РД 34.15.027-93, часть 8

• 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

при ручной дуговой сварке - электродами Э50А (УОНИ-13/55, ЦУ-5, ТМУ-21У) диаметром не более 4 мм;

при механизированной сварке в углекислом газе - сварочной проволокой Св-08Г2С или СВ-08ГС диаметром 1,2-1,6 мм;

при механизированной сварке порошковой проволокой - проволокой марок, указанных в табл. П8.2 приложения 8 (при использовании проволоки ПП-АН8 требуется дополнительная защита углекислым газом).

14.3.2. Наложение продольных швов по плавникам в районе стыковых соединений труб (на участках, остающихся недоваренными на заводе), а также при соединении (укрупнении) панелей на сборочной площадке необходимо производить с двух сторон. Допускается односторонняя сварка при условии снятия фаски на плавниках под углом 30° с обеспечением провара корня шва на всю глубину плавника.

14.3.3. Зазор между свариваемыми плавниками независимо от способа сварки должен быть не менее 1,5 и не более 3 мм. В местах отсутствия зазора необходимо пропилить плавники механическим путем (наждачным кругом, фрезой и т. п.) и обеспечить требуемый зазор.

Если зазор превышает норму и составляет 3-5 мм или плавники состыкованы со смещением (ступенькой), сварку продольных швов необходимо выполнять с двух сторон обратноступенчатым способом.

14.3.4. После сварки и ультразвукового контроля стыков труб соединения выравнивают по плавникам на участках, оставшихся недоваренными на заводе, и накладывают по две прихватки длиной 60-70 мм на каждом участке.

14.3.5. Сварку недоваренных на заводе участков продольных швов должны производить два сварщика, начиная от середины блока к краям, через одну трубу.

14.3.6. Сварку швов необходимо осуществлять обратноступенчатым способом. Заварив швы с одной стороны панели, сварщики в той же последовательности должны сваривать швы с противоположной стороны блока (панели).

14.3.7. Если недоваренные на заводе участки находятся с обеих сторон кольцевого шва, то накладывают все швы вначале с одной стороны стыка труб, затем - с другой. После этого сварщики переходят на противоположную сторону блока и выполняют швы в той же последовательности.

14.3.8. При сварке продольных швов допускается, чтобы сварщики работали одновременно на противоположных сторонах панели (один сверху, другой снизу). В этом случае порядок сварки тот же, что указан в пп. 14.3.5-14.3.7.

14.3.9. Стенки топочной части котла собирают на плазе из блоков панелей с зазором между плавниками 1,5-3,0 мм. Панели, собранные в блоки, прихватывают по краям, отступая от края на 50-70 мм и далее через каждые 400-500 мм по всей длине блока. Длина прихваточных швов должна быть 150-200 мм, высота - равной толщине плавника. Прихватки не перевариваются, а являются частью основного шва.

14.3.10. Продольные швы панелей должны выполнять одновременно два или четыре сварщика. Швы длиной более 16 м должны выполнять одновременно четыре сварщика. Сварку могут вести одновременно все сварщики с одной стороны панели (сверху или снизу) или с противоположных ее сторон (один снизу, другой сверху или двое снизу и двое сверху). Сварку следует производить от середины блока к краям независимо от числа сварщиков по схеме рис. 14.2. Каждую часть шва выполняют обратноступенчатым способом.

Рис. 14.2. Схема сварки блоков по плавникам на сборочной площадке:

А - общее направление сварки; 1 - 3 - очередность наложения участков шва.

14.3.11. При стыковке блоков А и Б панелей с большой серповидностью, когда зазор между плавниками превышает 5 мм (рис 14.3), необходимо распределить его равномерно по соседним стыкам. Для этого следует разрезать несколько (два-пять) соседних продольных швов на участках длиной и развести трубы до образования зазоров не более 5 мм, затем эти участки прихватить и заварить с двух сторон обратноступенчатым способом. Если панели нельзя состыковать с зазором менее 5 мм, сваривать их необходимо по технологии завода-изготовителя котла.

14.3.12 Продольные стыковые швы на вертикальной плоскости (при стыковке блоков панелей в проектном положении) выполняют, как правило, ручной дуговой сваркой. Сварку ведут одновременно два или четыре сварщика с разбивкой шва по длине на четыре равные части. Каждую часть заваривают обратноступенчатым способом, однако в этом случае на всей длине шва участки по 400-500 мм сваривают в одном направлении - снизу вверх. Сварку необходимо выполнять электродами диаметром 2,5-3,0 мм. Разрешается сварка вертикальных швов с одной стороны панели электродами диаметром 4 мм.

Рис. 14.3. Стыковка панелей с большой серповидностью: А, Б - блоки; 1 - разрезаемые швы;

- зазор

14.3.13. Стенки в углах топки соединяют с помощью прутка диаметром d = 810 мм из стали 20 или 12Х1МФ (рис. 14.4), при этом зазор b между стенками должен быть не более 12 мм. Если зазор превышает указанный, то конструкция узла соединения стенок и технология сварки должны быть определены заводом-изготовителем котла.

Рис. 14.4. Соединение стенок газоплотных панелей (1 - соединительный пруток)

После установки стенок в проектное положение приваривают пруток к обеим стенкам в вертикальное положение с соблюдением требований, изложенных в п. 14.3.12. Пруток к трубе необходимо приваривать электродами диаметром 2,5-3,0 мм на минимальном токе, чтобы глубина проплавления стенки трубы была не более 2 мм. Для приварка прутка к плавнику могут быть применены электроды диаметром 4 мм.

14.3.14. Оборудование и режим механизированной сварки в углекислом газе приведены в разделе 9.

14.3.15. Для механизированной сварки порошковой проволокой используются полуавтоматы ПМП-6, А-765УЗ, А-1197П, А-1197С, А-1035. При сварке самозащитной порошковой проволокой полуавтоматы комплектуются горелками А-1231-5-02 или А-1231-5-03, при сварке порошковой проволокой с дополнительной защитой углекислым газом - горелками А-1231-5Г2 или А-1231-5ГЗ.

Сварку порошковой проволокой следует выполнять на постоянном токе обратной полярности.

В качестве источников питания постоянного тока используются преобразователи или выпрямители с жесткой или пологопадающей вольт-амперной характеристикой.

Ориентировочные режимы механизированной сварки порошковой проволокой приведены в табл. 14.1; они должны уточняться при пробной сварке.

Таблица 14.1

Ориентировочные режимы механизированной сварки порошковой проволокой

Толщина наплавляемого слоя должна быть не более 6 мм.

14.3.16. Все продольные швы по плавникам подвергаются визуальному контролю и проверке керосиновой пробой. Нормы оценки качества швов по результатам визуального контроля приведены в подразделе 16.3. Керосиновая проба на плотность производится по документу ПНАЭ Г7-019-89 "Унифицированная методика контроля основных материалов (полуфабрикатов), сварных соединений и наплавки оборудования и трубопроводов АЭУ. Контроль герметичности. Газовые и жидкостные методы".

14.4. Приварка уплотнительных вставок, гребенок и накладок

14.4.1. Уплотнительные элементы привариваются ручной дуговой сваркой электродами диаметром 2,5-3 мм. Электроды для приварки уплотнительных вставок в местах расположения сварных стыков труб выбираются в зависимости от марки стали труб (см. табл. 2.1) или применяются электроды типа Э50А независимо от марки стали труб. Для приварки гребенок и накладок в узле разъема применяются электроды типа Э50А независимо от марки стали труб и уплотняющих элементов.

14.4.2 Уплотнительные вставки плотно подгоняются к ребрам и прихватываются в двух местах (рис. 14.5). При вертикальном положении панели сварка выполняется двумя швами снизу вверх с таким расчетом, чтобы замки швов оказались на плавнике, а не на трубе. При горизонтальном положении панели швы 1 и 2 накладываются в противоположных направлениях и замки швов также должны быть на плавниках. Для уменьшения внутренних напряжений уплотнительные вставки следует приваривать от середины блока к краям поочередно через одну уплотнительную вставку.

Рис. 14.5. Приварка уплотнительных вставок при вертикальном (а) и горизонтальном (б) положениях стенки: 1, 2 - прихватки

Сварку необходимо вести на минимальном токе (не более 110 А), чтобы глубина проплавления стенки трубы была не более 2 мм.

14.4.3. К прихватке и сварке гребенок следует допускать сварщиков, прошедших специальную дополнительную подготовку по сварке этого узла.

14.4.4. Сварку уплотнения разъемов (рис. 14.6 и 14.7) необходимо выполнять в такой последовательности:

Рис. 14.6. Схема сварки узла уплотнения разъемов по плавникам (на участках, недоваренных на заводе): 1 - центральные швы; 2 - периферийные швы

Рис. 14.7. Последовательность сварки (1-9) узла уплотнения разъемов топочных экранов

а) после выравнивания и подгонки труб в зоне разъема заварить недоваренные на заводе центральные швы по плавникам в последовательности, указанной цифрами 1, 2, 3, и направлении, показанном стрелками на рис. 14.6, чередуя сварку через одну гребенку при общем направлении движения сварщиков от середины блока к его краям;

б) после наложения центральных продольных швов по плавникам устанавливают накладки В и Г и прихватывают их к плавникам в четырех местах - а, б, в, г (рис. 14.7), затем устанавливают гребенки А и Б; зазор между деталями должен быть не более 2 мм; каждую гребенку прихватывают к плавникам труб в точках д и е; длина прихватки должна быть равна ширине плавника;

в) приваривают уплотнительные гребенки А, Б к трубам угловым швом катетом не более 3 мм или катетом, предусмотренным чертежами завода-изготовителя (последовательность приварки уплотнительных гребенок показана на рис. 14.7 цифрами 1, 2, 3, 4, а направление - стрелками); для того чтобы исключить опасность прожога трубы, сварку необходимо вести на минимальном токе с проплавлением трубы не более 2 мм;

г) после приварки уплотнительных гребенок к трубам по всему блоку производят сварку незаваренной части периферийных швов по плавникам между уплотнительными гребенками поочередно через одну гребенку, так же как при сварке центральных швов; последовательность сварки обозначена цифрами 1’, 2’, 3’, 4’ и направление - стрелками на рис. 14.6;

д) после наложения продольных периферийных швов по плавникам между уплотнительными гребенками приваривают накладки В, Г; направление приварки накладок показано на рис. 14.7 стрелками, а последовательность - цифрами 5, 6, 7, 8;

е) в последнюю очередь сваривают две .детали гребенки (А и Б) нахлесточным швом с катетом 3 мм (шов 9).

Примечание. Если гребенка состоит из одной детали, ее следует собирать и варить в последнюю очередь, когда наложены все швы по плавникам.

14.4.5. После зачистки сварных швов от шлака и брызг необходимо произвести контроль качества сварных соединений узла уплотнения путем визуального контроля и керосиновой пробы.

14.4.6. Шипы следует устанавливать в последнюю очередь после сварки и контроля всего узла уплотнения, обваривать ручной аргонодуговой сваркой с применением присадочной проволоки Св-08Г2С диаметром 1,6-2 мм. Фаску на шипах должны снимать на заводе (угол фаски под сварку на шипах должен быть равен 30°, притупление - 2 мм).

Примечание. Разрешается приваривать шипы к трубам с помощью сварочного пистолета или ручной дуговой сваркой, если данный способ сварки обеспечивает надлежащее качество сварных соединений. Допускается дуговая сварка шипов без фаски.

14.4.7. Все швы приварки уплотнительных вставок, гребенок и накладок проверяются путем визуального контроля и керосиновой пробы. Нормы оценки качества швов по результатам визуального контроля приведены в подразделе 16.3. Керосиновая проба на плотность производится по документу ПНАЭ Г7-019-89.

15. ТЕРМООБРАБОТКА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ

15.1. Общие положения

15.1.1. Термообработка сварных соединений труб производится индукционным способом токами промышленной (50 Гц) и средней (до 8000 Гц) частоты, а также радиационным способом - электронагревателями сопротивления и газопламенными горелками.

15.1.2. Основным способом нагрева при термообработке стыков трубопроводов диаметром 108 мм и более со стенкой толщиной свыше 10 мм является индукционный нагрев током промышленной и средней частоты.

Термообработку сварных соединений радиационным способом с помощью гибких проволочных электронагревателей и муфельных печей сопротивления можно применять при толщине стенок труб не более 60 мм, а газопламенным способом с применением многопламенных кольцевых горелок - не более 45 мм. При радиационном электронагреве стыков труб со стенкой толщиной более 25 мм следует устанавливать внутри трубы на расстоянии 300-500 мм от шва тепловые заглушки, а также строго соблюдать требования к равномерности нагрева и измерению температур, изложенные в этом разделе.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

15.1.3. Стыки труб из сталей 12Х1МФ и 15Х1М1Ф (соответственно и из литых деталей) при толщине стенки более 45 мм независимо от диаметра труб и при толщине стенки более 25 мм при диаметре труб 600 мм и более необходимо подвергать термообработке сразу после окончания сварки, не допуская охлаждения стыка ниже 300°С. Если по техническим причинам (прекращение электропитания, повреждение оборудования и т. п.) невозможно провести термообработку этих сварных соединений непосредственно после сварки, необходимо медленно охладить стык под слоем тепловой изоляции толщиной 8-15 мм. При восстановлении электрического питания стык следует сразу подвергнуть термообработке. Во всех остальных случаях термообработку нужно производить не позднее чем через 3 суток после окончания сварки.

15.1.4. До термообработки подвергать сварные соединения воздействию нагрузок, снимать блоки с опор, кантовать, транспортировать и т. п. запрещается.

Перед термообработкой необходимо для трубопроводов, расположенных горизонтально, установить временные опоры на расстоянии не более 1 м по обе стороны от сварного соединения, а для трубопроводов, расположенных вертикально, разгрузить сварное соединение от веса трубопровода путем его закрепления ниже термообрабатываемого стыка. Временные опоры можно убирать только после полного остывания стыка.

15.1.5. Термообработку стыков труб следует выполнять до холодного натяга трубопровода, т. е. до сборки и сварки замыкающего стыка.

15.2. Режимы термообработки

15.2.1. Режимы термообработки стыковых сварных соединений труб котлов и трубопроводов приведены в табл. 15.1.

Термообработка угловых сварных соединений штуцеров, бобышек, упоров и других деталей из низколегированной хромомолибденованадиевой стали с трубопроводами и коллекторами обязательна в следующих случаях:

при толщине стенки штуцера или бобышки более 10 мм;

при приварке в пределах 1 м трубы (коллектора) более трех штуцеров (или бобышек) со стенкой толщиной 10 мм и менее, кроме случая, предусмотренного п. 5.7.8, б;

при приварке упоров или других деталей креплений угловым швом с общим (по всему периметру привариваемой детали) объемом наплавленного металла более 15 см (объем 15 см соответствует шву длиной 300 мм с катетом 10 мм).

Температуру термообработки угловых сварных соединений и время выдержки при этой температуре необходимо выбирать по данным табл. 15.1 в зависимости от марки свариваемых сталей и типа металла шва. За толщину термообрабатываемых элементов принимается приведенная толщина, полученная умножением номинальной толщины стенки штуцера (бобышки) или катета углового шва (при приварке упоров и других деталей креплений угловым швом) на коэффициент 1,25; если приведенная толщина получается меньше 11 мм, то берется время выдержки, соответствующее 11 мм.

Примечание. Если приварка деталей креплений к трубопроводам и коллекторам котлов должна быть выполнена на заводе, а по каким-либо причинам производится на монтаже, то необходимость и режим термообработки этих сварных соединений (как и технологию сварки) устанавливает завод-изготовитель.

(Измененная редакция, Изм. № 1)

Таблица 15.1

Режимы термообработки стыковых сварных соединений трубных элементов

При соединении элементов одинаковой толщины - номинальная толщина этих элементов, при соединении элементов разной толщины (обработанных в соответствии с рис. 4.3 и 4.4) - фактическая наибольшая толщина элемента непосредственно в месте сварки.

Охлаждение до 300°С после выдержки при отпуске должно обеспечиваться с нагревательным устройством или под слоем теплоизоляции, далее - на спокойном воздухе; при отрицательных температурах охлаждение после термообработки следует производить под слоем теплоизоляции до полного остывания сварного соединения.

Может быть выше указанных значений не более чем на 1 ч. При вынужденных перерывах в процессе термообработки за длительность выдержки следует принимать суммарное время нахождения стыка при температуре обработки.

В случае предварительного и сопутствующего, подогрева стыка до температуры не ниже 100° С при толщине стенки элемента 40 мм и менее термообработку сварного соединения можно не производить.

Стыки труб диаметром более 219 мм подлежат термообработке при толщине стенки 8 мм и более.

Для стыков труб из стали 12Х1МФ с литьем 20ХМФЛ и 15Х1М1ФЛ, а также из стали 15Х1М1Ф с литьем 15Х1М1ФЛ при толщине стенки трубы 20 мм и менее, сваренных электродами типа Э-09Х1МФ, длительность выдержки должна составлять 1,5 ч.

Скорость нагрева до температуры отпуска не более 200°С/ч, при этом в интервале температур 600-700°С скорость нагрева должна быть не менее 100°С/ч.

^*8 Сварные соединения должны подвергаться термообработке при толщине металла свыше 20 мм.

( Измененная редакция, Изм. № 1 )

15.2.2. Не требуется термообработка:

стыков труб поверхностей нагрева с толщиной стенки до 11 мм включительно из углеродистых, хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей, выполненных дуговой, аргонодуговой или комбинированной сваркой, а также стыков труб из стали 12Х11В2МФ (ЭИ-756), 12Х18Н12Т и 12Х18Н10Т, выполненных дуговой, аргонодуговой или комбинированной сваркой с применением аустенитного присадочного материала;

стыков труб из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей при толщине стенки до 40 мм в случае выполнения сварки с подогревом до температуры не ниже 100°С;

стыков труб диаметром не более 800 мм из стали 22К, сваренных электродами УОНИ-13/45 при толщине стенки не более 45 мм;

стыков труб диаметром не более 219 мм из сталей 12МХ, 15ХМ, 20ХМЛ и 12Х1МФ, сваренных электродами типа Э-09Х1М, при толщине стенки не более 12 мм;

стыков труб диаметром не более 219 мм из сталей 12МХ, 15ХМ и 12Х1МФ, сваренных электродами Э-09Х1М, работающих при температуре до 510°С включительно, при толщине стенки не более 18 мм;

стыков труб поверхностей нагрева из сталей 15ХМ, 12МХ и 12Х1МФ, выполненных газовой сваркой проволокой Св-08МХ, Св-08ХМ и Св-08ХМФ, при отсутствии в шве и околошовной зоне участков со структурой перегрева (зерна размером крупнее балла 3 по шкале ГОСТ 5639-82), мартенситной и троостомартенситной структуры, что проверяется на двух-трех образцах, вырезанных из производственных стыков.

15.2.3. Если после термообработки твердость металла шва превышает допустимую (см. п.16.4.4), следует производить повторный отпуск сварного соединения, но не более трех раз.

15.3. Оборудование, материалы и оснастка

15.3.1. При монтаже и ремонте тепломеханического оборудования для местной термообработки сварных соединений труб применяются установки разной мощности, с различными способами нагрева и регулирования режима нагрева, с разной частотой тока. В состав этих установок входят источник питания (нагрева), нагреватель и устройство для контроля за температурой и режимом нагрева стыка.

15.3.2. Для индукционного нагрева токами частотой 50 Гц и радиационного электронагрева применяются установки, в которых в качестве источников питания используются трансформаторы с падающей и жесткой характеристиками.

15.3.3. Для индукционного нагрева током средней частоты используются установки, в которых в качестве источников питания могут применяться преобразователи, технические данные которых приведены в приложении 11. Для электронагревателей сопротивления могут быть использованы сварочные преобразователи и выпрямители.

15.3.4. Для питания многоканальной системы термообработки сварных соединений током средней частоты (рис. 15.1) используется машинный преобразователь ВПЧ. От источника питания 4 идет кольцевая кабельная разводка 6. На равных расстояниях одно от другого к ней подключены стационарные постовые устройства 9, к которым присоединены переносные постовые устройства 7, связанные с индукционными нагревателями. Управление индукционными нагревателями осуществляется через стационарные и переносные постовые устройства с пультом управления 1, на который поступает информация о процессе нагрева от датчиков температуры (термоэлектрических преобразователей), установленных на стыках.

Рис. 15.1. Схема многоканальной (многопостовой) системы термообработки сварных соединений током средней частоты: 1 - пульт управления; 2 - шкаф запуска; 3 - кабель питания током частотой 50 Гц; 4 - источник питания; 5 - силовая сборка; 6 - кабель питания током средней частоты; 7 - переносные постовые устройства, 8 - граница сборочной площадки;

9 - стационарные постовые устройства; 10 - щиток компенсационной разводки;

11 - кабель компенсационной разводки; 12 - кабель управления

Многоканальная система дает возможность одновременно вести термообработку нескольких стыков различных размеров на разных режимах в радиусе обслуживания от одного источника питания до 800 м. Пульт управления, размещенный в кабине, может быть выполнен на трех или шести каналах (в зависимости от числа постовых устройств). Для каждого постового устройства устанавливается программа, обеспечивающая нагрев стыка по заданному режиму. Пульт управления позволяет автоматически управлять процессом термообработки, обеспечивает контроль за электрическими и температурными параметрами нагрева, пуск и остановку источника питания.

15.3.5. Для компенсации реактивной мощности при термообработке токами средней частоты используются конденсаторы. Технические данные конденсаторов и схемы подключения их приведены в приложении 12.

15.3.6. Для присоединения индукционного и радиационного нагревателей к источнику питания с током частотой 50 Гц необходимо применять провода и кабели ПС (ТУ 16-505, 657-74), КРПТ (ТУ 16.К73-05-88), КОГ1 и КОГ2 (ТУ 16.К73-03-88), сечение которых следует выбирать по рабочему току нагревателя:

• 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