пересечений продольных швов жаровой трубы котла с кольцевыми швами в доступных местах; 7. Анализ результатов диагностирования Анализ результатов диагностирования - Визуальный осмотр показал, что: На внутренней поверхности обечаек барабана имеются многочисленные коррозионные язвины глубиной 0,8-1,0 мм преимущественно в нижней части. На внутренней поверхности имеются многочисленные отложения накипи и шлама (Рисунок 1). Толщина отложений достигает 2-5 мм. На внутренней поверхности имеются отдельные коррозионные язвины глубиной 0,3-0,5 мм. На наружной поверхности со стороны водного объема имеются отдельные коррозионные язвины глубиной до 2,0-2,5 мм. На наружной поверхности имеются многочисленные отложения накипи и шлама. На наружной поверхности дымогарных труб имеются многочисленные отложения накипи и шлама, также имеются многочисленные коррозионные язвины (глубина язвин достигает 2,0 мм при номинальной толщине стенок труб 3,5 мм). В сварных швах приварки дымогарных труб второго хода к задней трубной решетке имеются поры со следами от потеков воды. На наружной поверхности трубной решетки 3-го хода газов имеются отдельные коррозионные язвины глубиной до 1,0 мм. Металл переднего днища поворотной камеры имеет отдулины. Кроме того, имеются заплаты неизвестного характера № 1-5 (Рисунок 1). Следы потеков воды Поры в сварном шве Отдулины и заплаты №№ 1, 2, 3 Отдулины и заплаты №№ 4, 5 Рис. 1. Дефекты - Определение механических свойств элементов котла показало, что твердость (НВ) жаровой трубы котла, а также трубных решеток лежит в допустимых пределах (120-165 НВ) согласно требованиям «Положения о системе технического диагностирования». Твердость (НВ) металла днища поворотной камеры котла в местах расположения отдулин лежит ниже нижней допускаемой границы пределов (120-165 НВ) и составляет (105-125 НВ) -Измерение толщины стенок элементов котла показало, что задние трубные решетки имеют толщину 8,8-9,0 мм при номинальном значении согласно паспорту котла 13,0 мм и при расчетном значении 9,9 мм по расчету на прочность, приложенному к паспорту котла. Заплаты на переднем днище поворотной камеры №№ 2 и 5 имеют фактическую толщину 9,4 и 9,6 мм соответственно при номинальном значении днища поворотной камеры 13,0 мм. - УЗК не выявил дефектов типа несплошностей металла на контрольных участках основных элементов котла. - МПД. При контроле поверхности металла переднего днища поворотной камеры обнаружены поверхностные дефекты в виде несплавлений по кромкам сварных швов приварки заплат к основному металлу. Выводы по результатам технического обследования Вследствие нарушения водно-химического режима работы котла, а также вследствие необеспечения качества сетевой и подпиточной воды требованиям РД 24.031.120-91 [6] произошло отложение значительного количества шлама и накипи на внутренних поверхностях корпуса котла и между 2-х днищ поворотной камеры. Из-за значительного сужения проходов скорость циркуляции значительно уменьшается, что приводит к перегреву металла переднего днища поворотной камеры, его деформации (появление отдулин), а при полном нарушении циркуляции к образованию свищей и разрыву металла днища. Свищи были отремонтированы методом установок пяти заплат. Происхождение металла неизвестно, его сертификаты качества отсутствуют, фактическая толщина 2-х ремонтных листов (заплат) составляет величину, отличную от номинального значения. Задние трубные решетки изготовлены из листов с толщиной стенки менее допустимой величины согласно прочностному расчету. Кроме того, на наружной поверхности дымогарных труб, на наружной поверхности жаровой трубы (поверхность, обращенная к водному объему) имеются многочисленные коррозионные язвины. На основании результатов проведенного обследования, можно сделать вывод, что котёл типа АВ-2, не соответствует требованиям промышленной безопасности и должен быть выведен из эксплуатации в капитальный ремонт со 100 % заменой дымогарных труб котла, его задних трубных решеток и переднего днища поворотной камеры. Однако, учитывая ремонтную непригодность котла (замена дымогарных труб котла, его трубных решеток и переднего днища поворотной камеры влечет за собой необходимость замены заднего днища поворотной камеры, частичного демонтажа барабана, то есть практически всех элементов котла кроме его жаровой трубы), целесообразно демонтировать котел и установить на его место новый котел.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.