(Стрелками показаны места непроваров).
Вторым столь же жестким узлом котла является сварное соединение форсуночного патрубка 2 (Рис. 4 .70) с топочной камерой 1. Технологический дефект сварного шва (непровар) в таком соединении и развитие коррозионной усталости привели к взрыву котла VX125 на плавбазе «Северный полюс» 15 мая 1984 г. (3 - днищевое кольцо).
Рис. 4.71 Термоусталостное расстрескивание парообразующей трубы (а) водотрубного котла и форсуночного патрубка (б) огнетрубного котла.
Термоусталостное растрескивание очень часто наблюдается в местах соединения форсуночных патрубков и смотровых труб (Рис. 4 .71) с топочными камерами огнетрубных и огнетрубно-водотрубных котлов. Характерным недостатком этих узлов является наличие выступающего свободного конца патрубка, металл которого подвергается циклическому нагреву до 600-700 °С и охлаждению до 150-200 °С (при работе котла в режиме включено - выключено). В результате термоциклирования и структурных превращений в металле при высоких температурах на торцах патрубка появляются усталостные продольные трещины.
Повреждения из-за конструктивных и технологических недостатков и нарушений правил технической эксплуатации котлов. Особенно отчетливо конструктивные недостатки проявились в повреждениях утилизационных котлов с принудительной циркуляцией прямоугольной компоновки с оребренными змеевиками типа AKSR на судах типов «Художник Сарьян», «Астрахань» и др. Наиболее существенными конструктивными недостатками этих котлов являются:
отсутствие перегородки в пароводяном коллекторе, приводящее при работе одной секции к забросу пароводяной смеси в змеевики отключенной секции; вследствие упаривания воды здесь образуются накипные пробки (Рис. 4 .72), удалить которые практически невозможно;
подвод газов к приемной камере котла снизу (а не сбоку), что препятствует очистке наружной поверхности змеевиков;
отсутствие средств химической очистки котла с газовой стороны, а также технических средств контроля температуры дымовых газов за котлом.
Два последних недостатка котла при наличии оребрения змеевиков обусловливают сильное и быстрое загрязнение отложениями золы ипродуктами неполного сгорания топлива (сажей, частицами кокса и каплями масла), возгорание которых может явиться причиной пожара (как это произошло в 1986 г. с утилизационным котлом теплохода «Улан-Батор»). Вероятность возгорания отложений в УК на этих судах значительно выше из-за того, что фирмой-изготовителем главного двигателя K5SZ70/125BL установлен повышенный удельный расход цилиндрового масла (1,4-1,5 г/кВт-ч), а инструкция по эксплуатации утилизационного котла рекомендует останавливать циркуляционный насос сразу же после вывода УК из действия. Отмеченные конструктивные недостатки УК при отсутствии охлаждения змеевиков во время работы главного двигателя на малых нагрузках и на маневрах и наличии в отложениях продуктов неполного сгорания топлива и масла и являлись причиной многочисленных возгораний сажи в УК на судах серии «Астрахань» (в том числе пожара на теплоходе «Улан-Батор»).
Рис. 4.72 Отложения накипи на выходных участках парообразующих змеевиков утилизационного котла типа AKSR.
Интересно отметить, что вспомогательные котлы типаESH, которыми оборудованы суда этой серии, также имеют существенные конструктивные недостатки, обусловливающие низкую надежность процессов циркуляции в экранных контурах, что послужило причиной многочисленных повреждений экранных труб (особенно заднего экрана).
Грубые нарушения правил технической эксплуатациикотельных установок также могут послужить непосредственными причинами повреждений элементов судовых котлов, что убедительно подтверждается опытом их эксплуатации: более 75 % аварий обусловлены именно нарушениями инструкций по обслуживанию; более того, 95 % упусков воды, приводящих к серьезным авариям котлов, происходят по вине обслуживающего персонала, нарушающего (по незнанию или умышленно) правила технической эксплуатации котлов.
Наиболее показательным в этом отношении можно считать взрыв утилизационного котла на танкере «Алиот» в 1973 г. из-за неисправности предохранительного клапана. При расследовании аварии выяснилось, что механики «не знали» о существовании предохранительного клапана, который с момента постройки ни разу не проверялся, в результате чего тарелка была прочно заклинена в гнезде слоем накипи и ржавчины. В то же время механики, которым доверено ежегодное освидетельствование утилизационного котла, предъявляли инспектору Регистра ложный акт освидетельствования, в котором указывалось, что предохранительный клапан проверен подрывом и отрегулирован.