Файл: Антикайн, П. А. Надежность металла паровых котлов и трубопроводов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.10.2024
Просмотров: 61
Скачиваний: 0
1-3. ТРУБЫ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА, КАМЕР И ТРУБОПРОВОДОВ
О б л а с ть применения труб, стальных листов, отлизок и поковок определяется «Правилами устройства и без опасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов», которые обязательны дл я всех министерств и ведомств.
Трубы |
для поверхностей нагрева, работающих при |
||||
температуре не |
выше |
500 °С и давлении |
не |
более |
|
60 кгс/см2, |
и дл я к а м е р |
и трубопроводов, |
работающих |
||
при температуре |
не выше 450 °С и давлении не |
более |
|||
60 кгс/см2, |
поставляют по ГОСТ 8731-66 и ГОСТ 8733-66. |
Металл труб удовлетворяет требованиям ГОСТ 1050-60*
на сталь 10 пли |
20. Механические свойства приведены |
в табл . 3. Трубы |
изготовляют только бесшовными. |
|
Таблица 3 |
Гарантированные механические свойства металла труб (по продольным образцам), не менее
Марка стали
10
20
20
15ГС
15ХМ
12Х1МФ
15Х1М1Ф
12Х2МФСР
1Х11В2МФ
Х18Н12Т
Предел проч ности, кгс/мм' |
Предел теку чести, кгс/мм? |
Относительное удлинение /о |
Поперечное сужение % |
34 |
21 |
24 |
— |
42 |
25 |
21 |
|
41 |
22 |
24 |
45 |
50 |
30 |
18 |
45 |
45 |
24 |
21 |
50 |
45 |
26 |
21 |
55 |
50 |
32 |
18 |
50 |
48 |
26 |
21 |
— |
60 |
40 |
18 |
— |
54 |
22 |
35 |
55 |
Ударная |
ГОСТ или ТУ из |
|
вязкость, |
||
трубы |
||
|
ГОСТ 8731-66 •— ГОСТ 8733-66
5МРТУ 14-4-21-67
6То же
6 |
* |
„ |
6 |
я |
в |
5 |
|
I |
—. |
т. |
|
— |
||
— |
МРТУ 14-4-21-67 |
Завод - поставщик труб гарантирует, что трубы вы д е р ж и в а ю т гидравлические испытания при давлении, определяемом по формуле
_ |
200 -SKR |
- |
|
Р _ ~ |
ö „ - 2 S „ |
' |
|
где SM—-минимальная |
толщина |
стенки (за |
вычетом ми |
нусового д о п у с к а ) , мм; R — допускаемое |
напряжение, |
||
равное 0,4 от минимального допускаемого |
предела проч- |
16
HOCÎH Для Данной |
марки стали, кгс/мм2; |
О и — н а р у ж н ы й |
||
диаметр, |
мм. |
|
10 мм |
|
Трубы |
с толщиной стенки до |
должны выдер |
||
ж и в а т ь испытание на сплющивание по ГОСТ 8695-58. |
||||
Долгое время |
трубопроводы |
питательной воды всех |
котельных агрегатов низкого, среднего и высокого дав ления изготовляли из стали 20. Однако с повышением температуры питательной воды и давления прочность стали 20 оказалась недостаточной — трубопроводы полу чались слишком толстостенными н тяжелыми . Поэтому начали применять трубопроводы из более прочной низ
колегированной |
стали |
15ГС. Допускаемые |
напряжения |
|||||||
д л я |
стали |
15ГС при 20— 300°С на 25—28% |
выше, чем |
|||||||
д л я |
стали |
20. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Трубы |
для элементов паровых |
котлов |
высокого |
и |
|||||
сверхкритического |
давления |
поставляют |
по М Р Т У |
|||||||
14-4-21-67. |
Д л я |
труб |
поверхностей |
иагрева |
применяют |
|||||
стали |
20, |
15ХМ, |
12Х1МФ, |
12Х2МФСР, |
1Х11В2МФ |
|||||
(ЭИ756) и X18IT12T. Камеры и трубопроводы изготов |
||||||||||
ляют |
из сталей |
20, |
15ГС, 15ХМ, 12Х1МФ, |
15Х1М1Ф |
и |
|||||
1Х11В2МФ. Трубы применяют только бесшовные. |
|
|||||||||
|
Трубы |
могут |
изготовляться |
горячекатаными с наруж |
ным диаметром от 57 до 465 мм и толщиной стенки от
3,5 до 60 мм или холоднотянутыми, холоднокатаными |
и |
теплокатаными с наружным диаметром от 10 до 108 |
мм |
и толщиной стенки от 2 до 13 мм. |
|
Механические свойства металла труб в состоянии по ставки, определенные на продольных образцах, должны удовлетворять нормам, которые приведены в табл. 3.
Все трубы дл я котлов высокого и сверхкритического давления д о л ж н ы проходить гидравлическое испытание при давлении, определяемом по формулам
или |
|
|
|
|
|
где SN |
— минимальная |
толщина стенки трубы с учетом |
|||
минусового допуска, |
мм; Da — номинальный |
наружный |
|||
диаметр |
трубы, мм; R — допускаемое |
напряжение, |
|||
кгс/мм2 |
(0,8 предела |
текучести); р — давление |
гидроис |
||
пытания, |
кгс/см2. |
Гсс. г.уУінчкая |
|||
2—89 |
|
|
каучі-:з-тѳ;:кичзси<«г |
Труба считается выдержавшей гидравлическое испы тание, если не было течи или потения.
Трубы с наружным диаметром не менее 22 мм испы тывают на сплющивание согласно ГОСТ 8695-58. Эта проба позволяет проверить, достаточна ли в процессе гибки способность труб к пластической деформации . Ис пытание заключается в сплющивании конца трубы или ее отрезка между параллельными плоскостями до задан ного расстояния H
где |
S — номинальная |
толщина |
стенки, |
мм; |
Dn—номи |
|||||
нальный наружный диаметр трубы, мм; |
а — деформация |
|||||||||
на |
единицу |
длины |
(для |
углеродистых |
низколегирован |
|||||
ных |
сталей |
а = 0 , 0 8 , для |
стали |
Х18Н12Т |
а = 0,09). |
|
||||
Д л я стали |
1Х12В2МФ |
принята величина H — 5S. |
||||||||
Испытания |
на сплющивание труб с наружным диаме |
|||||||||
тром более |
114 мм при отношении наружного |
диаметра |
||||||||
к толщине |
стенки |
менее |
8 не |
производятся. Д л и н а |
об |
|||||
разца для |
испытания |
ма сплющивание составляет |
20— |
|||||||
50 мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Испытание может проводиться и непосредственно на |
||||||||||
трубе, но при этом |
ее конец необходимо |
надрезать |
пер |
пендикулярно оси не менее чем на 0,8 наружного диаме тра. Испытание производят при комнатной температуре. Образец считается выдержавшим испытания, если на нем после испытания не обнаружены трещины или над рывы.
Завод-изготовитель гарантирует определенный уро вень длительной прочности металла труб. Однако испы тания на длительную прочность на заводе-изготовителе he производятся. Гарантированный уровень жаропрочно сти должен обеспечиваться стабильностью металлурги
ческого |
процесса изготовления труб и точностью |
режи |
|
ма термической обработки. Гарантии по пределу |
ползу |
||
чести М Р Т У 14-4-21-67 не предусмотрены. |
|
||
Д л я |
уменьшения отходов при |
изготовлении |
поверх |
ностей |
нагрева и трубопроводов |
трубы поставляются |
|
мерной |
длины. М е р н а я длина горячекатаных труб из уг |
леродистой, низко- и среднелегированной стали с толщи ной стенки до 13 мм составляет до 9 м, а труб с боль шей толщиной стенки — от 7 до 9 м з зависимости от диаметра и толщины стенки. Мерная длина аналогичных
18
горячекатаных труб из высоколегированных сталеіі со
ставляет от 4 до 8,5 |
м. |
|
|
|
|
|
|
Холоднотянутые, |
холоднокатаные |
н |
теплокатаные |
||||
трубы из сталей 20 и Х18Ы12Т могут иметь |
мерную дли |
||||||
ну до 12 м, а из 'всех остальных |
с т а л е й — д о 7 м. |
|
|||||
Трубы поставляются по наружному диаметру и тол |
|||||||
щине стенки. В чертежах -и з а к а з а х приводятся |
условные |
||||||
обозначения. Например, труба из стали |
12Х1МФ, постав |
||||||
л я е м а я по наружному диаметру |
76 мм с толщиной стен |
||||||
ки 4 мм и мерной длиной 6 м, имеет условное |
обозна |
||||||
чение: труба 76X5X6000 12Х1МФ МРТУ . |
|
|
|
||||
На |
наружной и |
внутренней |
поверхностях |
труб |
не |
||
д о л ж н о |
быть плен, |
трещин, закатов, |
глубоких |
рисок |
и |
||
грубой |
рябизны. Трубы должны |
подвергаться |
дефекто |
скопии неіразрушагощимп методами. С наружной и вну
тренней |
поверхностей |
холоднокатаных, холоднотянутых |
||||
и теплокатаных труб |
всех |
марок и |
горячекатаных |
труб |
||
из сталей 20, 15ГС," 1Х12ВМ2Ф m Х18Н12Т должна |
быть |
|||||
полностью удалена |
окалина. |
|
|
|||
Все |
трубы дл я |
котлов высокого |
и сверхкритического |
|||
давления проходят гидравлическое испытание. |
|
|||||
Трубы дл я поверхностей |
нагрева |
проходят внешний |
осмотр и дефектоскопический контроль с помощью токовихревых дефектоскопов па трубопрокатном заводе. Д л я обеспечения максимальной эксплуатационной надежно сти, учитывая высокую стоимость потерь от вынужден ных остановов, трубы дл я мощных энергетических бло ков .проходят повторный дефектоскопический контроль ультразвуковым методом, внешний осмотр и стнлоскогщрование на котлостроительном заводе.
М е т а л л труб для котлов высокого и сверхкритнческого давления подвергается контролю микроструктуры на продольных образцах по всей толщине стенки. При
этом загрязненность по сульфидам, оксидам |
и силика |
|||
там должна |
находиться в заданных |
М Р Т У |
14-4-21-67 |
|
пределах. |
|
|
|
|
•Величина |
зерна металла |
труб из |
стали |
Х18Н12Т |
должна быть |
от 3 до 7 баллов. |
100% труб из этой стали |
проходят контроль на величину зерна. Сталь с меньшим
зерном |
отличается |
пониженной жаропрочностью, |
а |
|
с большим — пониженной длительной |
пластичностью. |
|
||
Микроструктура |
сталей 12Х1МФ, 12Х2МФСР |
и |
||
15Х1М1Ф |
должна |
соответствовать |
рекомендованным |
|
эталонам, |
приводимым в приложении |
к М Р Т У 14-4-21-67. |
2' |
19 |