РД 34.15.027-93, часть 10
- часть 1
- часть 2
- часть 3
- часть 4
- часть 5
- часть 6
- часть 7
- часть 8
- часть 9
- часть 10
- часть 11
- часть 12
- часть 13
- часть 14
- часть 15
- часть 16
- часть 17
- часть 18
- часть 19
- часть 20
- часть 21
закрепить горячий спай термоэлектрического преобразователя (ТП) на поверхности трубы согласно требованиям подраздела 15.5 и подключить его к регистрирующему прибору;
установить и закрепить нагреватель на трубе;
присоединить к нагревателю токоподводящие провода от источника питания;
установить и закрепить тепловую изоляцию;
включить источник питания и провести нагрев по заданному режиму.
После установки нагреватель закрывается теплоизоляционным матом или асбестовой тканью и закрепляется проволокой или асбестовым шнуром; толщина теплоизоляции в зоне нагрева должна быть не менее 40 мм, ширина - на 400-500 мм больше зоны нагрева (в каждую сторону от шва); при отрицательной температуре окружающего воздуха толщина теплоизоляции должна быть увеличена в 1,5-2 раза.
15.4.13. Нагрев стыков может производиться с помощью двух или трех поясов ГПЭС, схемы размещения которых даны в табл. 15.7 в зависимости от диаметра труб и положения стыка.
Таблица 15.7
Порядок размещения поясов электронагревателя ГПЭС (ГЭН)
на нагреваемых стыках труб
Положение сварного стыка |
Диаметр нагреваемых |
Схемы размещения поясов |
Расстояние, мм |
|||
|
труб, мм |
|
А |
Б |
В |
Г |
Вертикальное |
108-194 |
|
20 |
- |
- |
- |
|
219-245 |
|
|
30 |
25 |
- |
|
260-273 |
|
|
35 |
30 |
- |
|
|
|
20 |
50 |
40 |
- |
|
300-325 |
|
60 |
50 |
- |
|
|
377 |
|
|
70 |
60 |
- |
|
426-465 |
|
80 |
70 |
- |
|
|
530-630 |
|
|
90 |
80 |
- |
|
720-820 |
|
100 |
90 |
- |
|
|
1020 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Горизонтальное |
108-300 |
|
|
|
|
|
|
325-1020 |
|
|
- |
10-15 |
|
|
|
|
|
|
- |
15-20 |
Пояса должны быть плотно прижаты к трубе и надежно закреплены. Толщина теплоизоляции на стыке должна быть равномерной по всей поверхности нагреваемого участка. Технологические параметры термообработки с помощью ГПЭС приведены в табл. 15.8.
Таблица 15.8
Параметры термообработки с помощью проволочных электронагревателей
сопротивления ГПЭС
Марка электронагревателя |
Наружный диаметр нагреваемой трубы, мм |
Общее число параллельно включаемых секций |
Ширина пояса нагревателя, мм, |
Число витков в поясе
|
ГПЭС-168 |
159-168 |
1 |
160 |
20 |
ГПЭС-219 |
219 |
2 |
100 |
25 |
ГПЭС-273 |
273 |
2 |
100 |
30 |
ГПЭС-426 |
426 |
4 |
80 |
44 |
ГПЭС-630 |
630 |
4 |
80 |
64 |
Марка электронагревателя |
Ориентировочные электрические параметры нагрева |
|
||
|
ток, А
|
напряжение, В
|
потребляемая мощность, кВт
|
Масса нагревателя, кг |
ГПЭС-168 |
100-120 |
40-48 |
4-6 |
7,5 |
ГПЭС-219 |
200-240 |
33-38 |
6,5-9 |
11,0 |
ГПЭС-273 |
200-240 |
39-45 |
8-11 |
13,0 |
ГПЭС-426 |
600-720 |
22-29 |
13-21 |
16,4 |
ГПЭС-630 |
600-720 |
32-42 |
19-30 |
22,0 |
Электронагреватель комбинированного действия (КЭН)
15.4.14. Секции КЭН необходимо устанавливать в положение, указанное в табл. 15.9 и 15.10.
Таблица 15.9
Размещение секций КЭН на вертикальных стыках труб
Размеры нагреваемого стыка труб, мм |
Схема установки |
Марка электронагревателя |
Общая ширина |
|||||||||
|
|
КЭН-1 |
КЭН-2 |
КЭН-3 |
намот- |
|||||||
|
|
расстояние, мм, не более |
ки, мм, |
|||||||||
диаметр |
макси- мальная толщина стенки |
|
Д |
Е |
Ж |
Д |
Е |
Ж |
Д |
Е |
Ж |
не менее |
До 108 |
10 |
|
20 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
250 |
108 |
25 |
|
- |
- |
- |
20 |
- |
- |
- |
- |
- |
400 |
133-219 |
25 |
|
20 |
20 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
250 |
|
40
|
|
- |
- |
- |
20 |
20 |
- |
- |
- |
- |
400 |
219 |
70 |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
20 |
- |
- |
650 |
245-325 |
25 |
|
- |
25-50 |
30-40 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
250 |
|
40 |
|
- |
- |
- |
- |
25-50 |
- |
25-50 |
- |
- |
400 |
|
41-70 |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
25-50 |
30-40 |
- |
650 |
377-426 |
40 |
|
- |
- |
- |
- |
- |
50-60 |
|
50-60 |
- |
400 |
|
41-70 |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
50-60 |
- |
650 |
465 |
40 |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
60-70 |
- |
400 |
|
41-70 |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
60-70 |
50-60 |
650 |
530-630 |
40 |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
65-70 |
400 |
|
41-70 |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
65-70 |
650 |
720 |
40 |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
75-80 |
400 |
|
41-70 |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
75-80 |
650 |
Таблица 15.10
Размещение секций КЭН на горизонтальных стыках труб
-
Рис. 1
Рис. 2
Рис. 3
Рис. 4
|
Марка электронагревателя |
|
||||||
Размеры нагреваемого стыка труб, мм |
КЭН 1 |
КЭН-2 |
КЭН-3 |
Общая макси- мальная |
||||
Диаметр |
Макси- мальная толщина стенки |
номер рисунка |
макси- мальное расстояние К, мм |
номер рисунка |
макси- мальное расстояние К, мм |
номер рисунка |
макси- мальное расстояние К, мм |
ширина намотки, мм |
До 108 |
11 |
1 |
10-15 |
- |
- |
- |
- |
250 |
108 |
25 |
- |
- |
1 |
10-15 |
- |
- |
400 |
133-219 |
25 |
1; 2 |
10-15 |
- |
- |
- |
- |
250 |
|
40 |
- |
- |
1; 2 |
10-15 |
- |
- |
400 |
219 |
70 |
- |
- |
- |
- |
1 |
10-15 |
650 |
245-325 |
25 |
2; 3 |
10-15 |
- |
- |
- |
- |
250 |
|
40 |
- |
- |
2 |
10-15 |
1 |
10-15 |
400 |
|
41-70 |
- |
- |
- |
- |
1; 2 |
10-15 |
650 |
377-426 |
40 |
- |
- |
3 |
10-15 |
2 |
15-20 |
400 |
|
41-70 |
- |
- |
- |
- |
2 |
15-20 |
650 |
465 |
40 |
- |
- |
- |
- |
2 |
15-20 |
400 |
|
41-70 |
- |
- |
- |
- |
2; 3 |
15-20 |
650 |
530-630 |
40 |
- |
- |
- |
- |
3 |
15-20 |
400 |
|
41-70 |
- |
- |
- |
- |
3; 4 |
15-20 |
650 |
720 |
40 |
- |
- |
- |
- |
3 |
15-20 |
400 |
|
41-70 |
- |
- |
- |
- |
3; 4 |
15-20 |
650 |
Примечание. К - расстояние между осями шва и КЭН.
15.4.15. Для обеспечения равномерного распределения температуры по периметру сварного соединения и креплений секций КЭН на трубах используются те же способы, что и при применении ГПЭС (ГЭН).
При установке КЭН секции должны наматываться обязательно одинаково (по часовой или против часовой стрелки); не следует накладывать витки один на другой. Размеры теплоизоляции должны соответствовать п. 15.4.12.
15.4.16. Секции, установленные на одном сварном соединении, должны подсоединяться к источнику питания, как правило, параллельно. Допускается последовательное соединение двух-трех секций нагревателя КЭН-1 и двух секций нагревателя КЭН-2.
15.4.17. Для термической обработки сварных соединений труб больших диаметров (1020 мм и более) могут быть использованы нагреватели ГЭН и КЭН-4. Для уменьшения теплоотвода из зоны нагрева и снижения перепада температуры по толщине стенки необходимо использовать следующие технологические приемы:
увеличивать зону нагрева сварных соединений путем установки на наружной поверхности труб дополнительных поясов ГЭН или секций КЭН-4;
устанавливать на внутренние поверхности сварных соединений электронагреватели ГЭН и КЭН-4 (если есть доступ внутрь нагреваемых труб).
Групповая термообработка стыков труб с помощью электронагрева
15.4.18. Групповая термообработка, т.е. одновременный нагрев нескольких сварных соединений от одного источника питания, может производиться как с помощью индукторов, так и с помощью радиационных и комбинированных электронагревателей. Групповой термообработке с нагревом газовым пламенем могут подвергаться только стыки труб поверхностей нагрева котла, собранные в блоки (см. п.15.4.25).
15.4.19. При групповой термообработке стыков труб необходимо выполнять следующие требования:
а) трубы должны быть одинакового размера (диаметра и толщины стенки), из стали одной марки и иметь одинаковую исходную температуру;
б) все сварные соединения подвергаются термообработке по одному и тому же режиму;
в) стыки должны иметь одинаковую теплоизоляцию и условия теплоотвода;
г) все стыки должны нагреваться с помощью одинаковых нагревателей. Индукторы должны иметь одинаковое число витков, шаг намотки и сечение витка; когда стыки расположены на незначительном расстоянии один от другого (не более 1-1,5 м) на одном трубопроводе, следует обеспечить совпадение направления намотки витков индуктора. Нагреватели ГПЭС должны иметь одинаковую длину, ширину и число поясов, число и размеры нагревательных элементов и должны устанавливаться на стыки по одной схеме; диаметр труб при групповой термообработке с помощью ГПЭС не должен превышать 200 мм.
15.4.20. Групповой нагрев с помощью индукторов швов приварки донышек к штуцерам коллекторов по режиму высокого отпуска можно производить от трансформатора ТДФЖ-2002 или преобразователей средней частоты при последовательном соединении индукторов. От трансформатора ТДФЖ-2002 можно одновременно нагревать до пяти стыков приварки донышек к штуцерам диаметром 108-168 мм, от преобразователей средней частоты - три-четыре стыка. Для симметричной установки индуктора относительно сварного шва к донышку временно прихватывают патрубок (отрезок трубы) длиной 200-300 мм того же диаметра, что и диаметр штуцера коллектора. По окончании термообработки этот патрубок удаляют.
Схема одновременного нагрева током частотой 50 Гц двух донышек штуцеров коллекторов с помощью гибких индукторов, каждый из которых состоит из шести-семи витков сечением 90-120 мм, показана на рис. 15.7. Напряжение на общих выводах составляет 45-55 В, ток - 1000-1200 А. При использовании тока средней частоты сечение витка индуктора составляет 50-70 мм при напряжении 110-170 (2400 Гц) и 160-220 В (8000 Гц) и токах 300-350 и 200-240 А соответственно.
Рис. 15.7. Схема подключения гибких индукторов при одновременном нагреве двух донышек штуцеров коллекторов: 1 - термообрабатываемый шов приварки донышка к штуцеру коллектора; 2 - донышко штуцера коллектора; 3 - прихватка; 4 - временно прихваченная труба; 5 - теплоизоляция (асбест)
15.4.21. Замер температуры сварного соединения при групповой термообработке должен производиться не менее чем на двух стыках с соблюдением требований, изложенных в подразделе 15.5.
15.4.22. Основные технологические параметры групповой термообработки стыков с помощью индукционного нагрева приведены в табл.15.11, основные электрические параметры пускового режима при групповой термообработке стыков с использованием в качестве источника питания тиристорного преобразователя - в табл.15.12.
Таблица 15.11
Технологические параметры групповой термообработки стыков труб гибкими индукторами
Наруж- ный диаметр нагрева |
Толщина стенки труб, |
Число одновременно на- греваемых |
Ширина индуктора, мм |
Число секций индуктора |
Расстояние между секция |
Число витков индуктора на один |
Площадь поперечного сечения витка индуктора, мм |
Электрические параметры индуктора |
Емкость конденсаторной батареи, |
|||||||
емых труб,мм |
мм |
стыков |
|
на каждом стыке |
ми, мм |
стык |
|
напряжение на выводах, В |
ток, А |
потребляемая мощность, кВт |
мкФ, при частоте 2400 Гц |
|||||
|
|
|
|
|
|
при частоте, Гц |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
50 |
2400 |
50 |
2400 |
50 |
2400 |
50 |
2400 |
50 |
2400 |
|
108-168 |
11-36 |
5-6 |
150-200 |
1 |
- |
6-7 |
- |
150-185 |
- |
65-75 |
- |
1200-1300 |
- |
62-80 |
- |
- |
108-168 |
11-36 |
5-6 |
200- 250 |
1 |
- |
- |
9-10 |
- |
50-70 |
- |
180-210 |
- |
180-200 |
- |
32-42 |
30-40 |
194- 245 |
11-45 |
2-3 |
250- 350 |
1-2 |
45-60 |
8-9 |
- |
185-240 |
- |
65-75 |
- |
1300- 1400 |
- |
68-85 |
- |
- |
194- 245 |
До 45 |
4-6 |
250- 350 |
1-2 |
45-60 |
- |
9-12 |
- |
50-70 |
- |
230-260 |
- |
200-230 |
- |
46-60 |
15-25 |
273- 377 |
11-60 |
2-3 |
300- 400 |
1-2 |
55-85 |
8-9 |
|
185-240 |
- |
65-75 |
- |
1300- 1400 |
- |
68-85 |
- |
- |
273- 377 |
до 60 |
3-4 |
300-400 |
1-2 |
55-85 |
- |
9-10 |
- |
70-95 |
- |
230-260 |
- |
210-230 |
- |
48-60 |
25-35 |
426-630 |
до 90 |
2-3 |
300-500 |
1-2 |
75-100 |
- |
8-12 |
- |
95-120 |
- |
230-260 |
- |
210-230 |
- |
48-60 |
35-50 |
Таблица 15.12
Основные электрические параметры пускового режима нагрева при групповой термообработке стыков труб тиристорными преобразователями частоты (инверторами)
Наружный диаметр и толщина |
Число одновременно нагреваемых |
Число витков на одном |
Пусковая частота тока, Гц |
Электрические параметры сети, питающей инвертор |
Ток конденсаторной батареи, А |
Емкость конденса- торной батареи, |
Электрические параметры индуктора |
||
стенки труб, мм |
стыков |
стыке |
|
напряжение, В |
ток, А |
|
мкФ |
напряжение на выводах, А |
ток, а |
133х15 |
4 |
8 |
1600 |
165 |
75 |
220 |
100 |
115 |
165 |
155х13 |
6 |
9 |
1600 |
150 |
190 |
290 |
100 |
190 |
170 |
219х40 |
2 |
13 |
2400 |
155 |
200 |
340 |
120 |
160 |
225 |
219х40 |
3 |
13 |
1600 |
155 |
180 |
320 |
160 |
200 |
170 |
273х50 |
2 |
10 |
1600 |
240 |
160 |
450 |
120 |
200 |
300 |
325х60 |
2 |
10 |
1600 |
235 |
145 |
360 |
120 |
235 |
295 |
426х30 |
2 |
12 |
1600 |
245 |
100 |
240 |
80 |
220 |
170 |
Примечание. Стыки труб диаметром 325х60 мм нагреваются от тиристорного преобразователя частоты мощностью 250 кВт, остальные - от преобразователя мощностью 100 кВт. Соединение индукторов последовательное.
Газопламенный способ
15.4.23. При термообработке по режиму нормализации (Т = 940-960°С) стыки труб диаметром до 100 мм можно нагревать газопламенным способом горелками с наконечниками N 6 и 7.
15.4.24. Для нагрева стыка на трубу предварительно устанавливают воронку из листового асбеста или специальную теплоизоляционную манжету. Нагрев производят двумя горелками, пламя которых вводят внутрь воронки или манжеты для равномерного распределения температуры по периметру стыка.
15.4.25. Допускается групповой нагрев стыков труб диаметром 30-48 мм. В этом случае используют металлические воронки панельного типа, выложенные с внутренней поверхности листовым асбестом (рис.15.8). Для замедленного охлаждения сварного стыка после окончания термообработки на него надвигают асбестовую манжету толщиной 8-12 и длиной 150 мм.
Рис. 15.8. Схема групповой термообработки стыков труб поверхностей нагрева котлов
газопламенным способом двумя горелками: 1 - обрабатываемый стык;
2 - асбестовая манжета; 3 - металлическая воронка; 4 - асбестовая изоляция.
15.5. Контроль температуры при термообработке
15.5.1. Температура сварного соединения во время термообработки контролируется термоэлектрическими преобразователями ТП с автоматическими самопишущими потенциометрами (далее в тексте - потенциометрами). Температуру следует регистрировать во время нагрева, выдержки и охлаждения стыка до 300°С. Показывающие приборы можно применять для контроля температуры стыков труб с толщиной стенки не менее 20 мм, при этом измерять и записывать температуру должен оператор через каждые 30 мин во время нагрева и выдержки.
Технические данные термоэлектрических преобразователей и термоизмерительных приборов приведены в приложениях 16 и 17 соответственно.
( Измененная редакция, Изм. № 1 )
15.5.2. Горячий спай ТП следует устанавливать на шве или трубе на расстоянии не более 30 мм от шва; ТП крепится к поверхности трубы способами, показанными на рис. 15.9.
Рис. 15.9 Способы крепления горячего спая термоэлектрического преобразователя к трубе:
а - между двумя наплавленными бобышками (А), которые потом расчеканиваются (Б);
б - под бобышку с прорезью (А), которая потом расчеканивается (Б);
1 - термоэлектрический преобразователь; 2 - шов
15.5.3. При нагреве вертикального стыка труб диаметром менее 400 мм индукционным способом устанавливают один ТП в верхней части стыка, при диаметре труб 400 мм и более - два (в верхней и нижней частях стыка). На горизонтальном стыке устанавливают один ТП в любом месте по периметру независимо от диаметра труб (табл. 15.13). При групповом нагреве стыков труб диаметром не более 200 мм может быть установлен один ТП на одном из нагреваемых стыков при условии строгого выполнения требований, приведенных в п. 15.4.19.
При групповом нагреве стыков труб большего диаметра ТП необходимо устанавливать на каждом стыке.
Таблица 15.13
Установка горячего спая термоэлектрических преобразователей
при термической обработке стыков труб одинаковой толщины
Способ нагрева |
Расположение термоэлектрических преобразователей (ТП) |
|||||
|
на вертикальном стыке труб |
на горизонтальном стыке труб |
||||
|
наружный диаметр труб, мм |
число ТП |
схемы установки горячего спая ТП |
наружный диаметр труб, мм |
число ТП |
схемы установки горячего спая ТП |
Индукционный |
Менее 400 |
1 |
Любой |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
400 и более |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Радиационный |
Менее 200 |
1 |
Менее 200 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 и более |
2 |
|
200 и более |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Газопламенный
|
Любой |
2 |
Любой |
2 |
15.5.4. При термообработке сварного соединения труб (элементов) разной толщины при разности толщин более 7 мм ТП устанавливают на каждой трубе (элементе) на расстоянии 10-30 мм от шва независимо от способа нагрева. Если термообрабатывается вертикальный стык разностенных труб наружным диаметром 400 мм и более, то устанавливается три ТП: два в верхней части стыка на обеих трубах и один в нижней части на более толстой трубе.