книги из ГПНТБ / Тордуа, Г. А. Машины и аппараты целлюлозного производства конспект лекций

плитка, толщиной 40, мы, пропитанная фурановой смолой.

Примечание. По п.7 возможна также установка керамической плитки толщиной 40 ии. По п,4 возможно сохранение старого рабочего слоя керамических плиток £=**0 мм, в слу­ чае приспособления старого варочного котла к работе на растворимых основаниях (см.рис.37 ).

Преимущество бимѳталических котлов перед обмурованными оче­ видно, однако биметаллические котлы с плакирующим слоем из стали

избегать образования гипса на стенках котла. Какова будет корро­ зионная стойкость планирующего слоя из стали 0П7НІ6МЗТ,покажет опыт эксплуатации котлов.

Влияние различных факторов на стойкость футеровки варочных котлов

На долговечность работы футеровки варочных котлов влияют разнообразные производственные факторы:

металл корпуса и его конфигурация, правильно выбранная и обоснованная схема антикоррозионной

защиты котла , качество футѳровочных материалов и монтажных работ,

условия пуска и эксплуатации варочных котлов.

■ Металл корпуса котла и его конфигурация

Для проектирования защитной футеровки варочного котла метод соединения стальных листов имеет важное значение.

Качество и толщина стальных листов для корпуса котла, а так­ же марка стали регламентированы специальными указаниями Госгортех­ надзора.

ка испытывает напряжение и, если оно превышает норму, на керамике футеровки обнаруживаются трещины.

- 60 -

Значение участвующих в формуле величин известно , см. § Ч.

Выбор охаян зашиты корпуса варочного котла.

• Выбор схемы защиты корпуса варочного котла производится исхо­ дя из следуощия услови*:

а) метода проведения варочного процесса, т.е. химического состаадагреосивной среды,

б) специфики футеровочМых материалов.

Часто при помощи толстостенной бетоноплиточной футеровки исправля­ ет дефекты корпуса варочного котла. Такие случаи известны в за­ рубежной и отечественной практике.

Толщина обмуровки в нормах на монтаж оборудования, утвержден­

ных Министерством бумажной и деревообрабатывающей промышленности

СССБ в 1952 г,, была предусмотрена для бетоноплиточной футеровки

/КУША/ пріГ‘блѳдуювдх ^ограничениях :

I. При диаметре варочного котла 0,9 общая толщина обмуро составляет 105 мм* Ив них' цеыѳнтно-иамотный слой-ІЮ мм и слой керамических плиток-35 мм.

Стало быть, при проектировании футеровочной защиты нужно считаться с диаметром варочного котла способом соединения котельных листов /сварка или клепка/ и видом варочной кислоты / кальциевое или растворимое основание/,

В шведоког-финской схеме толщина футеровки не зависит от диа­ метра варочного котла и метода соединения котельных листов. Раз­ ница между отдельными схемами обусловлена только видом основания варочной кислота* В рабочем слое футеровки применяется как керами­ ческие* так и угольные плитки.

Качество футеровочный материалов

Износ плиток во йрѳыя работы в варочном котле зависит, в основном, от эрозионного влияния содержимого котла во время варки, напряжений, возникающих при нагреве футеровоЧкого комплекса, - температурных перепадов, набужания и изменения химического состава жераыжки.

Рабочий слой керамических плиток, часто называемый иэнашиваг-

щимся, воспринимает на себя все коррозионные и эрозионные воздей­ ствия и является сменяемым элементом футеровки.

ским данным, при двухслойной футеровке по европейскому способу коэффициент набухания среднего слоя плиток составляет 0,001, а рабочего слоя - 0,002.

Наличие в керамической плитке или силикатном растворе амор^ой кремниевой кислоты вызывает в основном ее Набухание, поэтому уголь­ ные плитки не набухают.

После 15002000 часов нахождения керамики в варочном котле набухание сильно замедляется, начинает сказываться постепенное загипсование пор в керамике.

При растворимых основаниях возможность медленного роста набу­

и особенно крутой подъем кривой наблюдается в течение первых 20 варок. Это обстоятельство и используется при европейском способе футеровки в период ввода свежефутерованного варочного котла в эксплуатацию.

В замазках на основе фенолформальдегидных и фурановых смол, процессы набукания также происходят весьма йнтѳноивно. При этом интенсивность набухания зависит от метода сГтвёрдѳнйя эамазки.

В настоящее время у нас и за рубежом поотавлѳй’вопрос о ре­ гулировании набухания футѳровочных материалов. В США применяют специальные добавки для повышения набухания портлаядцѳментнокварцевых растворов до 0,3$.

За последние 15-20 лет многие исследователи изучали я опре­ деляли положительные и отрицательные стороны набухания.

Врезультате установлено:

1.Набухание в среде варочного процесса является для всех футѳровочных ыатѳриалов, кроме угольных плиток, явлением неизбеж­ ным.

2.Набухание обеспечивает весьма важное и нужное остаточное напряжение или предварительное напряжение в футеровочном комплек­ се, т.ѳ. вызывает в футеровке сжатие, а в стальном корпусе - напряжение на растяжение.

3.Положительное значение набухания состоит в том, что оно позволяет футеровочному слою безопасно преодолевать переменные

-63 -

факторы, стремящиеся вызвать растрескивание элементов футеровки или оіслоения их.

Отрицательным, т.е. опасным, набухание становится тогда, когда величина вызванного им предварительного напряжения делается настолько большой, что общая сумма напряжений /набухание плюс дав­ ление плюс температура/ начинает превышать предел прочности на сжатие футеровочных материалов или создает опасное раотягивающее напряжение в корпусе варочного котла. Превышение этих пределов

5 . Набухание футеровочных материалов поддается регулировании, требующему специального изучения. Особенно это относится к синте­ тическим материалам / фурановые замазки и т.п./, которые при при­ менении неудачного метода их отвердения могут вызвать резкий реет набухания. Следует одновременно учитывать, что синтетические за­ мазки обладают повышенным коэффициентом термического расширения,

и отступление от элементарных норм эксплуатации /пргмывка холодней водой, сквозняки и т.п./ могут усугублять отрицательные явления, вызываемые чрезмерным набуханием.

7. Вследствие постепенного увеличения набухания во времени установлен порядок ввода варочного котла в эксплуатацию методом постепенного и медленного подъема температур, предварительной глубокой окисловки и т.п. мероприятий, обеспечивающих создание в свехеизготовленной футеровке достаточного предварительного напря­ жения.

Условия пуска и эксплуатации варочных котлов.

После окончания (футеровки котлы пускаются в эксплуатацию по отрого определенной инструкции.

При эксплуатации варочных котлов следует соблюдать определеп­ ные нормы, защищающие футеровку от возникновения в ней чрезмерны:-, и опасных напряжений.

После значительного перерыва или ремонта ввод котла в эксплуатацию следует проводить по специальному замедленному графику, чтобы іег.л вое расширение обмуровки соответствовало расширению корпуса котла. Варочные котлы в рабочие периоды должны быть защищены от резких охлаждений корпуса и, тем более, от сквозняков. Оконные проемы должны быть всегда застеклены. Запрещается обмывать стены горячего варочного котла снаружи холодной водой. После выдувки или вымышс

За последнее время состояние корпуса обмурованных варочных котлов проверяет методом УЗД а МПД. Проверкой установлено, что значитель­ ное количество котлов имеет дефекты в виде трѳщан в накладках заклепочного ива корпуса, а также дефекты коррозионного характера. Примером первого вида дефектов может служить состояние корпуса варочных котлов Светогорского ¥ Выборгского ЦБК.

Ознакомление с материалами проверки состояния корпуса варочных котлов методов УЗД и МПД.показывает*

1.Поражение накладок трекинами с внутреннее стороны распро­ странено на значительное протяженности как в вертикальных,так и горизонтальных заклепочных явох. Трещин иыев? одинаковые конфигу­ рации в разине глубины между соседними заклепками первого ряда заклепок ива,

2.Проведение в 26 местах, против заклепочного ива, вырубки, обмуровки и проверки состояния основного неталла методом УЗД н Ш1Д,

показывает, что трещины в основном металле корпуса котла отсутствует. 3. Данных о динамике развитія трещин на рассмотренных материа­

лах нет.

Корпус котла выполнен из листовой стали толщиной 30 мм, а нак­ ладки - 32 ми, т.в. увеличение толщины накладки составляет 6,6$. Конструкция корпуса котла выполнена с плавным переводом циллиндрической части к конической, Прк такой конструкции котла наибольшіе трещины от внутреннего давлѳвия могли возникнуть лишь в нижних вер­ тикальных ивах цилиндрической части котла, где за счет столба жид­ кости вапркжемв в металле увеличивается на 8-10$, а в яьах гори­ зонтальной к сферической частей котла вообще трещин не должно быть (при отсутствии коррозин), так как на этих швах возникает растягиваящие напряжения в два раза меньше, чем в вертикальных швах ци­ линдрической части котла.

Вышеизложенное показывает, что причиной возникновения трещин ие является повиванве давления в котле. Основной причиной возник­ новения ■ рзвитяя трещин в материале корпуса обмурованных котлов следует считать быстрый нагрев обмуровки охлажденного котла. В рѳяукьтате возникает э металле корпуса чрезмерные дополнительные раѳтягивавщяе напряжения, одинаковые по величине ках тангенциальном,

так в продольном в меридиальннх направлениях. Этим в объясняется на­ личие греюга іа ex ивах котла независимо от их места расположения. Вовиикновеиия и развитие трещин в корпусе котла способствует также факторы; I) охлаждение корпуса нагретого котла сквозняками,особенно в зимнее время. 2) гидравлические удары, 3) снижение механических свойств в результате старения материала, Ц) коррозионный фактор,

I реи н ы I одно* »оне ||(t В раддадкр * Я PP*PBHQM металла, по-види- ѵому не Вов***«*, тр* как прокеход»? умдиченяе зазора (еач.и-а) между кромкам* осер»нм? лнетов корпуса на величину пластической деформация накладки. Эта подтіеридавтс* отсутствием треушн * теле

ном слое корпуса, в накладке ива трещн не должно возникать, так как олагодарл пластической деформации основного металла, компен­ сируется Тепловая деформация обмуровка на участке ива,

При данных конструкциях ваклепрчяых швов, толщине накладки и основного материала корпуса котла, можно предполагать отсутствие трещин в основном металле корпуса заклепочного шва. На нахладку действует рястягиваящие уоилня и нвгйбавщий момент, а на основной металл равіягмваещив усилия. Кроме того, айва плаотнчеокой деформацей материала накладки ограничивается внряной для вертикальных ■вов цидікдричеоиоі чаотн котла ІОО мм (расстояние между осями первого рада яаклеяек), а для остальных вио» - 85 мм. для основно­ го материала заклепочного яка иона деформации практически не огра­

ничена (по Длине онруякоОТИ н м по высоте до следующего ява). Та­ ким образом самым * умк м # местом образования олаоных трещин и вероят­ ным местом разрыва ворпуоа котла являетоя накладки в воне между первыми рядам* Ы ы ш П о * , заклепочного яка.

Приведенный анализ пазволит найти способ ремонта корпуса

котла ДЛЯ ородяанкя Срока кх эксплуатаций. В каждом отдельном слу­ чае« при обнаружений трещн в корпусе обмурованных котлов, анаяив образованал трещин следует Производить с учетом условия вксплуатацяж, коиетруктйзнах параметров котла и характера трещн, Следует ОТМетЖТН, что ПримеН8ЯІЗ бакдаххроваквяобтягивание цилиндрической части хотла стальным тросом, снимет вероятность взрыва котла,од­ нако ойо имеет еущвстйевяма недостатки, а именно: 1) 8 местах рас­ положения ітуцврев цилиндрической части котла банд&лированне от­ сутствует * 2) Горніойтадьнне яви цилиндрической част« і яви, расaeXetetome В сферической и конической частях корпуса котла, баядатвровайя* яе нодАйте*.

Воимгігнстео иотлоы снабжены сйстемой подогрева н циркуляции вярвчжого реагента /сульфитные а сульфатные котлы/, циркуляция марочного реогЖжгй Выращивает температуру и концентрацій варочно-

- 68"-'