О положительном опыте восстановления барабанов паровых котлов в энергосистемах Башкортостана и Кемеровской области

Барабан высокого давления является одним из наиболее нагруженных элементов парового котла. В процессе длительной эксплуатации в нем накапливаются повреждения в виде трещин, коррозионных язв, коррозионно-усталостного поверхностного растрескивания. Накопление повреждений определяется условиями эксплуатации и, главным образом, действием циклических нагрузок, приводящих к исчерпанию пластичности в зонах концентрации напряжений и появлению трещин.

Наиболее частыми дефектами являются трещины на внутренней поверхности трубных отверстий, штуцеров, сварных соединений и непосредственно на внутренней поверхности барабана.

Наиболее повреждаемые зоны барабана - отверстия водоопускных и пароперепускных труб. Частому повреждению также подвергаются перемычки между водоопускными трубами.

Возникающие дефекты, согласно действующим Правилам [1], должны удаляться. При удалении дефектов проектная толщина стенки уменьшается, диаметры отверстий увеличиваются, что влечет за собой уменьшение первоначальных коэффициентов прочности. В целом конструкционная прочность барабана снижается.

На сегодняшний день имеют место два основных способа ремонта барабанов паровых котлов с большими объемами выборок:

- удаление большого объема металла по крайней границе распространения трещины вокруг отверстий штуцеров и локальной выборкой трещин перемычек с последующей радиальной полуавтоматической наплавкой под слоем флюса кольцевых выборок и ручной заваркой выборок перемычек с использованием перлитного присадочного материала без термической обработки;

- бережная локальная выборка дефектов и ручная локальная заварка перлитными электродами с предварительным, сопутствующим подогревом и последующим высоким отпуском индукционным способом на средних частотах [2].

0504-1

Восстановительные работы на барабанах паровых котлов под контролем надзорных органов проводятся в энергосистемах уже в течение 12-ти лет (последняя в 2009 г.) по второму способу.

При этом термическую обработку по режиму высокого отпуска проводят индукционным методом на средних частотах тока с применением гибкого водоохлаждаемого индукционного кабеля (ВГИК).

Водоохлаждаемый гибкий индукционный кабель обеспечивает предварительный – сопутствующий подогрев барабана, позволяя производить монтаж штуцеров в любой зоне барабана с одновременной наплавкой ремонтных выборок внутри барабана и равномерный нагрев по режиму высокого отпуска по завершении наплавки.

По данной технологии с применением кабеля ВГиК с 1995 г. восстановлены:

-           малый барабан котла ПК-10-2 ст. № 7 Уфимской ТЭЦ-4, с заваркой выборки в обечайке длиной 1260 мм, шириной 60-130 мм и глубиной 25-60 мм при толщине стенки 67 мм, материал барабана сталь 22К, год изготовления 1966;

-           барабан парового котла БКЗ-320- 140ГМ ст. № 7 на Уфимской ТЭЦ-2;

-           барабан парового котла БКЗ-320- 140ГМ ст. № 6 на Уфимской ТЭЦ-2, подвергался восстановлению два раза;

-           барабаны паровых котлов ТП-230-2 ст. № 1, 2, 3, 4, 5 и 6 на Уфимской ТЭЦ-3.

Работы по предварительному, сопутствующему подогреву и последующему высокому отпуску выполнялись разработчиком индукционных установок с кабелями ВГиК, научно-производственным предприятием «Унитех».

Накопленный положительный опыт восстановления барабанов паровых котлов высокого давления в БЭК заинтересовал и специалистов Кузбассэнерго.

На данный период в Кемеровском управлении Ростехнадзора по вышеописанной технологии, с привлечением ООО ИПП «Унитех», восстановлены барабаны паровых котлов № 5,7,8 и 10 Южно-кузбасской ГРЭС (рис. 2). Все барабаны в послеремонтный период работают на номинальных режимах.

0504-2

На сегодняшний день парк барабанов паровых котлов накопил предельную повреждаемость. В ближайшее время перспектив на замену барабанов не предвидится. Поэтому необходимо совершенствование нормативной, методической и технологической базы по поддержанию и продлению ресурса барабанов.

Анализ материалов по ремонту барабанов паровых котлов в других регионах показывает, что применение технологий ремонта без термической обработки (по первому способу) не всегда гарантирует его работоспособность. Таким примером является разрушение барабана при гидравлических испытаниях на Ярославской ТЭЦ-3 летом 2005 года, где выполнялись работы по устранению дефектов на штуцерах водоопускных труб. Барабан изготовлен из стали 16ГИМ. Предполагается, что трещина, приведшая к вырову куска тела барабана размером 1,5х2 м, могла развиваться и во время работы [3]. Аналогичные трещины в районе ремонта водоопускных труб парового барабана котла № 1 ЮК ГРЭС были обнаружены специалистами СМиС ОАО «Кузбассэнерго» в апреле 2005 года. Ремонт проводился по первому способу.

По нашему мнению [2], регламентирующий порядок обследования и технология ремонта барабанов требует кардинальной переработки. Необходимо доработать процедуру обследования барабанов по фактическому их индивидуальному состоянию с учетом условий эксплуатации. Особое внимание должно быть уделено технологии восстановительного ремонта барабанов с технологией предварительного и сопутствующего подогрева при сварке и термической обработке после сварки. При этом опыт, накопленный в энергосистемах страны, безусловно, должен быть использован, в том числе и опыт по восстановлению ресурса барабанов из различных марок сталей (22К, 16ГИМ, 15М) на электростанциях Башкирэнерго и Кузбассэнерго.

 

Список литературы

1.         Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов. Утверждены Госгортехнадзором России в 2003 г.

2.         инструкция по обследованию и технологии ремонта барабанов котлов высокого давления № 268. Минэнерго России, 30 июня 2003 г.

3.         Материалы тематического селекторного совещания бизнес-единицы № 1 ОАО РАО «ЕЭС России». Подготовка к ОЗП 2005/06. Энергопресс № 42 от 14.09.2005.

4.         Исследование металла поврежденного парового котла № 1 ЮК ГРЭС. Протокол № 58-05, Кемерово, май 2005 г.

 

Источник: журнал «Промышленность и безопасность» № 10, 2011

 

Промышленная безопасность

news040419-2

Проблемы проектной подготовки горного производства

При проведении XI специализированной выставки «ГОРНОЕ ДЕЛО/UralMining’18» состоялось очередное заседание Горно-металлургического совета Уральского федерального округа по теме «Обеспеченность проектирования предприятий горно-металлургического комплекса нормативной документацией». Тематика заседания Совета сформулирована Общественным советом при Уральском управлении Ростехнадзора, которым было рекомендовано провести расширенное совещание с привлечением представителей горных предприятий и научной общественности…

Государственный надзор

news210318-5

О здоровье округа: экологическом, трудовом, финансовом

«Из года в год по результатам опросов предпринимателей проблема наличия административных барьеров остается в тройке «лидеров», – подтвердил полномочный представитель Президента РФ в Южном федеральном округе (ЮФО) Владимир УСТИНОВ. – Владимир Васильевич, 2017-й запомнился как Год экологии в России. Приведите примеры успешного выполнения экологических программ, заявленных предприятиями ЮФО в рамках плана мероприятий этого экологического проекта. – В рамках Года экологии Минприродой и Росприроднадзором заключены…

Охрана труда, аттестация специалистов, персонал

news040419-3

Травматизм снижается, но проблемы остаются

По данным Росстата и Министерства труда, производственный травматизм снизился более чем в два раза за последние 10 лет, в 2018-м положительная динамика сохранилась. Вместе с тем эксперты отмечают, что, несмотря на улучшения, остались нерешенные проблемы. Что чаще всего становится причиной несчастных случаев на производстве и какие современные инструменты могут изменить ситуацию? По данным Росстата, численность пострадавших в результате несчастных случаев (НС) в 2017 году уменьшилась в 1,4 раза по сравнению с…

Энергетика

news081119-1

Борьба с нефтегазовым фонтанами

Одной из сложнейших аварий 1-й категории в нефтегазовой отрасли являются открытые газоконденсатные и нефтегазовые фонтаны на скважинах, которые наносят значительный экологический ущерб окружающей среде, техническим ресурсам, приводят к колоссальным убыткам организаций, ведущих добычу, строительство и ремонт скважин. «Наша компания уже много лет занимается предупреждением возникновения и ликвидацией подобных аварий», – рассказывает Руслан БАКЕЕВ, заместитель генерального директора – главный инженер ООО…

Экология

news220218-1

Разливы нефти. Новое в законодательстве

2018 год начался с нескольких аварий на нефте- и продуктопроводах. 18 января возгорание на нефтепроводе в Энгельсском районе Саратовской области. Из лопнувшей трубы (одной из возможных причин аварии в «Транснефти» называют дефект сварного шва) вытекло около 900 куб. м. нефти, вещество разлилось на 1,5 км, произошел пожар, в результате которого 36 домов пострадали в селе Красноармейское. 19 января нефть разлилась в реке Кудушлинка под Уфой из-за аварии на трубопроводе, принадлежащем компании «Башнефть-Добыча».…

Саморегулирование

Компенсационные фонды – и ныне там

Саморегулирование в строительной отрасли существует уже более двух лет, однако, многие вопросы, связанные с одним из базовых механизмов саморегулирования – компенсационными фондами – до сих пор остаются нерешенными. Компенсационный фонд саморегулируемой организации воплощает собой основную идею саморегулирования – коллективную ответственность членов саморегулируемых объединений за результаты их работы. Порядок формирования, размещения и осуществления выплат из компенсационных фондов СРО в строительной отрасли…