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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

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


9!гб.7.-|Г. ,4,-ка С С С Р
ЧИТАЛЬНОГО ЗАЛА

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