Масловоздушный котел представляет собой вертикальный сварной сосуд, состоящий из цилиндрической обечайки с двумя приварными эллиптическими днищами, оснащенный платиками для соединения с трубопроводом. Сосуд установлен на опорные стойки. Сосуд предназначен для обеспечения безаварийной работы генератора. По своей сути масловоздушный котел является аккумулятором масла, находящегося под давлением. Давление масла в котле обеспечивается нагнетанием в котел воздуха компрессором. От соотношения воздуха и масла зависит конечное давление масла, подаваемого в генератор.
Масловоздушный котел, будучи сосудом, работающим под давлением, нуждается в периодической ревизии технического состояния. Согласно нормативам, осуществляются регулярные гидравлические испытания масловоздушных котлов при давлении, равном 1,25 рабочего. Рассмотрим подробнее вопросы технического освидетельствования масловоздушных котлов.
При проведении ревизии сосудов, работающих под давлением, согласно [2] осуществляется визуальный осмотр состояния конструкции, а также прочностной расчет от внутреннего давления и расчет остаточного ресурса. При визуальном осмотре контролируется отсутствие [4]:
- на основном металле сосуда и его элементах – видимых механических повреждений, трещин, вмятин, выпучин, следов коррозии и других дефектов;
- на сварных швах – недопустимых дефектов в виде трещин, непроваров, пористости, свищей, подрезов, прожогов, незаплавленных кратеров, чешуйчатости поверхности, смещения и увода кромок стыкуемых элементов и других дефектов;
- на элементах фланцевых соединений – трещин, раковин, перекоса тарелок фланцев;
- на крепежных деталях – изгиба шпилек, трещин, срывов и коррозионного износа резьбы, изменения профиля резьбы, износа боковых граней гаек.
Остановимся подробнее на расчетной части ревизии технического состояния масловоздушных котлов. В ходе прочностных расчетов проверяются условия прочности для обечайки и днища. Расчеты прочности осуществляются в соответствии с [1].
В качестве исходных данных для прочностного расчета обечайки выступают[1]:
p – расчетное внутреннее избыточное давление, МПа;
T – расчетная температура, °С;
[σ] – допускаемое напряжение для материала обечайки при расчетной температуре, МПа;
D – расчетный внутренний диаметр обечайки, мм;
s – фактическая толщина стенки обечайки, мм;
c – прибавка к толщине стенки обечайки для компенсации коррозии, мм;
φ – расчетный коэффициент прочности сварного шва.
Прибавка к толщине стенок элементов для компенсации коррозии принимается равной 1 мм.Коэффициент прочности сварного шва при расчете прочности обечайки принимается равным 0,8, а днищ – 1.
Перед началом прочностного расчета обечайки проверяется условие:
Далее полученные результаты сравниваются с рабочими параметрами конструкции и делается вывод о соблюдении условия прочности обечайки.
В качестве исходных данных для прочностного расчета днищ выступают [1]:
p – расчетное внутреннее избыточное давление, МПа;
T – расчетная температура, °С;
[σ]1 – допускаемое напряжение для материала днища при расчетной температуре, МПа;
D1 – расчетный внутренний диаметр днища, мм;
H–высота выпуклой части днища без учета цилиндрической части, мм;
s1 – фактическая толщина стенки днища, мм;
c1 – прибавка к толщине стенки днища для компенсации коррозии, мм;
φ1 – расчетный коэффициент прочности сварного шва.
Перед началом прочностного расчета днища проверяются условия:
Далее полученные результаты сравниваются с рабочими параметрами конструкции и делается вывод о соблюдении условия прочности днищ.
Расчет остаточного ресурса выполняется в соответствии с требованиями[5].Расчет проводится для конструктивных элементов, у которых в процессе эксплуатации зафиксировано снижение толщины стенок по сравнению с данными паспорта. Отбраковочные толщины элементов определяются по результатам расчета на прочность с учетом ограничений по отбраковочным толщинам [3].
Подводя итоги, в настоящей работе рассмотрены аспекты оценки технического состояния масловоздушных котлов. Приведены методики визуального осмотра конструкций, а также прочностных расчетов элементов котлов. Показано, каким образом оценивается остаточный ресурс котлов.
Список литературы:
- ГОСТ 52857.2-2007 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек».
- ГОСТ Р 52630 «Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия».
- ИТНЭ-93 «Инструкция по техническому надзору и эксплуатации сосудов, работающих под давлением, на которые не распространяются Правила Госгортехнадзора».
- РД 03-606-03 «Инструкция по визуальному и измерительному контролю».
- СО 153-34.17.439-2003 «Методические указания по техническому диагностированию и продлению срока службы сосудов, работающих под давлением».[schema type=»book» name=»ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ И РАСЧЕТ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА МАСЛОВОЗДУШНЫХ КОТЛОВ» description=»В статье рассматриваются аспекты оценки безопасности и технического состояния масловоздушных котлов. Даются рекомендации по составу визуального контроля. Приведена методика прочностных расчетов основных элементов конструкции масловоздушных котлов. Рассмотреныподходыкоценкеостаточногоресурсамасловоздушныхкотлов.» author=»Галимов Ринат Шамильевич, Науменко Петр Александрович, Самсонова Людмила Васильевна, Файнштейн Анна Владимировна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-02-20″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_25.07.15_07(16)» ebook=»yes» ]