Виготовлення монтажних вузлів та деталей з сталевих труб, листової сталі тощо (металоконструкції, газоходи, площадки обслуговування, баки, бункери тощо)

Технологічний процес виготовлення монтажних вузлів та деталей (заготовок) є частиною загального процесу монтажу теплоенергетичного обладнання. Він встановлює послідовність технологічних операцій, які проходить заготовка в процесі її обробки та види устаткувань, приспосіблень і інструменту, за допомогою яких здійснюються ці операції. Технологічний процес включає також і засоби технічного контролю.

Технологічний процес виготовлення монтажних вузлів із стальних труб включає наступні основні операції: очищення зовнішньої поверхні труб; розмітку труб; пряме і фасонне різання труб; гнуття труб; правку кінців труб під зварювання; розконсервацію і зачистку кінців труб перед збиранням; збирання фасонних деталей перед зварюванням; зварювання фасонних деталей; збирання елементів; зварювання елементів; збирання вузлів; зварювання вузлів; збирання вузлів з арматурою; випробування; маркування виробу.

Очищення зовнішньої поверхні можна виконувати як окремих труб так і готових виробів, проте в другому випадку через складну конфігурацію і широку номенклатуру монтажних вузлів і деталей проведення механізованого процесу очищення стає неможливим.

Внутрішні поверхні очищають від іржі, окалини і оксидної плівки тільки за наявності вказівок в проекті і виконують, як правило, після завершення всіх робіт, пов'язаних з нагрівом.

Очищення поверхні перед нанесенням захисного покритий проводять механічним або хімічним способами. До механічних способів відносять: очищення за допомогою абразивів (піскоструминева); металевими щітками і металевими йоржами. До хімічних способів очищення поверхні труб, вузлів і деталей відносяться обробка поверхні кислотами. Кінці труб, що мають нарізку, перед травленням покривають бакелітовим або іншим кислотостійким лаком. Після хімічного очищення труб отвори доцільно закрити пластмасовими або дерев’яними пробками.

Розмітка повинна забезпечувати максимальне використання матеріалів і скорочення відходів з врахуванням технологічних допусків, величина яких залежить від подальшої обробки, марки сталі і розміру труб.

Різання труб виконують газополум'яним, плазмовим і механічним способами. Спосіб різання вибирають залежно від марки сталі, способу з'єднань, розмірів труб і заготовок.

При збирані стиків трубопроводів для зварювання має бути забезпечено правильне взаємне розташування кінців труб і деталей, що складаються, при цьому різнотовщиність, тобто різниця товщини стінок, не повинна перевищувати 35% від товщини стінки труби для Р ≤ 10 МПа, але не більше 3 мм.

При виготовленні гнутих виробів застосовують гнуття труб холодним або гарячим способом. Під час гнуття матеріал труби піддається з однієї сторони розтягуванню, а з іншої - стискуванню. В результаті розтягуючо-стискуючих деформацій товщина стінки опуклої частини труби зменшується, а товщина стінки увігнутої частини збільшується В процесі гнуття труб, особливо тонкостінних, на увігнутій стороні труби утворюються гофри і хвилястості, а по перетині труби - овальність.

З метою збільшення або зменшення діаметру труб проводять роздачу або обтискання кінців труби в холодному або гарячому станах за один або декілька заходів залежно від ступеня відносної деформації кінця труби. Це потрібно для з'єднання труб з різними діаметрами або коли відсутні стандартні переходи.

З метою утворення стику на торцях труб для зварювання застосовують механізми для висікання сідловини або проводять витяжку на спеціальних установках.

Збирання елементів і вузлів трубопроводів проводиться зварюванням, різьбовим з’єднанням або за допомогою фланців.

Незалежно від способу зварювання кінці труб і деталей, що сполучаються, перед збиранням і зварюванням мають бути очищені від забруднень і іржі по кромках і прилеглою до них зовнішній і внутрішній поверхні на ширину 10-15 мм. Очищення кінців труб і деталей проводять вручну металевими щітками, абразивними кругами або за допомогою спеціальних установок.

Зварювання проводять на спеціальних стендах які обладнані пристосуваннями для встановлення деталей їх закріплення і фіксації в заданому положенні за допомогою зовнішніх і внутрішніх центраторів.

Зварювання проводиться всіма можливими промисловими методами, що забезпечують необхідну якість зварних з'єднань. Перевага повинна віддаватися автоматичним і напівавтоматичним методам зварювання.

Фланці до труб приварюють так щоб площина поверхні ущільнювача під прокладку була строго перпендикулярна осі труби. При збирані трубопроводів фланці встановлюють так, щоб отвори для болтів і шпильок були розташовані симетрично головним осям, але не збігалися з ними.

Виготовлені вузли і деталі маркують відповідно до монтажного проекту або вимог робочої документації.

При проектуванні, виготовленні і монтажі систем вентиляції і газоходів повітря застосовуються уніфіковані розміри повітроводів круглого і прямокутного перетину. Це дозволяє виготовляти монтажні вузли і деталі з листової сталі. Сьогодення комплектація замовлень по системах вентиляції повітря виконується двома методами.

Традиційна технологія виготовлення повітроводів передбачає, що одна бригада робочих готує цілком усю вентиляційну систему згідно монтажного проекту робить розмітку, підбір матеріалів, виготовляє деталі і комплектує замовлення.

Якщо виготовлення прямих ділянок повітроводів знаходиться на достатньо високому технічному рівні (автоматичні лінії, багатоопераційні напівавтомати і ін.), то виготовлення фасонних частин і доукомплектування вентиляційних систем різними деталями (врізання гратів, вирізка отворів і ін.) потребують великої кількості ручної праці.

Принципово нова технологія виготовлення повітроводів з уніфікованих деталей розділена на три самостійні виробництва, що передбачають спеціалізацію робочих і технологічних потоків і ліній по випуску деталей не прив'язаних до конкретної системи: 1) виготовлення уніфікованих деталей з яких складаються фасонні частини; 2) збирання фасонних частин з заздалегідь приготованих деталей; 3) комплектація вентиляційних систем з врахуванням постачання заздалегідь виготовлених прямих ділянок повітроводів і деталей систем (грати, дроселі, зворотні клапани, шибери, засоби кріплення і т. д.).

При виготовленні повітроводів з листового металу використовують різні фальцеві (рис. 1) і зварні з'єднання. Збирання стальних повітроводів при товщині металу до 1,5 мм проводять переважно на фальцях, а при більшій товщині - зварюванням.

Рис. 1. Види фальцевих з’єднань

а - простий лежачий; б - з подвійною відсічкою; в - кутовий;

г - поперечний; д - з зигами; е - простий лежачий з замком;

ж - з сполучною планкою

Зварювання елементів повітроводів здійснюють за допомогою напівавтоматів або вручну. Значно рідше застосовують контактне зварювання - точкову і шовну.

Повітроводи, фасонні частини і вироби, що працюють у вологих середовищах а також дефлектори, витяжні шахти, що встановленні поза будівлями необхідно виготовляти з оцинкованої сталі. В деяких випадках при дії на повітроводи сильно корозійних середовищ їх виготовляють з антикорозійних матеріалів - алюмінію і його сплавів, титану, нержавіюча сталь і ін.

Основними операціями при виготовленні розширювачів, піддонів, баків запасів води є: правка металу, розмітка, різка, гнуття, зварка і ґрунтовка.

Правка листового прокату здійснюється на правильних валах, потужність яких вибирають залежно від товщини металевого листа.

Розмітку найчастіше роблять по шаблону.

Різання металу товщиною до 3 мм і шириною до 2 м здійсню на гільйотинних ножицях, а металу з великими розмірами напівавтоматичною і автоматичною газополум'яною або плазмовою різкою. При малих об'ємах робіт різання металу товщиною більше 3 мм проводять вручну газовим пальником.

Для одержання циліндричних і конічних поверхонь з сталевих листів застосовують листогнучі валки різній модифікації. Гнуті заготівки поступають на стенд для зварювання. Зварку проводять всіма можливими промисловими способами, що забезпечують герметичність виробів і міцність зварних з'єднань з урахуванням їх роботи під тиском.

Після виготовлення вироби випробовують, висушують, знежирюють і ґрунтують.

Тема 6. Монтаж котельних агрегатів. Монтаж каркасних конструкцій. Типи каркасних елементів. Монтаж поверхонь нагріву (економайзерів, пароперегрівників, екранів). Збирання і монтаж блоків трубних поверхонь нагріву (пароперегрівників, економайзерів).

Роботи з монтажу технологічного обладнання головних корпусів ТЕС (ТЕЦ) складають від 45 до 50% від загального обсягу будівельно-монтажних робіт і разом з тим вони завершують складний процес спорудження об’єкту. Із загального обсягу монтажних робіт 80% складають роботи з монтажу основного обладнання, обмурівки і теплоізоляції тепломеханічного обладнання, решта 20% інше обладнання.

Аналіз технологій монтажу котлоагрегата показує:

- кожний агрегат різної потужності може бути, згідно його конструктивної будови, розділений на блоки з високим коефіцієнтом монтажної блочності.

- укрупнення блоків є не самоціль, а лиш засіб скорочення вартості і терміну монтажу;

- укрупнення одиничних блоків до ваги, яка буде перевищувати оптимальні, є недоцільним;

- найбільша маса блоків не повинна перевищувати 50-60 т.

Винятком є монтаж барабанних котлів, де найважчим вузлом є барабан. Але вибір вантажопідіймальних кранів у відповідності до ваги барабана повинна обґрунтовуватись на доцільність використання такого крана або варто скористатися заміною на більш прості такелажні засоби. Такий вибір необхідно провести шляхом техніко-економічного обґрунтування.

Якщо основні монтажні крани розраховані на монтаж барабана, тоді доцільно максимально збільшувати вагу монтажних блоків.