1. Важный вопрос технологии ручной электродуговой сварки — выбор оптимального сварочного режима,
Диаметр электрода и сила сварочного тока определяются в основном толщиной свариваемых элементов, типом сварных соединений и некоторыми конструктивными факторами. Род тока и полярность выбираются в зависимости от марки свариваемого металла, его толщины, марки электрода, назначения конструкции. Тип и марка электрода выбираются в зависимости от марки и механических свойств свариваемого металла, назначения и условий работы конструкции, Сила сварочного тока I выбирается в зависимости от диаметра стержня электрода d, и положения шва в пространстве.
2. Барабан является наиболее ответственным элементом, который в значительной степени влияет на надежную работу котлоагрегата.
Виды повреждений барабанов, при которых рассматривается вопрос о
необходимости проведения ремонта:
- дефекты в цилиндрической части (цепочки язвин, раковины, трещины
на поверхности трубных отверстий и прилегающих к ним участках внутренней поверхности барабана; трещины у швов приварки внутрибарабанных устройств);
- дефекты в днищах (трещины у шва приварки пластин для крепления лазового затвора; цепочки язвин, раковины` трещины на внутренней поверхности; трещины на поверхности лазового отверстия);
- дефекты в штуцерах (трещины на внутренней поверхности в зоне примыкания к барабану; трещины в сварном шве приварки штуцера к барабану);
- Дефекты в основных (продольных и кольцевых) сварных соединениях барабанов (трещины в наплавленном металле и околошовной зоне; непровары, шлаковые включения и другие технологические дефекты сварки).
Трещины наиболее часто возникают по причине неправильной эксплуатации котла в целом, а также в результате развития коррозионной усталости в металле. Термические деформационные напряжения барабана могут быть вызваны:
- резкими и большими изменениями паропроизводительности;
- быстрой подпиткой котла водой с низкой температурой;
- неправильным режимом растопки и аварийными остановами котла;
- по причине разрушения тепловой изоляции и др.
Обследование металла барабанов производят:
- один раз в три-четыре года в период капитального ремонта котла;
- один раз в два года в период среднего ремонта при выполнении наплавочных и приварочных работ в предыдущие ремонты.
При этом выборочному контролю подлежат
- 100 % отверстий опускных труб и не менее 15 % остальных труб в наиболее ослабленных местах барабана (проверяются поверхности трубных гнезд и внутренние поверхности штуцеров, а также примыкающие к трубным отверстиям участки внутренней поверхности барабана в радиусе 150 - 200 мм)
- внутренние поверхности обоих днищ и их лазовых отверстий;
- не менее 15% наружной поверхности днищ:
- участки размером 200х200 мм на внутренней поверхности барабана на
каждой обечайке,
- не менее 15 % каждого продольного и поперечного шва с примыкающим к ним участкам шириной 10 › 20 мм с обеих сторон шва на внутренней поверхности барабана;
- не менее 15 % длины швов, крепящих внутрибарабанные устройства с примыкающими участками около шва 10 - 20 мм.
Контроль поверхности барабана, трубных отверстий, штуцеров и сварных швов производится внешним осмотром. Подозрительные места исследуют методом магнитной порошковой дефектоскопии (МПД). Выявление скрытых дефектов сварных швов производится методом ультразвуковой дефектоскопии(УЗД).
В случае обнаружения на внутренней поверхности барабана при выборочном контроле трещин и других дефектов необходимо демонтировать все внутри барабанные устройства, проверить всю внутреннюю поверхность барабана и его трубных отверстий и штуцеров методом МПД. Демонтаж внутри барабанных устройств производят газовой резкой так, чтобы длина оставшейся части кронштейна была не менее 15 мм, Последующую приварку внутри барабанных устройств производят к этим участкам кронштейнов,
Если при выборочном ультразвуковом контроле швов барабанов обнаружены дефекты, превышающие допустимые, то такие швы должны быть подвержены 100%-ной проверке,
Измерение овальности барабана производят микрометрическим нутромером (штихмасом) в трех поперечных сечениях во всех обечайках, При этом замеры выполняют в плоскости каждого сечения в четырех направлениях со сдвигом 45°.
Устранение повреждений барабанов
Прежде чем приступить К ремонту, необходимо выявить причину повреждения и определить его величину,
Для определения величины и глубины трещины применяют МПД или метод меловой пробы, при котором очищенную до блеска контролируемую поверхность протравливают раствором кислоты, затем обильно смачивают керосином и Дают выдержку 20-25 мин, после чего поверхность покрывают меловой
краской. После высыхания краски на поверхности проявится четкое изображение контура трещины.
Площадь и глубину коррозионного разъедания, а также скорость коррозии внутренней и наружной поверхностей барабана определяют по слепку (с использованием воска, олова, баббита и пр,)
Все выявленные повреждения В ОСНОВНОМ И НЗПЛЗЕОЧНОМ металле барабана удаляют механическим способом (абразивами, расточной, рассверловкой и т, д,) с минимальным объемом удаляемого металла и без нагрева до цветов побежалости. Места выборки дефектов выполняют с плавными переходами или уступами.
Полноту удаления дефектов проверяют методами МПД или ЦД и УЗК, в
сомнительных случаях - травлением.
После удаления дефектов определение оставшейся толщины стенки барабана, днищ и штуцеров производят ультразвуковым прибором или измерительным инструментом.
При глубине выборки дефекта, превышающей 1/3 толщины стенки, при
наличии дефектов на обечайках и днищах, непроваров, пор и шлаковых включений в основных сварных швах, недопустимых по действующим нормам, а также расслоения металла вопрос о возможности работы барабана, в том числе на номинальных параметрах, решается заводом-изготовителем или ЦКТИ. Эти организации дают рекомендации по технологии устранения повреждений.
Перед и после наплавки или заварки контролируется твердость основного металла в зоне выборок. Для повышения качества заварки применяют предварительный и сопутствующий подогрев и последующую термообработку - отпуск (индукционным или иным способом) для снятия остаточных послесварочных напряжений.
Для уменьшения разогрева металла наплавку производят многослойной,
без перерывов в работе, с осуществлением визуального контроля каждого
наплавленного валика. Многослойную наплавку широких выборок, ширина которых превышает половину их длины, рекомендуется выполнять послойно во взаимно перпендикулярных направлениях (рис. 6.14). Для узких выборок
наплавку следует выполнять путем облицовки ее поверхности с последующим заполнением центральной оставшейся части выборки в виде стыкового шва. Трещины, поры, незаплавленные кратеры не допускаются.
Заполнение выборки проводится с обеспечением выпуклости шва высотой 3-5 мм, которая после сварки удаляется механическим способом.
Ремонт штуцера при оставшейся после выборки поврежденных мест толщине стенки не менее 3 мм выполняют наплавкой или бандажированием.
При меньшей толщине стенки, & также при полном удалении основного металла штуцера до металла наплавки или бандажа при повторных ремонтах штуцер заменяют. Новые штуцера рекомендуется изготавливать с утолщенной стенкой за счет уменьшения внутреннего диаметра на 5— 8 мм.
После наплавки выборок (в основном металле, продольных кольцевых сварных швах) должна быть проведена общая или местная термообработка (отпуск) барабана. В условиях ТЭС после сварки или наплавки обычно производится местная термообработка: либо всего днища, либо по кольцу цилиндрической части барабана › в зависимости от места работ
Допускается наплавка выборок без последующей термообработки при небольшом общем объеме наплавленного металла и глубине выборок. После наплавки необходимо осуществить выдержку в течение 3 ч при температуре сопутствующего подогрева и последующее медленное охлаждение под слоем теплоизоляции.
С увеличением наработки снижается сопротивляемость барабанов хрупким разрушениям. Для снижения критической температуры хрупкости и повышения сопротивляемости распространению трещин может быть применена низкотемпературная восстановительная термообработка барабанов перегретым паром, от соседнего работающего котла (до температуры 520—570 "С с последующей выдержкой 1—2 суток).
3. Скорость изменения мощности энергоблока в рамках участия энергоблока во вторичном регулировании частоты должна отвечать задачам, возложенным на вторичное регулирование, и задается центральным регулятором (не выше максимально допустимой). Система автоматического регулирования частоты и мощности энергоблока должна обеспечить возможность изменения мощности энергоблока на величину всего диапазона вторичного регулирования за время не более 10 минут. Принимая за минимальный диапазон вторичного регулирования ±5% PНОМ, изменение мощности при вторичном регулировании должно выполняться со скоростью не менее 1% PНОМ/мин., но не более максимально допустимой скорости 4% PНОМ/мин.
Маневренность энергооборудования ТЭС характеризует его способность выполнять переменный суточный график электрической нагрузки энергосистемы и складывается из следующих основных характеристик:
- скорость изменения нагрузки (скорость планового нагружения и разгружения энергоблока), которая измеряется в процентах номинальной мощности в минуту илиМВт/мин;
Скачкообразное изменение нагрузки при плановых изменениях, выполняется со скоростью до 4% N ном/мин из-за ограничений, определяемых динамикой котла, при неплановых изменениях - с быстродействием, регламентируемым системой регулирования турбины.
В случае планового изменения нагрузки энергоблока с постоянной скоростью во всем диапазоне (без начального «скачка») скорость не должна превышать значений для периода после скачка нагрузки.
нормы скорости планового изменения нагрузки турбины не распространяются на условия работы энергоблоков на скользящем давлении свежего пара, так как в этом случае изменение температуры пара в ЦВД незначительно. В этих условиях ограничения определяются требованиями качества переходного процесса в котле и составляют 4% номинальной мощности энергоблока в минуту и даже больше.
Указанные ограничения не распространяются на изменение нагрузки при пусковых режимах энергоблоков, так как число таких режимов намного меньше, чем число изменений нагрузки в регулировочном диапазоне, а также не относятся к аварийным режимам энергосистем, при которых скорость изменения нагрузки определяется быстродействием системы регулирования турбины и ограничивается лишь числом таких воздействий, приходящимся на одну турбину за срок ее службы.
Основным фактором, ограничивающим скорость изменения нагрузки энергоблока, является термическая усталость высокотемпературных деталей (в первую очередь роторов ЦВД турбины) под воздействием многократных изменений температуры при изменении нагрузки. Допустимые напряжения в деталях турбины и соответствующие им скорости изменения нагрузки, в пределах которых обеспечивается надежность оборудования в течение расчетного срока службы энергоблока, зависят от предполагаемого числа циклов (имеется в виду изменение нагрузки и ее возврат к исходному уровню).
Допустимые скорости различны: для плановых изменений нагрузки (принимается циклов за срок службы) и неплановых изменений для поддержания заданных частоты и перетоков мощности по межсистемным связям (принимается неограниченное число циклов).
Оптимальным является начальное скачкообразное изменение нагрузки энергоблока, при котором температурные напряжения в деталях быстро выходят на предельно допустимое значение, с последующим изменением нагрузки в ту же сторону со скоростью, обеспечивающей поддержание этих напряжений на допустимом уровне.