Основные размеры прибора-измерителя (мм) в зависимости от наружного диаметра и толщины стенки трубы, мм

#G0 Размер трубы, мм	Б				А
159х15	110,06	44,15	21,39	100	31,26
159х12	107,48	43,66	20,27	100	31,28
133х10	89,87	36,51	16,95	100	30,25
133х8	88,25	36,19	16,27	100	30,26
108х9	73,72	29,79	14,07	80	24,26
108х7	72,06	29,46	13,38	80	24,26

Труднодоступные гибы диаметром до 108 мм можно контролировать выборочно в количестве не менее 20%; диаметром более 108 мм - не менее 30%. Доступность гибов определяется экспертно-технической комиссией во главе с главным инженером электростанции; их перечень утверждается главным инженером районного энергетического управления.

Забракованные при первичном контроле гибы, а также непроконтролированные труднодоступные гибы одинакового с забракованным типоразмера и назначения должны быть сразу заменены. Если при гибке на наружной поверхности растянутой части гиба в эксплуатации обнаруживают трещины, то такой гиб необходимо заменить немедленно. Все другие гибы этого типоразмера следует заменить в течение года с момента обнаружения. Гибы, идущие на замену, должны иметь номинальную толщину стенки, не менее указанной в табл. 2.13.

Таблица 2.13

Минимальная допускаемая номинальная толщина стенки трубы, идущей на замену гибов, в зависимости от рабочего давления и наружного диаметра трубы

#G0 Номинальный размер трубы, мм	Номинальная толщина стенки, мм, при проектном рабочем давлении пара за котлом, МПа
	10			14
Диаметр	76	108	133	76	108	133	159
Толщина стенки	6	9	10	7	11	13	15
________________ Примечание. При давлении 14 МПа допускается применение гибов из труб 108х10 мм и 159х14 мм по согласованию с УралВТИ или АО ОРГРЭС.

По результатам замера овальности гибов и отклонений от круговой формы при первичном контроле рассчитывают число пусков от начала эксплуатации до второго контроля для гибов с овальностью более 3% или с отклонением />0,019 - величину .

Так, для барабанных котлов ; для прямоточных котлов , где - амплитуда окружных напряжений в гибе с учетом его фактической формы, МПа. Она определяется по формуле:

где

Здесь - толщина стенки в нейтральной зоне гиба, мм; - овальность, %.

Если прямые измерения толщины стенки в нейтральной зоне не были проведены, то толщина стенки по нейтральному волокну пересчитывается по результатам измерения толщины стенки в растянутой зоне

где - измеренная толщина стенки гиба в растянутой зоне, мм.

Допускается определять приближенно по номограмме, приведенной на рис. 2.14. Для определения предельно допустимого числа циклов с начала эксплуатации, после которого требуется повторный контроль гиба, на верхней горизонтальной шкале откладывают толщину стенки гиба по нейтральному волокну; затем опускают перпендикуляр до пересечения с кривой, соответствующей наружному диаметру трубы; точку пересечения сносят по горизонтали до пересечения с кривой фактической овальности; далее эту точку по вертикали проектируют на кривую давления; точку пересечения вертикали с кривой давления по горизонтали сносят на прямую 1 (для барабанных котлов) или на прямую 2 (для прямоточных котлов); точку пересечения с прямыми 1 или 2 проектируют по вертикали на ось абсцисс, по которой и определяют величину . На схеме этот путь отмечен пунктиром буквами АБВ-ГДЕ (толщина стенки по нейтральной зоне гиба - наружный диаметр трубы - овальность гиба - давление - амплитуда напряжения - допустимое число циклов до второго контроля).

Рис. 2.14. Номограмма для определения допускаемого числа пусков от начала эксплуатации до контроля при расчете по овальности : 1 - барабанные котлы; 2 - прямоточные котлы

Допустимое число циклов до второго контроля можно установить и через величину , которая определяется по результатам измерения максимального отклонения от круговой формы прибором, показанным на рис. 2.13. Для определения максимального отклонения измеритель прикладывают опорными ножками 1 и 2 к поверхности трубы в нейтральной зоне; при этом ножка 1, расположенная рядом с осью указателя, должна быть ближе к растянутой зоне гиба, чем ножка 2. Перемещая измеритель в плоскости сечения, отыскивают наибольшую величину . Таким же путем находят наибольшую величину ; при этом измеритель поворачивают другой стороной, чтобы опорная ножка 1 опять оказалась ближе к растянутой зоне гиба. Максимальное отклонение формы сечения от окружности вычисляют по формуле , где большее и меньшее из значений и , мм.

Значения , исходя из измерения , определяют для барабанов котлов по формуле и для прямоточных котлов по формуле .

Здесь:

Порядок определения коэффициента такой же, как при расчете величины для нахождения количества пусков до первичного полного контроля - .

Величину можно также определять приближенно по номограмме рис. 2.15. Путь указан пунктирной линией АБВГД (отношение /по оси ординат - горизонтальная линия до отношения /на кривой - по вертикали на кривую давления - по горизонтали на кривую 1 для барабанных котлов или кривую 2 для прямоточных - по вертикали вниз на ось абсцисс, где определяется допускаемое число пусков . Гибы, имеющие овальность более 12% или отношение />0,033, необходимо немедленно заменять.

Рис. 2.15. Номограмма для определения допускаемого числа пусков от начала эксплуатации до контроля при расчете по /: 1 - барабанные котлы; 2 - прямоточные котлы

На каждом котле вместе с отключаемыми с ним трубопроводами выделяют контрольные группы гибов. В эти группы отдельно входят гибы дренируемых и недренируемых участков. Составляют перечень гибов, расположенных на недренируемых и застойных участках, его утверждает главный инженер электростанции. К недренируемым относят те гибы, которые остаются заполненными водой при опорожнении котла, а также гибы, в которых отсутствует проток при нормальной работе котла (иначе "застойные участки"). К последним относятся линии рециркуляции, линии аварийного слива и т.п. Контрольная группа дренируемых труб состоит минимум из 20 гибов с наименьшими значениями , определенными по результатам первичного контроля.

В контрольную группу недренируемых труб входят все доступные для контроля недренируемые гибы. На гибы контрольных групп составляется формуляр установленной формы [95].

При выборочном контроле осуществляют все те же виды контроля не менее чем на 50 гибах, которые отбирают по усмотрению персонала станции. В число этих гибов должны войти все недренируемые гибы.

Если при выборочном первичном контроле не было обнаружено дефектов гибов, то все гибы могут эксплуатироваться до полного первичного контроля. В тех случаях, когда при контроле обнаруживают дефектные гибы, тогда проводят внеочередной контроль.

Гиб трубы должен обладать достаточной прочностью при статическом нагружении внутренним давлением. Поэтому его минимальная толщина в растянутой при гибке зоне должна быть не менее:

где и - расчетное давление и допускаемое напряжение согласно нормам расчета на прочность [49, 50, 51].

Периодический контроль контрольной группы дренируемых гибов должен производиться при капитальном ремонте до достижения фактического числа циклов , где - наименьшее из всех значений для гибов контрольной группы. В дальнейшем периодический контроль контрольной группы должен производиться в каждый капитальный ремонт, но не реже чем через 100 пусков котла.

Периодический контроль всех доступных недренируемых гибов после наработки должен производиться в ходе каждого капитального ремонта, но не реже чем через 50 пусков котла. На котлах, в питательную воду которых возможно попадание из производственного конденсата сероводорода, меркаптана и других химических соединений, усиливающих коррозию, все доступные недренируемые гибы должны проверяться каждые три года, но не реже чем через 50 пусков. Положение [95] регламентирует форму записи результатов периодического контроля гибов.

Периодический контроль должен включать в себя визуальный осмотр, магнитопорошковую дефектоскопию и УЗК всех гибов контрольной группы, а также вырезку не менее трех гибов на котел (с наименьшими величинами ) для контроля поврежденности металла внутренней поверхности и для корректировки браковочных параметров при УЗК.

Если при контроле дренируемых гибов не обнаружено ни одного дефектного, то все гибы допускаются к дальнейшей эксплуатации. Если же обнаружены гибы с коррозионно-усталостными или коррозионными дефектами, причем при их вырезке из котла и разрезке с целью осмотра внутренней поверхности причина дефектности подтвердилась, то необходимо проконтролировать еще 80 гибов, следующих по числу пусков за контрольной группой. При отсутствии дефектов в этих 80 гибах все дренируемые гибы допускаются к дальнейшей эксплуатации. Если в 80 дополнительных гибах выявлено эксплуатационных коррозионных повреждений на 30% или более, что подтверждают результаты браковки при разрезке, хотя бы в одном из трех гибов, то должны быть заменены все гибы котла.

На котлах, где возможно попадание в производственный конденсат соединений, усиливающих коррозию металла под напряжением, и где вследствие этого расчетный ресурс снижен на 30%, контрольные группы должны проверяться каждые 3 года, но не реже чем через 50 пусков.

При обнаружении в процессе периодического контроля хотя бы одного гиба трещин на наружной поверхности в растянутой зоне следует заменять все гибы этого типоразмера и провести контроль растянутых зон гибов всех типоразмеров на 20 гибах каждого типоразмера, выбирая гибы с наименьшим значением .

Если при периодическом контроле дренируемых гибов были выявлены металлургические, технологические или какие-либо другие нетипичные дефекты гибов, то необходимо провести внеочередной контроль, объем которого описан ниже.

Условия эксплуатации недренируемых гибов более жесткие по сравнению с дренируемыми. При обнаружении недопустимых коррозионных дефектов на недренируемом гибе все однотипные по условиям эксплуатации гибы должны быть заменены. Однотипными по условиям коррозии считаются водоперепускные трубы между двумя барабанами, пароотводящие трубы выносных циклонов ступенчатого испарения с недренируемыми или горизонтальными участками и водоопускные трубы экранов с горизонтальными участками.

Труднодоступные гибы образуют как бы самостоятельную группу в отношении контроля. Непроконтролированные УЗК труднодоступные гибы одного размера и назначения необходимо заменять, если при периодическом контроле хотя бы в одном из доступных гибов этого размера и назначения обнаружены недопустимые коррозионные дефекты, наличие которых подтвердилось при осмотре демонтированного и разрезанного гиба.

Гибы труб с наружным диаметром от 57 до 76 мм контролируют путем вырезки и разрезки гиба каждого назначения сначала через 70 тыс. ч эксплуатации, а затем при каждом капитальном ремонте. Если хотя бы на одном гибе будут недопустимые коррозионные дефекты, то все гибы линии должны быть заменены.

Внеочередной контроль следует проводить при вынужденном останове котла из-за разрушения гиба, при обнаружении дефектного гиба в процессе гидравлического испытания или при первичном выборочном контроле, а также в случаях выявления при плановых ремонтах гибов с дефектами некоррозионного происхождения, поперечными трещинами, металлургическими дефектами и пр. В случае аварийного разрушения гиба при эксплуатации котла решение об объемах контроля и условиях дальнейшей эксплуатации принимается экспертно-технической комиссией, назначаемой для расследования причин аварии. Во всех других случаях объем контроля определяется энергосистемой и согласовывается с УралВТИ или АО ОРГРЭС.

В случае замены новые гибы должны проходить первичный контроль при установке. Для них следует сразу рассчитать количество пусков до начала контроля . Если конструктивно возможно, то недренируемые участки должны быть заменены дренируемыми. Вновь устанавливаемые гибы из стали 20 следует подвергать отпуску при 600-650°С в течение одного часа для снятия наклепа металла и остаточных напряжений, возникших при холодной гибке.

Для снижения вероятности коррозионно-усталостных поражений необогреваемых труб котлов рекомендуется заполнять котел при растопках и гидравлических испытаниях конденсатом турбин или химически обессоленной водой. При этом рН необходимо поддерживать путем дозировки аммиака на уровне не ниже 8,5. Перед растопкой следует вводить в воду в барабан котла гидразин в количестве, обеспечивающем его концентрацию в котловой воде 2,5-3,0 мг/кг; рН нужно поддерживать уже на уровне 9,0-9,2, вводя для этого аммиак или едкий натр.

Предусматриваемые объемы и методы эксплуатационного контроля весьма трудоемки. Обследование гибов должно сопровождаться съемом и наложением тепловой изоляции, строительством лесов и т.п. Такой подход экономически нецелесообразен. Рекомендации Положения [95] следует рассматривать как временные вынужденные меры, требующие уточнения и совершенствования.

Следует также не забывать, что предлагаемая в Положении [95] методика учета влияния числа пусков и остановов условна. Она исходит из предпосылки о нагружении гиба одним только внутренним давлением. Однако на любой гиб, расположенный в какой-либо трассе действуют нагрузки от самокомпенсации трассы, весовые нагрузки от веса трассы, тепловой изоляции, веса заполняющих воды, пара или пароводяной смеси и пр., которые нагружают гиб дополнительными сжимающими или растягивающими силами, изгибающими или крутящими моментами. Совокупность дополнительных нагрузок для каждого гиба в зависимости от специфики трассы своя.

Следует также учитывать, что замена гибов на более толстостенные приводит к снижению самокомпенсационной способности трассы и увеличивает в остальных ее элементах напряжения от самокомпенсации. Это явление особенно важно учитывать при частичной замене гибов в трассе. Оставшиеся тонкостенные гибы будут работать в более жестких непроектных условиях.

Улучшая технологию изготовления гибов, выходной контроль труб на металлургических заводах и входной на котлостроительных заводах, а также совершенствуя водно-химический режим котлов и их консервацию, необходимо достичь такого положения, когда бы не требовалось проводить эксплуатационный контроль гибов. Однако здесь также существуют определенные трудности.

Овальность, а точнее отклонения формы поперечного сечения гиба от круговой формы, зависит от многих факторов: разностенности исходной трубы, относительного радиуса гиба, отношения наружного диаметра к внутреннему, износа сектора и дорна трубогибочного станка. Для снижения овальности гибов внутрикотельных трубопроводов и труб поверхностей нагрева котлостроительные заводы перешли на большие относительные радиусы гиба, в ряде случаев пошли на утолщение стенки труб, стали чаще менять оснастку. Перечисленные мероприятия, способствуя повышению эксплуатационной надежности гибов, имеют и отрицательные последствия. Так, увеличение относительного радиуса гиба затрудняет оптимальную компоновку; утолщение стенки труб повышает металлоемкость; частая замена оснастки требует существенных затрат на изготовление секторов и дорнов и на их замену на станках. Разностенность же исходных труб зависит от способа производства и не может быть изменена в существенных пределах.

На заводах энергетического машиностроения расширены производственные мощности для термической обработки гибов труб, полученных методом холодной гибки. Это будет способствовать повышению эксплуатационной надежности гибов. В последнее время имеют место коррозионные и коррозионно-механические повреждения и на внутренней поверхности обогреваемых труб. Так, на котле среднего давления типа ТП20 после 95 тыс. ч эксплуатации и 350 пусков произошло разрушение нижнего гиба правого бокового экрана. Давление воды в трубе 3,9 МПа, температура 250°С; труба изготовлена из стали 20; номинальный размер 83х4 мм. Разрушение произошло между нейтральной образующей и максимально растянутым при гибке волокном. Длина раскрытия 250 мм при утонении в месте разрыва до 3 мм. Разрушение развивалось с внутренней поверхности трубы. После удаления продуктов коррозии химическим и механическим способами на внутренней поверхности трубы были обнаружены язвы глубиной до 0,8 мм. Наибольшее их количество обнаружено на нижней образующей слабообогреваемой части гиба в полосе между растянутыми при гибке и нейтральными волокнами. Изменений микроструктуры, связанных с перегревом, не обнаружено.

Повреждений гибов на котлах среднего давления несколько меньше, чем на котлах высокого давления, в связи с тем что трубы котлов среднего давления имеют бо’льшие фактические запасы прочности по напряжениям от внутреннего давления. То же относится и к гибам обогреваемых труб поверхностей нагрева котлов высокого давления. Овальность труб поверхностей нагрева котлов высокого давления несколько ниже, чем необогреваемых труб, из-за их большей толстостенности. На прямоточных котлах сверхкритического давления поддерживается существенно лучший водный режим по сравнению с барабанными котлами высокого давления. Совокупность перечисленных причин и обусловила наибольшую поверждаемость гибов необогреваемых труб барабанных котлов с рабочим давлением пара 10 и 14 МПа (соответственно 100 и 140 кгс/см).