Водоснабжение и отопление

Топливо, топки, котельные установки

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Как было указано ранее, паровые котлы с давлением   до   0,7 атм и водогрейные   с   температурой нагреваемой воды до 115° могут изготовляться из чугуна или стали любых марок. Правила, выпускаемые Государственной инспекцией по котлонадзору Министерства электростанций СССР и обязательные для всех министерств и ведомств, исключают из рассмотрения эти котлы. Однако с целью обеспечения долговечности котлов и безаварийности их работы нужно и в отношении изготовления этой группы котлов выставить какие-то, хотя бы минимальные, требования.

Котлонадзором Министерства коммунального хозяйства РСФСР изданы правила, относящиеся к паровым котлам с давлением до 0,7 ати и водогрейным при нагревании воды до 115°.

К материалам, расходуемым для изготовления котлов низкого давления, предъявляются следующие требования.

Чугун может применяться не ниже марок СЧ 15-32.

Рабочее давление котла допускается равным половине пробного гидравлического давления, на которое он испытывается при выпуске с завода. Последнее должно находиться в пределах 6— 10 ати для водогрейных котлов и 3 ати— для паровых.

Для изготовления стальных котлов может применяться углеродистая сталь любых марок.

Для частей котла, находящихся в пределах топки, например, для жаровых труб, требуется углеродистая сталь по качеству не ниже марок МСт. 2 и МСт. 3.

Трубы, являющиеся поверхностями нагрева котлов, допускаются только цельнотянутые.

При постановке труб на сварке без применения вальцовки допускаются трубы, сваренные внахлестку.

К выполнению сварочных работ допускаются сварщики, прошедшие испытания и допущенные к ответственным сварочным работам. Расчетный предел прочности металла принимается равным минимальной величине предела прочности для стали принятой марки. Если отсутствуют сведения о марке стали или ее механических свойствах, то расчетный предел прочности на разрыв принимается равным 32 кг/мм2.

Пробное гидравлическое давление для стальных паровых котлов — 3 атм, для стальных водогрейных — рабочее давление плюс 3 атм, но не менее 6 атм.

При изготовлении котла при помощи клепки накладки швов и заклепки должны быть примерно такого же качества, что и основной листовой материал.

Выбирая тот или иной тип шва и зная, какое последний дает ослабление листа, конструктор совершенно точно, базируясь на величинах временного сопротивления на разрыв и задаваясь соответствующим коэффициентом надежности, может рассчитать котел. В дальнейшем плотность выполненных заклепочных соединений проверяется гидравлической пробой.

Несколько сложнее получить гарантии в запасе прочности при изготовлении котлов при помощи сварки. Сварочный шов в отличие от шва клепаного состоит не только из материала прокатанного (получившего на отрезанных от листов образцах характеристику своего качества), но и из материала литого, причем самое литье производится сварщиком в процессе изготовления шва. Качество этого литого материала сильно зависит от исходного электродного металла (обычно применяется электродуговая сварка), от умения и добросовестности сварщика, от электрооборудования и т. п. Проверить качество, таким образом, наплавленного литого металла весьма затруднительно, так как даже при частичном разрушении шва, вырезая соответствующие пробы, не будет гарантии, что рядом расположенный шов имеет такие же качественные показатели. Получить же высококачественный сварной шов представляет существенный интерес. Конструкция шва по  244 при качестве литого материала, не выходящем из пределов, допускаемых для основного листового материала, позволяет довести степень ослабления, вносимого швом, до единицы и, таким образом, получить максимальную экономию металла. Стенки барабана при этом будут напряжены одинаково как в пределах шва, так и в целом месте. В котле с клепаными швами толщина стенки берется, исходя из напряжений металла в продольном шве, ослабленном заклепочными отверстиями, и поэтому напряжения в целом месте всегда несколько снижены, вследствие чего перерасходуется материал.

В настоящее время проработаны правила по применению сварки при изготовлении паровых котлов с давлением выше 0,7 ати, Согласно этим правилам электродная проволока и наплавленный металл (то и другое в отдельности) должны быть подвергнуты испытаниям на разрыв и относительное удлинение, а также на ударную вязкость.

Временное сопротивление на разрыв в образцах наплавленного металла должно быть не менее нижнего предела на разрыв для основного металла (свариваемых листов), относительное удлинение— не менее 18%. При испытании на ударную вязкость последняя должна быть не менее 8 кгм/см2.

Подобные требования, предъявляемые к сварному шву, позволяют при расчете сварных изделий принимать для стыковых швов типа, показанного на  244, коэффициент ослабления шва равным ср =0,95.

Высокие качества сварного шва могут быть достигнуты только при правильной организации технологического процесса изготовления сварного котла на заводе с наличием штата высококвалифицированных сварщиков, при пользовании электродами с особой толстой обмазкой, предохраняющей литой металл от вредного воздействия воздуха.

Проверить качество сварного шва в выполненном изделии затруднительно. Наиболее опасным пороком является непровар — пустоты, скрытые внутри шва. Чтобы гарантировать полную надежность шва в таком ответственном сооружении, каким является паровой котел, предусматривается просвечивание части швов при помощи рентгеноаппарата или лучами радиоактивных веществ.