Методические указания по техническому освидетельствованию паровых котлов и обследованию котельных
(утв. Госгортехнадзором РСФСР 21.01.1960)
21 января 1960 года
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ ОСВИДЕТЕЛЬСТВОВАНИЮ ПАРОВЫХ КОТЛОВ
И ОБСЛЕДОВАНИЮ КОТЕЛЬНЫХ <1>
<1> Все указания по освидетельствованию паровых котлов и обследованию котельных относятся также к самостоятельным пароперегревателям и водяным экономайзерам.
Общие положения
1. Технические освидетельствования паровых котлов состоят из внутреннего осмотра и гидравлического испытания и разделяются на первичные, периодические и внеочередные (досрочные).
2. Инспектор Котлонадзора производит периодические технические освидетельствования паровых котлов в сроки, установленные п. 10.2.13 Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов, а первичные и внеочередные — в случаях, предусмотренных п. п. 10.2.12 и 10.2.19 Правил.
Освидетельствование неотключаемых пароперегревателей и водяных экономайзеров производится одновременно с котлом.
3. Техническое освидетельствование котла рекомендуется производить в следующей последовательности:
а) проверка документации на котел и соответствие ее требованиям Правил;
г) запись в паспорт результатов освидетельствования.
4. При периодических освидетельствованиях котлов необходимость полного или частичного удаления труб, обмуровки или изоляции определяется инспектором Котлонадзора в зависимости от состояния котла по результатам предыдущего освидетельствования продолжительности работы котла со времени его изготовления и последнего освидетельствования с удалением труб, обмуровки или изоляций.
Удаление обмуровки или изоляции может быть вызвано также обнаружением в каком-либо месте пропаривания, течи, сырости и других признаков наличия дефектов котла.
У клепаных барабанов, грязевиков, сухопарников и других элементов котлов, работающих с безнакипным щелочным водным режимом, заклепочные швы должны освобождаться от обмуровки и очищаться при каждом внутреннем осмотре или гидравлическом испытании.
Необходимо также освобождать от обмуровки и изоляции и тщательно проверять состояние труб спускных, продувочных и питательных линий в местах присоединения их к элементам котла.
5. В случае неподготовленности котла (недостаточная очистка, сырая поверхность котла, сильная течь в арматуру при гидравлическом испытании) инспектор Котлонадзора должен потребовать повторного предъявления котла к освидетельствованию.
6. При выявлении дефектов, угрожающих дальнейшей безопасной эксплуатации котла, инспектор Котлонадзора должен потребовать устранения этих дефектов, разработки и осуществления мероприятий по их предупреждению.
Проверка документации
7. Перед освидетельствованием котла инспектор Котлонадзора должен проверить наличие паспорта котла и регистрацию котла в местном органе Госгортехнадзора, наличие росписи лица, ответственного за безопасное действие котла, и соответствие заводского и регистрационного номеров, нанесенных на котле, номерам, записанным в паспорте.
При проверке документации инспектор Котлонадзора знакомится с системой, особенностями конструкции и рабочими параметрами котла.
8. При периодическом или внеочередном освидетельствовании инспектору Котлонадзора необходимо знакомиться с записями в паспорте котла и в ремонтном журнале.
При освидетельствовании котла после ремонта инспектор Котлонадзора должен проверить по документам соответствие требованиям Правил вновь установленных элементов котла, а также материалов, примененных при ремонте, и качество сварки.
Внутренний осмотр
9. При внутреннем осмотре стенки элементов котла осматривают с внутренней и с наружной сторон.
Осмотр начинают с проверки состояния внутренней поверхности барабанов котла, при этом осматривают также сварные и заклепочные швы, концы завальцованных или приваренных труб, штуцера и др.
После осмотра барабанов переходят к осмотру грязевика, коллекторов, камер, внутренняя поверхность которых в большинстве случаев доступна для осмотра лишь через лючки или отверстия. Далее проводят осмотр элементов котла из топки и газоходов, осмотр обмуровки котла и проверяют соответствие ее требованиям п. 12 Правил.
Трубы чугунных экономайзеров осматривают путем выборочного снятия калачей.
В необходимых случаях, по указанию инспектора Котлонадзора, для проверки состояния труб из них вырезают образцы.
При осмотре котла инспектор Котлонадзора пользуется соответствующим инструментом: молотком, линейкой, штангенциркулем, лупой и др. Необходимый инструмент для освидетельствования котла предоставляется администрацией предприятия.
10. При первичном освидетельствовании котла могут быть выявлены дефекты, связанные с изготовлением, монтажом, транспортированием и хранением котла (трещины, расслоение, плены, эллиптичность и излом осей барабанов и коллекторов, вмятины, коррозия и т.п.).
Наиболее опасными дефектами котлов являются трещины, которые в большинстве случаев можно обнаружить невооруженным глазом. В сомнительных местах осмотр производится с применением лупы, для чего эти места предварительно должны быть обработаны напильником и наждачной бумагой, отшлифованы и протравлены соответствующим реактивом.
Осмотром выявляются также дефекты сварных швов: непровары, кратеры и пористость, выходящие наружу, свищи, смещение кромок стыкуемых элементов сверх допускаемого Правилами размера, подрезы в местах перехода от шва к основному металлу, смещение и излом оси трубы.
В местах развальцовки труб следует выявлять возможные продольные трещины у труб, подрезы и смятие стенок труб, смятие гнезд, трещины в решетке, несоответствие чертежам длины выступающих концов и их надрывы.
Перед осмотром труб инспектор Котлонадзора должен потребовать от администрации акт проверки внутреннего диаметра труб в местах сварки прогонкой шара в соответствии с требованиями Правил.
В литых стальных и чугунных изделиях могут быть выявлены трещины, свищи, раковины, выходящие наружу, и пористость.
11. При осмотре котла проверяется наличие и исправность устройств для свободных тепловых расширений элементов котла и реперов на коллекторах и барабанах, а также наличие в обмуровке взрывных клапанов и соответствие их требованиям Правил.
12. При периодических освидетельствованиях выявляются повреждения и износ элементов котла, возникающие в процессе его работы.
Различные конструкции котлов имеют свои наиболее уязвимые места и характерные для них повреждения. Необходимо иметь в виду, что могут быть и другие повреждения, поэтому при освидетельствовании должны осматриваться в равной степени тщательно все элементы котла.
Осмотр вертикальных и горизонтальных водотрубных котлов
13. При осмотре котлов высокого давления типа ТП-230, ТП-170 и ПК-10, имеющих барабаны с обсаженными днищами, следует особо тщательно проверять состояние внутренней поверхности днища в зоне переходной дуги.
Трещины возникают в складках и морщинах, образовавшихся во время обсадки конца барабана, а в процессе работы котла они могут получить дальнейшее развитие. Иногда трещины выходят на проточенную часть лазового люка, на которой они видны невооруженным глазом.
14. У обогреваемых газами барабанов, например у котлов «Бабкок-Вилькокс», «Фицнер-Гампер» и системы ДКВ, необходимо тщательно осматривать места обогрева, в которых могут образовываться выпучины.
15. При осмотре котлов, особенно работающих с безнакипным щелочным водным режимом, необходимо иметь в виду, что в области заклепочного шва и в местах вальцовки труб возможно образование межкристаллитных трещин, возникающих главным образом в элементах котла, омываемых водой. Чаще всего такие трещины начинают образовываться на соприкасающихся поверхностях листов у заклепок. В начальной стадии эти трещины невозможно обнаружить невооруженным глазом.
Повреждения в заклепочных швах вертикальных водотрубных котлов типа «Стерлинг», ЛМЗ, НЗЛ, «Гарбе» и т.п. чаще всего возникают в нижних барабанах в местах сопряжения продольных и поперечных заклепочных швов.
Межкристаллитные трещины встречаются у многобарабанных котлов («Гарбе») в клепаных швах, соединяющих трубы большого диаметра с барабанами. В горизонтальных водотрубных котлах типа «Фицнер-Гампер», «Штейнмгаллер», «Бабкок-Вилькокс» и др. повреждения возникают главным образом в клепаных швах грязевиков и клепаных соединениях опускных труб и камер с барабанами.
Трещины могут быть в трубных решетках барабанов, в местах присоединения фасонных частей (плиты «Гарбе», фасонные части — «карманы» у секционных котлов «Бабкок-Вилькокс» и т.п.) и в самих фасонных частях.
При освидетельствовании котла необходимо также тщательно осматривать стенки барабанов в местах ввода питательной воды и фосфатов, у штуцеров линий рециркуляции и других соединений, через которые в барабан поступает среда с температурой, отличающейся от температуры насыщения, при этом следует обращать внимание на наличие и исправность защитных рубашек. При выявлении мест пропаривания, отложений солей в виде грибков, наростов возле заклепок, кромок листов и развальцованных концов труб или признаков хрупких разрушений (отскакивание головок заклепок, кольцевые трещины кипятильных труб в местах вальцовки, трещины в приклепанных фланцах и др.) необходимо потребовать от администрации предприятия проверки заклепочных швов и вальцовочных соединений с применением ультразвуковой и магнитной дефектоскопии.
В заклепочных швах могут также возникать трещины, вызываемые неправильной клепкой, усталостью металла и чрезмерными напряжениями от неравномерного нагрева.
При осмотре заклепочных швов в выборочном порядке производится обстукивание заклепок молотком весом 0,5 — 1,5 кг.
16. При осмотре днищ коробовой формы с малым радиусом переходной дуги и малой высотой выпуклой части могут быть выявлены трещины, расположенные по окружности на внутренней поверхности переходной части, преимущественно в области водяного пространства. В начальной стадии эти трещины имеют вид неглубоких бороздок; в дальнейшем они увеличиваются в длину, углубляются и могут стать сквозными. Такие же трещины встречаются и на загибе борта лазового отверстия.
17. Внутренние и наружные поверхности котла могут иметь коррозионные повреждения главным образом в местах поступления питательной воды, в местах слабой циркуляции воды и в местах отложения шлама (грязевики, нижние части барабанов).
Коррозия наружных поверхностей элементов котлов возникает в местах соприкосновения с сырой кладкой, под опорами и у опор.
Степень износа стенок элементов котлов определяется при помощи толщиномера, путем засверливания или иным способом. Исходя из оставшейся толщины стенки на изношенном участке расчетом определяется возможность дальнейшей работы котла с прежним давлением или устанавливается пониженное давление.
18. У камерных горизонтально-водотрубных котлов следует проверять места присоединения камер к барабану, где могут появляться опасные трещины у барабанов и камер. Трещины могут быть также на отгибе бортов горловин камер.
Большую опасность представляют трещины, образующиеся в сварных швах камер котлов «Штейнмюллер», «Фицнер-Гампер» и др. У большинства камер таких котлов сварные швы, выполненные горновой сваркой, имеют значительный непровар. При осмотре необходимо обращать внимание на то, чтобы камеры были надежно изолированы от обогрева из топки, так как при разрушении защитной изоляции они могут подвергаться перегреву.
У горизонтальных котлов Шухова из-за перегрева наблюдаются трещины от кромки цилиндрической части головки (камеры) к заклепке, в заклепочных швах присоединения трубной решетки.
19. У котлов, стенки которых укрепляются ребрами (связями), при осмотре следует проверять, нет ли обрывов связей и чрезмерных утонений от коррозии, и глубину контрольных отверстий.
При осмотре котлов проверяется состояние кромок люковых отверстий и крышек люков (обращается внимание на крепление шпилек люковых крышек и состояние резьбы).
У трубчатых поверхностей нагрева вертикальных водотрубных котлов наиболее распространенными дефектами являются кольцевые и продольные трещины, отдулины, свищи, общее и местное утонение стенок труб. При осмотре труб необходимо обращать особое внимание на угловые экранные трубы, горизонтальные и слабонаклонные участки кипятильных труб.
20. Осмотр внутренней поверхности кипятильных труб горизонтально- и вертикально-водотрубных котлов с прямыми трубами производят из камер, секций или барабанов при освещении внутренней поверхности трубы с другого конца. Наружная поверхность труб осматривается из топки и газоходов. Разрывы, отдулины, прогибы, смещение или вырывание труб из решеток чаще всего бывают в первых рядах труб, обращенных в топку.
У более мощных горизонтально-водотрубных котлов (секционных морского типа и др.) отдулины бывают также в верхних рядах труб из-за нарушения циркуляции воды.
21. При осмотре внешней поверхности труб следует обращать внимание на износ их золой, находящейся в потоке газов (золовый износ), особенно при сжигании многозольного топлива в пылевидном состоянии. Наиболее сильный износ труб бывает в местах сужения сечения газоходов, в местах повреждения газовых перегородок и изменения направления потока газов. Он может быть вызван также неисправностью обдувочных аппаратов (пропуск пара или воздуха).
Износ труб выявляется непосредственно осмотром с обстукиванием молотком. Следует иметь в виду, что при истирании труб на большой длине даже значительный износ трудно выявить без специальных измерений шаблонами или вырезки контрольных образцов.
22. При осмотре паропроводов, коллекторов и труб пароперегревателей, работающих с температурой перегрева пара свыше 450 °С, следует иметь в виду возможность структурных изменений и ползучести металла, снижающих его прочность. Инспектор Котлонадзора должен ознакомиться с записями предприятия по контролю за ползучестью и структурными изменениями металла. Увеличение наружных размеров элементов котла является признаком наличия ползучести металла.
23. Трубы экономайзеров могут подвергаться значительной коррозии как с внутренней, так и с наружной стороны; наружные поверхности подвергаются сильной коррозии при большом содержании в топливе серы и при питании котла водой с низкой температурой. Также часто подвергаются усиленной коррозии спускные и продувочные трубы и их арматура.
Осмотр прямоточных котлов
24. Для контроля состояния труб поверхностей нагрева с внутренней стороны инспектор Котлонадзора должен потребовать вырезки образцов из них и акт обмера шаблонами. Наружная поверхность труб проверяется осмотром из топки и газоходов.
У труб прямоточных котлов могут быть обнаружены кольцевые трещины, раздутие и разрывы, коробление витков, свищи в сварных стыках и в местах приварки к опорам, срывы с опор и золовый износ, в особенности в конвективной части.
Осмотр жаротрубных котлов
25. При внутреннем осмотре жаротрубных котлов особое внимание следует обращать на загибы бортов выпуклых днищ и на передние обечайки жаровых труб, у которых могут быть обнаружены выпучины и трещины.
У котлов с плоскими днищами трещины наблюдаются на загибах бортов обечаек жаровых труб и в местах присоединения труб к днищу.
Из-за неравномерности нагрева котла часто возникают повреждения поперечных заклепочных швов корпуса. В котлах с выносными топками наблюдается расстройство швов соединения жаровой трубы с передним днищем.
Коррозионным повреждениям со стороны воды подвергаются нижняя часть корпуса и жаровая труба.
С наружной стороны повреждения обнаруживаются на корпусе в последнем газоходе, в местах соприкосновения с кладкой, в местах крепления штуцера спускной (продувочной) линии.
Осмотр котлов с дымогарными трубами (котлов паровозов, локомобилей, кранов) и малых вертикальных котлов
26. При осмотре котлов локомобилей необходимо проверять места приварки кронштейнов, в которых возможны трещины.
У жаровых труб локомобилей могут быть те же дефекты, что и у жаротрубных котлов.
В трубных решетках котлов с дымогарными трубами и малых вертикальных котлов встречаются износ и деформации около отверстий, утонение решеток от коррозии и трещины в мостиках между отверстиями для труб и в отбортовке.
Наиболее характерными повреждениями дымогарных труб являются обгорание и износ отбортованных концов, нарушение вальцовочных соединений и трещины от частых развальцовок.
27. У котлов паровозного типа возможны следующие повреждения: общий прогиб потолка, стенок топки и подрешеточной части в сторону огня, а также местные прогибы между связями, обрывы связей, трещины в отбортовке топочных листов параллельно загибам, трещины в смычном листе, соединяющем цилиндрическую часть с кожухом топки, а также в углах ухватного листа кожуха топки, утонение стенок топки от обгорания на уровне слоя топлива, коррозионный износ заклепок по обвязочному кольцу топки, коррозия стенок и их кромок около лючков, нарушение резьбы под контрольные пробки, утонение и обрыв подвижных потолочных связей, продольных и поперечных тяжей, повреждения контрфорсовых листов и косынок, разъедание лапчатых связей, механический (золовый) коррозионный износ труб, трещины между трубными отверстиями в задней и передней решетках, волосяные трещины по загибам задней решетки со стороны огня, раковины на загибах задней решетки со стороны воды.
Для осмотра нижней части задней решетки, ухватного листа со стороны воды и лапчатых связей удаляются 2 — 3 вертикальных ряда труб.
28. В вертикальных котлах встречаются следующие характерные дефекты: выпучины и трещины в элементах топки, отдулины и коррозионный износ кипятильных труб, коррозионные повреждения стенок котла с внутренней и наружной сторон, особенно около обвязочного кольца и люков, коррозия прогарной трубы, главным образом в зоне питательного объема, и трещины в сварных швах соединения топки котла с его корпусом.
Гидравлическое испытание
29. Гидравлическое испытание производится при удовлетворительных результатах внутреннего осмотра котла. Пробное давление принимается в соответствии с Правилами.
30. При гидравлическом испытании перед поднятием давления необходимо убедиться в отсутствии в котле воздуха. Для этого при наполнении котла водой следует держать открытым предохранительный клапан или воздушный краник до появления из них воды.
Пробное давление в котле должно создаваться ручным насосом. При использовании насосов с машинным приводом должно быть обеспечено постепенное и плановое повышение давления.
31. Гидравлическое испытание котла должно производиться вместе с присоединенной арматурой.
32. Если для гидравлического испытания котел был заполнен холодной водой и на его стенках появилась роса, то испытание должно производиться только после высыхания стенок котла.
33. При гидравлическом испытании давление в котле должно измеряться контрольным манометром. При отсутствии контрольного манометра допускается применение двух проверенных рабочих манометров. В случае падения давления необходимо установить место утечки воды. При незначительном снижении давления из-за неплотности арматуры гидравлическое испытание может продолжаться, при этом пробное давление поддерживается подкачкой, но не более 5 мин., после чего давление постепенно снижается до рабочего, при котором инспектор Котлонадзора осматривает котел во всех доступных местах. Особое внимание обращается на заклепочные и сварные швы и на вальцовочные соединения.
Если при испытании котла внутри него происходят удары, шум, стук или резкое падение давления, гидравлическое испытание необходимо прекратить и произвести осмотр всех элементов котла.
Внеочередное освидетельствование
34. При внеочередном освидетельствовании котла после ремонта, предусмотренного п. 10.2.19 Правил, производится проверка состояния элементов котла и документации, подтверждающей качество произведенного ремонта.
35. При освидетельствовании котла после демонтажа и установки на новом месте следует обратить особое внимание на возможные повреждения элементов котла при его транспортировке и установке.
36. Внеочередное освидетельствование котла, не работавшего свыше года, производится так же, как и периодическое, при этом особое внимание обращается на возможные коррозионные повреждения.
Разрешение на пуск в работу вновь установленного котла
37. Разрешение на пуск в работу выдается инспектором Котлонадзора после регистрации котла в органах Госгортехнадзора при удовлетворительных результатах технического освидетельствования и первичного обследования котельной, проводимого при рабочем давлении пара в котле.
38. Если котел получен в собранном виде и подвергался техническому освидетельствованию на заводе-изготовителе, разрешение на пуск в работу такого котла выдается на основании результатов обследования инспектором Котлонадзора котельной и результатов внутреннего осмотра и гидравлического испытания рабочим давлением, произведенных технической администрацией предприятия.
39. При первичном обследовании инспектор Котлонадзора должен тщательно проверить соответствие котла, оборудования и помещения котельной требованиям Правил, обратив особое внимание на:
а) наличие и исправность арматуры, приборов безопасности, установки для обработки воды и соответствие требованиям Правил питательных приборов по количеству, производительности и приводу и их исправность;
б) соответствие Правилам помещения котельной;
в) наличие обученного и аттестованного персонала;
г) наличие на рабочих местах инструкций по обслуживанию котлов и вахтенных журналов.
Контроль за соблюдением правил при эксплуатации паровых котлов
40. Контроль за соблюдением предприятиями Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов осуществляется инспектором Котлонадзора путем периодических обследований котельных и передвижных котлов.
41. Обследование котельной рекомендуется производить в следующей последовательности:
б) проверка состояния и содержания находящихся в работе котлов с одновременной проверкой знаний персонала котельной на рабочих местах;
в) осмотр помещения котельной и предусмотренного Правилами вспомогательного оборудования, включая механизацию топливоподачи, топки и золоудаления;
г) оформление результатов обследования.
42. При проверке документации инспектор Котлонадзора проверяет:
а) паспорта на котлы, наличие в них отметки о регистрации и росписи ответственного лица, записи о проведении администрацией предприятия технических освидетельствований и ремонтов и своевременность проведения их, выполнение предыдущих предписаний инспектора Котлонадзора. При этом инспектору Котлонадзора следует обратить внимание на те требования, выполнение которых необходимо проверить на месте в котельной;
б) протоколы квалификационной комиссии по аттестации и периодической проверке знаний обслуживающего персонала; наличие приказа по предприятию о назначении лица, ответственного за безопасную эксплуатацию котлов согласно требованиям п. 249 Правил;
в) наличие и правильность ведения вахтенных и ремонтных журналов;
г) соблюдение водного режима (по записям в журнале химической лаборатории), наличие и выполнение графиков очистки котлов от накипи;
д) наличие утвержденных администрацией предприятия производственных инструкций по обслуживанию агрегатов котельной, а для котлов, работающих с температурой перегрева пара свыше 450 °С, также инструкции по наблюдению за ползучестью и структурными изменениями металла.
При наличии на предприятии котлов, работающих с безнакипным щелочным водным режимом, следует проверить проведение мероприятий по предупреждению в заклепочных швах и вальцовочных соединениях котлов межкристаллитных трещин (обеспечение нормального режима работы, обогрев нижних барабанов при растопке, соблюдение норм времени растопки и расхолаживания котлов, контроль смещений элементов котла, периодический осмотр заклепочных и вальцовочных соединений и др.).
43. При проверке состояния и содержания котла инспектору Котлонадзора необходимо:
а) осмотреть котел с наружной стороны, проверив обмуровку, изоляцию, наличие щеколд у топочных дверок, гляделок и взрывных клапанов. Через гляделки и топочные отверстия осмотреть внутреннюю часть топки и газоходов, обращая внимание на состояние обмуровки, газовых перегородок, поверхности нагрева и отсутствие следов пропусков воды и пропариваний;
б) проверить наличие и соответствие требованиям Правил арматуры и приборов безопасности — предохранительных клапанов, манометров, водоуказательной арматуры, сигнализаторов уровня воды и др. и произвести опробование их действия, а также проверить исправность работы питательных приборов;
в) проверить знания машинистов, кочегаров и водосмотров. При выявлении необученных и неаттестованных рабочих, а также рабочих, не имеющих достаточных знаний для безопасного обслуживания котлов, инспектор Котлонадзора должен потребовать отстранения их от работы по обслуживанию котлов.
44. При осмотре помещений котельной необходимо проверить соответствие требованиям Правил лестниц и площадок для обслуживания котлов, проходов в котельной и выходов из нее, освещения котельной, а также наличие аварийного освещения.
Оформление результатов освидетельствований котлов и обследований котельных
45. О результатах произведенного технического освидетельствования котла инспектором Котлонадзора делается соответствующая запись в паспорте котла с указанием всех выявленных дефектов, их расположения и размеров, даже если они находятся в начальной стадии развития. При разрешении дальнейшей работы котла в его паспорте указывается срок следующего освидетельствования и рабочие параметры; в случае снижения параметров инспектор Котлонадзора должен указать причину.
46. При обнаружении дефектов, вызывающих сомнение в достаточной прочности котла, вопрос о допустимости его к дальнейшей работе решается инспектором Котлонадзора на основании проверочного расчета, при этом в необходимых случаях он может потребовать от администрации предприятия заключение специализированной организации о достаточной прочности и надежности работы котла.
47. Результаты обследования котельной оформляются актом и записями в паспортах котлов в соответствии с указаниями по проведению периодических обследований объектов Котлонадзора.