Книги / Ремонт паровых турбин. Молочек В.А.г

димых условий для работы при высоких и сверхвысоких параметрах пара трубопроводов, фланцев, арматуры и других ответственных узлов оборудования; 3) снижение температуры внешних поверхностей и исключение несчастных случаев с рабочими от ожогов; 4) понижение температуры окружающего воздуха, сокращение расходов на вентиляционные устройства и создание благоприятных санитарно-гигиенических условий для работы персонала в цехе и т.д.

О том, насколько отсутствие или плохое состояние тепловой изоляции влияет на увеличение потерь тепла и тем самым на перегрев воздуха в цехе, можно показать на следующем примере: 1 м2 неизолированного трубопровода с температурой теплоносителя 250° С при температуре окружающего воздуха 50° С выделяет 4500 ккал/м2-ч, в то время как теплоотдача 1 м2 того же трубопровода, но соответственно заизолированного, равняется только 150—200 ккал/м2•ч.

Согласно ПТЭ при температуре окружающего воздуха 25°С температура на поверхности изоляции трубопроводов с температурой теплоносителя до 500° С не должна превышать 45° С и 48° С для трубопроводов с температурой теплоносителя 500—650° С.

Большое падение температуры свежего пара на пути от котельной к турбине или на других горячих магистралях цеха, сказывающееся на повышении температуры на поверхности изоляции, свидетельствует о неудовлетворительном состоянии изоляции и о необходимости ее замены изоляцией, технически более совершенной. Замена изоляции при этих условиях, несмотря на значительные затраты, быстро окупается большой экономией тепла, ранее терявшегося при излучении в окружающую среду, и улучшением санитарногигиенических условий эксплуатации.

В зависимости от назначения применяемые на электростанциях изоляционные материалы могут быть разделены на материалы для изоляции горячих поверхностей и холодных поверхностей.

При высоких температурах, кроме таких общеизвестных изоляционных материалов, как асбест и асбестовые изделия (асбестит, ньювель, совелит, асбозурит), инфузорная земля (кизельгур), термаль и шлаковата, применяются обладающие хорошими изоляционными свойствами и стойкостью при температурах изолируемых объектов до 600° С: перлитовые, вермикулитовые, известково-кремнеземистые и другие теплоизоляционные материалы. Эти материалы применяются в виде минераловатных оштукатуренных прошивных скорлуп, минераловатных прошивных матов на металлических сетках и др.

25.2. ИЗОЛИРОВОЧНЫЕ РАБОТЫ.

Все изоляционные материалы с асбестовой основой накладываются на горячие поверхности в виде разведенной сырой мастики. Перед наложением изоляции трубопровод должен быть тщательно очищен от пыли и остатков старой изоляции и подогрет до температуры 75—100° С.

Для получения хорошей связи с металлом на поверхность трубопровода вначале накладывается тонкий слой (5—6 мм) асбестового волокна, а затем кладется слоями толщиной до 10 мм изоляционный материал (асбозурит, ньювель и др.); такие слои накладываются последовательно один на другой после того, как подсохнет предыдущий слой, и так вплоть до получения общего слоя изоляции надлежащей толщины, зависящей от качества применяемой изоляции и температурных условий работы трубопровода.

Если в качестве изоляции применен кизельгур или асбестит, то наложенная изоляция сверху обшивается проволочной сеткой и парусиной, которая после полного высыхания окрашивается в необходимый цвет. Если применен ньювель, то поверх него кладется слой асбозурита, который притирается до получения ровной и гладкой поверхности, подлежащей окраске после высыхания.

Для повышения механической прочности и получения гладкой, без морщин и вмятин, поверхности на высохший штукатурный слой изоляции наклеивается картофельным крахмалом, казеином или белой глиной хлопчатобумажная ткань (миткаль, марля, мешковина и др.), которая выравнивается, пока ткань находится во влажном состоянии.

Когда ткань высохнет, ее окрашивают масляной краской, цвет которой должен соответствовать твердо установленным цветам, зависящим от теплоносителя; кроме облегчения различия трубопроводов, масляная окраска способствует удлинению срока службы тканевого покрытия, предохраняет тканевый покров от быстрого разрушения, придает изоляции хороший декоративный вид и улучшает условия для поддержания чистоты изоляции.

Недостатком описанной выше мастичной изоляции, имеющей большое распространение на электростанциях, является значительная трудоемкость ее выполнения и необходимость предварительного прогрева оборудования, что нередко ведет к задержке пуска оборудования из ремонта.

В настоящее время на электростанциях, наряду с мастичными, значительное применение имеют индустриальные конструкции тепловой изоляции, выпускаемые промышленностью в виде плоских плит, блоков, полуцилиндровскорлуп, прошивных матов и др.

Продольные и поперечные швы при укладке сборных элементов и матов обычно смазываются теми вяжущими материалами, из которых изготовлена наружная оболочка. Изоляционные маты (совелитовые, вермикулитовые) до их наложения на трубопроводы должны быть высушены, так как установка сырых матов вызывает значительное увеличение веса изолированного паропровода, что ведет к полной посадке пружинных опор.

При нанесении изоляции необходимо контролировать, чтобы в местах установки подвесок пружины не входили в массу изоляции, так как

это ведет к разрушению изоляции и неправильной работе пружин. Для нормальной работы паропроводов необходимо также, чтобы их проходы через перекрытия были выполнены с достаточными зазорами, обеспечивающими отсутствие защемлений и нарушений целости наружного изоляционного покрытия.

При разработке вопросов организации ремонта турбин и вспомогательного оборудования необходимо одновременно разрабатывать и вопросы обеспечения сохранности и недопущения необоснованного разрушения изоляции в результате течи и механических повреждений.

При нагружении изоляции тяжелыми предметами, опирании на нее лестниц, падении инструмента и хождении по ней возникает смятие, раздавливание ее, а также могут отламываться отдельные куски. Необходимо при ремонте для предохранения от механических повреждений покрывать изоляцию брезентами или другими мягкими покрытиями, а в местах возможного попадания на изоляцию пара, воды или масла — листами кровельного железа.

Исправление повреждений изоляции должно производиться всегда тотчас же после проведения ремонта или обнаружения ее неисправности и устранения причин, вызвавших эти неисправности. Изоляция, пропитавшаяся маслом, обязательно должна быть вырезана и заменена новой.

Изоляция постоянно должна очищаться от пыли, а оклейка и соответствующая окраска по утвержденным расцветкам должны быть после ремонта подновлены.

25.3. ПОКРЫТИЕ ИЗОЛЯЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ АЛЮМИНИЕВЫМИ ЛИСТАМИ.

Повреждения тепловой изоляции трубопроводов, арматуры и оборудования происходит, главным образом, при ремонтах, при пробивании прокладок во фланцевых соединениях и в иных случаях попадания на изоляцию пара, воды и масла. Для предохранения от повреждений изолированные трубопроводы поверх штукатурного слоя тепловой изоляции покрываются листовым металлом; арматура (вентили, задвижки и др.) и фланцевые соединения также покрываются кожухами из листового металла с набивкой внутри изоляционными материалами; кожухи должны допускать их разборку без повреждений при ремонте оборудования.

Для обшивки изолированных поверхностей применяются листовой алюминий, оцинкованная сталь и другие коррозионностойкие материалы. Наибольшее применение имеет листовой алюминий толщиной 0,4—1 мм марок AIM (отожженный), А1Н (нагортованный) и АД (деформируемый). Эти марки алюминия (ГОСТ 4784-49 и 3549-55) хорошо подаются механической обработке (вальцовке, штамповке, просечке, многократным изгибам), что очень важно при обшивке прямолинейных, изогнутых и фасонных участков

изолированных поверхностей трубопроводов, фланцевых соединений и арматуры.

Покрытие тепловой изоляции листовым металлом должно производиться с соблюдением технических условий и правильной разделкой покрытия в местах выхода большого количества металлических частей (подвесок, опор и т.д.), нагретых до высокой температуры, особенно на трубопроводах с высокими параметрами пара; плохая разделка может привести к заметному увеличению потерь тепла и к недопустимому с точки зрения техники безопасности нагреву участков металлического покрытия в районе их контакта с указанными металлическими частями трубопровода.

Затраты на выполнение обшивки изолированных поверхностей листовым алюминием быстро себя окупают, так как значительное увеличение срока службы, уменьшение механических повреждений при ремонте и отсутствие необходимости в окраске резко снижают годовые затраты на изоляционные работы. Кроме того, обшивка алюминием, благодаря отражательной способности и наличию, хоть и незначительной прослойки воздуха, несколько снижает потери тепла заизолированными объектами, придает им хороший декоративный вид и улучшает условия по уборке от загрязнений, легко обнаруживаемых на блестящей поверхности покрытия.

В зависимости от назначения и параметров транспортируемого вещества на металлической обшивке трубопроводов наносятся черной краской и печатным шрифтом установленные буквенные обозначения.

25.4. ТЕПЛОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ ЦИЛИНДРОВ ТУРБИН.

Высокие требования к качеству и состоянию тепловой изоляции паровых турбин, особенно высоких и сверхвысоких параметров пара, определяются не только значением, которое она имеет для поддержания нормальных температурных условий в машинном зале и для сокращения тепловых потерь тепловыделяющими поверхностями турбины, но и для надежной работы турбины во время пуска и останова. Это значение определяется необходимостью максимального уменьшения неравномерности прогрева металла стенок верха и низа цилиндров высокого и среднего давления (в турбинах имеющих промперегрев) и предохранения их горячих частей от температурных перекосов вследствие местных охлаждении. Значительная разница температур между верхней и нижней частями цилиндра, что имеет место при плохой изоляции цилиндров и ее некачественном состоянии, вызывает изменение радиальных и осевых зазоров в недопустимых пределах, при которых из-за вибраций и опасности задеваний вращающихся и неподвижных частей (в лопатках, уплотнениях и т.д.) пуск и эксплуатация турбины практически невозможны.

При пуске турбины хорошее состояние изоляции обеспечивает также уменьшение разницы в температурах между ротором и цилиндром и

соответственно уменьшение разницы в тепловых удлинениях ротора и цилиндра, при которой осевые зазоры в проточной части обеспечивают достаточно быстрый и безопасный разворот турбины; при большой разнице в удлинении ротора и цилиндра этот пуск, во избежание задеваний, значительно задерживается из-за необходимости длительного вращения ротора на малых оборотах.

Хорошее качество изоляции должно обеспечивать разницу температуры между верхними и нижними симметричными точками всех поясков внешней поверхности цилиндра не более 35° С и температуру на поверхности изоляции при температуре стенки цилиндра турбины порядка 565° С не более 45° С.

Основными видами теплоизоляционных материалов, применяемых в настоящее время для теплоизоляции таких паровых турбин, как К-150-130, К-200-130, К-300-240, являются из-

делия из вспученного перлитного песка; теплоизоляционные маты, наполненные зонолитом (обожженным вспученным вермикулитом), перлитом или совелитом; асбовермикулитовые и перлитовые плиты; минераловатные изделия и др. Для изготовления из вспученного перлитового песка перлитных плит, скорлуп и сегментов на 1 м3 песка берется 100 кг цемента марки 400, 30 кг распушенного асбеста IV сорта и 830 л воды.

Выполняемая изоляция должна обладать достаточной механической прочностью и стабильностью при длительной эксплуатации, не должна быть агрессивной по отношению к металлу и вредной для персонала при ремонте турбины. Кроме этих свойств, изоляция современной мощной турбины должна обеспечить возможность ее повторного использования, легкость разборки до ремонта и сборки после ремонта без больших затрат времени и труда. Это должно достигаться возможностью вскрытия цилиндров без разрушения изоляции.

выступающие части болтов, шпилек и гаек, скрепляющих эти фланцы. Неудовлетворительное качество изоляции этих частей приводит к большой разности температур между стенками цилиндров

ифланцами и между фланцами и их крепежом, что ведет к пропариванию фланцевых соединений

иповреждениям крепежа из-за возникающих в нем больших температурных напряжений.

Всвязи с этими требованиями в настоящее время для мощных турбин с высокими параметрами пара применяются многослойные сборные конструкции изоляции из заранее заготовленных

по размерам, конструкции и конфигурации различных блоков, плит, сегментов и скорлуп, стыки швов отдельных элементов этих сборных конструкций, выступающие части и фланце вые соединения перекрываются бескаркасными матами и мягкими матрацами, заполненными минеральной ватой. При аккуратном выполнении работ такая конструкция значительно упрощает весь процесс разборки изоляции на турбине до ремонта и сборки ее после ремонта.

Рисунок 25.1. Крепление изоляции в нижней части цилиндра. 1—стенка цилиндра; 2—шпилька М10 длиной 400 мм; 3—металлические накладки; 4— полоса 40Х2 с прорезями для шпилек; 5 — перлитовые плиты; 6 — совелитовые плиты.

Доброкачественная изоляция должна покрывать не только стенки цилиндров, клапанных коробок и ресиверных труб, но и таких горячих частей цилиндров, как фланцевые соединения и

Рисунок 25.2. Конструкция тепловой изоляции ЦСД турбины К-200-130 ЛМЗ, а — продольный разрез, б — поперечный разрез. 1-опорные разгрузочные полки, 2-нижний каркас, 3-полки торцевые, 4-асбестовый картон, 5-бандаж со стойками, 6-проволочные полукольца, 7-сетка металлическая, 8-перлитотрепельная плита, 9-совелитовая плита, 10-матрац из перлитового

песка в оболочке из асбестовой ткани.

Для обеспечения одинаково доброкачественной изоляции цилиндров турбины вверху и внизу особое внимание должно быть обращено на плотность прилегания изоляции к нижней части цилиндра, отвисание изоляции снижает температуру нижней части цилиндра, так как протоки воздуха между изоляцией и низом цилиндра ведут к интенсивному охлаждению металла.

На рис. 25.1 показано крепление изоляции

книжней части цилиндра с помощью завернутых на резьбе в тело цилиндра на глубину 20 мм штырей диаметром 10 мм; к этим штырям, расположенным в шахматном порядке с шагом 250 мм, крепятся изоляционные плиты с помощью гаек и пластин 150х150х3 мм, такое крепление обеспечивает надежность и надлежащую плотность прилегания изоляции к низу цилиндра. Для крепления изоляции применяются также специальные каркасы с приваренными крючками для прикрепления проволоки, поддерживающей изоляцию, для крепления каркасов на цилиндре сверлятся специальные отверстия с нарезкой. Примером такой изоляции является изоляция ЦСД турбины К-200-130, продольный и поперечный разрезы которой (на участке с температурой 565° С) приведены на рис. 25.2.

После установки каркаса для крепления изоляции цилиндра, который состоит из четырех узлов (верхний полуцилиндр, нижний полуцилиндр, разъем и торцы), изоляция укладывается в три слоя: высокотемпературный слой толщиной 100 мм из перлитных плит или сегментов, средний слой толщиной 90мм из совелитовых плит и выравнивающий слой толщиной 300 мм из асбозурита. На участках с температурой ниже 565° С уменьшается толщина среднего совелитового слоя изоляции.

Укладка первого слоя изоляции производится по хорошо очищенной от окалины и ржавчины, просушенной, холодной и прогрунтованной мастикой поверхности. При наличии масляных пятен последние удаляются перед грунтовкой 10%-ной кальцинированной содой. Грунтовая мастика, накладываемая слоем 10—15 мм, изготовляется (по весу) из перлитного песка—20%, диатомита (молотого просеянного)—20%, жидкого стекла—57% и технического кремнефтористого натрия—3%.

При укладке каждого ряда плит или сегментов они должны быть плотно подогнаны одна

кдругой, прочно и надежно притянуты проволокой к корпусу, особенно в нижней части цилиндра и тщательно промазаны по стыкам указанной мастикой; при этом должна производиться естественная послойная просушка изоляции и каждый последующий слой должен перекрывать швы нижнего ряда.

Последний слой изоляции покрывается плетеной сеткой из оцинкованной проволоки; сетка дополнительно подтягивается к корпусу проволокой диаметром 8 мм. Неразъемные места изоляции следует обклеивать специальной хлопчатобумажной тканью. Места горизонтального разъема цилиндра изолируются матрацами из ас-

бестовой ткани АТ-6 с наполнением вспученным перлитовым песком или из стеклоткани с наполнением совелитом.

При разборке для ремонта и при сборке после ремонта турбины необходимо бережное отношение к изоляционному покрытию цилиндров, к металлическим каркасам и к обшивке из вороненой листовой стали, служащей для придания турбине красивого внешнего вида и предохранения изоляции турбины от механических повреждений.

25.5. ЗАЩИТНАЯ ИЗОЛЯЦИЯ ТРУБОПРОВОДОВ ДЛЯ ПРЕДОХРАНЕНИЯ ОТ КОРРОЗИИ.

Наружные поверхности трубопроводов пожарной и технической воды, проложенные внутри зданий, и таких элементов оборудования, как водяные камеры конденсаторов, корпусы насосов и баки холодной воды, в которых теплоносители имеют температуру ниже температуры окружающего воздуха, подвергаются отпотеванию и коррозии. Это явление, связанное с конденсацией влажного воздуха на холодных поверхностях трубопроводов и оборудования приводит, особенно в зимнее время, к сильной капели и образованию луж, загрязняющих помещения и оборудование цеха. Согласно ПТЭ эти трубопроводы с арматурой и фланцевыми соединениями должны иметь антикоррозийное покрытие и тепловую изоляцию.

Антикоррозийное покрытие обычно производится наложением растворенного горячего или холодного битума сплошным слоем по насухо вытертой поверхности труб. По слою битума накладываются скорлупы из торфоплит толщиной не менее 30 мм, которые плотно пригоняются к трубе и одна к другой, наклеиваются на нее с помощью битума и обертываются одним слоем рулонного материала (рубероид, толь) с обвязкой его проволокой. Для придания поверхности гладкого вида и укрепления поверхностного слоя производится цементная штукатурка (цемент и песок в отношении 1:3) или покрытие гипсом. Такие же покрытия и изоляция могут производиться специальной изоляционной массой в виде пробковых плит, шевелина и стекловойлока с последующим их покрытием гипсом или цементом. Эти изоляционные материалы обычно укладываются на специальной мастике (шеллаковая — смолистое вещество, казеиновая — клейкое вещество из молока и др.); такая приклейка к металлическим поверхностям создает большую плотность прилегания изоляции и позволяет избежать зазоров, где может скопляться влага, вызывающая ржавление металлических поверхностей и отставание изоляционного покрытия.

Кроме влагонепроницаемости, для повышения качества изоляции имеет большое значение и воздухонепроницаемость. Проникновение воздуха к поверхности трубопровода может происходить через неправильно выбранную изоляцию или через места ее повреждений; это приводит к насыщению изоляционного материала вла-

И

капитальный ремонт...4, 6, 46, 74, 78, 107, 160, 288, 303

колебания 13, 105, 106, 108, 113, 116, 118, 119, 121, 125,

Л

лабиринтовые уплотнения.58, 82, 91, 129, 191, 198, 199,

Н

прогиб вала... 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 103, 109, 199,

пружины27, 35, 36, 81, 105, 107, 113, 144, 145, 199, 202, 203, 205, 208, 234, 239, 242, 244, 245, 246, 249, 256, 262, 279, 280, 282, 307, 310

Р

радиальные зазоры .85, 125, 127, 128, 142, 144, 149, 192, 196, 197, 198, 204, 206, 207, 209, 211, 229, 251, 252,