Монтаж котлов и оборудования на ТЭЦ

Введение.

        Котлы поступают в адрес заказчика, на обязанности которого лежит доставка их в монтажную зону, где представитель монтажной организации принимает оборудование под монтаж.

        При приемке блоков котлов в обмуровке и обшивке производится технический осмотр внутренних и наружных поверхностей, состояния внутренней перегородки, кипятильных и экранных труб, проверяются соответствие размеров блоков и их деталей чертежам, комплектность поставки по спецификациям. Так же принимаются транспортабельные  блоки без обмуровки  и обшивки.

        Более трудоемкой является приемка элементов котла, поставляемого россыпью. Барабаны котлов отгружаются заводом-изготовителем с запломбированными люками. Фланцы должны быть закрыты заглушками, трубные отверстия — покрыты противокоррозионным составом. При осмотре барабанов следует проверить отсутствие наружных повреждений, которые могли образоваться при перевозке, а также прогиба поверхности в местах сосредоточения трубных отверстий. Прогиб барабана проверяют с помощью струны, натянутой вдоль его оси. По концам барабана под струну подкладывают подкладки одинаковой толщины. Разница в расстоянии от струны до стенки барабана по краям и в середине дает величину прогиба. Допустимый прогиб составляет 0,15-0,3% длины барабана.

         Проверке подлежит также овальность барабана. Ее осуществляют с помощью раздвижного штихмаса путем измерения внутреннего диаметра в двух взаимно перпендикулярных направлениях одного сечения. Допуск на овальность — 1 % от номинального размера диаметра барабана. Обнаруженные прогибы и овальность должны быть учтены при разметке трубной системы котла.

         Осматривая барабаны, следует проверять также количество и размещение трубных отверстий и штуцеров. В этом случае необходимо учитывать следующие допуски:

а) шаг трубных отверстий  вдоль барабана может отклоняться  не более чем на 1,5 мм, а поперек него — не более чем на 0,1 мм;

б) расстояние между крайними отверстиями в ряду может отклоняться  не более чем на 3 мм.

        Далее, с помощью предельного шаблона проверяют диаметры трубных отверстий. Одна сторона шаблона соответствует максимально допустимому диаметру отверстия, другая сторона — минимально допустимому. В отверстия нормального диаметра шаблон большего размера не проходит, а шаблон меньшего размера входит свободно.

        Одновременно проверяют отсутствие на стенках трубных отверстий задиров, выбоин, раковин, продольных рисок, а также правильность приварки и состояние фланцев.

        При осмотре коллекторов проверяют отсутствие вмятин, трещин, расслоений и других дефектов. Кроме того, проверяют количество трубных отверстий, их расположение, размещение лючков, опор и штуцеров. Необходимо проверять лючковые затворы, прилегание бугелей затворов к корпусу барабана, возможность свободного заворачивания гайки на хвостовик и т.д.

        Трубы поверхности нагрева котла проверяют по нескольким показателям: по их количеству, по качеству металла, отсутствию наружных повреждений, размерам наружного диаметра, овальности, проходимости труб и правильности их гнутья.

Качество металла проверяют  по сертификату, а в случае отсутствия последнего — лабораторным испытанием. Способ изготовления труб также указывается  в сертификате. Для монтажа поверхности  нагрева применяют только бесшовные  трубы.

        Наружный диаметр труб проверяют в нескольких местах по длине трубы с помощью шаблона. Отклонение размера наружного диаметра в ту или другую сторону не должно превышать 1%.

         Толщину стенки труб измеряют предельным шаблоном. Допускается увеличение толщины стенки на 15% или уменьшение на 10%.

         Проходимость каждой трубы проверяют, пропуская через нее шар диаметром, равным 0,85 внутреннего диаметра проверяемой трубы.

        Правильность гнутья труб может быть проверена на плазе, представляющем собой ровную металлическую площадку, покрытую тонким слоем мела. По данным чертежей на плазе вычерчивают в натуральную величину поперечные сечения барабанов и профили труб. Вычерчивание должно производиться тщательно и с учетом проверки барабанов на прогиб и овальность, так как неточное взаимное расположение барабанов приводит к затруднениям при монтаже труб и даже к невозможности его вообще. Профиль трубы на плазе фиксируют с помощью кондукторов. Таким же способом на плазе проверяют правильность погибов змеевиков пароперегревателя.

        Детали чугунных экономайзеров (ребристые трубы и калачи.) проверяют по внешнему виду и по размерам. Проверяя качество ребристых труб, необходимо обращать внимание на то, чтобы количество дефектных ребер не превышало 10%.

        В комплект поставки котла входит арматура, устанавливаемая в его пределах. Ее приемка заключается в наружном и внутреннем осмотре, в процессе которого следует обращать внимание на чистоту отливки корпуса и обработки уплотнительных поверхностей, чистоту обработки и легкость вращения шпинделя, а также на соответствие арматуры требуемому давлению. Перед монтажом арматура должна быть подвергнута гидравлическому испытанию на плотность под давлением, равным полуторакратному рабочему давлению.

        Особое внимание необходимо обращать на состояние легкоплавких пробок. В случае обнаружения повреждения их следует вновь залить сплавом, состоящим из 90% свинца и 10% олова.

        Объем строительных работ, который должен быть выполнен к началу монтажа котлов, устанавливается в ППР в зависимости от типа котлов, вида поставки, применяемых монтажных механизмов и метода монтажа, компоновки котельной и др. Последовательность выполнения строительной части котельной должна быть подчинена удобству монтажа котлов и оборудования.

        Так, например, при блочной поставке котлов их монтаж целесообразно производить до выполнения надземной части котельного зала с использованием кранов нужной грузоподъемности, в том числе предназначенных для строительных работ. Если же по каким-либо причинам отсутствует возможность монтажа блоков до выполнения строительных работ по надземной части, нужно оставлять монтажные проемы, места и размеры которых должны быть согласованы с монтажной организацией. При поставке котлов россыпью их монтаж целесообразно начать после окончания основных строительных работ. Заслуживает внимания совмещенный способ производства работ; он применяется некоторыми монтажными организациями при строительстве котельных, помещение котельного зала которых представляет собой железобетонный каркас с кирпичным заполнением. В этом случае (при блочной поставке котлов) монтаж сборных железобетонных конструкций ограждений выполняется параллельно с монтажом котлов и вспомогательного котельного оборудования.

        При приемке строительной части особенно тщательно следует проверять размеры и привязки фундаментов под котлы, так как они определяют положение каркаса, а последний — положение котла по отношению к стенам котельного зала, что строго регламентировано.

        Конструкция фундамента под котел зависит от типа котла, его конструкции и производительности. Для секционных котлов фундаменты выполняют в виде бетонных плит, размеры которых определяются типовым чертежом котла. Котлы типа ДКВР имеют железобетонные фундаменты преимущественно рамного типа. Сооружение фундамента входит в обязанность строительной организации.

        Качество фундамента считается удовлетворительным, если в бетоне нет раковин, трещин и других видимых дефектов. При приемке проверяют оси симметрии каждого котла и линии фронта котлов. Проверку выполняют следующим образом. По осям на высоте 1,8-2 м натягивают вязальную проволоку, концы которой перекидывают через строительные скобы, заделанные в стены, и оттягивают грузами. Установив оси, проверяют их взаимную перпендикулярность. Концы осей фиксируют риской на скобах. После выверки осей фундамента проверяют его геометрические размеры и положение относительно стен котельного зала. С помощью отвеса и стальной ленты определяют положение центров колонн каркаса, по данным чертежа наносят размеры башмаков колонн и проверяют правильность расположения болтовых отверстий. Далее, с помощью нивелира проверяют горизонтальное положение верхней плоскости у каждого башмака и устанавливают необходимость обрубки фундамента или уменьшения высоты подкладок под башмак. Если колонны крепятся к фундаменту не на болтах, а привариваются к закладным частям, то проверяют правильность их установки. К закладным частям допускается приваривать подкладки толщиной не более 10 мм.

        Затем проверяют все геометрические размеры фундамента и его прямоугольность (путем замера диагоналей). Выполненная таким образом проверка строительной части фундамента гарантирует установку котла в проектное положение.

        Проверяются и принимаются по акту также все фундаменты под насосы, вентиляторы, дымососы и нестандартное оборудование.

        Принимая фундаменты под вспомогательное оборудование, следует обращать внимание на их взаимное расположение, на правильность привязки к стенам сооружения (согласно проекту) и на расположение колодцев под анкерные болты. Выдерживание проектных размеров привязок — одно из условий монтажа трубной заготовки без переделок, это способствует индустриализации работ.

Требовании к месту монтажа котла.

       До начала монтажа котла на фундаменте необходимо разбить монтажные оси котла — продольную ось и линию фронта котла. 
       Разбивку осей выполняют по чертежам, производя промеры от колонн или стен здания. Ввиду возможных неточностей выполнения строительных конструкции здания после предварительной разбивки осей котла необходимо проверить их взаимную перпендикулярность. 
       Имея отправные точки, проверяют следующие геометрические размеры: 
а) габариты закладных деталей фундамента; 
б) правильность расположения закладных деталей в горизонтальной плоскости и в плане; 
в) соответствие чертежам габаритов фундамента в целом и его прямоугольность (путем сопоставления длин диагоналей). 
       Допуски по размерам фундамента определяются требованиями, при которых габариты опорной рамы котла должны укладываться в габариты закладных деталей. 
При проверке фундамента следует руководствоваться требованиями СНиП 3.05.05-84 
Приемка фундамента оформляется трехсторонним актом (заказчик, генподрядчик и монтажная организация) с составлением исполнительной схемы фундамента.

Монтаж котлов и котельно-вспомогательного оборудования должен выполняться специализированной организацией, имеющей разрешение органов  Ростехнадзора в соответствии с «Инструкцией о порядке выдачи разрешения на право монтажа объектов надзора», утвержденной Ростехнадзором. 
       Монтаж котлов и оборудовании может быть начат при следующих условиях: 
- наличии комплектной проектно-сметной документации, технической документации предприятий-изготовителей оборудования и проектно-монтажной документации; 
- готовности строительной части, подтвержденной актами о сдаче под монтаж заказчику и монтирующей организации; 
- комплектации объекта оборудованием, конструкциями, материалами, приборами и средствами автоматизации. 
        Мероприятия по подготовке объекта к началу строительно-монтажных работ, с решением вопросов комплектования оборудованием и материалами, строительной готовности и организационно-технической подготовки монтажного производства, проводить согласно ВСН 217-87 «Подготовка и организация строительно-монтажных работ при сооружении котельных». 
         Конкретные требования по устройству сборочных площадок, подъездных путей, санитарно-бытовых и складских помещении, подключению электроэнергии, водопровода и канализации, укомплектованию объекта рабочей силой, монтажным оборудованием, механизмами, а также технология работ при монтаже оборудования разрабатываются в проекте производства работ (ППР), представляемом монтажной организацией не позднее, чем за 3 месяца до начала работ. 
         Монтаж котлов и оборудования может производиться в следующих условиях: при новом строительстве котельной, при расширении котельной и при реконструкции объекта. 
В условиях нового строительства котлы и оборудование монтируют, как правило, или при совмещении монтажных и строительных работ, или при высокой строительной готовности   в закрытом здании — через оставленные монтажные проемы. 
         При совмещении монтажных и строительных работ установка блоков котлов на фундамент производится с помощью стреловых кранов в открытом здании в процессе возведения конструкций. Единая технологическая последовательность монтажа котлов, котельно-вспомогательного оборудования и элементов здания определяется проектом производства работ (ППР). 
         Монтаж котлов в закрытом здании осуществляется методом надвижки по специальным накаточным путям через монтажные проемы, предусмотренные в здании со стороны фронта котлов (осевая надвижка) или с торца здания (боковая надвижка).

Монтаж котла  с помощью осевой надвижки.

          Монтаж котла с помощью осевой надвижки (см. Приложение 1, рис.1) производится в следующей последовательности: 
1. После проверки выполнения черного пола котельной установить накаточные пути, длина которых должна обеспечивать установку блока котла краном на наружной части путей (вне здания) и последующее перемещение блока через монтажный проем к месту проектной установки. После установки и стыковки секций пути произвести его выверку по высотным отметкам и в плане. Разность отметок накаточного пути в любом поперечном сечении не должна превышать 2 мм.

 
2. Закрепить накаточный путь от поперечного сдвига с помощью прихватки временных упоров к закладным деталям котла. 
3. Установить и закрепить на концах пути (в здании) тяговую лебедку. 
4. Приварить к опорной раме котла (со стороны барабана) детали опорных столиков под домкраты. Связать низ опорных стоек (под топкой котла) временными балками. 
5. Смазать поверхности путей солидолом и установить на их наружном конце платформу с поперечными опорными балками под котел. Для уменьшения сил трения и тяги при надвижке возможно использование специальных роликовых катков, устанавливаемых под платформой. В этом, случае платформа должна иметь ограничительные упоры для предотвращения поперечного смещения от оси надвижки. 
6. Установить краном блок котла на поперечные опорные балки, лежащие на платформе и соединить с платформой тяговый канат лебедки. 
7. Произвести надвижку блока котла в положение над фундаментом. В процессе перемещения следить за возможным смещением блока относительно оси надвижки. 
8. С помощью домкратов выставить блок на временные опоры, убрать секции путей и установить (опустить) котел на фундамент. Поддомкрачивание котла вести двумя домкратами попеременно с каждой стороны, меняя подкладки. 
9. Осуществить выверку блока котла, заключающуюся в проверке соответствия продольной оси и линии фронта котла, монтажным осям котла, разбитым на фундаменте, проверке совпадения в одной вертикальной плоскости осей верхнего и нижнего барабанов. Допускаемое отклонение верхнего барабана от горизонтальной оси не должно превышать 2 мм на метр длины, но не более 10 мм на всю длину. 
         Осевая надвижка возможна и через проемы в здании со стороны хвостовых поверхностей котлов.

 
При монтаже котла с помощью  боковой надвижки (П1, рис.7) установка накаточных путей осуществляется «в две нитки» со стороны торца здания котельной через монтажный проем к фундаменту котла.

 
После выверки и закрепления накаточных путей приварить к низу опорных стоек котла временные балки для опирания на накаточные пути. 
Установить поперечные монтажные связи по торцам опорной рамы котла. Приварить к раме (со стороны нижнего барабана) столики под домкраты и проушины для крепления каната лебедки (П1. рис.8). 
         Надвижку вести с помощью тяговой лебедки, закрепленной на концах путей за

 фундаментом котла. 
При монтаже оборудования в закрытом здании в условиях ограниченного пространства установку экономайзеров и тягодутьевых машин осуществляют, как правило, до монтажа котлов. 
         Надвижка экономайзеров осуществляется с применением накаточных путей, тяговых лебедок и монтажной оснастки аналогично надвижке котлов. 
При расширении котельной монтаж котлов осуществляется, как и в случае нового строительства, в условиях открытого здания при совмещении с работами по возведению пристройки котельной или в закрытой пристройке через монтажные проемы с помощью надвижки. 
         Работы по реконструкции котельной часто связаны с монтажом новых котлов в существующем здании на различных строительных отметках. 
         Подготовку к монтажу котла на отметке вести аналогично подготовке объекта при новом строительстве или расширении котельной, включая выполнение фундамента под котел до проектной отметки и устройство монтажного проема. Помимо этого необходимо выполнить перед монтажным проемом вылетную площадку вровень со строительной отметкой, а также, если здание старое, проверить несущую способность отметки, других строительных конструкции и при необходимости их усилить. 
         Вылетная площадка (П1. рис 9) должна быть оборудована сплошным дощатым настилом и ограждением, накаточные пути, на-ружные концы которых выведены на вылетную площадку выверить закрепить и смазать солидолом. 
         Привару к опорной раме котла временных связей и балок, деталей для поддомкрачивания, а также перемещение котла осуществлять аналогично описанному выше. 
        Такелажные работы при монтаже котлов в условиях нового строительства, расширения и реконструкции котельных производить с помощью механизмов, грузоподъемность и тяговое усилие которых приведены в таблице 2.

Таблица 2.

        Технология  монтажа, а также характеристики монтажной оснастки в каждом конкретном случае определяется проектом производства работ (ППР). 
        После установки котла на фундамент и выверки его положения ослабить болтовые соединения опор на опорной раме, затянутые перед транспортировкой блока (на блоках котлов, поставляемых в обшивке и обмуровке, болтовые соединения опор на опорной раме ослаблены на заводе), обеспечив свободное расширение элементов котла согласно схеме тепловых расширений. Убрать элементы, ужесточающие блок на период транспортировки и монтажа, если эти элементы установлены на заводе. 
        Установить репер для контроля тепловых расширений котла. 
        Установить арматуру и трубопроводы в пределах котла. 
        Произвести гидравлическое испытание котла в соответствии сПравилами по котлам (раздел 5.14.). 
        Гидравлическое испытание разрешается проводить при температуре окружающей среды не ниже +5 °С. Температура воды должна находиться в пределах 5-40°С. Давление (избыточное) проведения гидравлического испытания и настройки предохранительных клапанов приведено в таблице 3, а также, в Паспорте котла. 

Таблица 3.

Котлы паропроизводительностью 4-25 т/ч

         Время подъёма давления при гидроиспытании должно быть не менее 10 мин., выдержки под пробным давлением — также не менее 10 мин. После выдержки под пробным давлением снизить давление до рабочего, произвести осмотр вальцовочных и сварных соединений. 
        Давление воды при испытании контролировать двумя манометрами, один из которых должен иметь класс точности не ниже 1,5. 
Поскольку в котлах имеются небольшие участки сварных швов и вальцовочных соединений, труднодоступные для осмотра при гидравлическом испытании, рекомендуется после

снижения давления до рабочего выдержать его в течение времени, необходимого для осмотра. 
        Плотность вальцовочных соединений может быть нарушена в результате несоблюдения условий погрузки и разгрузки блоков при транспортировке по железной дороге (другими видами транспорта) и на монтажной площадке. В случае обнаружения неплотностей вальцовочных соединений воду из котла слить, неплотности устранить. 
Повторная развальцовка допускается не более трех раз. При невозможности устранения течей дополнительной развальцовкой труб, вальцовочные соединения следует заменить на сварные. 
       После устранения неплотностей котел должен быть предъявлен в соответствии с Правилами по котлам для технического освидетельствования.

Основными этапами  монтажа котлов являются:

- выкладка обмуровки шлаковых  и золовых отсеков и установка силового каркаса (для котла КЕ-25);

- монтаж решетки;

- установка и выверка  блоков;

- установка обдувочных аппаратов;

- монтаж площадок и  лестниц;

- установка арматуры и  трубопроводов в пределах котла;

- гидравлическое испытание;

- обмуровка и обшивка  котла;

- опробование на паровую  плотность.

1. Выкладка обмуровки  шлаковых и золовых отсеков

и установка силового каркаса.

         Выкладку обмуровки шлаковых и золовых отсеков производить по чертежам проектной организации с учетом требований и рекомендаций предприятия-изготовителя топочного устройства.

         Сначала установить силовой каркас, колонны которого крепятся к фундаменту закладными болтами. К этим колоннам приварить верхний опорный пояс, являющийся опорной рамой для котлов. Допускаемые отклонения верхних полок пояса от горизонтального положения не более+ 2 мм.

         Расстояние между осями основных продольных и поперечных балок может отклоняться от чертежных размеров не более, чем на + 3 мм.

         После установки каркаса произвести проверку:

- длины и вертикальности  колонн и стоек, а также горизонтальности  связей при допускаемом отклонении  на всю длину не более 5 мм;

- разности в длине между  диагоналями угловых колонн каркаса,  которая не должна быть более  10мм.

2.Монтаж решетки.

      Топки монтируются по чертежам, разработанным проектной организацией.

      Рекомендуемая последовательность монтажа:

- проверить комплектность  оборудования и провести его  ревизию.

- проверить фундамент;

- установить топочный  привод;

- установить блок котла;

- установить фронт и  забрасыватели;

- установить заднее уплотнение;

- смонтировать воздуховоды  решетки и забрасывателей;

- обкатать колосниковое  полотно и забрасыватели;

- обмуровать предтопок, стенки золового и шлакового бункеров.

      При монтаже особое внимание обратить на забрасыватели и привод решетки. Блок решетки установить на фундамент и выверить по продольной оси и линии фронта котла. Продольная ось решетки должна совпадать с осью котла, расстояние от линии фронта котла до переднего вала -350мм.

      Провести проверку диагоналей рамы решетки.

Разность замеров диагоналей не более 10мм. Проверить горизонтальность установки блока решетки в  продольном и поперечном направлениях. Допускаемые отклонения от горизонтальности не более 5 мм. Установить опорные башмаки  и произвести подливку их бетоном. Установить привод решетки на фундамент и  отцентрировать его с передним валом  решетки, проверить центрирование  валов электродвигателя и привода.

На воздушный короб  предтопка и каркас котла установить чугунные фронтовые плиты, на которые навесить забрасыватели.

      На швеллер котла в хвостовой части топок закрепить кронштейны, в гнезда которых установить башмаки. Колосники должны свободно, без заеданий покачиваться в пазах.

3. Установка и  выверка блоков.

       До установки блоков на фундамент или силовой каркас  необходимо выполнить:

-обмуровку золовых отсеков и шлаковых бункеров;

- установку силового каркаса ;

- установку цепной решетки.

       Блоки котлов  своей передней (экранной) частью устанавливаются на раму решетки топки ТЛЗМ, а задней (конвективной) – на фундамент. У котлов  топочные блоки устанавливаются на раму топки ТЧЗМ, а конвективный – на силовой каркас.

       Выверка установки блоков котла на фундаменте заключается в проверке соответствия продольной оси котла и линии фронта котла монтажным осям котла, разбитым на фундаменте; в проверке горизонтальности положения верхнего барабана, которая проверяется с помощью гидроуровня, отклонение не должно быть более 5 мм.

Болтовые соединения опор на опорной раме, затянутые перед  транспортировкой блока, ослабить после  установки котла на фундамент. Установить репера (для котлов КЕ-10 и Ке-25), обеспечив  свободное расширение элементов  котла согласно чертежу установки  реперов, При транспортировке объемных блоков котла Ке-25 для большей  жесткости по их торцевым стенкам  приварены раскосы из швеллеров, которые после монтажа котла  срезаются.

4. Установка обдувочных аппаратов.

       Перед установкой обдувочного аппарата производится его осмотр.

      Обдувочная труба должна устанавливаться горизонтально; при ее установке следует обратить внимание на то, чтобы оси были расположены симметрично в просветах между поперечными и продольными рядами конвективного пучка.

После установки обдувочного аппарата следует убедиться в отсутствии заеданий. Труба должна свободно и легко поворачиваться.

5. Монтаж площадок  и лестниц.

      Монтаж площадок и лестниц производить по монтажному чертежу предприятия-

изготовителя.

      Площадки устанавливаются на кронштейны, приваренные к вертикальным стойкам каркаса из швеллеров или уголков.

      На площадках и лестницах установить перила высотой 900 мм, а по низу – сплошную обшивку высотой 100 мм.

      Нагрузка на площадки не должна превышать 250 кг/м².

      В случае использования отдельных площадок для монтажных и ремонтных работ с нагрузкой более 250 кг/м² следует провести местное усиление площадок.

6. Установка арматуры  и трубопроводов в пределах  котла. 

      Под трубопроводами и арматурой в пределах котла подразумеваются: колена для слива воды из нижнего барабана и продувок из коллекторов экранов, соединительные колена для слива воды из нижнего барабана и продувок из коллекторов экранов, соединительные трубы водоуказательных приборов, трубопровод собственных нужд и обдувочные аппараты, арматура, опускные и пароотводящие трубы.

      Перед монтажом детали трубопроводов и арматуры осмотреть. Поверхность труб, фасонных деталей, Фланцев, прокладок, корпусов и крышек арматуры не должна иметь трещин, раковин, заусенцев и других дефектов, снижающих их прочность и работоспособность.

      Испытание на плотность запорного устройства производить рабочим давлением, при этом нормы герметичности принимаются по ГОСТ 9544-75. О проведении испытаний составляется акт.

      Монтаж трубопроводов и арматуры в пределах котла выполнить с учетом следующих требований:

- сварку трубопроводов  в пределах котла производить  электродами типа АНО-5-(4-6)-1 ГОСТ 9466-75 или равноценными по механическим  свойствам сварного шва;

- при установке водоуказательных  приборов перекосы штуцеров и  кранов не допускаются;

- водоуказательные трубы  должны устанавливаться симметрично,  параллельно плоскости горизонтальной  оси верхнего барабана. Отметка  низшего уровня принята на 90 мм  ниже, а отметка высшего уровня  на 90 мм выше горизонтальной оси  от барабана;