Перша частина виготовлення барабана описана тут.
Відкалібровані і очищені від окалини полуобечайкі з обробленими поздовжніми крайками надходять на складальний стенд, який представляє собою раму з встановленими на ній декількома парами котків. Для складання підбирають полуобечайкі з мінімальним розходженням по діаметру.
Укладені одна на іншу полуобечайкі з'єднують між собою малими технологічними скобами 2. Ці скоби вирізують з листа товщиною 40-50 мм і приварюються по одній до технологічних виступам обичайки (крайнім).
Особлива увага при складанні звертають на зміщення кромок і зазор між полуобечайкамі під зварювання.
У разі великого зсуву повзун зварювального апарата не щільно прилягає до поверхні обичайки, і можливо витікання шлакової ванни. З цієї ж причини кромки полуобечаек ретельно зачищають від місцевих зарубок, вибоїн, вм'ятин і т.п. При необхідності ці місцеві дефекти підварюються і зачищаються шлифмашинкой. Зачистка проводиться на величину 60 мм від кромки. Перепад (зміщення) кромок і місцеві дефекти не повинні бути більше 3 мм.
Зазор між крайками визначається методом зварювання і товщиною листа. При багатошаровому зварюванні під шаром флюсу він становить величину 0,5-1 мм, для електрошлакового зварювання 25-34 мм.
Зазор між двома полуобечайкамі, зібраними для ЕШС виконується нерівномірним. Внизу зібраної обичайки (початок зварювання) він на кілька міліметрів більше, ніж зверху обичайки (кінець зварювання). «Клиновий» зазор необхідний тому, що, не дивлячись на приварені технологічні складальні скоби, в процесі зварювання відбувається деформація обичайки і зазор вгорі обичайки збільшується до неприпустимих меж. «Клиновий» зазор при складанні забезпечує рівномірний зазор при зварюванні по всій довжині зварного шва. Цей технологічний прийом застосовують при зварюванні обичайок з товщиною стінки більше 70 мм. При менших товщинах стінки обичайки напруги при зварюванні не настільки великі, щоб істотно вплинути на величину зазору.
Транспортують зібрану обечайку на зварювання за допомогою крана, зачепивши обечайку за велику технологічну скобу, яка для цієї мети має спеціальне «вухо».
В даний час основними способами зварювання поздовжніх і поперечних швів циліндричних частин судин є автоматичне зварювання під шаром флюсу з автоматичною підваркою кореня шва (АСФ) і автоматична електрошлакове зварювання (ЕШС).
Зварювання під флюсом (плюси і мінуси)
Переваги (в порівнянні з ручною)
Установка для багатошарової зварювання внутрішніх або зовнішніх швів складається з зварювального автомата і роликового столу або кантователя для переміщення обичайки.
Для зварювання потрібна певна оброблення крайок швів, яка виробляється:
- для тонкостінної обичайки на заготівлі в листі;
- для товстостінних посудин на кориті або обечайке.
Після зварювання поздовжніх швів ЕШС обечайку необхідно піддати термообробці для руйнування великих зерен в структурі наплавленого металу. Для цього проводять нормалізацію.
При багатошаровому зварюванні під шаром флюсу нормалізація зварних швів не потрібно, так як структура шва виявляється дрібнозернистої.
Форма обичайки після зварювання часто відхиляється від правильної циліндричної. Для додання обичайок циліндричної форми їх піддають калібруванню шляхом обкатки на листозгинальних вальцях. Калібрування проводиться як в гарячому, так і в холодному стані. Обичайки з вуглецевої сталі зі стінками товщиною 25 мм і більше і з легованої товщиною 10 мм і більше піддаються калібруванню в гарячому стані. Температурний інтервал такий же як при гарячій вальцюванні. Після закінчення процесу калібрування обичайка вільно обертається в вальцях до потемніння (500-600 С), після чого знімається краном і охолоджується на повітрі. Нагрівання обичайки під калібрування служить одночасно і нагріванням для нормалізації, в процесі якої зварні шви і околошовной зона звільняються від зварювальних напружень.
Для ультразвукового контролю поздовжніх швів обичайок на них шліфувальної машинкою зачищають уздовж зварного шва з обох сторін смуги шириною 60 мм всередині і зовні обичайки. За ним переміщують ультразвукові датчики при контролі швів. Місця з дефектами в зварних швах ремонтують.
Перед обробкою торців обичайки під зварювання кільцевих швів, зайвий припуск на торцях обрізають газовим різанням вручну або на спеціальних установках.
Стаціонарна установка для обрізки газом торцевих крайок обичайки складається з механізованого роликового конвеєра, на який укладають обечайку, і порталу з розташованої на ньому газорізальної апаратурою. Портал може пересуватися уздовж конвеєр. У процесі різання обичайка обертається із заданою швидкістю на конвеєрі. Обрізку газом в даному випадку застосовують як чорнову.
Чистову обробку торців обичайки виконують на кромкообточних або розточувальних верстатах. Ці верстати дозволяють обробляти торець обичайки під будь-який вид зварювання.
Така механічна обробка торців і профілю обичайки необхідна для точного складання корпусу барабана і якісного зварювання кільцевих швів. Оброблені обичайки надходять на складання корпусу барабана.
Для контролю якості зварних швів застосовують УЗД, МПД, просвічування рентгенівськими і гамма-променями і ін. Ці випробування проводять з метою визначення суцільності металу, тобто виявлення непроварів, шлакових включень, пор і тріщин.
Контролю УЗД підлягають 100% зварних судин з вуглецевої і легованої сталі перлітного класу. При виявленні сумнівних місць проводиться перевірка рентгено-дефектоскопії.
Для виявлення поверхневих тріщин 100% швів контролюється МПД.
Виконання отворів і установка штуцерів
Після розмітки всіх отворів барабан надходить на приймання ВТК і далі на сверловку отворів.
Сверловка отворів проводиться на радіально-свердлильних верстатах. Для повороту барабана при сверловке отворів він встановлюється на роликових кантувачах з ручним або механічним приводом.
Трубні отвори виконуються по рядах в наступному порядку:
- зацентровка отворів;
- сверловка;
- рассверловкі отворів з залишенням припуску на зенкерование.
Зацентровка служить для створення напрямку свердла великого діаметру на початку і тим самим для збереження центру отвори в заданому кресленням місці. Зацентровка отворів проводиться спіральним свердлом діаметром 12-15 мм на глибину 8-10 мм.
Далі проводиться сверловка наскрізного отвору на прохід спіральним свердлом діаметром до 50 мм.
Рассверловкі трубних отворів до розміру під розгортку виконується спеціальними зенкерами, що виготовляються діаметром від 50 до 120 мм.
Сверловка і рассверловкі виконується при рясному охолоджуванні емульсією.
Отвори діаметром більше 120 мм можуть оброблятися за дещо іншою технологічною схемою. Попередньо газовим різаком вирізається отвір з припуском 10 мм на сторону для подальшої обробки. Видалення припуску і доведення діаметру отвору до номінального проводиться на розточувальному або радіально-свердлильному верстаті. Інструментом для розточування отворів служить різець на оправці, встановленої в шпинделі верстата.
В даний час на котлобудівельне заводах для сверловки отворів в барабанах і колекторах використовуються автоматичні багатошпиндельні (до 7 шпинделів) свердлильні верстати з програмним управлінням. В цьому випадку розмічається і накернівается тільки перший ряд отворів. Отвори свердляться за один прохід двоступінчастим свердлом, у верхній частині якого є заточка під зенкер.
Зенкування, спосіб обробки поверхонь отворів, попередньо просвердлені, отриманих гарячої або холодної штампуванням і литтям. Зенкування застосовують при обробці циліндричних отворів, заглиблень під головки або шийки болтів і гвинтів, торцевих поверхонь бобишек під шайби, наполегливі кільця. Підвищує точність і чистоту поверхні, т.к.зенкер на відміну від свердла, має більше різальних крайок. Отвір, отримане зенкування, має більш точне в порівнянні зі сверлениє напрямок осі, тому зенкерование широко застосовують при чистової і напівчистової обробці. Виконується на свердлильних, револьверних і розточувальних верстатах.
Оброблені отвори піддають ретельному огляду і контролю розмірів калібрами. Із зовнішнього і внутрішнього боків барабана отвори очищають від задирок за допомогою переносних пневматичних шліфувально-зачисних машинок. Потім в отвори встановлюють штуцера.
Правильно встановлений і перевірений щтуцер спочатку прихоплюється в декількох місцях електрозварюванням, а потім, після контролю його положення, приварюються.
Для приварювання штуцерів діаметром до 133 мм застосовуються автоматичні установки різної конструкції. Вони складаються з роликового ліжку, на яку укладається барабан, і зварювальної головки, яка обладнана двома електродами і пересувається уздовж нерухомого барабана. Зварювання проводиться під шаром флюсу шляхом обертання електродів навколо штуцера. Головка під час обертання надійно центрується по осі штуцера.
Приварка всіх щтуцеров до судин з легованої сталі здійснюється з попереднім підігрівом зон зварювання до 200-250 С газовими пальниками.
Одночасно з приваркой штуцерів зварюють контрольні зразки із застосуванням тих самих вихідних матеріалів, і методів зварювання. На кожні 200 приварених штуцерів виконується один контрольний зразок, який разом з посудиною проходить з барабаном проходить термообробку і потім зразок піддається металографічним випробувань.
Щоб уникнути підгінних робіт при монтажі введені жорсткі вимоги до складання штуцерів. При контролі стежать за тим, щоб максимальне відхилення, виміряний між струною, натягнутої по осі крайніх штуцерів, і віссю кожного штуцера даного ряду, не виходило за межі 3 мм, щоб перекіс осі штуцера був не менше 1 мм.
гідравлічне випробування
Гідравлічне випробування барабана внутрішнім тиском, що дорівнює 1,25 робочого тиску, проводиться з метою перевірки зварних швів на щільність. Перед проведенням гідравлічного випробування лазів отвори закриваються постійними лазовими затворами, наявні на барабані штуцери з фланцями заглушуються за допомогою плоских заглушок, а штуцери без фланців приваркой плоских заглушок, що видаляються після закінчення гідравлічного випробування газової різкій.
Місце проведення випробувань має бути надійно ізольовано від інших робочих місць цеху, а всередині самого випробувального стенду необхідно передбачити захисні пристрої для обслуговуючого персоналу.
Приварка заглушок до декількох сотень штуцерів на барабані є трудомістку і тривалу операцію, в результаті якої з'являється велика кількість відходів.
Більш економічним було б заглушати штуцери за допомогою заглушок, що вставляються всередину штуцера або що одягаються зовні. Однак знімні заглушки поки ще недостатньо безпечні, що перешкоджає їх широкому застосуванню на котлобудівельне заводах. У деяких случаяхконци штуцерів «окуполіваются», тобто кінець штуцера обжимается вгорячую, чим досягається необхідна щільність. При цьому способі так само як і при приварке заглушок, великі відходи металу, і необхідна незручна операція - обробка кромок штуцерів під зварювання.
Якщо виявлений дефект зварного шва, то дефектний місце вирубується пневматичним зубилом або видувається газовим різанням на всю глибину і знову заварюється. При ремонті застосовуються всі види зварювання. Після цього знову повторюють дефектоскопію і гідравлічне випробування. Вирубка і заварка швів дозволяється тільки в разгерметизированном барабані і при злитої з нього воді. Ця вимога є одним з найважливіших вимог техніки безпеки.
Монтаж внутрібарабанних пристроїв і підготовка його до відправки
Після закінчення гідравлічного випробування для прискорення просушування барабана виробляють продування його внутрішньої поверхні стисненим повітрям. Далі барабан надходить на розмітку кінців штуцерів під обрізку тимчасових, заздалегідь приварених заглушок. Після обрізки штуцерів газокиснева різаком барабан встановлюють під радіально-свердлильним верстатом для обробки фаски на торцях штуцерів під зварювання. Подальшої операцією є установка в барабані його внутрішніх пристроїв, якщо вони передбачені конструкцією.
При виконанні цих робіт необхідно ретельно дотримуватись вимог техніки безпеки - обов'язкова присутність спостерігача, що знаходиться поза барабана.
Внутрібарабанние пристрої складаються з деталей, що розділяються за способом кріплення їх в барабані на два основних види:
- приварні (до барабану);
- встановлюються на болтових з'єднаннях.
Зазвичай приварні деталі мають отвори під болти і несуть не собі внутрібарабанное пристрій.
Процес складання барабана з сепараційним пристроєм складається з двох основних етапів:
- складання і зварювання з барабаном приварних деталей;
-контрольного складання в барабані деталей внутрішнього устрою на болтах.
По спеціальному кресленням, який представляє схему розташування приварних деталей в барабані, проводиться спочатку розцентровки, тобто нанесення поздовжніх і поперечних осей на внутрішній поверхні барабана, а потім розмітка всіх місць під установку і приварення деталей до барабану, виходячи з осьових ліній.
Орієнтовна схема розташування приварних деталей внутрібарабанного пристрою приведена на малюнку.
На розмічені місця встановлюються деталі і, в залежності від того, де здійснюється остаточна приварка цих деталей - на заводі або при монтажі котла проводиться відповідно приварка до барабану суцільним електрозварні швом або тільки прихватка електроточки. Схоплені деталі приварюються на монтажі після остаточного складання внутрібарабанного пристрою в барабані на паронітових прокладках.
Після приварювання деталей зварні шви очищають від шлаку і бризок пневматичними інструментами і шліфувальними машинками. Інші деталі внутрібарабанного пристрої, що встановлюються на болтових або зварних з'єднаннях, збирають перед розміщенням їх в барабані в окремі вузли на складальному плазу поза барабана.
Габаритні розміри цих вузлів не повинні перевищувати розмірів лазів отвори в днищі барабана, через яке їх заводять в барабан.
Вузли з габаритними розмірами більше цього отвору заводяться в барабан у вигляді окремих деталей, складання яких в вузли проводиться всередині барабана.
Після установки внутрішніх деталей в барабані лази в днищах закривають затворами.
Готовий барабан маркують і постачають табличкою встановленої форми. На барабані і табличці вибивають необхідні паспортні дані.
Для захисту внутрішнього обсягу барабана від вологи, забруднень і попадання сторонніх предметів все його отвори на час транспортування закривають заглушками.
Для запобігання корозії металу, оброблені механічним способом поверхні консервують спеціальними консистентними мастилами, а зовнішню поверхню барабана фарбують фарбою, що захищає його від атмосферних впливів протягом року.