2.4. Ремонт элементов котлоагрегата

2.4.1. Повреждения трубной системы котла

Увеличение диаметра труб. Диаметр кипятильных и экранных труб увеличивается в результате их перегрева при нарушении циркуляции котловой воды или отложении на их внутренней поверхности накипи или шлама.

При замедлении циркуляции воды в трубе образуется паровой мешок. Пар в значительно меньшей степени отводит теплоту от трубы, чем вода, в результате чего стенка перегревается и труба раздувается под воздействием давления. При полном прекращении циркуляции воды труба разрывается. Накипь и шлам на внутренней поверхности трубы также затрудняют отвод теплоты от нее, вследствие чего появляются раздутия или выпучивания.

В змеевиках пароперегревателей диаметр труб может увеличиться из-за засорения, уменьшения скорости движения пара, отложения накипи при забрасывании в пароперегреватель котловой воды. Чаще всего диаметр труб пароперегревателей увеличивается из-за ползучести металла вследствие длительного нагрева стенок труб до температур выше расчетных. Длительные и кратковременные перегревы труб до очень высоких температур вызываются местными повышениями температуры газов при нарушении нормальных режимов эксплуатации котла.

Износ (истирание) стенок труб. При увеличенных скоростях запыленного газового потока стенки труб подвергаются абразивному истиранию и становятся тоньше. Золовой износ труб происходит при факельном сжигании многозольного топлива главным образом в конвективных поверхностях нагрева – на кипятильных трубах, змеевиках пароперегревателей и водяных экономайзеров.

Наиболее интенсивный износ происходит в местах увеличения скорости и изменения направления потоков газов, а также в местах завихрений, в которых увеличивается концентрация золы. Места интенсивного золового износа надо искать в первую очередь у креплений труб и пламенных перегородок, манжет, крючков, хомутов, а также у неплотностей газовых перегородок, выступов обмуровки.

Трубы экранов, огибающие амбразуры, через которые выходит с большой скоростью поток угольной или сланцевой пыли, часто изнашиваются этой пылью. Стенки труб также изнашиваются при воздействии струй пара или его смеси с водой, вытекающих с большой скоростью из свища или трещины одной из труб. Также действуют струи пара из обдувочных аппаратов, если они установлены неправильно и струи пара омывают трубы. Кроме того, стенки труб изнашиваются от воздействия дроби, применяемой для очистки поверхности нагрева.

Золовой, пылевой и коррозионный износы стенок труб проверяют, вырезая участки труб или просверливая отверстия и замеряя толщину стенки.

Коробление и изгибы труб и змеевиков. Некоторые кипятильные и экранные трубы или их группы при эксплуатации изгибаются и выступают из общего ряда. Причиной этого чаще всего является зажатие камер, нижних барабанов или отдельных труб при проходе через обмуровку в результате отсутствия зазоров для их термического расширения. Трубы коробятся и изгибаются также из-за чрезмерного или неравномерного холодного натяга, допущенного при их установке, обрыва их крепления и нарушения нормальной циркуляции воды в котле.

Змеевики пароперегревателя коробятся в большей степени, чем отдельные трубы, вследствие обгорания и обрыва подвесок и выпадения дистанционных гребенок. Некоторые змеевики, а также их группы опускаются, выступают из общего ряда и даже переплетаются между собой, что способствует отложению золы и наруша­ет равномерность потока газов. Короблению змеевиков способству­ют чрезмерный или неравномерный натяг, допущенный при их установке, и наличие в газоходе отрезанных, но не удаленных зме­евиков.

Змеевики и трубы водяного экономайзера коробятся и выступа­ют из общего ряда в меньшей степени, чем змеевики пароперегре­вателя. Причинами коробления змеевиков труб водяного эконо­майзера являются недостаточная жесткость и смещение опор, а подвесных змеевиков – обрыв подвесок.

Коррозионные разъедания поверхности труб. На наружной и внутренней поверхностях труб в результате коррозионных процес­сов появляются оспины, язвины и раковины, которые могут превра­титься в свищи. Разъедания на наружной поверхности труб появля­ются чаще всего при сжигании сернистого топлива, на внутренней поверхности (особенно в змеевиках водяных экономайзеров) – от воздействия на металл кислорода и углекислоты, содержащихся в питательной воде. Химические процессы усиливаются с повышением давления и температуры. Наружные разъединения обнаруживают при осмот­ре труб после их очистки от шлака. Чтобы проверить, нет ли корро­зии на внутренней поверхности, вырезают участки труб из мест, в которых ее появление наиболее вероятно.

Механические повреждения чаще всего имеют вид вмятин и по­являются из-за падения на трубы тяжелых частиц твердого шлака или кирпичей обмуровки. Кроме того, при разрывах труб и попада­нии струи воды на соседние трубы они нередко искривляются. Воз­можно также повреждение труб во время ремонта в результате случайного удара инструментом или деталями разборных металличе­ских лесов.

Свищи в сварных стыках обнаруживаются, как правило, при экс­плуатации котла. При гидравлическом испытании перед ремонтом определяют только место течи. Чаще всего свищи появляются в водяных экономайзерах, причем преимущественно в первые меся­цы эксплуатации котла после его монтажа. Главными причинами образования свищей являются дефекты сварки – трещины, непровары, подрезы, шлаковые включения, поры, смещения труб, незаплавленные кратеры.