2.4. Замена и развальцовка трубок.
Заглушивание трубок пробками следует производить только до тех пор, пока количество поврежденных и заглушенных трубок не станет настолько значительным (10—15%), что работа конденсатора может заметно ухудшиться.
При поражении более значительного количества трубок, при коррозии, обесцинковании трубок и других дефектах, ведущих к частым остановкам турбины для опрессовки и заглушки трубок конденсаторов, следует произвести частичную или полную замену трубок новыми с обязательным устранением причин, порождающих выход трубок из строя. Замену поврежденных трубок новыми следует приурочивать ко времени капитального ремонта агрегата.
При замене трубок в большинстве конструкций для доступа к концам трубок после развертывания крепежа фланцевого соединения (рис. 16,б) можно ограничиться снятием только верхней крышки с водяной камеры; эти крышки имеют еще обычно опоры на связях (рис. 16,в), которые проходят через водяные камеры и их концы заварены в трубные доски, в этих конструкциях необходимо снять также гайки со шпилек анкерных связей и откатить крышку с водяной камеры, соединенной с корпусом конденсатора.
В некоторых конструкциях конденсаторов приходится снимать водяную камеру целиком; фланцевое соединение водяной камеры 7, трубной доски 12 и корпуса конденсатора 2 осуществляется так, как показано на рис 15,г, такое соединение дает возможность снять и откатить водяную камеру после отвертывания гаек со стяжных болтов 13 только со стороны водяной камеры, благодаря чему плотность соединения трубной доски и корпуса конденсатора, стянутых буртиком стяжного болта 13 и гайкой, не нарушается. При откатывании крышки или водяной камеры необходимо принять меры предосторожности, чтобы не попортить резиновой прокладки или толстого резинового шнура прямоугольного сечения, обычно применяемых в этих фланцевых соединениях.
При обратной установке на место крышки или водяной камеры после окончания смены трубок необходимо прографитить с обеих сторон резиновые прокладки или шнур и проследить за правильностью их укладки во фланцевом соединении, так как обычно эти прокладки, ввиду большого диаметра, выполняются составными из нескольких отдельных частей, имеющих между собой стыки. В случае, если вместо резиновой прокладки во фланцевое соединение ставится асбестовый шнур, он должен быть проложен так, как показано на рис. 16.д, с обязательной предварительной обмазкой фланца мастикой, составленной из сурика, белил и вареного масла, слоем толщиной в 1,5—2 мм.
.
а, б—обжимки (1) для отгиба концов развальцованных трубок; в — чистка отверстий в трубной доске (2) проволочным ершом (3) с приводом от электродрели (4): г—приспособления конус (5) для вставки трубок (6) в конденсатор.
Рисунок 16- Подготовительные работы по смене трубок конденсатора.
Латунные трубки закрепляются в трубных досках или развальцовкой или сальниковыми уплотнениями. Общепринятой для конденсаторов современных турбин является развальцовка трубок в трубных досках с обеих сторон. Двусторонняя развальцовка трубок в трубных досках обеспечивает значительно большую гидравлическую плотность, чем их двустороннее сальниковое крепление в трубных досках с сальниковыми резиновыми или метало фибровыми набивками.
Компенсация разности расширений развальцованных трубок достаточно хорошо достигается путем небольшого изгиба трубок, предусматриваемого конструкцией конденсатора.
Добиться при сальниковых уплотнениях трубок плотности конденсаторов, обеспечивающей качество питательной воды, отвечающее современным требованиям, не представляется возможным даже если ниппели затягивать очень сильно; а вместе с тем при таком зажиме трубок теряется назначение сальников как компенсаторов удлинения трубок.
На электростанциях, где испытывались значительные трудности в связи с не плотностью конденсаторов, имеющих сальниковые уплотнения трубок, переделкой этих уплотнений на развальцовку трубок удалось добиться хороших результатов в повышении плотности конденсаторов. Такая переделка обычно выполняется путем замены латунных ниппелей в существующих трубных досках на специально выточенные плотные стальные втулки, в которых производится нормальная развальцовка трубок; стальные втулки устанавливаются в трубную доску на резьбе с уплотнением свинцовыми белилами.
Практика такой переделки, в случаях затруднений с удалением старых латунных ниппелей и необходимостью вырубания многих из них с последующим восстановлением резьбы, показывает по объему работ и затратам целесообразность замены старых трубных досок и промежуточных перегородок новыми (отпадают работы по снятию старых ниппелей, изготовлению и установке на место большого количества новых стальных втулок с нарезкой); это тем более целесообразно, что дает возможность модернизировать расположение трубок в старых конденсаторах и тем самым улучшить работу всего конденсатора.
Удаление негодных трубок из конденсаторов с развальцованными трубками требует известной сноровки и аккуратного исполнения для того, чтобы при выколачивании трубок не были испорчены отверстия в трубных досках.
Концы трубок, негодных к дальнейшему использованию, необходимо обмять перед их вытаскиванием; это обмятие можно произвести обжимками, показанными на рис. 16,а,б, которыми производится сгибание каждого конца трубки в двух-трех местах по окружности. Далее трубки выбиваются из отверстий трубных досок медной цилиндрической оправкой с диаметром, несколько меньшим, чем диаметр отверстия в трубной доске.
Для достижения высокой длительной прочности трубок и плотности вальцовочных соединений трубок, сохраняющейся годами, все работы, связанные с проверкой качества новых трубок, с очисткой сопрягаемых поверхностей, с удалением окисного слоя, с подготовкой инструментов и проведением вальцовочных работ, с регулированием степени и длины раздачи трубок, необходимо проводить с особой тщательностью и аккуратностью.
Новые трубки из латуни Л68 перед установкой в конденсатор должны быть проверены аммиачной пробой на отсутствие в стенках трубок остаточных напряжений. При неудовлетворительных результатах трубки подлежат отжигу, который в условиях электростанции обычно производится перегретым паром. Пар пропускается через выполненный в виде подогревателя с крышками отрезок стальной трубы диаметром 500—600 мм и длиной, соответствующей длине конденсаторных трубок, после заполнения этого подогревателя конденсаторными трубками с достаточными промежутками между ними отжиг производится паром с температурой 290—300° С в течение 50—60 мин.
Перед установкой новых трубок производится зачистка отверстий в трубной доске до металлического блеска; снятие ржавчины и заусениц производится посредством наждачной шкурки, навернутой на деревянный стержень, или для ускорения—проволочным ершом, укрепленным на валу электродрели (рис. 16,в). Трубки по всей длине должны быть протерты мягкими чистыми тряпками, а их концы зачищены по окружности до блеска на длине, равной их диаметру.
Наличие ржавчины, масла, влаги, пыли и грязи в отверстиях трубных досок или на концах трубок влечет за собой недоброкачественное соединение, которое, обладая достаточной прочностью, не будет плотным. Никакие последующие под вальцовки не смогут уничтожить течи через такое дефектное соединение, в котором из-за отсутствия чистоты и гладкости контактируемых поверхностей возникает пропуск воды и коррозия поверхности гнезда.
Новые трубки, внешний диаметр которых должен быть на 0,15—0,3 мм меньше диаметра отверстий в трубных досках, необходимо проверить по длине с расчетом, чтобы после установки в конденсатор они выступали из обеих трубных досок на 2—3 мм. Кроме того, концы трубок не должны иметь вмятин и заусениц, которые могут помешать их установке в конденсатор при указанных малых зазорах. При полной смене трубок необходимо также проверить состояние отверстий в промежуточных перегородках и наличие у этих отверстий, как и у трубных досок, раззенковки.
Некоторым затруднением при установке длинных трубок являются небольшие прогибы, которые дают трубки после их продвижения на некоторое расстояние от трубной доски и осевые несовпадения отверстий в трубных досках и промежуточных перегородках, достигающих 5—8 мм.
Такое смещение отверстий выполняется обычно заводом при монтаже промежуточных перегородок для изгиба трубок в целях компенсации их температурных расширений и некоторого подъема середины трубок по отношению к концам; этот подъем обеспечивает более надежное прилегание трубок к промежуточным перегородкам и хороший сток воды, который предотвращает застой воды в трубках при остановках турбины и облегчает отыскание повреждений трубок. Учитывая сказанное, продвижение трубки производится с опорой по нижним рядам трубок, как по направляющим, и с медленным поворачиванием трубки вокруг оси при одновременном ее поступательном движении. Для того, чтобы трубка попала в отверстие задней трубной доски, ее следует с этой стороны направлять оправкой.
Значительное ускорение продвижения трубок может быть достигнуто при применении приспособления 5 с конусом на конце, устанавливаемого в трубку 6 (рис. 16,г) и способствующего ее беспрепятственному продвижению через промежуточные перегородки и попаданию в отверстие второй трубной доски.
Для ускорения работы по замене отдельных поврежденных трубок можно до удаления поврежденной трубки вставлять в нее круглый стальной стержень на 1—1,5 мм меньше внутреннего диаметра трубки и длиной несколько больше длины заменяемой трубки; после ослабления вальцовки и удаления поврежденной трубки трубка вставляется на место по указанному направляющему стержню.
Развальцовка концов трубок производится вальцовками различной конструкции; от правильной конструкции вальцовки зависит получение качественного соединения. Обычно применяется ручная вальцовка с подвижным конусом и коническими роликами (рис. 1.7,а) или самоподающая вальцовка с пневмо - или электропроводом.
Пневматическая вальцовка состоит из пневматического двигателя мощностью 0,5 л.с. и головки (рис. 17,б). Головка с одной стороны присоединяется к приводу на резьбе с помощью хвостовика 11, а с противоположной имеет сепаратор 12, который вводится в подлежащую развальцовке трубку. При вводе сепаратора в трубку до упора ограничителя 5 в торец трубной доски и нажатия на рукоятку конусная игла 1 (конусность 0,06) передвигается вперед, ролики 8 расходятся досоприкосновения со стенками трубки, а пружина 8 сжимается. Развальцовка начинается с момента включения пневмопривода подачей на него воздуха из сети давлением 4—5 ат. При перекатывании ролики разжимают трубку и одновременно медленно поворачивают сепаратор; при этом конусная игла затягивается вперед до тех пор, пока обойма подшипника 9 не сожмет до предела пружину 8 и не упрется в корпус 2. По окончании развальцовки вывод вальцовочной головки из трубки производится ее подачей за ручку на себя, что вызывает переключение реверса пневмодвигателя, благодаря чему ролики под действием пружины 8 освобождают трубку.
Независимо от привода, поверхности роликов и конуса вальцовки должны быть гладкими; концы роликов должны иметь большое и плавное закругление, благодаря чему раздача трубки будет производиться на глубине меньшей, чем толщина трубной доски, так как трубки должны вальцеваться не на всю толщину трубной доски, а только на 0,85—0,9 её толщины.
При смазке роликов вальцовки тавотом во время работы надо следить за тем, чтобы тавот не попал в соединение трубок с гнездом. При несоблюдении этого условия можно испортить завальцованные трубки, так как в этом случае, результаты получаются худшие, чем даже при развальцовке загрязненных концов. Поэтому нельзя рекомендовать заблаговременную чистку гнезд и трубок и смазку их маслом во избежание ржавления; зачистку трубок и гнезд надлежит вести параллельно с процессом развальцовки.
.
а—ручная вальцовка; б—головка пневматической вальцовки: 1—конус; 2— корпус; 3—ролик; 4—рукоятка; 5—ограничитель, 6-труба; 7—болт; 8—пружина; 9—обойма подшипника; 10-резьбовая втулка; 11—хвостовик привода; 12 — сепаратор.
Рисунок 17-Развальцовка трубок в трубной доске.
Во избежание подрезки трубок, возникновения концентрации напряжений в месте перехода от развальцованного участка трубки к не развальцованному и исключения пере вальцовки трубок при вальцевании производится регулирование величины развальцовки; эта величина определяется при пробном вальцевании и регулируется в пневматической вальцовке — резьбовой втулкой 10, а в ручной (рис. 17,а)—длиной дистанционной втулки 5 между буртиком конуса и корпусом вальцовки.
При вальцевании нельзя допускать утонения трубки больше чем на 4—6% и удлинения выступающего конца трубки больше чем на 0,5—0,6 мм; такое вальцевание достаточно для получения надежного соединения трубки с трубной доской; поэтому повертывание конуса нельзя производить с силой, которая вызовет подрез или расплющивание металла трубок.
Такие особенности вальцевания трубок, как небольшая толщина трубных досок и самих трубок, а также очень большое число мест вальцевания (до 25000—40000 для конденсаторов современного мощного турбоагрегата) при трудностях контроля за качеством вальцевания требуют особой тщательности проведения работ и должной квалификации вальцовщика.
Перевальцовка трубок, ведущая к недопустимому уменьшению толщины стенки, к образованию кольцевых рисок на внутренней стенке вальцованной части трубки, а также чрезмерная глубина вальцевания и другие дефекты вальцевания приводят к появлению значительных напряжений в материале трубок и к такому ослаблению стенки, при которых достаточно воздействия каких-либо дополнительных напряжений, особенно вибрационного характера, чтобы вызвать появление кольцевых трещин и обрывов трубок в местах перехода от вальцованной к не вальцованной части трубок.
Рисунок 18- Разбортовка трубки галтельной оправкой.
После вальцевания для обеспечения плавности входа воды края трубки следует несколько разбортовать, что может быть выполнено легкими ударами молотка по специальной галтельной оправке (рис. 18). По окончании развальцовки и разбортовки производится опрессовка конденсатора; трубки, имеющие течь в вальцовке, развальцовываются дополнительно.
Рисунок 19- Стержень для электровзрывной запрессовки трубок конденсатора.
Новым перспективным способом закрепления трубок в трубных досках является освоенный на Невском машиностроительном заводе имени В.И. Ленина электровзрывной способ запрессовки трубок. Закрепление трубок производится с помощью вставляемых в трубки заподлицо с их срезом специальных взрывных стержней разового действия диаметром 6—7 мм и длиной, равной длине запрессовки трубки.
Взрывные стержни состоят из проволоки 1 с большим удельным омическим сопротивлением диаметром 0,2—1 мм, спрессованного вокруг нее воскообразного покрытия 2 (полиэтилен, парафин, церезин, озокерит и др.) и переходной втулки 3 (рис. 19). При воздействии на стержень импульса тока большой мощности от генератора импульсных токов проволочка и воскообразное покрытие стержня мгновенно и полностью испаряются (взрываются), что вызывает образование большого объема паров и создает в зоне взрыва очень большое давление, достаточное для запрессовки трубок с высокой плотностью и прочностью соединения.