Ремонт оборудования котельных
Техническое освидетельствование котлов
Техническое освидетельствование котла выполняется с целью установления исправности котла и пригодности его к дальнейшей работе. Оно состоит из наружного, внутреннего осмотров и гидравлического испытания.
Техническому освидетельствованию должен подвергаться каждый котел до пуска в работу, периодически во время работы и в необходимых случаях – внеочередному освидетельствованию. Техническое освидетельствование выполняет специализированная организация.
Осмотры котла проводятся с целью проверки правильности установки и оборудования котла в соответствие с регистрационными документами и на отсутствие повреждений (первичное освидетельствование) или на пригодность его к дальнейшей работе (периодическое или внеочередное освидетельствования). При осмотрах обращается внимание на наличие трещин, надрывов, отдулин, выпучин, коррозийных повреждений, следов пропаривания и пропусков в сварных и вальцовочных соединениях, а также повреждений обмуровки, могущих вызвать опасность перегрева металла элементов котла.
Цель гидравлического испытания – проверить прочность элементов котла и плотность его соединений. Испытание проводится водой с температурой в пределах от 5 до 40 0С и пробным давлением, равным 1,25Р ( если рабочее давление Р > 0,5 МПа) или пробным давлением равным 1,5Р (если Р < 0,5 МПа). Под пробным давлением котел выдерживается до 10 мин, после чего давление снижается до рабочего значения и производится осмотр котла. Давление воды контролируется рабочим и контрольным манометром, один из которых должен иметь класс точности не ниже 1,5. Котел считается выдержавшим испытание, если давление не падало, а осмотром не выявлены течи в соединениях, а также трещины, разрывы, выпучины и остаточные деформации в элементах поверхностей нагрева.
Специализированная организация проводит техническое освидетельствование в следующие сроки: осмотры – не реже одного раза в четыре года; гидравлическое испытание – не реже одного раза в восемь лет.
Владелец котла обязан самостоятельно проводить не реже, чем через 12 месяцев, наружный и внутренний осмотры после каждой чистки от накипи и ремонта поверхностей нагрева, а также перед предъявлением котла для технического освидетельствования. Гидравлическое испытание рабочим давлением владелец проводит после каждого вскрытия барабана, коллектора и ремонта котла, если характер и объем ремонта не вызывает необходимости внеочередного освидетельствования.
Внеочередное освидетельствование котлов проводится в случаях:
- при бездействии котла более 12 месяцев;
- если котел переставили на новое место;
- если ремонт выполнялся с применением сварки основных элементов, с выправлением выпучин или вмятин;
- если при ремонте одновременно заменено более 50 % всех экранных и кипятильных труб или 100 % дымогарных труб;
- по усмотрению инспектораРостехнадзора, инженера специализированной организации или Ответственного.
Если при освидетельствовании котла будут выявлены дефекты, снижающие прочность его элементов (утонение стенок и т.п.), возможность эксплуатации при пониженном давлении устанавливается расчетом на прочность и поверочным расчетом предохранительных клапанов на пропускную способность.
Виды осмотров и ремонтов котельного оборудования.Работы по графику планово-предупредительного ремонта (ППР) подразделяются на: текущий ремонт, капитальный ремонт и межремонтное обслуживание.
Текущий ремонт выполняется между капитальными ремонтами с целью обеспечения нормальной эксплуатации оборудования с техническими показателями близкими к уровню, достигнутому при выполнении последнего капитального ремонта. Технический ремонт выполняется путем чисток котла от наружных и внутренних загрязнений, уплотнения соединений, замены или восстановления быстроизнашивающихся элементов (обмуровки, тепловой изоляции, колосников, арматуры и др.), проверок оборудования и его узлов, наладки оборудования и т.п. Это основной вид профилактического ремонта, обеспечивающего долговечность и безотказность работы оборудования. В котельных текущий ремонт обычно выполняется летом, в межотопительный период. Текущий ремонт выполняется силами ремонтного персонала предприятия.
Цель капитального ремонта состоит в том, чтобы довести параметры оборудования до паспортных данных с обеспечением его работоспособности в пределах нормативного межремонтного периода, т. е. до очередного текущего ремонта. При капитальных ремонтах оборудование полностью разбирается, чистится, изношенные детали и узлы заменяются или ремонтируются, производится регулировка и наладка оборудования и др. При капремонте выполняются мероприятия, направленные на увеличение надежности и экономичности оборудования, в том числе и модернизация оборудования. Капремонт выполняется специализированной ремонтной организацией.
Межремонтное обслуживание включает наблюдение за состоянием оборудования, выполнение действующих инструкций по обслуживанию и технике безопасности, устранение мелких неисправностей, регулирование и наладку оборудования и др.
С целью предупреждения внезапных отказов и выхода оборудования из строя в котельных выполняются планово-предупредительные осмотры. В зависимости от назначения и особенностей эксплуатации котельной установки ППО разделяются на ежедневные, еженедельные (или ежемесячные) и полугодовые.
Ежедневный осмотр сводится в основном к наружному осмотру котлов и вспомогательного оборудования, устранению мелких дефектов и неисправностей, проверке наличия запасов топлива, воды, исправности противопожарных средств и освещения, поддержание чистоты в котельной и др.
При еженедельном (ежемесячном осмотре) проверяют состояние и исправность отдельных узлов котлов и вспомогательного оборудования: топки, кипятильных труб, экономайзера, подшипников насосов и тягодутьевых устройств, обмуровки и тепловой изоляции, соединений трубопроводов, арматуры, КИП и др.
Выявленные во время осмотров дефекты фиксируются в сменном журнале и устраняются немедленно, либо во время очередного ремонта, либо в любое другое время удобное для проведения ремонта.
Сроки проведения ППО и ППР:
– ежедневный осмотр проводится при приеме смены в течение, примерно, 20-30 мин;
– ежемесячный осмотр проводится в течение 2-3 суток;
– полугодовые осмотры проводятся в течение 7-8 суток;
– текущий ремонт котлов типа ДКВР, ДЕ, ПТВМ, МЗК и др. проводится один раз в год;
– капитальный ремонт этих же котлов проводится один раз в 3,5 - 4 года. Более подробно сроки проведения капремонта котлов в зависимости от способа сжигания топлива, мощности котла, а также сроки капремонта сборочных единиц котлов даны в ГОСТ 24005–80 «Котлы паровые стационарные с естественной циркуляцией. Общие технические требования».
Для другого оборудования ремонты проводятся в другие сроки. Например, для насосов текущий ремонт рекомендуется проводить один раз в 6 месяцев, а капитальный ремонт один раз в 6 лет.
Подготовка оборудования к ремонту.Подготовка оборудования к ремонту выполняется согласно требованиям РД-69-94 «Типовые технические условия на ремонт паровых и водогрейных котлов промышленной энергетики».
Объем ремонтных работ определяется владельцем котла по результатам технического освидетельствования и диагностирования. До начала работ ремонтная организация разрабатывает технологическую документацию на ремонт, включая подготовку места ремонта под сварку или наплавку. Ответственность за полноту и качество выполненных работ несет организация или лицо, проводившие ремонт.
Ремонт котла выполняется специализированной организацией, имеющей лицензию Госгортехнадзора на проведение данного вида работ. К выполнению работ допускаются аттестованные сварщики, аттестованные специалисты неразрушающего контроля и слесари с разрядом не ниже четвертого, имеющие практические навыки по ремонту котлов.
До начала ремонта на каждый котел составляется следующая документация:
– акт о техническом состоянии котла до ремонта;
– проект организации работ и технологические указания по проведению сварочных работ;
– спецификация на оборудование, запасные элементы, инструмент, оснастку, такелажные приспособления.
Подробное описание ремонтных работ должно быть зафиксировано в ремонтном журнале. В частности, в журнал записываются сведения об объеме выполненных работ по чистке и замене элементов котла, а также сведения о способах и размерах выборки недопустимых дефектов (коррозионных поражений, трещин и т.п.), примененных материалах и электродах, технологии сварки и сведения о сварщиках, о методах и результатах контроля.
Организация, выполнившая ремонт, оформляет и представляет заказчику в сброшюрованном виде следующую техническую документацию:
– ремонтные формуляры;
– акты на заварку контрольных сварных соединений или на вырезку производственных сварных стыков;
– протоколы механических испытаний и металлографических исследований образцов из контрольных сварных соединений;
– сертификаты на сварочные материалы, трубы, лист, штуцеры, фланцы, фасонные детали, арматуру, крепежные изделия;
– протокол прогонки шара через трубы;
– копии удостоверения сварщиков.
При ремонте барабанов котлов с применением сварки дополнительно оформляется следующая техническая документация:
– акты осмотра котла до и после ремонта;
– ремонтный формуляр барабана (в нем приводится развертка барабана, на которой наносятся расположение и номера трубных отверстий и штуцеров; расположение и номера швов барабана, обнаруженных дефектов и выборок и др. Кроме того, дается таблица о сварке)
– ремонтный формуляр трубных отверстий и штуцеров;
– технология на выполнение ремонта;
–акт на замену штуцеров;
– заключения по результатам ультразвукового, магнитопорошкового контроля и просвечивания на отсутствие дефектов после ремонта;
– заключения по результатам контроля наплавленных участков, выполненного ультразвуковым методом после гидравлического испытания;
– акт проверки технологических свойств электродов.
Допуск людей для производства ремонта внутри котла должен производиться только по письменному разрешению, называемому нарядом – допуском.
Основные технологические процессы ремонта котловРемонту котлов предшествует очистка их от наружных и внутренних загрязнений. Наружная чистка котлов от загрязнений заключается в удалении с поверхностей нагрева, стен топки и газоходов скопившихся отложений золы, сажи, шлака, остатков несгоревшего топлива, а также ржавчины и окалины. Для очистки используются резаки, стальные метла, щетки, банники, скребки и др. инструмент, а также обдувка сжатым воздухом. В некоторых случаях применяется обмывка труб струей воды с обязательной последующей обсушкой.
Внутренняя очистка котла направлена на удаление с внутренних поверхностей барабанов, труб, коллекторов, труб отложений накипи, шлама и солей. Первоначально часть отложений удаляется струей горячей воды, которая их частично растворяет и вымывает. Оставшиеся отложения удаляются механическим или химическими способами.
Механическая чистка производится с помощью специального инструмента, такого как металлические щетки, ерши, банники, шарошечные головки (шарошки) и др.
Для очистки кипятильных труб широко применяют шарошки, которые приводятся в действие с помощью электродвигателя с гибким шлангом. Шарошка имеет форму шестерни, которая своими зубьями удаляет накипь. Обычно используется от пяти до пятнадцати шарошек (шестерен), расположенных симметрично по кругу в головке чистящего прибора и соединенных с осью головки. При вращении оси шарошки под действием центробежных сил прижимаются к поверхности накипи и счищают ее. После применения шарошек каждая труба очищается пыжом из пакли или ветоши и продувается сжатым воздухом. Чтобы удостовериться в проходимости трубы, через нее пропускают калиброванный стальной шарик на тросе.
Для облегчения механической чистки перед ее выполнением производится частичное растворение, а в основном размягчение накипи щелочением котла. При щелочении в котловую воду вводят едкий натр NаОН, кальцинированную соду Na2 СО3 или тринатрийфосфат Nа3 РО4. В зависимости от состава накипи и ее толщины реагенты вводятся, ориентировочно, в следующем количестве: сода – 10 – 20 кг, едкий натр и тринатрийфосфат – по 3 – 6 кг на 1 м3 водяного объема котла. При щелочении вода в котле прогревается паром от других котлов или слабым огневым прогревом без подъема давления или с подъемом давления пара. Продолжительность щелочения составляет 30 – 60 ч. После щелочения раствор сливается из котла, а котел тщательно промывается горячей водой. После этого сразу приступают к механической чистке. Обычно щелочение выполняется в строгом соответствии с требованиями инструкции по щелочению котла, которая разработана заводом – изготовителем котла. Щелочение применяется также и для чистки котла от ржавчины и масел после его монтажа.
Кислотные промывки котлов позволяют полностью растворить накипь вывести ее из котла. Раствор кислоты способен проникнуть в те загрязненные поверхности нагрева, которые обычно недоступны для механической чистки.
Чаще всего для растворения накипи используется соляная кислота , соли которой имеют высокую растворимость в воде. Промывку ведут 4 – 7 % раствором кислоты, подогретым до 50 – 65 0С. Котел заполняется раствором полностью. С помощью промывочного бака и насоса организуется циркуляция раствора через котел продолжительностью 6 – 18 ч. Для предотвращения коррозии металла в раствор кислоты вводятся ингибиторы коррозии, например, марки ПБ – 5, уротропин и др. По окончании промывки для нейтрализации остатков кислоты проводится щелочение котла.
Вместо соляной кислоты химическая чистка котла может производиться менее агрессивными органическими кислотами и комплексонами.
Из органических кислот (лимонная, муравьиная, адипиновая) наиболее широко используется лимонная кислота. Концентрация кислоты в растворе должна быть в пределах 1 – 3 % (рН не более 4,5), скорость циркуляции раствора в котле от 0,5 до 1,8 м/с, а температура раствора 95 – 105 0С. Продолжительность химической чистки составляет 3 –4 ч. Отработавший раствор вытесняется из котла горячей водой.
Из комплексонов наиболее широко применяется трилон – Б, который является натриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА). При концентрации раствора 0,5 – 1 % и скорости циркуляции 0,5 – 1 м/с продолжительность чистки составляет 4 – 8 ч. Температура раствора 100 0С.
Возможность применения реагентов для химической чистки устанавливает завод – изготовитель котла.
Ремонт поверхностей нагрева котлов.Небольшие коррозионные и механические повреждения барабанов, коллекторов, корпусов котлов, жаровых труб и штуцеров устраняются наплавкой или заваривание, а значительные дефектные участки вырезаются и заменяются новыми.
Язвины в барабанах глубиной до 2 –3 мм после разделки заполняются раствором цемента с растолченным стеклом. Повреждения длиннее 3см и с глубиной более 2–3 мм заплавляются металлом с помощью электродуговой сварки. Однако наплавление возможно только в том случае, если после разделки повреждения толщина стенки в месте выборке более 3 мм.
Трещины глубиной до 1/3 толщины стенки барабана ремонтируются как поверхностные, а более глубокие – как сквозные. Границы трещин определяются магнитной или цветной дефектоскопией и фиксируются кернением. Для предупреждения развития трещин в длину на расстоянии 10 – 30 мм от намеченных границ производят сверления диаметром не менее 4 –5 мм. Трещины глубиной более1/3 толщины стенки разделываются насквозь. Кромки трещины разделывают зубилом в виде канавки чашеобразной формы, после чего отверстия и канавки заплавляют электросваркой. Наплавка должна выходить за пределы участка разделки на 5 – 8 мм с каждой стороны с усилением (увеличение толщины) не менее 2 мм. Усиление удаляется зашлифовкой заподлицо с основным металлом.
Более глубокие разъедания на значительной поверхности устраняются вырезкой дефектных участков и вваркой заплат, заменой обечаек, штуцеров или других элементов. Отверстия под заплату должна быть больше зоны поврежденного участка на 20 – 50 мм в обе стороны и выполняться газовой или пламенной сваркой. Форма вырезки для заплаты должна быть овальной или прямоугольной с плавным скруглением углов радиусом не менее 100мм. Нужную кривизну заплате придают вальцовкой.
Дефектные участки труб или сами трубы удаляются газовой, пламенной и механической резкой. Вальцованные трубы разрешается удалять из барабана выбиванием, сберегая при этом гнезда от повреждений.
Покоробленные экранные и кипятильные трубы подвергают подгибке или рихтовке, если их погнутость или смещение выходит за пределы допускаемых отклонений
Неплотности в сварных соединениях труб устраняются разделкой дефектных участков до здорового металла с последующей заваркой. Форма выборки в поперечном сечении должна иметь чашеобразную форму с углом скоса кромок 12 – 15 0, а ширина разделки шва должна быть на 1 – 1,5 мм больше ширины шва. Перед исправлением стыков с трещинами по концам трещины выполняются сверления диаметром 2 – 3 мм, а дефектный металл удаляется.
Дефектные вальцовочные соединения устраняются заменой дефектного конца трубы на новый или всей трубы с последующей развальцовкой. Подготовленные к вальцовке концы труб должны быть зачищены до металлического блеска на длину 50 – 80 мм.
При аварийных ремонтах дефектные трубы удаляются, а вместо их в местах крепления устанавливаются заглушки. При разрыве чугунных труб экономайзера их заменяют новыми или выключают, переставляя калачи. Возможна установки внутри чугунной трубы стальной трубы с разбортовкой ее концов и зажимом их калачами.