книги из ГПНТБ / Монтаж оборудования тепловых электростанций

ся ответственным за выполнение сварочных работ во всех цехах.

Втурбинном цехе постоянно работает 25—30 сварщиков.

Вцехе внешних работ в ведении мастера по сварке находят­ ся 10—15 сварщиков и газовое хозяйство монтажного участка. Непосредственное наблюдение за состоянием газового хозяйст­ ва ведет бригада из четырех человек: бригадир — слесарь 5-го разряда и три обходчика-слесаря 3-го разряда, работающие посменно. Прораб и мастера ведут журналы, где ежедневно фиксируют объем работ, выполненный каждым сварщиком.

слесарей-термистов. Бригадир и звеньевые работают посменно. Мастеру по контролю подчинены 10—14 чел., из них семь дефектоскопистов 4-го и 5-го разрядов, имеющих большой прак­ тический опыт контроля сварных соединений, и 3—7 слесарей —

помощников дефектоскопистов.

Техник по документации оформляет документацию на сва­ рочные работы в черновом виде и ведет ежедневный учет объе­ мов сварки труб поверхностей нагрева и трубопроводов высоко­ го давления.

Электродное хозяйство находится в ведении прораба по сварке в котельном цехе, который также следит за своевремен­ ным выполнением технологической проверки всех партий элект­ родов, предназначенных для сварки ответственных элементов.

В каждом цехе монтажного участка ведется журнал зада­ ний цеху сварки, в который прорабы по монтажу записывают подлежащие выполнению объемы сварочных работ, сроки вы­ полнения которых согласовываются с начальниками цехов. По этим данным планируется работа на следующую неделю. Рас­ становка сварщиков, термистов и дефектоскопистов на неделю утверждается руководителем сварочных работ. В конце каждо­ го рабочего дня уточняются объемы работ, подлежащие выпол­ нению на следующий день, и при необходимости корректируют расстановку сварщиков. Ежемесячно цех сварки получает план с указанием фонда заработной платы и других финансовых и экономических показателей.

В результате такого усовершенствования организации сва­ рочных работ существенно повысилась производительность труда сварщиков (на Костромском монтажном участке, напри­ мер, количество низкоразрядных сварщиков уменьшилось на 22 чел.), стало возможным четкое планирование сварочных ра­ бот и использование сварщиков на работах, соответствующих их квалификации. Повысилась и ответственность ИТР по -свар­ ке за состояние работ в цехах.

Цеховая структура организации сварочных работ ввиду ее безусловных преимуществ введена и на ряде других крупных

200

монтажных участках треста. Следует ожидать, что эти преиму­ щества станут еще более очевидными, если будут разработаны обоснованные экономические показатели на работы сварочного цеха и ему бѵдет предоставлена возможность процентовать вы­ полненную работу аналогично другим цехам монтажного уча­

стка.

Важное значение при выполнении сварочных работ имеет организация электроснабжения (см. § 1-.5). Правильное опре-

1Рис. G-2. Установка группы сварочных трансформаторов в главном кор­ пусе.

деление потребного количества источников питания и рацио­ нальное их размещение позволяют значительно сократить не­ производительные затраты на перемещения источников питания в место сосредоточения работ. Приближение источников пита­ ния к рабочим местам (длина сварочного провода не более 30 м) экономит дефицитный сварочный провод и снижает паде­ ние напряжения в сварочных цепях, неблагоприятно влияющее на стабильность процесса сварки.

При работе на открытых площадках источники питания рас­ полагаются в специальных металлических кабинах конструкции Центроэнергомонтажа, рассчитанных на три однопостовых сва­ рочных агрегата. Наличие таких сварочных постов позволяет эксплуатировать сварочное оборудование в нормальных усло­ виях в любое время года и производить непосредственно на месте его установки необходимый текущий ремонт.

В главном корпусе сварочное оборудование обычно распо­ лагается группами (рис. 6-2) в местах, удобных для эксплуата-

201

ц и и к а к м о ж н о б л и ж е к м е с т а м с о с р е д о т о ч е н и я с в а р о ч н ы х

Большое значение для качества сварочных работ имеет пра­ вильная организация хранения электродов и сварочной прово­ локи. Электроды общего назначения хранятся обычно в мате­ риальном складе, а электроды, предназначенные для сварки ответственных конструкций, в специальном сухом отапливаемом помещении, находящемся в распоряжении руководителя сва­ рочных работ. Это помещение оборудуется прокалочной печью, в которой при необходимости качественные электроды прока­ ливают перед употреблением. При цеховой структуре органи­ зации сварочных работ все электроды хранятся и выдаются в сварочном цехе.

Необходимо отметить, что все электроды, предназначенные для сварки ответственных элементов, отправляются на монтаж­ ные участки только после технологических испытаний, проводи­ мых в Центральной лаборатории сварки и испытания металлов Центроэнергомонтажа. Рекомендуемая область применения электродов указывается после их испытания в сертификатах. Независимо от этого все электроды для сварки труб поверхно­ стей нагрева и трубопроводов высокого давления проверяются дополнительно на монтажных участках. Все электроды, пред­ назначенные для сварки труб, проверяются на сварке непово­ ротных стыков труб, аналогичных производственным, с последу­ ющим контролем сварных стыков на сплошность ультразвуко­ вым методом, просвечиванием или послойной проточкой.

Сварные соединения труб котлоагрегатов, а также трубо­ проводов подвергаются контролю ультразвуковой дефектоско­ пией или просвечиванием рентгеновскими или у-лучами, и, кро­ ме того, в значительном объеме проводится стилоскопирование сварных швов и монтируемых деталей. Качество выполнения термообработки сварных соединений легированных трубопро­ водов проверяется также замером твердости металла шва.

Для своевременного выполнения контроля качества сварных соединений физическими методами на крупных монтажных участках, монтирующих блоки высокого и закритического давле­ ния, организованы хорошо оборудованные лаборатории, воз­ главляемые мастером по контролю. Лаборатория помимо про­ изводственного помещения для оформления результатов конт­ роля и настройки приборов имеет фотокомнату для обработки рентгеновских снимков. Для хранения у-аппаратов с радиоактив­ ными изотопами на монтажных участках оборудованы специ­ альные хранилища конструкции Центроэнергомонтажа с одним или тремя колодцами (рис. 6-3).

6-2. СВАРКА ТРУБ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

Широко применявшиеся до недавнего времени мето­ ды злектродуговой и газовой сварки труб поверхностей нагрева с ростом параметров пара не могли обеспечить достаточно вы-

203

сокого качества сварных соединений. Вследствие высокого про­ цента брака сварных соединений, выполненных этими методами (4—5%), и частых остановов мощных энергетических блоков из-за нарушения в процессе эксплуатации плотности сварных соединений повышение качества сварки стыков труб поверхно­ стей нагрева стало исключительно актуальным.

В связи с этим в Центроэнергомонтаже была разработана технология сварки стыков труб поверхностей нагрева с приме­ нением аргонодугового способа, обеспечивающая получение пол­ ного провара корня шва с хорошим формированием во всех пространственных положениях, повышенную сплошность метал­ ла шва и высокий уровень прочностных и пластических свойств сварного соединения.

В 1965 г. эта технология была внедрена впервые в тепло­ энергетике на ТЭЦ № 11 Мосэнерго, Ярославской ТЭЦ № 3 и Конаковской ГРЭС, а в последующие годы стала основным ме­

хватками, выполняемыми аргонодуговой сваркой с присадочной проволокой марки Св-08Г2С или Св-08ХМФ (Св-08ХГСМФ) в за­ висимости от марки свариваемой стали. Аргонодуговая сварка корневого слоя выполняется с применением присадочной прово­ локи тех же марок. Аргонодуговой сваркой можно выполнять не только корневой слой, но и все сечение стыка, однако опыт, на­ копленный в Центроэнергомонтаже, показал, что сварку труб поверхностей нагрева целесообразно выполнять комбинирован­ ным способом, при котором корневой слой сваривается аргоно­ дуговым способом, а последующие — электродуговым. По срав­ нению с комбинированным способом при аргонодуговой сварке

204

вольфрамовые прутки марки ВЛ и ВЛ-10 диаметром 1,6—3,0 мм.

всего сечения труб с толщиной более 4 мм производительность труда сварщика значительно ниже, так, например, время свар­ ки одного стыка труб диаметром 32X5 мм при аргонодуговой сварке— 13 мин, а при комбинированной — 6 мин. Кроме того, при аргонодуговой сварке всего сечения требуется обеспечение более надежной газовой защиты, что вызывает определенные трудности при сварке труднодоступных стыков (рис. 6-4) (не­ обходимость 'более высокой квалификации сварщика, более на­ дежная защита от сквозняков и др.).

Режимы комбинированной сварки труб поверхностей нагре­ ва приведены в табл. 6-1.

Как правило, сварщик, выполняющий аргонодуговую сварку корневого слоя, производит и электродуговую сварку последую­ щих проходов. Поэтому высококвалифицированные сварщики, выполняющие электродуговую сварку труб поверхностей на­ грева, были обучены и аргонодуговой сварке этих труб.'

Успешному внедрению аргонодуговой сварки труб по­ верхностей нагрева безусловно способствовала созданная в Центроэнергомонтаже специально для этих работ малога­ баритная горелка МАГ-3 (рис. 6-5). Стандартные горелки (АР-3, ЭЗР-З-58 и др.), выпу­

205

баритов выполнять сварку труднодоступных стыков труб поверх­ ностей нагрева. В отличие от стандартных горелка МАГ-3 имеет значительно меньшую высоту головки, что очень важно при сварке в стесненных условиях. Горелка рассчитана на длитель­ ную работу при токе до ПО а.

Технология аргонодуговой и комбинированной сварки, раз­ работанная для стыков труб поверхностей нагрева, в последую­ щие годы получила применение при сварке дренажных трубо­ проводов л трубопроводов КИП высокого давления, что спо­ собствовало повышению их эксплуатационной надежности и позволило сократить объемы применения газовой сварки.

6-3. СВАРКА ТРУБОПРОВОДОВ

Многолетняя практика использования при электроду­ говой сварке стыков трубопроводов высокого давления остаю­ щихся подкладных колец показала, что такая конструкция сварного соединения имеет ряд недостатков, основным из кото­ рых является повышенная склонность к образованию трещин типа «усов» в корне шва. Экспериментальные, а также произ­ водственные работы, проведенные в Центроэнергомонтаже и ряде других организаций, подтвердили возможность отказа от применения остающихся подкладных колец в случае выполне­ ния корневого шва аргонодуговым методом, позволяющим обес­ печить при сварке на весу хорошее формирование обратного валика по всему периметру неповоротного стыка.

Применяемые типы разделки труб трубопроводов высокого давления для аргонодуговой сварки показаны на рис. 6-6.

валика, однако из-за трудностей в получении с завода-изготови- теля трубопроводов с хорошо обработанной ступенчатой раз­ делкой она применяется ограниченно, главным образом при ав­ томатической сварке, а также при сварке трубопроводов атом­ ных электростанций. При ручной аргонодуговой сварке, трубо­ проводов тепловых электростанций более широкое применение получила двухскосная разделка (рис. 6-6,в). Как и Ѵ-образная разделка, двухскосная разделка не исключает ослабления обрат­ ного валика корневого шва в потолочном положении, однако величина этого ослабления находится в допустимых пределах (до 2 мм). Следует отметить, что у двухскосной разделки (рис. 6-6,в) чрезмерно раскрыты кромки, что приводит к излиш­ ним затратам рабочего времени сварщиков и сварочных электро­ дов, а также способствует нежелательному увеличению остаточ­ ных сварочных напряжений. Поэтому в последнее время прини­ маются меры к оптимизации геометрических размеров двух­ скосной разделки (рис. 6-6,г).

2 0 6

Для сборки труб без остающихся подкладных колец были созданы специальные центровочные приспособления (см. рис. 3-4), позволяющие перемещать одну из стыкуемых труб относительно другой в двух взаимно перпендикулярных направ­ лениях, а также регулировать зазор в стыке. При сборке бло­ ков трубопроводов на сборочной площадке применяют специ­ альные сборочные стенды с каретками, позволяющими выпол­ нять аналогичные перемещения труб (см. рис. 3-2).

Собранный стык прихватывают в трех-четырех местах при­ хватками длиной 40—50 мм. При сварке с Ѵ-образной и двухскосной разделками для обеспечения более высоких пластиче­ ских свойств прихватку и сварку выполняют с применением присадочной проволоки Св-08Г2С диаметром 2 мм независимо от марки свариваемых труб.

Режим сварки корневого шва: сварочный ток ПО—130 а, длина дуги 1,5—2 мм, скорость сварки 3—3,5 м/ч, расход арго­ на 6—8 л/мин.

Во избежание образования трещин в корневом, слое сварку в необходимых случаях производят с предварительным подо­ гревом свариваемых труб.

При сварке толстостенных труб горелка с обычным соплом не позволяет обеспечить вылета электрода 8—10 мм, необходи­ мого для надежной газовой защиты. Поэтому для сварки таких Труб была разработана специальная горелка АГ-3, рассчитан­ ная на длительную работу при токах 140—150 а и имеющая усиленную по сравнению с горелкой МАГ-3 конструкцию.

Горелка комплектуется сменными мундштуками различной длины, позволяющими производить сварку корневых швов труб с толщиной до 60 мм. Наряду с горелкой АГ-3 в Центроэнерго­ монтаже применяются также аргонодуговые горелки общего

2 0 7

назначения, например МГ-З, укомплектованные дополнительно удлиненными мундштуками.

Необходимо отметить, что при поставке трубопроводов с ка­ чественно изготовленной разделкой под сварку при отказе от остающегося подкладного кольца трудозатраты на сборочные операции сокращаются примерно на 25%. Кроме того, для труб из стали марки Г2Х1МФ при положительной наружной темпе­ ратуре исключается необходимость их предварительного подо­ грева под аргонодуговую сварку корневого слоя.

Центроэнергомонтаж внедрил одним из первых аргонодуго­ вую сварку трубопроводов высокого давления на Конаковской, Костромской и Лукомльской ГРЭС, и в настоящее время эта технология освоена всеми монтажными участками треста.

Учитывая, что применять подкладные кольца в стыках мас­ лопроводов турбоагрегатов не рекомендуется и что аргонодуго­ вой способ обеспечивает лучшее формирование обратного вали­ ка корневого шва и более чистую его поверхность, чем извест­ ные способы сварки, Центроэнергомонтаж начал применять впервые на Конаковской ГРЭС аргонодуговую сварку корне­ вых швов и при монтаже маслопроводов. В настоящее время все маслопроводы высокого давления свариваются с примене­ нием аргонодугового метода.

В случаях некачественной обработки концов трубопроводов (неперпендикулярность торцов, забитость кромок при транспор­ тировке) при отсутствии возможности их переточки в монтаж­ ных условиях из-за сжатых сроков монтажных работ Центро­ энергомонтаж вынужденно применяет остающиеся подкладные кольца, причем в целях сокращения трудозатрат приварка оста­ ющихся подкладных колец к трубам производится аргонодуго­ вым способом, что позволяет отказаться от предварительного подогрева труб из стали 12Х1МФ перед приваркой и от после­ дующей обработки сварного шва абразивным кругом.

Независимо от марки стали труб кольца приваривают с при­ менением присадочной проволоки Св-08Г2С 0 1,6—2,0 мм при сварочном токе 90—ПО а. Аргонодуговой способ приварки под­ кладных колец в настоящее время стал широко применяться и в других монтажных организациях.

Трубы трубопроводов низкого и среднего давления часто имеют значительную эллипсность и разностенность.. Выполне­ ние качественной сварки неповоротных стыков таких труб свя­ зано со значительными трудностями, в результате чего на ряде объектов имели место аварийные остановы, вызванные разры­ вом сварных стыков таких трубопроводов. В целях повышения эксплуатационной надежности таких сварных соединений Цент­ роэнергомонтаж применил первым среди монтажных организа­ ций на Конаковской ГРЭС, а затем и на других объектах при сборке стыков трубопроводов низкого и среднего давления диа­ метром более 108 мм остающиеся подкладные, кольца. Приме-

208

нение остающихся подкладных колец хотя и привело к увели­ чению трудозатрат на сборочные операции, но позволило обес­ печить провар корневой части шва и практически исключило возможность разрыва по этой причине сварных соединений в процессе эксплуатации.

Наряду с применением остающихся подкладных колец были

•ужесточены требования к подготовке стыков под сварку, в част­ ности введена обязательная обработка кромок после газовой резки шлифовальной машинкой. Были повышены требования и к квалификации сварщиков, допускаемых к сварке трубопрово­ дов низкого и среднего давления. Ннезависимо от катего­ рии трубопровода к сварке стали допускать только дипло­ мированных сварщиков, имеющих допуск на сварку трубопро­ водов.

Повышению качества сварки трубопроводов низкого и сред­ него давления безусловно способствовало и временное увеличе­ ние объема обязательного контроля просвечиванием до 10— 15% вместо 1—5%, положенного по действующим нормам.

6-4. МЕХАНИЗАЦИЯ СВАРОЧНЫХ РАБОТ

Механизация сварочных работ является наиболее эф­ фективным средством повышения производительности труда, снижения себестоимости и улучшения качества работ. Ввиду специфики выполнения сварочных работ в монтажных условиях они значительно уступают по уровню механизации аналогичным работам, выполняемым в заводских условиях. Поэтому повы­ шение уровня механизации сварочных работ является важ­ нейшей задачей инженерно-технических работников, занятых в области монтажной сварки тепломеханического оборудова­ ния.

МЕХАНИЗАЦИЯ СВАРКИ НЕПОВОРОТНЫХ СТЫКОВ ТРУБОПРОВОДОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Ручная аргонодуговая сварка корневых швов непово­ ротных стыков толстостенных труб требует высокой квалифика­ ции сварщиков, поэтому Центроэнергомонтаж уделял много внимания разработке оборудования и технологии автоматиче­ ской аргонодуговой сварки.»Впервые в теплоэнергетике опыт­ ная автоматическая аргонодуговая сварка была выполнена на главном паропроводе блока № 2 Ярославской ТЭЦ № 3в 1962 г. В последующие годы разработанные оборудование и техноло­ гия были широко внедрены на монтаже Конаковской ГРЭС, ТЭЦ № 23 Мосэнерго, а также в ряде других организаций.