Задвижки сверхвысоких параметров (на Рр=180—225 кг/м2 и t =585° С)
Задвижки на указанные параметры выполнены из аустенитных хромоникелевых марок сталей и отличаются конструкцией затвора. Ниже приведены некоторые особенности ремонта задвижек, связанные как с конструкцией, так и с применяемым материалом.
Вырезка корпуса задвижки из паропровода.
Резка высокохромистых и хромоникелевых сталей до последнего времени осуществлялась резцами и фрезами, а при криволинейных контурах сначала производилось сверление и потом вырубка. Кислородная резка не давала удовлетворительных результатов. Последнее объясняется тем, что под действием кислорода на поверхности хромистой стали образуется твердая пленка окисла с высокой температурой плавления, мешающая проникновению кислорода к основному металлу.
ВНИИАвтоген и МВТУ имени Баумана разработали производительный способ кислородно-флюсовой резки высокохромистых сталей (с количеством хрома до 30% и никеля до 20%) толщиной до 250 мм, чугуна—толщиной до 300 мм и латуни — толщиной до 150 мм. Кислородно-флюсовая резка отличается от обычной кислородной резки малоуглеродистых сталей тем, что в струю режущего кислорода непрерывно подается порошкообразный флюс, основным компонентом которого является железный порошок с частицами величиной 0,13—0,2 мм. При сгорании флюса выделяется дополнительное количество тепла, повышающее температуру в месте реза, благодаря чему образующиеся окиси не затвердевают. Продукты сгорания флюса переходят в шлак, понижая температуру его плавления и тем самым они делают шлак более жидкотекучим.
Кислородно-флюсовая резка нержавеющих сталей применяется на Таганрогском заводе «Красный котельщик». Она позволила повысить производительность труда при резке аустенитных марок сталей в 5 раз и уменьшить затраты в 4 раза. В комплект оборудования для такой резки входят ручной и машинный резаки, переделанные для использования природного газа, флюсопитатель УФР-2, модернизированный Подольским заводом имени Орджоникидзе, и специальное вентиляционное устройство. Ручной резак изготовлен из сварочной горелки типа СУ. В целях получения мощности и стабильного пламени как машинный, так и ручной резаки комплектуются двумя сменными самоцентрирующимися мундштуками, образующими щелевой кольцевой зазор. Наружный мундштук изготовляется из красной меди марки М-3, а внутренний — из нержавеющей стали марки 1Х18Н12Т. Оба мундштука прижимаются к головке резака латунной накидной гайкой.
Вырезку из паропровода корпусов арматуры из хромоникелевой стали толщиной до 100 мм можно производить также при помощи установки для кислороднофлюсовой резки УР.ХС-4 конструкции ВНИИАвтоген, работающей по схеме внешней подачи флюса к резаку. В качестве флюса используется мелкогранулированный железный порошок марки ВМ по ЧМТУ 3648-53. Для подогревающего пламени используется ацетилен. Расход ацетилена не превышает 1,1 мг/ч. В комплект установки входят флюсопитатель ФПР-1-59 и резак РАФ-1-59 для ручной резки. Установки УРХС-4 выпускает одесский завод «Автогенмаш». Установка УРХС-4 может быть также использована для машинной резки стали, для чего изготовляется специальная оснастка к машинным резакам. При использовании резаков большей мощности с соответствующей оснасткой можно резать нержавеющую сталь толщиной до 400 мм.
Наиболее целесообразно вырезку патрубков аустенитной арматуры из трубопровода и разделку концов под сварку производить специальными приспособления ми, в которых отрезка патрубков и подготовка их под сварку производятся резцами.
На рис. 2-20 показан разработанный трестом «Центроэнергомонтаж» переносный станок типа Т-299 для вырезки арматуры из трубопровода, а также для отрезки и разделки под сварку концов труб. Машинное время отрезки одного конца трубы диаметром 219—299 мм станком Т-299 составляет всего 7 мин.
Станок типа Т-299 представляет собой переносный труборез, снабженный резцами для отрезки и разделки концов труб. Основными узлами и частями этого станка являются: корпус, механизм крепления станка на трубе, механизм вращения резцов, механизм подачи резцов, резцы и привод станка.
В зависимости от назначения обработки (отрезка, снятие фаски под различными углами под сварку и т. д.) применяют отрезные резцы с шириной режущей части 4 и 7 мм для отрезки конца трубы без снятия фаски, проходной резец — для снятия наружной фаски под углами 22 и 35°, проходной резец — для снятия наружной фаски под углом 10°, проходной резец — для наружной проточки трубы с одновременным снятием фаски под углом 15°, расточной резец — для внутренней проточки трубы с одновременным снятием фаски под углом 10°. Материал режущей части резцов—пластинки из твердого сплава ВЗК или ВИК по ГОСТ 3882-53. Резцы могут быть изготовлены также и из быстрорежущей стали Р-18.
Резцы крепятся в суппортах, установленных на подвижной части станка — на планшайбе, которая приводится во вращение при помощи электропривода, смонтированного на корпусе станка. Установка резцов на место производится вручную, а подача их в процессе резки — автоматическая.
Рис. 2-20. Станок для вырезки арматуры.
1 — корпус; 2 — планшайба; 3 — суппорт; 4 — привод; 5 — разъем станка; 6 — механизм подачи резцов; 7 — рукоятки включения подачи; 8 — механизм крепления станка; 9 — резцы.
Автоматическая подача резцов как в продольном, так и в поперечном направлениях, осуществляется в процессе резания механизмом подачи резцов, смонтированным на суппортах, и механизмом управления суппортами, смонтированным на корпусе станка. Разъемная конструкция станка облегчает установку его на любом участке трубы.
Станки выполнены в нескольких модификациях и различаются по габаритам (по диаметрам обрабатываемых труб: 229—219, 194—133 и 550 мм), способу установки на трубе (с торца трубы — неразъемные, на любом участке трубы — разъемные) и по электроприводу (электродвигатели повышенной частоты от электросверлилки И-59, асинхронные, встраиваемые электродвигатели типа АВ, асинхронные защищенные электродвигатели в алюминиевой оболочке типа АЛ). Крепление станка на трубе осуществляется вручную при помощи самоцентрирующего устройства (обоймы с роликами и червячной передачей).
Техническая характеристика станка типа Т-299 для обработки труб диаметром 219—299 мм следующая: габариты 100x780x555 мм, вес с приводом 164 кг, максимальная ширина снимаемой стружки 10 мм, углы снимаемых фасок относительно вертикальной плоскости от 10 до 40° включительно, наружная проточка трубы с одной установки станка на длине 50 мм, верхняя проточка трубы на длине 50 мм, машинное время отрезки одного конца трубы 7 мин, машинное время снятия фаски 10 мин, машинное время проточки 13 мин.
Разборка.
Перед разборкой задвижки через трубку дренажа следует провести гидравлическое испытание на плотность уплотнительных поверхностей затвора (седло— тарелка, седло — корпус). Затем задвижку устанавливают на стенде и намечают положение приводной головки по отношению к переходному фланцу, фланца к бугелю, бугеля к крышке и крышки к корпусу.
Разборку задвижки производят в следующей последовательности (рис. 2-21). Открывают затвор вращением маховика против часовой стрелки. Снимают шарнир Гука и маховик. Отвинчивают шурупы М8 на крышке приводной головки, снимают ее и отвертывают гайку 1. Снимают большое цилиндрическое колесо 2. При этом необходимо обратить внимание на наличие шпонки 3. Отвертывают четыре винта, стопорящих приводную головку к переходному фланцу 4, и снимают приводную головку. Разбирают фланцевое соединение корпуса 5 с крышкой 6, снимают крышку 6 вместе с затвором и устанавливают на стенд.
Снимают прокладку из корпуса и шарнирные болты с нажимной планки 7. Вставляют шпонку и надевают большое цилиндрическое колесо на втулку шпинделя 8 и, поддерживая затвор от проворачивания, вращением шестерни 2 опускают затвор в нижнее положение. Отгибают предохранительную шайбу 9. Отвертывают накидную гайку 10 и, осторожно приподнимая верхний тарелкодержатель, вынимают тарелки 11 и 12. Разбирают соединение переходного фланца 13 с бугелем и соединение бугеля с крышкой 6. Снимают с сальниковой камеры нажимную планку 7 и освобождают сальниковую камеру от набивки. Удаляют кольцо сальника 14. Вывертывают установочные винты 15 и вкладыш втулки 16. Выбивают втулку шпинделя 8 вместе с подшипниками, обратив особое внимание на строгое вертикальное положение втулки шпинделя 8, так как нижний упорный подшипник при выходе из своего посадочного места может перекоситься и его будет трудно вынуть. Отвертывают накидные гайки в корпусе задвижки и осторожно вынимают уплотнительные кольца 17 (седла).
После разборки задвижки следует тщательно проверить состояние седел 18 с обеих сторон и тарелок 11 и 12, цилиндрической части шпинделя и конусного уплотнения как ,на шпинделе 19, так и соответственно в крышке, сферической части грибка 20 и тарелки 12. Проверить также качество резьбы на шпинделе 19, вкладыше втулки 16, втулке шпинделя 8, шпильках и гайках.
Особое внимание следует обратить на наличие трещин, которые в большинстве случаев бывают в местах резких переходов купола с фланцем и в местах приварки патрубков к корпусу.
Ремонт затвора.
При обнаружении на деталях затвора незначительных задиров, рисок или вмятин последние устраняют притиркой на станке или вручную — на чугунной плите. При более значительных повреждениях на уплотнительных поверхностях (например, глубиной 0,1—1 мм) их устраняют путем проточки на металлорежущих станках. Значительные повреждения устраняют путем наплавки твердым сплавом марки ЦН-2 с последующей механической обработкой.
Ремонт корпуса.
Как показывает опыт эксплуатации арматуры сверхвысоких параметров на ГРЭС-19 Тулэнерго, гребенчатые прокладки из хромоникелевой стали марки 1Х18Н9Т быстро выходят из строя, нарушая плотность фланцевого соединения, поэтому на электростанции было принято решение перейти на беспрокладочное соединение корпуса с крышкой.
При этом, чтобы обеспечить плотность соединения, следует тщательно пригонять уплотнительные поверхности в корпусе и крышке. Глубокие риски или вмятины можно устранить путем местной подварки хромоникелевыми электродами марок ЦТ-1 или ЦЛ-ЗМ. После заварки эти места зачищают и подвергают шабровке. Зачистку уплотнительной поверхности можно произвести приспособлением, состоящим из шлифовальных кругов. Такое приспособление применяется на ГРЭС-19 Тулэнерго и показало себя с положительной стороны. Места резких переходов проверяют керосиновой пробой, методом цветной дефектоскопии или путем гамма-просвечивания (сквозные дефекты). Дефекты устраняют заваркой специальными электродами. Допускают незначительные, разрозненные литейные пороки в виде мелких, изолированных раковин диаметром до 3 мм и пористость. Расстояние между такими участками должно быть не менее 300 мм, а общее количество участков не должно превышать пяти для каждой отливки.
Сборка задвижки.
Перед сборкой внутренние полости корпуса, крышки и бугеля следует продуть сжатым воздухом. Порядок сборки задвижки приведен на рис. 2-22. При сборке следует обратить внимание на качество притирки уплотнительных поверхностей тарелок, седел (с двух сторон), корпуса под седло и цилиндрической части шпинделя, на состояние уплотнительной поверхности гребенчатой прокладки, правильность подгонки высоты грибка затвора, обеспечив перекрышу тарелок над седлами на одну треть ширины уплотнительной поверхности.
Закрытие задвижек производится вращением маховика по часовой стрелке с последующим поджатием с указанными ниже крутящими моментами: для задвижек Dy100 —2 500 кг-см, для задвижек Dy175 и 225— 4 500 кг-см с последующей отдачей назад маховика, для задвижек Dy100 —на 0,75—1 оборот, для задвижек Dy175 и 225 — на 1,5—2 оборота. Превышение указанных выше крутящих моментов не рекомендуется.
Рис. 2-22. Порядок сборки задвижки, 1 — бугель; 2 — набивка; 3 — шарикоподшипник № 8222; 4— вкладыш втулки; 5 — втулка шпинделя; 6 — установочный винт М8Х25; 7 — шарикоподшипник упорный
№ 8222; 8 — тарельчатая пружина; 9—промежуточное кольцо; 10 — шарикоподшипник радиальный № 220; 11 — крышка; 12— шпилька М36Х200; 13— шайба М36; 14— гайка М36; 15 — переходной фланец; 16— шпильки М24Х75; 17—гайка М24; 18 — масленка; 19— кольцо сальника; 20— груядбукса; 21 — шарнирный болт; 22— ось болта шарнира; 23 — шплинт; 24 — нажимная планка; 25 —шайба; 26 — гайка М36; 27 — шпиндель; 28 — гайка 2М76; 29— предохранительная шайба: 30 — тарелкодержатель верхний; 31 — обойма; 32—тарелкодержатель нижний; 33 — штифт; 34 — подкладка грибка; 35— грибок; 36 — тарелка правая; 37 — тарелка левая; 38 — корпус; 39 — уплотнительное кольцо; 40 — накидная гайка; 41 — шпилька М52; 42 — шайба сферическая; 43 — гайка колпачковая; 44— приводная головка; 45 — винт М20; 46— шпонка призматическая; 47 — колесо цилиндрическое; 48 — гайка 2М80; 49 — крышка приводной головки; 50 — винт; 51 — маховик; 52 — шарнир «Гука»; 53 — штуцер дренажный.
Если открытие или закрытие задвижек требует приложения усилий, превышающих указанные, необходимо выяснить причины. Это может произойти в случае, когда затянуты туго или с перекосом грундбуксы (нажимной гайки). В этом случае следует проверить зазор между шпинделем и грундбуксой и ослабить шарнирные болты. Причиной может быть повреждение ходовой резьбы шпинделя, втулки шпинделя или загрязнение этого соединения. При наличии этого следует разобрать втулку, прочистить резьбовое соединение и устранить повреждение резьбы. Разборку втулки можно производить только при полностью открытом затворе.
Гидравлическое испытание.
При гидравлическом испытании на прочность и плотность должно быть обеспечено возможно полное вытеснение воздуха из внутренней полости задвижки. Вода, оставшаяся в задвижках после испытания, должна быть удалена.
Гидравлическое испытание преследует цель проверить прочность и плотность металла корпуса и крышки, а также плотность запорного органа, сальникового уплотнения и фланцевого соединения корпуса с крышкой. Давление при этом должно достигать 370 кг/см2.
