Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Дуб Б.И. Арматура трубопроводов высокого давления

.pdf
Скачиваний:
34
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
12.87 Mб
Скачать

головки, зажатого между двумя упорными шарикоподшип­ никами, имеется резьба, в которую ввинчивают сменную втулку с внутренним резьбовым или квадратным отвер­ стием. Перевод существующей арматуры, имеющей ручное управление, на управление при помощи 'Электропривода обычно связан с частичной реконструкцией верхней ее ча-

Рис. 1-63. Приводная головка с цилиндрическим зацеплением.

сти и заменой шпиндельного узла, так как в большинстве случаев конструкция ходовой части не удовлетворяет но­ вым требованиям, а длина резьбовой части шпинделя ока­ зывается недостаточной.

Взависимости от местных условий в кинематическую цепь того или иного привода дополнительно вводят короб­ ки перемены направления вращения или шарнирные узлы.

Вкоробке перемены' направления вращения (рис. 1-64)

69

- ж -

ГИС. 1-о4. Коробка перемены направления вращения.

7 шестерня; 2 — вал; 3 — корпус.

независимо от расположения задвижки или вентиля для обеспечения вращения шпинделя или гайки в требуемом направлении коническая шестерня, сидящая на двухопор­ ном валике, может быть установлена справа или слева от

консольной шестерни. Конструкция корпуса коробки пере­ мены направления вращения позволяет крепить ее в лю­ бом месте: на стене, кронштейне, потолке, колонке и т. д.

Электроприводы запорной арматуры, требующие доро­ гостоящих сигнальных устройств, концевых выключателей и т. п., в отдельных случаях можно заменить более про­ стыми пневматическими приводами (рис. 1-65). В этом случае открытие арматуры ограничивается упором шпин­ деля в стопорную планку. Силовым элементом привода

71

Рис. 1-66. Задвижка с

гидроприводом

рабочей

средой.

 

1— корпус;

2 —плунжер;

3 и. 9— поршневые

кольца;

4— прижимная

втулка; 5 —

пружина; 6 — шарик

диамет­

ром 10 мм; 7 — втулка; 8 —

диск; 10 — крышка;

11 и 12—

штуцеры; 13 — шпилька; 14 — переходник диаметром 68/40 мм; 15 — прокладка; 16 —

гайка;

17 — шайба; 18 — про­

кладка;

19 — кольцо; 20—

 

труба.

72

является пневматическая бормашина, при вращении кото­ рой возникает большой крутящий момент. Требуемая ско­ рость вращения шпинделя обеспечивается подбором ше­ стерен, насаживаемых на вал бормашины и шпиндель арматуры.

При централизованном управлении арматурой имеется необходимость применить электрические пусковые устрой­

ства, что резко снижает пре­

 

Паропровод собствен­

имущество пневмопривода, за­

 

ных нуand р~5-7ат

ключающееся

в

его

относи­

 

 

ЦК

 

тельной простоте.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вой

В качестве привода ходо­

 

 

 

 

части

запорной арматуры

 

 

 

 

можно применять также и са­

 

 

 

 

му рабочую

 

среду:

Соответ­

 

 

 

 

ствующие

и

конструкции

за­

 

 

 

 

движки

 

схема

действия

 

 

 

 

устройства

разработаны

ВТИ

 

 

 

 

для перегретого пара

с

пара­

 

 

 

 

метрами 300

ат и

650° С.

 

 

 

 

 

из

На рис.

1-66 показана одна

 

 

9702/68

конструкций

задвижки с

 

 

 

 

приводом ходовой части рабо­

 

 

 

 

чей средой,

а на рис. 1-67—

 

 

 

 

схема управления этой за­ Рис. 1-67.

Схема управления

движкой.

 

 

 

 

 

 

задвижкой

с

приводом

рабо­

 

Привод

задвижки осуще­

чей

средой,

 

 

/—задвижка;

2 — трехходовой вен­

ствляется

с помощью

неболь­

тиль; 3— вентиль Dy 10

мм.

шого трехходового

вентиля,

 

паровой > маги­

соединяющего полости над поршнями с

стралью собственных нужд электростанции.

под поршнем

 

Под действием

перепада давлений над и

тарелки затвора перемещаются в осевом направлении друг к другу и затвор начинает двигаться до полного открытия (или закрытия).

Тарелки как при открытии, так и при закрытии разгру­ жаются с помощью шариковых клапанов.

Вес задвижки значительно меньше обычного; она не имеет сальниковых уплотнений. В качестве указателя от­ крытия или закрытия задвижки служат два манометра. В крайних положениях задвижки один из манометров бу­ дет показывать давление рабочей среды, а другой—давле­ ние в магистрали собственных нужд электростанции.

ГЛАВА ВТОРАЯ

УСЛОВИЯ РАБОТЫ МЕТАЛЛА АРМАТУРЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

В табл. 2-1 —2-3 (Л. 9] приведены марки сталей, приме­ няемых для основных деталей арматуры высокого и сверхвысокого давлений, их химический состав и механи­ ческие свойства.

С повышением параметров пара значительно изменяют­ ся условия работы арматуры. Однако не все эти измене­ ния учитывались при создании первых образцов арматуры ввиду отсутствия опыта. Поэтому в первых образцах арма­ туры высокого давления при практической эксплуатации выявилось большое количество дефектов почти во всех де­ талях. Причинами дефектов были конструктивные и произ­ водственные недостатки, а также неправильная эксплуата­ ция арматуры.

С повышением параметров пара увеличиваются механи­ ческие усилия на отдельные детали и ухудшаются темпе­ ратурные условия работы арматуры; при высоких темпера­ турах изменяется прочность металлов (рис. 2-1). При по­ вышении температуры приходится считаться также с явле­ нием ползучести металла.

Как видно из рис. 2-1, углеродистые стали при темпера­

туре выше 450° С уже не

обеспечивают надежной работы

отдельных деталей и эти

детали приходится изготовлять

из жаростойких легированных сталей.

На рис. 2-2 приведены пределы текучести и ползучести для углеродистых сталей разных марок.

Пределы ползучести, приведенные на рис. 2-3, соответ­ ствуют нагрузке, которая при данной температуре вызыва­ ет скорость деформации 1,0 • 10“7 мм • ч.

74

Марки сталей, применяемых для арматуры высокого и

 

 

Таблица 2-1

сверхвысокого давлений

 

 

Внутрен­

 

 

 

 

 

ние дета­

 

 

 

Название среды и

Корпуса и крышки

ли, не ра­

Гайки

Шпиндели

Проклад­

ее параметры

ботающие Крепеж (шпильки)

ки

 

в усло­

 

 

виях

трения

Питательная вода

20Л (до 425° С);

Ст. 20

и

насыщенный

25Л (до 450 °C)

3X13

пар

высокого

 

 

и сверхвысокого

 

 

давлений

20МЛ (до 475° С)

 

 

Пар />=100 ат,

20МХЛ (до 510° С)

15ХМ

/=510° С

20ХМФЛ

12ХМФ

(530—540° С)

Пар /7=140 ат,

15Х1М1ФЛ (ЦВ1)

15Х1М.1Ф

<=570'С

12Х2МФБЛ (ЦЖЗ)

Пар />=230 ат,

1Х118Н12ТЛ

ЭИ694

/=610°С

1Х18Н9ТЛ

Х16Н13Б

 

 

 

 

ЛА-3 (литье)

 

Пар /7=300 ат,

ЭИ695 (поковка) ■■

ЭИ696

t=650° С

ЛА-1 (литье)

•—

ЗОХМА

Ст. 35

38ХМЮА

Ст. 10,08

28ХВФЦ

-—

35

и техни-

 

 

 

ческое

 

 

 

железо

(армко)

25Х2МФА (ЭИ10)

ЗОХМА (до 510° С)

38ХМЮА

_

28ХВФЦ (до 510° С)

28ХВФЦ

38ХВФЮА

38ХМЮА

38ХВФЮА — —

ЭИ723(ЦЖ4)

ЭИ10

ЭИ723 (ЦЖ4)

1Х13(Ж1)

ЭИ909

ЭИ909

ЭИ612

1Х14Н14В2МТ

4Х14Н14В2М

_

ЭИ572

(ЭИ257Т)

(ЭИ69)

 

 

ЭИ729(до 580° С)

ЭИ405

ЭИ729(до 580° С)

ЭИ612

ЭИ572

ЭИ405

_ г

ЭИ612

—■

Таблица 2-2

Химический состав сталей, применяемых

арматуры высокого и сверхвысокого давления

 

 

 

 

Химический

состав, %

Марка стали

 

с

 

 

 

 

 

Мп

Сг

Мо

20ХМ-Л (до 510° С)........................

 

0,15—0,25

0,5—0,8

0,4—0,6

0,4—0,6

20ХМФ-Л...........................................

 

0,18—0,25

0,4—0,7

0,9—1,2

0,5—0,7

25Х2МФА (ЭИ-10) до 530° С . .

0,22—0,29

0,4—0,7

1,5—1,8

0,2—0,3

28ХВФЦ (до 510° С)...................

 

0,24—0,32

0,4—0,7

1,6—1,8

0 15—0,25

38ХМЮА (до 530° С)...................

 

0,35—0,42

0,3—0,6

1,35—1,65

38ХФВЮА.......................................

 

0,35—0,42

<0,40

1,5—1,8

0,15—0,25

30ХМА (до 510° С).......................

 

0,25—0,38

0,4—0,7

0,8—1,1

15ХМ...............................................

.

0,09—0,16

0,4—0,7

0,8—1,1

0 4—0,6

12ХМФ..........................................

0,08—0,12

0,4—0,7

0,9—1,2

0,25—0,35

Ст, 10,08 (техническое

железо) .

До 0,15

До

 

 

 

0,14—0,20

0,35—0,65

1,10—1,5

 

15Х1М1Ф-Л (ЦВ1)...........................

 

0,4—0,7

1,0—1,2

12Х2МФБ-Л (ЦЖЗ)...................

 

0,10—0,16

0,4—0,7

2,0—2,5

0,7—1,0

ЭИ723 (ЦЖ4)...................................

 

0,20—0,30

0,5—0,8

2,1—2,5

0,9-1,1

15Х1М1Ф...........................................

 

0,08—0,15

0,4—0,7

0,9—1,2

1,0—1,2

1X13 (Ж1).......................................

 

==^0,15

<0,5

12,0—14,0

.—

1Х18Н12Т .......................................

 

0,08—0,12

1,0—2,0

17.0—18,5

1Х18Н9ТЛ.......................................

 

<0, 12

<2,0

17,0—20,0

 

ЛА-3..................................................

 

0,12—0,18

<1,0

13,0—15,0

1,8-2,2

ЭИ572 ...............................................

 

0,28—0,35

0,75—1,5

18,0—20,0

1,0—1,5

4Х14Н14В2М...................................

 

0,4—0,5

<0,7

13,0—15,0

0,25—0,40

ЭИ729 ...............................................

 

0,18—0,38

17,0—20,0 12,0—14,0

0;40—0,6

1Х14Н14В2МТ (ЭИ-257Т) ....

<0,15

<0,7

13,0—15,0

ЭИ405 ...............................................

 

<0, 12

<0,5

16,0—17,0

1,5-2,0

ЭИ694 ...............................................

 

0,07—0,12

1,0—2,0 13,0—15,0

 

Х16Н13Б (ЭИ773)............................

 

0,07—0,12

0,8—1,7

15,0—17,0

 

ЭИ695 ...............................................

 

0,07—0,12

1,0—2,0

13,0—15,0

 

ЛА-1..................................................

 

<0,16

<0,7

14,0—16,0

1,8-2,2

20-Л...................................................

 

0,17—0,25

0,35—0,65

<0,3

 

25-Л...................................................

 

0,22—0,3

0,35—0,65

<0,3

 

20М-Л...............................................

 

0,15—0,25

0,5—0,8

<0,3

0,4—0,6

Ст. 35...............................................

 

0,3—0,4

0,45—0,7

3X13 (ЖЗ).......................................

 

0,25—0,34

<0,6

12,0—14,0

 

Ст. 20...............................................

 

0,17—0,25

0,35—0,65

 

 

ЭИ909 ...............................................

 

0,18—0,25

0,25—0,5

1,0—1,3

0,8—1,2

76

 

 

 

 

 

V

W

Nb

Другие легирующие

элементы

 

<о,з

0,2—0,35

<0,3

■—

0,15—0,3

<0,4

0,15—0,3

0,5—0,8

Zn 0,12—0,20

 

<0,4

Al 0,75—1,20

0,10—0,20

0,20—0,40

—.

Al 0,4—0,7

_

<0,4

<0,3

0,15—0,3

_

<0,3

 

 

0,15—0,25

_

<0,3

0,2—0,35

<0,3

Nb 0,25—0,50

0,3—0,6

0,15—0,25

——

_

<0,6

11,0—13,0

Ti 0,3—0,65

 

 

8,0—11,0

Ti<=0,8

0,4—0,6

1,3—1,8

13,0—15,0

Ti 0,1—0,3

 

 

 

Nb 0,3—0,5

1,0-1,5

8,0—10,0

Nb 0,2—0,5

 

 

 

Ti 0,2—0,5

2,0—2,75 13,0—15,0 —

0,5—0,8

2,0—2,75

0,5

Ti 0,4—0,6

 

13,0—15,0

12,5—14,5

Nb 0,8-1,2

 

 

14,0—17,0

Nb 0,9—1,3

 

 

12,0—14,0

Nb

 

 

 

до 1,2

2,0—2,75

18,0—20,0

Nb 0,9—1,3

 

0,8—1,2

140—16,0

Co 2,8—3,2

 

 

 

Ti 0,15—0,35

_

_

<0,3

_

_

<0,3

<0,3

_

<0,6

0,7—1,0

<0,6

1

77

Марка стали

20-Л

25-Л

20М-Л

Ст. 35

Ст. 20

3X13

20МХ-Л

20ХМФ-Л '

25Х2МФА

28ХВФЦ

Механические свойства сталей, применяемых для

Механические свойства при 20° С (не менее)

Предел теку­ чести, кг/мм2

Предел проч­ ности, кг/мм2

Относитель­ ное удлине­ ние, %

Сужение, %

Ударная вяз­ кость, К2’М/СМ2

22

42

23

35

5,0

24

45

19

30

4,0

24

47

16

28

5

35

55

18

45

5

25

41

25

55

5,5

65

85

12

40

3,5

27

47

16

28

3

32

50

14

30

3

80

90

17

65

8—10

80

100

10

45

8

Длительная проч­ ность при 100 000 ч работы

,

 

 

Температура

°C

к

 

 

5?

 

 

3

_ _

450

9

475

6

5003,6

47026

510 14,2

550 6,0—6,5

520

13,5

540

10

550

8,5

500

2,1

550

5,7

Т а б л и ц а 2-3

арматуры высокого и сверхвысокого давлении

Предел ползу­

 

Релаксационная стойкость

 

 

 

чести при ско-

°C

 

 

 

рости 10"5%

 

Времяработы, ч

Конечноена­

Режим термической обра-

Температура, °C ..

£

Температура,

Напряжение начальное, !кг'мм2

пряжение, ?мм!кг

 

арматуры

 

 

 

 

 

 

огки для деталей

---------

 

 

 

 

 

Нормализация

при тем-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пературе У2и° с,

отпуск

 

 

 

 

 

 

при температуре

620—

 

 

 

 

 

 

690° С

 

нормали-

 

 

 

 

 

 

Отжиг или

 

 

 

 

 

 

зация

при температуре

 

 

 

 

 

 

900° С,

отпуск

при

тем­

пературе 620—680° С

 

 

 

__

.—

То же

 

от

темпера-

400

12

 

 

 

 

 

Закалка

 

 

 

 

 

туры 840—860° С,

отпуск

 

 

 

 

 

 

 

при

температуре

560—

 

 

 

 

 

 

 

620° С

 

 

 

 

 

400

10

300

15

10 000

9,6

Нормализация при тем­

пературе 920° С,

отпуск

5

400

12

10 000

6,8

450

1

000

6,0

при

температуре

600

 

500

2,5

450

10

 

650° С

 

 

 

 

 

450

8,4

450

25

5 000

6,8

Нормализация при тем­

пературе

1

000—1 020

С,

 

 

 

20

5000

6,4

 

!

450

15

5 000

4,6

отпуск при

температуре

 

600—650° С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

темпера-

470

16,2

 

 

 

 

Отжиг

при

 

 

 

 

туре

880—890° G

 

 

510

6,6

—-

 

Нормализация

при тем­

550

2,9

 

 

пературе

890—910° С

и

 

 

 

 

 

 

 

отпуск

при температуре

 

 

 

 

 

 

 

640—660° С

 

норма­

520

9,5

 

Гомогенизация,

 

лизация и

отпуск

 

 

 

 

 

540

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500

8,0

500

15,0

10 000

3,8

Закалка

от

темпера­

7,2

туры 925° С,

отпуск

при

 

3,1

 

25,0

10 000

температуре 650° С

 

 

 

 

35,0

10 000

9,4

 

 

 

 

 

 

 

_

Закалка

при

темпера-

 

 

у

 

 

 

 

туре 890° С,

отпуск

при

 

 

 

 

 

 

температуре

625—650° С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

79

78

 

Механические свойства при 20° С (не менее)

Длительная проч­

 

ность при 100 030 ч

 

Пределтеку­

,честикг[мм2

Пределпроч­ /.кг,ностиим2

Относитель­ удлиненое­ ,ние%

,Сужение%

вязУдарная­ ,кость см/м-кг2

работы

Марка стали

Температура, °C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

38ХМЮА

85

100

15

50

9

38ХВФЮА

75

90

10

45

9

ЗОХМА

60

75

19,5

79

19

350

7,7

15ХМ

30

45—55

18

45

7

500

14,0

 

 

 

 

 

 

540

8,0

12ХМФ

30

50

20

55

5,0

560

10,0

 

 

 

 

 

 

580

8

Ст. 10

18

32

31

55

15X1 ЛИФ-Л

35

50

12

30

3,0

570

8—9

(ЦВ1)

 

 

 

 

 

 

 

12Х2МФБ-Л

32

50

16 35

3

570

7,5—8

(ЦЖЗ)

 

 

 

 

 

 

ЦЖ4

78

89

16,9

48,8

12,0

550

12,0

(ЭИ723)

80

Предел ползу­ чести при ско­ рости 10*s %

,

 

Температура °C

£

 

3

450

7,85

500

3,4

■—'

500

7,0

550

3,5

500

8,0

540

5,0

560

9,0

580

6,0

Продолжение табл. 2-3

Релаксационная стойкость

°C

Температура,

Напряжение начальное, KZjMM2

Время ты, ч рабо­

450

25

5 000

450

15

5 000

500

20

5 000

450

26

10 000

—•

на­

 

Режим термической обработ­

 

,

ки для деталей арматуры

Конечное

пряжение

кг/мм2

1

 

 

Закалка, отпуск

Закалка от темпера­ туры 900—950° С, от­ пуск при температуре

600—650° С

9,0 Закалка от темпера-

5,3 туры 869—880° С, отпуск

4,4 при температуре 650° С

9,5 Нормализация при тем­ пературе 900—920° С, от­

пуск при температуре

630—650° С

— Нормализация при тем­ пературе 980—960° С, от­ пуск при температуре

740—760° С

— Нормализация при тем­ пературе 930° С

570

5

Гомогенизация при тем­

 

пературе

 

1 040° С,

нор­

 

мализация

при

темпера­

 

туре 990° С со скоростью

 

1 000° С/ч

 

до

600° С,

от­

 

пуск

при

температуре

 

720° С в

течение 1—2 ч

570

5

Гомогенизация при тем­

 

пературе

 

1 090° С, норма­

 

лизация

при

температу­

 

ре

1

040° С со

скоростью

 

1 000° С/ч до

500° С,

от­

 

пуск

при

температуре

 

770° С

 

 

 

 

550

6,5

550

30—35

8—10

7—8

Нормализация при тем­

 

 

520

25—30

тыс.

9—10

пературе

1 030—1 050° С,

 

 

 

 

9—10

 

нормализация при темпе­

 

 

 

 

тыс.

 

ратуре

950—970 ° С, от­

 

 

 

 

 

 

пуск

при

температуре

 

Дуб б,

 

 

 

 

680° С в течение 6 ч

6

и

 

 

 

 

 

8!

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ