Ремонт оборудования

Для точного  установления дефекта разбирают крышку распределительной камеры и плавающей головки, чтобы обнажить трубные решетки с развальцованными в них концами труб; со стороны подвижной решетки к корпусу прикрепляют приставную головку. По течи на торцах решеток при опрессовке корпуса судят о неплотной вальцовке (сварке); если же изношена труба, в ней появляется опрессовочная вода.

Теплообменники  необходимо ремонтировать по технологии, разработанной до начала работ на основании дефектной ведомости. Сварные швы деталей, как правило, обрабатывают механическим способом. Допускается применение воздушно-дуговой или плазменной резки с последующей обработкой поверхн7ости абразивным инструментом до глубины 1,0-1,5 мм. Места сварки и наплавки обрабатывают механическим способом заподлицо с поверхностями основного металла. Шероховатость поверхности после обработки должна быть не более R_Z 20.

Металлы, склонные к местному нагреву, обрабатывают по технологии, исключающей образование трещин в зоне термического влияния. При резке листового проката гильотинными ножницами вмятин и трещин на кромках листов быть не должно. При термической резке деталей их поверхности необходимо предохранять от брызг жидкого металла.

Швы подготавливают под сварку и выполняют в соответствии с технологическими условиями. Сварные швы должны быть только стыковыми. соединения в тавр допускаются для приварки плоских днищ, фланцев, трубных решёток, штуцеров.

В стыковых сварных соединениях элементов теплообменников с различной толщиной стенок должен быть обеспечен плавный переход от одного элемента к другому путём постепенного уменьшения толщины кромки более толстостенного элемента. Угол наклона поверхности перехода не должен превышать 15⁰.

При устранении трещин в сварных швах теплообменника необходимо точно определить их границы и засверлить сверлом диаметром 2-3 мм, после чего дефектный участок удалить. При сквозной трещине для последующей заварки оставляют слой металла толщиной 2-2,5 мм. Границы трещины фиксируют несколькими сквозными отверстиями. Исправление дефектов подчеканкой запрещено.

При ремонте  выпучин дефектное место удаляют  полностью и вваривают "латку" встык. Вмятины исправляют, как правило, механическим способом с подогревом дефектного места. Дефекты в виде раковин удаляют механическим способом или воздушно-дуговой резкой, а затем заваривают.

Развальцовочные соединения и трубы с трубной  решеткой ремонтируют доразвальцовкой. Данные соединения заваривают также аргонодуговой или электродуговой сваркой. Крепление концов в трубных решетках вначале проверяют визуально. В основном концы труб в гнездах трубных решеток закрепляют развальцовкой. Ее качество оценивают по состоянию развальцованной поверхности, которая должна быть равномерно деформирована, что определяют по результатам замеров внутреннего диаметра развальцованного конца трубы.

 Теплообменные  трубы при развальцовке удлиняются, поэтому сначала развальцовывают все концы труб в одной решетке, а потом – в другой. При этом развальцовывают четыре трубы крест-накрест, затем все трубы по периметру и далее остальные.

При развальцовке возможны следующие дефекты: отсутствие характерного перехода между развальцованной  и неразвальцованной частями труб; удлиненный расширенный конец трубы; одностороннее выпучивание трубы на выходе из гнезда; подрезы трубы по кромкам гнезда трубной решетки; трещины и разрывы в развальцованной части трубы.

Развальцовку  труб на глубину, большую, чем длина  ролика, выполняют вальцовкой с увеличенной длиной веретена и корпуса.

Развальцовку  ведут прямым или обратным способом, то есть от наружной или от внутренней поверхности трубной решетки. После  окончания развальцовки всех труб регулируют положение резьбового упора.

В корпусах, не подвергающихся термообработке, и  в монтажных швах путем вырезки дефектного участка и установки "латки" устраняют следующие трещины: крестообразные; расположенные по сварному шву с распространением в околошовную зону вдоль шва на расстояние менее 100 мм от него; расположенные в околошовной зоне, распространяющиеся вдоль шва на расстоянии менее 100 мм от него; гнездообразные.

Дефектные места корпусов теплообменников, подверженных коррозии и эрозии стенок, а также отслоению плакирующего слоя, ремонтируют наплавкой, если: сумма площадей дефектных участков не превышает 20% площади рабочей поверхности корпуса; площадь одного дефектного участка составляет не более 500 см²; глубина дефекта не превышает 30% фактической толщины стенки корпуса; расстояние между подготовленными к наплавке участками составляет не менее трехкратной фактической толщины стенки корпуса, но не более 100мм; отсутствует склонность металла корпуса к коррозионному растрескиванию под напряжением.

Размеры "латки" формируют по контуру  радиусом на 10% меньшим, чем радиус корпуса, и обваривают встык заподлицо с основным металлом. Углы "латки" должны быть скруглены радиусом 50 мм.

Штуцера заменяют при наличии следующих  дефектов: трещины всех видов и  направлений, коррозионные разрушения, расслоение металла. Если после удаления дефектного штуцера отверстие в корпусе получилось овальной формы или его диаметр превышает допустимый, разрешается проводить местную наплавку кромки отверстия или наплавку на наружную поверхность штуцера, для чего следует соблюдать следующие правила:

1) в  зависимости от толщины стенки, материала корпуса и штуцера надо определить необходимость проведения предварительного и сопутствующего подогрева, а также последующей термообработки;

2) наплавку  следует проводить кольцевыми  валиками с перекрытием в 3 ширины каждого;

3) наплавка должна быть многослойной с послойным визуальным контролем (однослойная наплавка не допускается);

4) толщина  наплавленного слоя как на  корпусе, так и на штуцере не должна превышать после наплавки 10 мм, а после механической обработки - 8 мм. Ширина наплавленного слоя по образующей штуцера должна быть больше суммарной толщины стенки корпуса и укрепляющего кольца на 15 - 20 мм;

5) после  наплавки необходимо обработать  наплавленную поверхность и проконтролировать неразрушающими методами отсутствие трещин.

Замена  дефектных труб. Трубы удаляют способом, исключающим повреждение соседних труб и отверстий в трубной решетке. Продольные риски на стенках отверстий не допускаются. Допускаются кольцевые и спиральные риски глубиной не более 0,5 мм, не достигающие до краев отверстий. Максимальный диаметр отверстий в трубной решетке 25,7 мм.

Обнаруженные  при опрессовке межтрубного пространства дефекты труб устраняют отглушением с помощью конических пробок, забиваемых с обоих концов трубы. Отглушать допускается не более 5% от общего количества труб в каждом трубном пучке. Если же число дефектных труб более 15% , трубный пучок заменяют. Перед забивкой пробок отверстия дефектных труб тщательно очищают. По периметру этих пробок течи быть не должно. Если трубы расположены во внешнем ряду трубного пучка, или необходимо заменить весь трубный пучок, то их обрезают с обоих концов заподлицо с внутренней поверхности трубной решетки, после чего удаляют.

Если  к трубам нет доступа с наружной стороны трубного пучка, то развальцованный  конец трубы рассверливают и ее извлекают через отверстия в трубной решетке. Для этого часто используют ступенчатое сверло. Диаметр основной части такого сверла несколько меньше наружного диаметра трубы, а размеры вспомогательной, центрирующей части сверла соответствуют внутреннему диаметру трубы. Сверло вводят в трубу так, чтобы ее толщина уменьшилась на 75% от толщины трубной решетки, что предотвращает обламывание трубы по задней кромке трубной решетки.

При фактической толщине стенки трубы меньше номинальной внутренний диаметр труб после развальцовки должен быть увеличен на двойной допуск на толщину стенки, при толщине больше номинальной - уменьшен на двойной допуск.

Трубные решетки в целях экономии металла  изготавливают из малоуглеродистой стали с плакированием ее латунью. Толщина слоя латуни должна быть не менее 10 мм, поэтому плакируют из расчета получения слоя латуни толщиной 20 мм. Для предотвращения окисления латуни применяют флюс следующего состава (в%): техническая бура - 50; борная кислота - 25; плавиковый шпат – 25. Буру и борную кислоту переплавляют для полного удаления из них влаги; плавиковый шпат прокаливают. Буру, борную кислоту в виде стекловидной массы и плавиковый шпат после остывания перемешивают и хранят в герметичной стеклянной посуде.

Повторное использование флюсов также обеспечивает положительные результаты.

Для увеличения адгезионных свойств наплавленного  и основного металлов на поверхности трубной решетки протачивают кольцевые риски глубиной 1,0 – 1,5 мм с шагом 8мм.

Для плакирования применяют латунь толщиной до 20 мм, нарезанную кусками размером не более 100*100 мм. Латунь обезжиривают, промывая ее в растворителе. Трубную решетку устанавливают в печь; горизонтальность поверхности решетки проверяют по уровню. После удаления растворителя поверхность трубной решетки равномерно засыпают флюсом толщиной 6-8 мм. На поверхность флюса укладывают равными рядами вплотную друг к другу куски латуни из расчета толщины наплавляемого слоя 20 мм. Между слоями и на поверхность латуни насыпают флюс толщиной 3-4 мм. Латунь плакируют в газовой печи при температуре 950-1050 ⁰С до полного расплавления, причем температуру до 400-450 ⁰С повышают медленно – в течение 1 часа. Температуру контролируют потенциометром.

В момент расплавления последнего куска латуни в печь вводят устройство для обдувки трубной решетки снизу сжатым воздухом, что обеспечивает направленную кристаллизацию латуни.

Продолжительность плакирования в печи 3-4 часа. Качество плакирования проверяют визуально. Отслаивание выявляют простукиванием со стороны наплавленного слоя молотком. Признаком брака является глухой звук. После механической обработки не допускается наличие газовых раковин и других дефектов, которые устраняют повторной переплавкой латуни.

При механических испытаниях образцов стальной трубной решетки установлено, что предел прочности кг/мм² и относительное удлинение %. При испытании наплавленных образцов кг/мм² и %, то есть наблюдается понижение предела прочности и резкое повышение пластических и адгезионных свойств образцов.

При исследовании микроструктуры наплавленного слоя латуни обнаружен ряд крупных и мелких дефектов, которые расположены на расстоянии 15 мм от линии сплавления и поэтому полностью удаляются при механической обработке.

Читку межтрубного и трубного пространства осуществляют следующими способами:

1) механическая чистка - один из наиболее простых и распространенных способов чистки. Его осуществляют вручную с помощью приспособлений (шомполов, шарошек, буров, ершей) и с применением механизированных устройств;

2) пневматическая чистка – чистка осуществляется смесью воздуха и азота при определенной температуре;

3) гидромеханическая чистка заключается в том, что в промывочную жидкость вводят шарики из плотного материала, например полистирола, не продавливаемые циркулирующей жидкостью;

4) химическая чистка теплообменников заключается  в растворении отложений химическими реагентами и удалении их из очищаемого пространства. В качестве химических реагентов для чистки теплообменников применяют в основном ингибированные хлороводородную, сульфаминовую, лимонную, муравьиную кислоты и их смеси;

5) вибрационная чистка. При вибрационной чистке теплообменников создают колебательные движения тру, в результате чего отложения с поверхностей удаляются.

При чистке труб используют два вибратора, которые  включают в противофазе. При этом трубы совершают колебательные  движения. Расстояние между трубами изменяется от максимума до нуля, вследствие чего отложения на трубах разрушаются.    

Установка пробок. Диаметр пробки D выполняют по фактическому диаметру дефектного отверстия в трубной решетке толщиной s и внутреннему диаметру трубы с зазором 0,05 - 0,1 мм на сторону. Материал пробок должен соответствовать материалу трубной решетки.

Гидравлические  испытания теплообменника проводят при давлении Р_Г = 2,07 МПа и Р_Г1 = 1,66 МПа. Продолжительность выдержки под пробным давлением Р_Г - не менее 10 мин. После выдержки давление снижают до Р_Г1 и проводят визуальный осмотр теплообменника. Температура воды при гидравлических испытаниях должна быть не ниже 30 ⁰С. Гидравлическим испытаниям подвергают распределительные камеры, плавающие головки, корпуса и трубные пучки. Контролируют герметичность крепления труб в трубной решетке при испытаниях межтрубного пространства, так как в этом случае они находятся в местах, недоступных для осмотра.

Для испытаний  используют приспособления, различные  по конструкции (опрессовочные головки), состоящие из промежуточного и нажимного фланцев и уплотняющей набивки (из резины).

Для устранения обнаруженных при испытаниях дефектов (течи в развальцовочных соединениях  труб, трещины на трубах) устанавливают  опрессовочную головку и теплообменник вновь подвергают испытанию.

 

2.3 Дефектная ведомость

 

 

Ведомость дефектов составляется начальником и механиком установки (цеха), обсуждается на совещании ИТР установки-(цеха) и не позднее чем за 90 дней до начала капитального ремонта и за 30 дней до начала текущего ремонта представляется на рассмотрение в отделы главного механика, главного энергетика и главного прибориста, где уточняются объемы работ; потребность в материалах, запчастях, механизмах и приспособлениях, распределяются работы исполнителям (ремонтной, службе предприятия, подрядным организациям).