Технология изготовления элементов котла Е-220–13,5–525

 














Курсовая работа

Технология изготовления элементов котла Е-220-13,5-525


Введение

котел змеевик нагрев технологический

В данной курсовой работе в качестве объектов анализа рассматриваются технологические процессы изготовления элементов котельного агрегата Е-220-13,5-525, такие как барабан котла, трубы и змеевики поверхностей нагрева.

Надежность работы и экономичность котельного агрегата в целом, в не малой степени зависит от технологии изготовления его элементов. Поэтому, решение проблем расчета и изготовления элементов котла позволит не только выбрать технологические процессы изготовления, но и сократить число отказов в работе этих элементов в процессе эксплуатации. Анализ расчетов позволяет выбрать наиболее экономически выгодный и целесообразный процесс изготовления отдельных элементов котельного агрегата.

По данным теплового расчета котла проводятся расчеты технологических процессов изготовления элементов котла, а так же анализ используемых для их изготовления материалов.

Целью данной курсовой работы является выработка рекомендаций для разработки технологических процессов изготовления элементов котельного агрегата, обеспечивающих их надежную работу в условиях эксплуатации.

Задачами данной курсовой работы являются:

проведение анализа материалов, используемых при изготовлении отдельных элементов котла;

проведение анализа и расчет технологических процессов изготовления обечаек барабана и предложение варианта технологии их изготовления;

проведение анализа и расчет технологических процессов изготовления днищ барабана и предложение варианта технологии их изготовления;

проведение анализа и технологический расчет процессов изготовления труб и змеевиков поверхностей нагрева и предложение варианта их изготовления.


1. Анализ материалов, используемых при изготовлении отдельных элементов котла


Металл элементов паровых котлов и технологических трубопроводов работает в разнообразных и в ряде случаев тяжелых условиях. В более тяжелых условиях находится металл элементов котлов и трубопроводов, работающих под давлением. Повреждение этих элементов в процессе эксплуатации приводит к затратам на ремонт и создает опасность для обслуживающего персонала.

Детали котлов и трубопроводов, работающие под давлением, имеют конструкционные концентраторы напряжений в виде отверстий для приварки штуцеров, патрубков, резкие переходы сечений и т.п. При пусках, остановах, переходных режимах в трубной системе и барабанах котлов возникают циклические напряжения. Поэтому для снятия пиков местных напряжений в условиях сложного напряженного состояния без опасности образования трещин металл этих элементов должен обладать высокими пластическими свойствами.

Трубы поверхностей нагрева омываются горячими топочными газами с одной стороны и паром или водой с другой стороны. В современных паровых котлах пар перегревается до температуры 545 - 570 0С. Температура металла труб поверхностей нагрева существенно выше температуры пара на выходе из котла. Это определяется перепадом температур между наружной обогреваемой и внутренней охлаждаемой поверхностями труб.

Металл при высоких рабочих температурах снижает прочность, начинает накапливать пластическую деформацию при относительно низких напряжениях, теряет свои пластические свойства при длительной нагрузке, а на поверхности интенсивно протекают коррозионные процессы. В более тяжелых температурных условиях работают неохлаждаемые стойки и подвески труб поверхностей нагрева и элементы конструкций горелок. К их материалам предъявляются высокие требования в отношении коррозионной стойкости. Хвостовые поверхности нагрева и стальные газоходы паровых котлов, в которых сжигаются топлива с большим содержанием серы, подвержены низкотемпературной (сернистой) коррозии. На них происходит конденсация паров серной кислоты. При сжигании сильно забалластированных топлив происходит интенсивный эрозионный износ труб поверхностей нагрева в результате воздействия абразивных частиц золы.

С повышением температуры при испытании углеродистых сталей характер кривых растяжений изменяется. При комнатной температуре на кривой наблюдается отчетливо выраженная площадка текучести; с повышением температуры она становится меньше и около 3000С исчезает.

В интервале температур так называемой синеломкости (200-300°С) повышается прочность и снижается пластичность стали, поэтому следует избегать пластического деформирования малоуглеродистой стали в этом интервале температур. Этот интервал назван интервалом синеломкости, так как после выдержки стали при температуре около 300°С светлая обработанная поверхность стали приобретает синий цвет, что вызвано образованием тонкой оксидной пленки. Снижение пластичности и повышение прочности в интервале синеломкости связано диффузионной подвижностью атомов примесей.

Пластическая деформация происходит путем перемещения дислокаций. Вокруг ядра дислокации, где имеются искажения кристаллической решетки, облегчается растворение атомов примесей. Поэтому вокруг нее образуется «облако» примесей. В процессе пластической деформации «облако» движется за дислокацией и тормозит ее перемещение. В результате пластичность снижается, а прочность возрастает. При температурах ниже интервала синеломкости диффузионная подвижность «облака» мала и дислокация легко обгоняет его. При температурах выше интервала синеломкости диффузионная подвижность «облака» настолько возрастает, что оно практически перестает тормозить перемещение дислокации и пластичность вновь возрастает.

Аналогична зависимость от температуры механических свойств низколегированных перлитных сталей, однако максимум временного сопротивления выражен относительно слабее и сдвинут в сторону более высоких температур. Минимум пластичности также сдвинут в область более высоких температур.

Нагрев наклепанной стали до 250-300°С резко ускоряет процесс старения - происходит искусственное старение. Процесс старения предотвращает закалка или нормализация с последующим отпуском при 600-650°С, при котором выделившиеся нитриды и карбиды коагулируют в крупные включения, мало снижающие ударную вязкость. Механическим старением называется процесс повышения прочности и снижение ударной вязкости холодно - деформированной стали после длительного вылеживания или кратковременного нагрева до 100-300°С.

В зависимости от условий работы элементов котла (температура, давление, степень влияния коррозии) выбирается марка стали для их изготовления. Кроме того, выбор марки стали осуществляется в обязательном порядке с учетом требований Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору.

В соответствии с этими требованиями приняты следующие марки сталей:

1)барабан (t=330,98°С; P=13,0 МПа, S=45 мм.) - сталь марки ВСт3сп ГОСТ-380;

2)ширмовый пароперегреватель (t=460°С; P= 11,81 МПа, S=4 мм.) - сталь 20 ТУ14-3-858;

)конвективный пароперегреватель второй ступени (t=510°С; P=11,3 МПа, S=4 мм.) - сталь 20 ТУ14-3-858;

)конвективный пароперегреватель первой ступени (t=399°С; P=12,32 МПа, S=4 мм.) - сталь 20 ТУ14-3-858;

)водяной экономайзер второй ступени (t=257,4°С; P=13,325 МПа, S=4 мм.) - сталь 20 ТУ14-3-858.


1.1 Характеристики используемых сталей


ВСт3сп - свариваемость: сваривается без ограничений; способы сварки: ручная дуговая сварка (РДС), автоматическая дуговая сварка (АДС) под флюсом и газовой защитой, электрошлаковая сварка (ЭШС), контактно-точичная сварка (КТС). Для толщины более 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка. Назначение: прокат профильный, рамы, каркасы, щитки, кожухи - для сварных и клепаных конструкций.

Заменители: ВСт4сп.

Примечание - Заменители стали ВСт3сп подобраны только по уровню механических свойств.

Сталь 20 - свариваемость: сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки. Способы сварки РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, КТС. Назначение: панели, основания, платы, кронштейны, угольники, ребра жесткости, а также детали после цементации и термообработки, работающие на трение, для изготовления трубных элементов работающих под давлением. Обрабатывается: резанием, сваркой, холодной высадкой и в виде поковок и штамповок. Заменители: Сталь 15, Сталь 25.

Для изготовления барабанов используются поставки горячекатаной листовой стали. Листовая сталь, применяемая для изготовления и ремонта элементов, работающих под давлением, должна выплавляться мартеновским способом или в электропечах.

Область применения листовой стали различных марок, объем, и виды обязательных испытаний должны соответствовать данным, указанным в [4, см. приложение 3, стр. 88].

Для изготовления экранных труб, змеевиков экономайзеров, конвективных пароперегревателей используются поставки стальных труб.

Для элементов, работающих под давлением, должны применятся трубы из спокойной стали, выплавленной мартеновским способом или в электропечах. Область применения труб из сталей различных марок, объем и виды обязательных испытаний, должны соответствовать указаниям [4, см. приложение 3, стр. 88].

Применение труб с продольными сварными швами из сталей марок, указанных в [4, см. приложение 3, стр. 88], разрешается при поставке труб по специальным техническим условиям, согласованным с Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору, и с обязательным контролем качества сварного шва, по всей его длине, ультразвуковой дефектоскопией или другим эффективным способом контроля. Остальные требования к видам и нормам обязательных испытаний качества и свойств сварных труб должны быть не ниже установленных для бесшовных труб из сталей той же марки.


2. Анализ технологического процесса изготовления барабана котла


Для барабанов стационарных паровых котлов с номинальным рабочим давлением 10,0… 16,5 МПа применяют листы, изготовленные из сталей марок 16К, 20К, 16ГС, 09Г2С, 22К, 16ГНМА. Кроме химического анализа (от плавки) каждый лист толщиной 12 мм и более подвергается на предприятии-изготовителе механическим испытаниям на временное сопротивление, предел текучести, относительные удлинение и сужение, ударную вязкость (исходную и после старения), изгиб. Для сталей 22К и 16ГНМА обязательно также определение пределов прочности и текучести при рабочей температуре, а для стали 16ГНМА - также ударной вязкости при температуре 40°С. Листы из сталей 16К, 20К, 22К и 16ГНМА подвергают микроисследованию.

Качество металла листов, их соответствие требованиям стандартов или технических условий на поставку предприятие-изготовитель подтверждает соответствующий сертификат с указанием режима проведенной термической обработки.

Технологический процесс изготовления барабанов включает основные операции входного контроля листового проката:

) проверку соответствия содержания сертификатов требованиям стандартов или технических условий на поставку листов, наличия маркировки и клейм предприятия-изготовителя и их соответствие данным сертификатов;

) измерение длины, ширины, толщины;

) осмотр наружной поверхности и торцов. Не допускаются поверхностные дефекты в виде плен, расслоений, закатов, трещин и других дефектов. Удаление окалины с поверхности листа дробеструйной очисткой или обжигом с последующей механической обработкой. Плены, закаты, вмятины, риски, глубина которых не превышает допускаемые минимальные отклонения по стандартам и техническим условиям на поставку, подлежат пологой расшлифовке. Поверхностные дефекты, при которых лист утоняется больше допускаемого предела, удаляются с последующей заваркой с разрешения отдела технического контроля. Заварка дефектов на листах из стали 16ГНМА не допускается;

) ультразвуковой контроль по периметру шириной 200 мм от кромки листа толщиной более 60 мм из сталей 22К и 16ГНМА (рабочее давление в барабане 10 МПа и выше);

) стилоскопирование листов из легированной стали.


2.1Технология изготовления цилиндрической части барабана


Различают четыре основных типа корпусов барабанов, сваренных из листовой стали (рисунок 1): с одним продольным швом; с двумя продольными швами, соединяющими полуобечайки, каждая из которых изготовлена из одного листа; с кольцевыми швами, цилиндрическая часть которых состоит из нескольких обечаек (с одним или двумя продольными швами), соединенных между собой кольцевыми швами.


а) - с одним продольным швом; б) - с двумя продольными швами; в) - из нескольких обечаек, имеющих по одному продольному шву; г) - из нескольких обечаек, имеющих по два продольных шва; 1 - продольный шов; 2 - кольцевой шов; 3 - обечайка

Рисунок 1 - Типы цилиндрической части корпуса барабана:


При изготовлении обечаек (полуобечаек) листы, прошедшие входной контроль, подаются на разметку заготовки-развертки согласно карте раскроя. При значительной деформации листа (обычно малой толщины), которая может повлиять на точность разметки и резки, его подвергают правке. Правят листы на валковой листоправильной машине. Разметку производят с учетом необходимых припусков на обработку и припуска по длине обечайки для изготовления контрольных пластин для оценки качества сварных соединений.

Линии контура заготовки отмечают кернением. В средней части каждой размеченной на листе заготовки поперек проката наносят (переносят) маркировку листа с указанием предприятия-изготовителя, марки стали, номеров плавки и листа. Для котлов давлением свыше 4,0 МПа обязательно указывается порядковый номер обечайки, толщина листа и номер чертежа. Маркировку наносят вне зоны последующей обработки с наружной стороны обечайки. Обрезают размеченную заготовку обечайки (полуобечайки) механическим способом или газовой резкой с последующей механической обработкой или зачисткой до полного удаления следов газовой резки.

Обечайки с одним продольным швом в зависимости от отношения толщины стенки к диаметру вальцуют в холодном или горячем состоянии. Подготовка кромок продольного стыка осуществляется с учетом необходимости термической обработки продольного сварного шва. Дополнительной термической обработке подвергают барабаны котлов, изготовленные из низкоуглеродистой стали марок 16К и 20К при толщине стенки более 36 мм, из сталей 22К, 16ГС, 09Г2С при толщине стенки более 30 мм и из стали 16ГНМА любой толщины. Если сварное соединение не подлежит термической обработке, то его выполняют автоматической дуговой сваркой под флюсом. Механическую обработку кромок заготовки в этом случае производят на кромкострогальном или другом станке перед холодной вальцовкой.

Обычно продольные стыки обечаек диаметром 1000 мм и с толщиной стенки 24 мм и больше соединяют электрошлаковой сваркой. Механическая обработка кромок в этом случае не предусматривается.

Цилиндрические части барабанов с двумя продольными швами, выполненные из двух полуобечаек, можно изготовить гибкой на вальцах или штамповкой. Кромки заготовок полуобечаек не обрабатывают, поскольку предусматривается припуск на прямые участки и последующую механическую обработку после гибки.

Нагрев листа для горячей гибки или штамповки осуществляют в камерных печах с выдвижным подом. Сталь 20К и 22К с максимальной скоростью нагревают до температуры 800… 950°С, а сталь 09Г2С и 16ГС - до температуры 950… 1050°С. Заготовки из стали 16ГНМА нагревают под штамповку до температуры 950°С, а при универсальном способе изготовления последовательной гибкой в штампе как более длительном процессе - до температуры 1050°С.

Для сталей 20К и 22К лучше применять «теплую» вальцовку, если мощность вальцов или пресса позволит произвести гибку. Заготовки под теплую вальцовку нагревают до температуры 620… 650°С, прогревают и без выдержки подают на гибку. Заготовки, полученные электрошлаковой сваркой, перед теплой вальцовкой подвергаются термической обработке. На поверхность заготовки (до нагрева) наносится защитное покрытие А-115. Гибку листа выполняют до соприкосновения кромок продольного стыка обечайки. После теплой вальцовки, если по условию соотношения толщины стенки и внутреннего диаметра обечайки требуется горячая гибка, обечайку необходимо подвергнуть термической обработке.

Обечайки (полуобечайки) после гибки тщательно осматривают и измеряют. На поверхности металла не допускаются трещины, раковины, плены, расслоения. Обечайки и полуобечайки с угловатостью в месте продольного стыка более 3 мм к сборке не допускаются и подлежат исправлению на листогибочной машине или прессе. Полуобечайки, изготовленные штамповкой и имеющие отклонения геометрической формы, подвергают калибровке на прессе. После контроля обечайки подают на сборку стыка продольного шва, а полуобечайки - на газовую отрезку припуска и (при необходимости) на механическую обработку кромок на продольно-фрезерном или продольно-строгальном станках.


а) - автоматической дуговой; б) - электрошлаковой; 1 - вводная планка;

2 - технологическая планка; 3 - контрольная пластина; 4 - выводная планка;

5 - технологическая скоба.

Рисунок 2 - Сборка продольного стыка обечайки для сварки:


Стыки продольного шва обечаек с одним швом для автоматической дуговой сварки под флюсом собирают в горизонтальном положении на механизированных роликовых кантователях с помощью технологических сборочных планок 2 (рис. 2, а). При сборке стыка кромки выравнивают так, чтобы местное их смещение между собой не превышало 10% номинальной толщины (но не более 3 мм), обеспечивая по всей длине стыка зазор, установленный для применяемого сварного соединения. Ось стыка обечайки должна совпадать с ее образующей. Сборочные планки 1, 2 и 4 устанавливают с наружной стороны и приваривают.

Если обечайка выполнена под электрошлаковую сварку (кромки продольного стыка после вальцовки сомкнуты), то стык скрепляют технологическими приварными скобами 5. Скобы устанавливают внутри обечайки на расстоянии не более 600 мм одну от другой (рис. 2, б). Для создания жесткости и предупреждения увеличения зазора в процессе сварки обязательно устанавливают скобу на расстоянии 300 мм от места, с которого начинают сварку, и две скобы на расстоянии 200 мм от конца шва. Необходимый для сварки зазор между кромками вырезают газорезательным полуавтоматом, который закрепляют на наружной поверхности обечайки. При большой толщине стенки зазор получают механической обработкой на продольно-строгальном или продольно-фрезерном станке.

Для выполнения начала соединения обечаек и обеспечения провара кромок торец обечайки устанавливают на начальную надставку, а для окончания сварки к противоположному торцу обечайки приваривают выводные планки 4, которые являются продолжением швов и одновременно могут быть контрольными пластинами 3 для вырезки из них образцов для проведения механических испытаний и шлифов для металлографического исследования. Сварку контрольных пластин можно производить также отдельно от обечайки.

Сборку стыков двух полуобечаек под электрошлаковую сварку производят в горизонтальном положении. Совмещение кромок двух полуобечаек с отклонением, аналогичным для автоматической сварки под флюсом, производят путем подбора полуобечаек с минимальным расхождением по ширине в пределах 6 мм. Полуобечайку устанавливают на кантователь кромками вверх и выставляют так, чтобы кромки находились в горизонтальном положении. На обе кромки полуобечайки укладывают дистанционные пластины для обеспечения необходимого зазора под сварку, устанавливают вторую полуобечайку, совмещая кромки продольного стыка и торцы полуобечаек. Полуобечайки скрепляют скобами 5. Устанавливают надставки и приваривают выводные планки 4.

При сборке полуобечаек из стали марки 16ГНМА все технологические элементы (скобы, выводные планки и др.) привариваются в пределах технологического припуска на длину по двум торцам обечайки. Стыкуемые кромки и прилежащие к ним поверхности основного металла зачищают до металлического блеска на ширину не менее 20 мм для автоматической дуговой сварки под флюсом и не менее 60 мм для электрошлаковой сварки. Подготовленные под сварку обечайки подвергают контролю.

При автоматической дуговой сварке под флюсом подварочный шов (см. рис. 2, а) продольного стыка обечайки диаметром более 1200 мм с толщиной стенки 8 мм и более обычно производят сварочным трактором ТС-17М, а при диаметре менее 1200 мм - ручной дуговой сваркой. Ручную дуговую сварку подварочного шва выполняют в два прохода, чтобы обеспечить перекрытие кромок и наложение последнего «отжигающего» валика, при постоянном токе обратной полярности электродами диаметром 4… 5 мм. После каждого прохода зачищают шов и кромки от шлака и брызг. После завершения подварочного шва удаляют технологические сборочные планки. Основной шов выполняется автоматической сваркой под флюсом. После каждого прохода шов очищают от шлака.

После сварки сборочные планки, скобы и другие технологические приварные детали удаляют, поверхность обечайки в месте приварки технологических деталей зачищают. Порезы основного металла при этом не допускаются. Отрезаются контрольные пластины, которые подвергают термической обработке вместе с обечайкой. Для обечаек из стали 16ГНМА термическую обработку проводят при температуре (930 ± 10) со скоростью нагрева не выше 250°С/ч, временем выдержки 5 ч, охлаждают изделие на выдвинутой подине.

Обечайки, вальцованные с одним или двумя продольными швами, подвергают калибровке. Термическую обработку швов обечаек, выполненных электрошлаковок сваркой, для сталей 20К, 22К, 09Г2С и 16ГС совмещают с нагревом под калибровку. Обечайки и контрольные пластины укладывают на подставки выдвижного пода камерной печи продольным швом к боковой стене печи. Подина с обечайкой и пластинами задвигается в холодную или разогретую до температуры не выше 700°С печь и нагревается со скоростью не выше 200°С до температуры 950… 1000°С. После равномерного прогрева проводится выдержка из расчета 0,5… 0,75 мин на 1 мм толщины стенки обечайки. Затем обечайка подается на вальцы для правки (калибровки).

Калибровка обечаек предназначена для придания им правильной формы. Правка на валковых листогибочных машинах состоит из трех основных переходов:

) нагружение - деформирование участка контура обечайки, находящегося между боковыми валками, путем их подъема или опускания верхнего валка;

) выкатка - вращение обечайки после нагружения при постоянном радиусе изгиба;

) разгрузка - уменьшение деформации участка контура обечайки, находящегося между боковыми валками, путем их опускания или подъема верхнего валка.

Существенное влияние на точность правки оказывает схема разгрузки. Оптимальной схемой разгрузки считается такая, при которой обеспечивается равномерное последовательное уменьшение деформации по контуру. Наиболее удачной можно считать схему разгрузки через 0,75 -1,25 оборота, обеспечивающую уменьшение деформации равномерно в четырех точках по окружности, а, следовательно, минимальную овальность. Чем больше циклов разгрузки, тем выше точность обечайки. Овальность в пределах 0,5… 1,6% диаметра обеспечивается за четыре цикла.

Овальность обечаек в любом сечении не должна превышать 1%, но не более 20 мм для барабанов диаметром 2 м и более:



где и - соответственно наибольший и наименьший наружный диаметр обечайки, измеренный в одном сечении.

Если овальность, а = 1… 3%, то разрешается холодная калибровка на прессе или вальцах с последующим высоким отпуском. Контроль овальности обечайки может производиться в процессе правки и после съема ее с машины (рис. 3). Стойка 1 крепится струбцинами 2 к площадке машины. Ролик 3, постоянно касаясь поверхности обечайки, копирует отклонение от цилиндрической формы, которое определяется по шкале 4. Приспособление может работать независимо от температурного состояния обечайки. Применяют также оптические приборы для бесконтактной оценки отклонения от цилиндрической формы обечаек во время правки, которую оператор выполняет с пульта управления. Оптический метод измерения основан на использовании теодолита. Овальность обечаек после их съема с машины проверяется контролером.

Наружные и внутренние поверхности готовых обечаек подвергают очистке от окалины и загрязнений в дробеструйной камере или газопламенным способом. Швы и околошовную зону с внутренней и наружной стороны шлифуют поперек сварного шва. Сварной шов подвергают измерению, внешнему осмотру и контролю: ультразвуковой дефектоскопией (УЗД) по всей длине шва при толщине стенки 30 мм и более; ультразвуковой дефектоскопией или рентгенографированием по всей длине шва при толщине стенки менее 30 мм; магнитной порошковой дефектоскопией (МПД) при рабочем давлении в барабане 10 МПа и выше.


Рисунок 3 - Контроль овальности обечаек диаметром 800… 3200 мм


В случае удовлетворительных результатов контроля и механических испытаний обечайки подают на кромкообтачной или токарно-карусельный станок для обработки торцов. Производят подрезку и обработку скоса кромок для сварки кольцевых стыков с обязательным контролем перпендикулярности торцов относительно оси обечайки. Предельное отклонение от перпендикулярности не должно превышать 2 мм при наружном диаметре до 1000 мм, 3 мм при диаметре 1000… 1500 мм и 4 мм при диаметре 1500… 2300 мм.


2.2 Сборка, сварка и термическая обработка обечаек барабана


Корпус барабана с одним или двумя продольными швами (рис. 4) состоит из одной обечайки 3 и двух днищ 1. Такие барабаны изготовляют для котлов малой производительности среднего и низкого давления. Корпус барабана с одним продольным швом выполняют, если размеры развертки его цилиндрической части не превышают размеров листов, предусмотренных стандартами или техническими условиями на их поставку. В противном случае его изготовляют из двух полуобечаек, сваренных между собой двумя продольными швами. Корпус барабана с кольцевыми швами (рис. 5) состоит из нескольких обечаек с одним или двумя продольными швами, соединенных между собой кольцевыми швами, и двух днищ. Барабаны с такими корпусами при рабочем давлении 10 МПа и выше применяются в современных барабанных паровых котлах.


а) - с двумя продольными швами; б) - с одним продольным швом; 1 - днище; 2,

- продольные швы; 3 - обечайка; 5, 6 - полуобечайки.

Рисунок 4 - Корпус барабана с одной обечайкой с продольным швом:

1 - продольный шов обечайки; 2 - кольцевой шов; 3 - обечайка; 4 - днище

Рисунок 5 - Корпус барабана из нескольких обечаек, соединенных кольцевыми швами


Технологический процесс производства барабана с кольцевыми швами включает ряд типовых операций, применяемых при изготовлении первых двух типов барабанов, хотя каждому из них присущи свои особенности. Значительное влияние на технологический процесс оказывает марка стали, из которой изготавливается корпус барабана.

Рассмотрим производство барабана с кольцевыми швами, состоящего из нескольких обечаек. Обычно их изготовляют из двух частей - полукорпусов. Каждый полукорпус включает одну или несколько обечаек и днище, соединенных между собой кольцевыми сварными швами. Полукорнуса собирают со всеми приварными деталями, входящими в барабан, после чего выполняют замыкающий кольцевой стык двух полукорпусов. Сборку деталей внутреннего сепарационного устройства на болтах или сваркой к приварным деталям крепления выполняют в корпусе.

Разбивка барабана на две составные части позволяет организовать сборку двух полукорпусов параллельно, что сокращает производственный цикл изготовления барабана, повышает точность сборки ввиду сокращения суммирования погрешностей, создает более благоприятные условия для выполнения внутренних работ.

Для сборки цилиндрической части полукорпусов подбирают обечайки и днища, наиболее близкие по диаметрам, для обеспечения устанавливаемых правилами котлонадзора допускаемых смещений свариваемых кромок с наружной стороны шва.


.3 Сборка и сварка полукорпуса барабана


Обечайки с нанесенными четырьмя основными осевыми линиями устанавливают на роликовый кантовательный стенд и выставляют одну относительно другой со смещением швов в соответствии с чергежом. При совмещении кромок стыкуемых обечаек выдерживают необходимый для автоматической дуговой сварки зазор между ними. Сборку кольцевого стыка выполняют таким образом, чтобы перекос двух стыкуемых обечаек не превышал 2 мм на 1 м длины, а несовпадение кромок распределяют по возможности равномерно в допустимых пределах.

Кольцевые стыки скрепляют технологическими приварными деталями с наружной стороны. Приварка технологических деталей к полукорпусу из стали 16ГНМА и 22К (на давление 10 МПа и выше) производится аналогично сварке основных элементов. Подобным образом выполняется сборка кольцевого стыка с днищем. При этом обеспечивают соответствующее положение отверстия лаза. Большие оси овальных лазов должны совпадать с горизонтальной осью барабана. Перед сваркой свариваемые кромки, а также внутренние и наружные поверхности, прилегающие к ним, зачищаются на ширину не менее 20 мм.

Подварочный шов при диаметре обечаек 1100… 1200 мм производят сварочным трактором ТС-17М, а при меньшем диаметре - ручной дуговой сваркой. При толщине подварочного шва более 24 мм вместо флюсовой подушки разделку с наружной стороны уплотняют сухим асбестовым шнуром диаметром 20… 30 мм.

Сварку подварочного шва ведут на постоянном токе обратной полярности непрерывно до окончания. После каждого прохода очищают шов и кромки разделки от шлака и брызг. Со стороны основной разделки удаляют асбестовый шнур и обрабатывают корневую часть с помощью пневмозубила и шлифовкой.

Для выполнения основного шва полукорпус укладывают на роликовый кантователь сварочного автомата, например портального типа. Удаляют механическим способом технологические приварные планки. Сварку кольцевых швов из стали 09Г2С, 16ГС и 22К толщиной более 40 мм, а также из стали 16ГНМА независимо от толщины выполняют многослойно под флюсом на постоянном токе обратной полярности с подогревом. Нагрев производят по кольцу шириной не менее 350 мм по обе стороны от оси шва до температуры 120… 150°С для стали 09Г2С и 16ГС и до температуры не ниже 150°С для стали 22К и 16ГНМА. Вместе с изделием аналогично сваривают контрольный кольцевой образец, который должен пройти термическую обработку вместе с полукорпусом при отпуске после сварки кольцевых швов и при отпуске после сварки внутрибарабанных элементов и штуцеров, а также при возможном дополнительном отпуске в связи с ремонтом швов. Перед посадкой в печь на механически обработанные поверхности наносят огнеупорную обмазку.

Сваренные кольцевыми швами полукорпуса, выполненные из стали 16К и 20К при толщине стенки более 36 мм или из стали 22К, 16ГС и 09Г2С при толщине стенки более 30 мм, подвергают промежуточному отпуску, который можно проводить после приварки штуцеров и внутрибарабанных устройств. Полукорпуса из стали 16ГНМА после сварки кольцевых швов подвергают промежуточному отпуску.

Полукорпус помещают на подставки по оси пода печи. Внутрь полукорпуса или рядом с ним укладывают контрольные образцы. Подина с полукорпусом и образцами задвигается в холодную или разогретую печь. Нагрев осуществляют со скоростью не более 200°С/ч и до температуры 600… 620°С. По достижении заданной температуры и равномерного прогрева проводятся выдержка (из расчета 3 мин на 1 мм толщины стенки) и охлаждение на выдвинутой подине на воздухе. Контроль и регистрация температурного режима нагрева и выдержки осуществляются с помощью термопар по диаграмме самопишущего электронного потенциометра. Контрольные образцы хранятся до окончательной термической обработки барабана.

После термической обработки зачищают кольцевые швы и околошовные зоны с внутренней и наружной сторон шлифовкой поперек сварного шва шириной не менее 150 мм по обе стороны от оси шва. Шлифуют все места приварки технологических планок, скоб и других деталей и прилегающих участков не менее 100 мм с каждой стороны на глубину 1… 1,5 мм для последующего контроля МПД. Качество кольцевых сварных швов контролируют: внешним осмотром; измерением швов и проверкой их соответствия требованиям чертежа; УЗД по всей длине шва для барабанов с толщиной стенки более 30 мм; УЗД рентгенографированием по всей длине шва для барабанов с толщиной стенки менее 30 мм; рентгенографированием всех мест сопряжения продольных и поперечных сварных соединений, подвергаемых ультразвуковому контролю; магнитной порошковой дефектоскопией для барабанов на рабочее давление 10 МПа и выше для обнаружения трещин на поверхности сварных швов и прилегающих к ним зон основного металла.

При неудовлетворительных результатах выполняют ремонт и повторяют контроль. Механические свойства металла шва и околошовной зоны определяют после проведения полного цикла термической обработки контрольных пластин вместе с полукорпусом.


2.4 Обработка отверстий, сборка и приварка штуцеров и приварных деталей


Проверенный полукорпус барабана устанавливают на механизированный кантователь для разметки отверстий под штуцера и мест приварки приварных деталей крепления внутрибарабанного сепарационного устройства и др. Разметку образующих линий центров отверстий выполняют по чертежу от основных осевых линий. При этом все размеры по дуге пересчитывают по фактическим размерам с сохранением углов по чертежу.

Обработку отверстий для установки и приварки штуцеров или развальцовки труб производят на радиально-сверлилъных (в том числе перекатных), расточных или специальных станках сверлильной или расточной групп с ЧПУ. Все отверстия сверлят по разметке. Обработку отверстий на станках с ЧПУ можно выполнять без разметки. Поверхность обработанного отверстия должна иметь параметр шероховатости Rz = 20… 40 мкм, а для барабанов на рабочее давление до 2,4 МПа под развальцовку труб Rz = 40… 80 мкм. На внутренней поверхности барабана с толщиной стенки 20… 50 мм все кромки отверстий следует притупить. У барабанов с толщиной стенки более 50 мм в отверстиях диаметром 60 мм и более, не предназначенных для развальцовки труб, снять фаски размером 10x10 мм, а у отверстий диаметром менее 60 мм - 3x3 мм.

Штуцера диаметром 108, 133 и 159 мм толщиной стенки до 17 мм приваривают автоматической дуговой сваркой под флюсом многослойно на постоянном токе обратной полярности. Штуцера других диаметров, пароводяные рубашки, детали крепления внутрибарабанного сепарационного устройства, перегородки, кронштейны и опорные узлы приваривают ручной дуговой сваркой на постоянном токе обратной полярности. Поверхность кромок штуцеров, пароводяных рубашек, других приварных элементов и полукорпуса шлифуют до сборки от окалины и ржавчины до основного металла на ширину не менее 20 мм. Поверхность основного металла зачищается на 5… 10 мм больше катета шва.

Штуцера и пароводяные рубашки устанавливаются в проточку отверстия и прихватываются к корпусу. Отклонение по высоте штуцера, смещение его оси в поперечном и продольном направлениях по отношению к оси отверстия барабана, перекос в поперечном или продольном направлении не должны превышать допускаемых значений.

Полукорпус после сборки со всеми штуцерами и приварными элементами устанавливают на механизированный кантователь, вдоль которого перемещается тележка с консольным сварочным аппаратом (подвесной головкой для приварки штуцеров). Подъем и опускание головки производится с помощью пневмоцилиндра. Во время сварки положение сварочного аппарата жестко фиксируется относительно штуцера. Сварка осуществляется при вращении сварочного аппарата относительно штуцера. В каждом слое шва перекрытие замка должно составлять 20… 25 мм. Замок каждого последующего слоя смещается относительно замка предыдущего на 50… 70 мм. Механические испытания сварных соединений всех штуцеров и металлографические исследования сварных соединений штуцеров, не подвергающихся ультразвуковому контролю, проводят на контрольных сварных пластинах. Прихватка и приварка штуцеров, пароводяных рубашек и других приварных деталей к корпусу из стали 16ГНМА производятся с предварительным подогревом до температуры 120… 150 «С.

После приварки всех элементов полукорпус подают на сверлильный или расточной станок для расточки штуцеров, сваренных на все сечение, с удалением подкладных колец и обрабатывают торцы штуцеров под установку и приварку заглушек.'

Полукорпуса с приваренными штуцерами, заглушками, пароводяными рубашками, деталями крепления внутрибарабанного устройства и другими элементами при толщине стенки барабана более 36 мм из сталей 16К и 20К, при толщине стенки свыше 30 мм из сталей 22К, 16ГС, 09Г2С и при любой толщине из стали 16ГНМА подвергают термической обработке - окончательному отпуску, Полукорпус укладывают на подставки, установленные на подине печи. Контрольные сварные пластины приварки штуцеров и контрольные сварные пластины продольных и кольцевых швов, в том числе прошедшие промежуточный отпуск, укладывают внутрь полукорпуса или рядом с ним. Нагрев осуществляют со скоростью не более 200°С/ч до температуры 630… 660°С для сталей 16К, 20К, 22К, 16ГС и 09Г2С и до температуры 640… 670°С для стали 16ГНМА.

По достижении температуры нагрева по показаниям всех термопар и выравнивании температуры печи и металла полукорпуса назначается выдержка из расчета 2… 2,5 мин на 1 мм толщины для сталей 16К, 20К, 22К, 16ГС, 09Г2С и 3 мин на 1 мм толщины для стали 16ГНМА. После окончания выдержки печь охлаждается до температуры 400°С со скоростью не более 100°С/ч, а затем на выдвинутой подине на воздухе. Контроль температурного режима производят электронным автоматическим потенциометром. Контрольные сварные пластины передают на изготовление образцов.

Полукорпус, прошедший окончательный отпуск, подвергают очистке от окалины и грязи. Поверхности сварных швов и прилегающих к ним участков основного металла шлифуют на ширину не менее 20 мм в обе стороны от шва до основного металла. Контроль качества сварных соединений штуцеров, выполненных сваркой на все сечение, осуществляют внешним осмотром, измерением и ультразвуковой дефектоскопией. Приварку штуцеров угловым швом, не подвергающихся неразрушающему контролю, проверяют металлографическим исследованием на одном образце, вырезанном из каждого контрольного сварного соединения.

Образцы должны включать сечение шва, зоны термического влияния и прилегающие к ним участки основного металла на расстоянии не менее 15 мм. В случае получения неудовлетворительных результатов проводят повторное исследование на двух образцах, вырезанных из тех же контрольных пластин.


2.5 Сборка полукорпуса барабана


Проверенные полукорпуса поступают на сборку кольцевого замыкающего стыка на роликовый кантовательный стенд. В процессе сборки выдерживают предельные допускаемые отклонения на перекос и смещение кромок.

Подварочный шов замыкающего кольцевого стыка выполняют дуговой сваркой, а основной - автоматической дуговой иод флюсом на установке портального или другого типа. После сварки подварочного шва приваривают детали внутреннего устройства барабана в зоне кольцевого шва.

Местную термическую обработку замыкающего стыка производят по режиму высокого отпуска в разъемной кольцевой газовой, электрической или индукционной печи.

После очистки наружной и внутренней поверхности от окалины зачищают швы и околошовные зоны с двух сторон шлифовкой поперек сварного шва. Контроль качества замыкающего стыка осуществляют аналогично контролю кольцевых сварных швов. При положительных результатах контроля неразрушающими методами, механических испытаний и металлографических исследований корпус барабана подают на гидравлический стенд для проведения гидроиспытания.


2.6 Гидроиспытание барабана


Гидроиспытания проводят при давлении воды, равном 1,25 расчетного рабочего давления, или другом пробном давлении, указанном в чертежах. На гидравлическом стенде установлены два насоса: низкого давления для быстрого заполнения водой барабана и высокого давления для создания необходимого при испытании давления. Давление измеряют двумя манометрами, один из которых установлен на барабане, а другой - на насосной установке. Манометры выбирают с такой шкалой, чтобы верхний предел измерения давления находился в области 2/3 шкалы. Гидростенд оборудован сливом для воды, соединенным с системой оборотного водоснабжения, и механизированным кантователем.

Барабан помещают на кантователь гидростенда, закупоривают все отверстия и штуцера заглушками и приспособлениями по технологическому процессу, устанавливают и уплотняют лазовые затворы, оставляя открытыми отверстия для подсоединения насоса высокого давления, манометра и наполнения водой. Предусматривают отверстие для выпуска воздуха, чтобы предотвратить образование воздушных карманов при наполнении водой. Барабан кантуют таким образом, чтобы заглушки были направлены вверх или вниз, а в случае горизонтального их расположения находились не выше стен ограждения гидравлического стенда.

После заполнения барабана водой от насоса низкого давления, установки манометров, подсоединения насоса высокого давления и полной герметизации барабан обдувают сжатым воздухом для просушки поверхности. После повышения давления воды до пробного и выдержки не менее 5 мин давление снижают до рабочего и проводят контрольный осмотр всех швов и основного металла барабана, плотность лазовых затворов. В случае появления течи в местах соединения с приспособлениями уплотнение производят после снятия давления. Дефекты, обнаруженные в сварных швах или основном металле, исправляют только после полного удаления воды из барабана. Барабан бракуется при выявлении любой неплотности: течи, просачивания воды (слез) в виде капель, потения поверхности шва или основного металла. Все исправленные места сварных швов подлежат обязательному повторному контролю и гидроиспытанию.

После гидроиспытания и осмотра давление снимают, барабан разуплотняют, сливают воду, просушивают внутри сжатым воздухом или другим способом и осматривают, выявляя наличие ржавчины, трещин и посторонних предметов. Приваренные заглушки на штуцерах отрезают газовой резкой или механической обработкой. Кромки штуцеров под приварку труб на монтаже обрабатывают на металлорежущих станках, применяемых при обработке отверстий с помощью двухрезцовых головок (оправок). При наличии на барабане отверстий под развальцовку труб производят их обработку.

Внутреннюю полость барабана очищают от стружки, грязи, просушивают и подвергают магнитной порошковой дефектоскопии на расстоянии 30 мм вокруг отверстий под штуцера для барабанов на рабочее давление 10 МПа и выше.

Сборку деталей внутрибарабанного сепарационного устройства производят в барабане путем приварки их к приваренным к корпусу барабана промежуточным деталям. Затем выполняют окончательную очистку внутренней полости барабана и устанавливают лазовые затворы.

Барабан после приемки и набивки клейма окрашивают с помощью установок безвоздушного распыления типа УБРХ-1 или другими на окрасочном участке, оборудованном необходимой вентиляцией, для защиты от атмосферной коррозии не менее чем на 12 мес. с момента их отправки с предприятия-изготовителя. Для предохранения от загрязнения и коррозии все отверстия в барабане и обработанные поверхности смазывают антикоррозионным смазочным материалом, после чего отверстия закрываются заглушками или колпачками (внутренними или наружными) из полиэтилена.



3. Анализ расчётов технологических процессов изготовления обечаек и днищ барабана котла


3.1 Технологический расчёт изготовления обечаек барабана котла на четырёхвалковой листогибочной машине


Способы изготовления обечаек на валковых листогибочных машинах

Обечайками называют отдельные цилиндрические детали, из которых составляют (собирают) цилиндрическую часть барабана котла.

Обечайки барабана могут быть изготовлены путем гибки стальных листов на валковых листогибочных машинах и гибкой листов с использованием гидравлических прессов. Технологический процесс изготовления обечаек барабана на валковых листогибочных машинах получил название вальцовка обечаек, а при использовании гидравлических прессов - штамповка обечаек.

Валковые листогибочные машины (вальцы), используемые для изготовления обечаек барабана конструктивно могут быть трехвалковыми симметричными, трехвалковыми асимметричными и четырехвалковыми.

Наиболее простыми из перечисленных, являются трехвалковые симметричные листогибочные машины, однако они не обеспечивают заданную кривизну изготавливаемых обечаек по всей окружности - их кромки остаются не загнутыми. Эти не загнутые кромки нужно либо обрезать, либо предварительно где-то подгибать, либо вторично вальцевать обечайку после сварки ее кромок (производить калибровку).

Трехвалковые ассиметричные листогибочные машины были разработаны для того, чтобы более качественно осуществлять подгибку кромок вальцуемых обечаек, без применения дополнительных технологических операций. Это обеспечивалось несимметричной установкой одного из боковых валков, что позволяло подгибать вначале одну, а затем, при перестановке листа, и другую кромку обечайки. Однако ассиметричные листогибочные машины широкого распространения не получили вследствие того, что при гибке листов на валках таких машин существенно увеличиваются усилия, что требует большой мощности привода даже при изготовлении относительно тонкостенных обечаек.

Четырехвалковые листогибочные машины конструктивно выполнены так, что могут работать как по схеме трехвалковых асимметричных машин, применяемой для подгибки кромок, так и по схеме трехвалковых симметричных машин, используемой при вальцовке основной части обечайки. Такое конструктивное свойство четырехвалковых листогибочных машин обеспечивает качественное изготовление обечаек без существенного усложнения технологического процесса.

Валковые листогибочные машины целесообразно использовать для изготовления относительно тонкостенных обечаек, толщиной не более 40-50 мм. Применение их для изготовления толстостенных обечаек требует значительного увеличения мощности привода и нагрева заготовки.

Тем не менее, валковые листогибочные машины широко применяются на котлостроительных заводах при изготовлении обечаек барабанов котлов низкого, среднего и высокого давления. При этом тонкостенные обечайки изготавливаются в «холодном» исполнении, а толстостенные - с нагревом заготовки.

Цель расчета

Целью технологического расчета вальцовки обечайки являются: определение способа вальцовки (в горячем или в холодном состоянии); определении максимальной длины обечайки; определение необходимого числа проходов листа через листогибочную машину; определение необходимой величины противодавления на консолях верхнего валка; проверка прочности верхнего валка; определение максимально допустимой скорости вальцовки.

Исходные данные

Внутренний диаметр барабана

Длина цилиндрической части барабана

Толщина стенки цилиндрической части

Материал - сталь марки 20К

Конструктивные характеристики листогибочных машин

Определение способа вальцовки

Способ вальцовки принимается в горячем состоянии, так как



Расчет максимальной длины обечайки и потребного числа обечаек

Расчетная температура металла в конце гибки равна

Горячий предел прочности при расчетной температуре в конце гибки

Коэффициент вальцовки при горячей гибки

Геометрический параметр для восьмиметровой машины



Максимальная длина обечайки при горячей гибки листа на восьмиметровой машине


Так как подкоренное значение получается с отрицательным знаком, то максимальную длину обечайки примем равную расстоянию между опорами верхнего валка.

Геометрический параметр для тринадцатиметровой машины



Максимальная длина обечайки при горячей гибки листа на тринадцатиметровой машине



Так как подкоренное значение получается с отрицательным знаком, то максимальную длину обечайки примем равную расстоянию между опорами верхнего валка.

Определение числа обечаек

Потребное число обечаек при горячей гибки на восьмиметровой машине



Длина обечаек при горячей гибки на восьмиметровой машине



Потребное число обечаек при горячей гибки на тринадцатиметровой машине



Длина обечаек при горячей гибки на восьмиметровой машине



Определение оптимального количества и размеров обечаек барабана

Для вальцовки обечаек принимается четырехвалковая тринадцатиметровая листогибочная машина, позволяющая изготовить цилиндрическую часть барабана из меньшего числа обечаек.

Расчет необходимого числа проходов листа через валки листогибочной машины

Необходимое число проходов листа через листогибочную машину для гибки прямого листа до конечного радиуса , равного внутреннему радиусу обечайки определяется методом подбора радиусов гиба в конце промежуточных проходов , при котором выполняется условие

Расчет первого прохода

Радиус гиба в начале первого прохода

(прямой лист).

Внутренний радиус гиба в конце первого прохода (принимается 2,5 диаметра верхнего валка)

Средний радиус гиба в конце первого прохода



Расчетная температура вальцовки

Горячий предел прочности при расчетной температуре [2, табл. 3.1]

Момент сопротивления сечения листа



Изгибающий момент при вальцовке листа в горячем состоянии



Начальное расстояние между нижним и боковыми валками



Усилие на боковых валках в начале первого прохода



Угол между направлением действия сил боковых валков и направлением их перемещения в конце прохода



Угол между направлением действия сил боковых валков и вертикалью в конце прохода при



Усилие на боковых валках в конце первого прохода



Среднее значение усилий на боковых валках за первый проход



Усилие на верхний валок в начале первого прохода



Усилие на верхний валок в конце первого прохода


Среднее значение усилия на верхний валок за первый проход



Усилие прижима нижнего валка (принимается)

Крутящий момент, затрачиваемый на преодоление сопротивления трения в подшипниках боковых и нижнего валков



Коэффициент трения скольжения в подшипниках боковых и нижнего валков

Крутящий момент, затрачиваемый на преодоление сопротивления трения в подшипниках бокового и нижнего валков,



Коэффициент трения качения по листу

Крутящий момент, затрачиваемый на преодоление трения качения валков по листу,



Суммарный момент тягового усилия



Коэффициент трения скольжения верхнего валка по изгибаемому листу

Момент сил трения скольжения верхнего валка по изгибаемому листу



Условие возможности гибки листа за первый проход до принятого конечного радиуса, равного 1,4 м,



Момент сил трения скольжения верхнего валка по изгибаемому листу получен большим момента тягового усилия. Следовательно, вальцовка листа за первый проход до радиуса гиба вполне обеспечена.

Расчет второго прохода

Радиус гиба в начале второго прохода

Средний радиус гиба в начале второго прохода



Внутренний радиус гиба в конце второго прохода

Средний радиус гиба в конце второго прохода


Расчетная температура вальцовки

Горячий предел прочности при расчетной температуре [2, табл. 3.1]

Изгибающий момент при вальцовке листа в горячем состоянии в начале прохода

Изгибающий момент при вальцовке листа в горячем состоянии в конце прохода



Усилие на боковых валках в начале прохода

Угол между направлением действия сил боковых валков и направлением их перемещения в конце прохода



Угол между направлением действия сил боковых валков и вертикалью в конце прохода при



Усилие на боковых валках в конце второго прохода



Среднее значение усилий на боковых валках за второй проход



Усилие на верхний валок в начале второго прохода

Усилие на верхний валок в конце второго прохода



Среднее значение усилия на верхний валок за второй проход



Усилие прижима нижнего валка (принимается)

Крутящий момент, затрачиваемый на преодоление сопротивления трения в подшипниках боковых и нижнего валков,



Коэффициент трения скольжения в подшипниках боковых и нижнего валков

Крутящий момент, затрачиваемый на преодоление сопротивления трения в подшипниках бокового и нижнего валков,



Коэффициент трения качения по листу

Крутящий момент, затрачиваемый на преодоление трения качения валков по листу,



Суммарный момент тягового усилия



Коэффициент трения скольжения верхнего валка по изгибаемому листу

Момент сил трения скольжения верхнего валка по изгибаемому листу



Условие возможности гибки листа за второй проход до принятого конечного радиуса, равного 0,65 м,



Момент сил трения скольжения верхнего валка по изгибаемому листу получен большим момента тягового усилия. Следовательно, вальцовка листа за второй проход до радиуса гиба вполне обеспечена.

Расчет необходимой величины противодавления на консолях верхнего валка

Поправочный коэффициент, учитывающий прогиб от поперечных сил для тринадцатиметровой машины,

Суммарный прогиб верхнего валка в конце первого прохода



Суммарный прогиб верхнего валка в конце второго прохода



Суммарный прогиб верхнего валка в конце третьего прохода


Величина противодавления на концах консолей верхнего валка в конце первого прохода



Величина противодавления на концах консолей верхнего валка в конце второго прохода



Допускаемое напряжение металла опорных шеек для верхнего валка

Величина изгибного напряжения в опорных шейках верхнего валка в конце первого прохода



Получено, что прочность шеек верхнего валка в конце первого прохода обеспечена, так как

Величина изгибного напряжения в опорных шейках верхнего валка в конце второго прохода



олучено, что прочность шеек верхнего валка в конце второго прохода обеспечена, так как

Поверочный расчет прочности верхнего валка

Максимальный изгибающий момент в среднем сечении верхнего валка в конце первого прохода



Максимальный изгибающий момент в среднем сечении верхнего валка в конце второго прохода



Напряжение изгиба в конце первого прохода



Напряжение изгиба в конце второго прохода



Прочность верхнего валка обеспечивается, так как напряжение в среднем сечении валка в конце первого, так и в конце второго проходов меньше допускаемого, равного для материала верхнего валка

Определение максимально допустимой скорости вальцовки

Крутящий момент, затрачиваемый на деформацию вальцуемого листа для первого прохода

Крутящий момент, затрачиваемый на деформацию вальцуемого листа для второго прохода

Крутящий момент, затрачиваемый на преодоление сил трения качения валков по изгибаемому листу для первого прохода

Крутящий момент, затрачиваемый на преодоление сил трения качения валков по изгибаемому листу для второго прохода

Крутящий момент, затрачиваемый на преодоление сопротивления сил трения скольжения в подшипниках всех валков для первого прохода



Крутящий момент, затрачиваемый на преодоление сопротивления сил трения скольжения в подшипниках всех валков для второго прохода



Суммарный крутящий момент для первого прохода



Суммарный крутящий момент для второго прохода



Мощность электродвигателя

Коэффициент полезного действия привода

Максимальная скорость вальцовки для первого прохода



Полученные значения скорости вальцовки находятся в рекомендуемых пределах


3.2 Технологический расчёт изготовления обечаек на гидравлических прессах


Способы изготовления обечаек на гидравлических прессах

Технология изготовления обечаек барабанов на гидравлических прессах была разработана и внедрена в связи с переходом отечественного котлостроения на выпуск котлов высокого давления, когда использование валковых листогибочных машин для изготовления толстостенных обечаек барабанов оказалось неприемлемым как по техническим, так и по экономическим соображениям.

Технологический процесс изготовления обечаек барабанов на гидравлических прессах осуществляется либо в универсальных (полууниверсальных) штампах путем гибки листов либо на колодках свободным изгибом с использованием узкого и широкого пуансона, либо в секторных и полуцилиндрических штампах. При такой технологии гибки листов, изготавливаются обечайки не целиком, а лишь их половинки, которые называют полуобечайками или корытами. Затем из этих полуобечаек собирают и сваривают саму обечайку.


а) на колодках свободным изгибом узким пуансоном; б) на колодках широким пуансоном; в) в секторном штампе; г) в полуцилиндрическом штампе; 1 матрица; 2 пуансон; 3 штампуемая полуобечайка.

Рисунок 6 - Схемы основных способов гибки полуобечаек на гидравлическом гибочном прессе:

Гибка полуобечаек на колодках свободным изгибом является наиболее распространенным способом и производится с помощью универсального штампа, состоящего из двух опорных колодок с регулирующим расстоянием между ними и узкого пуансона. Изготовление полуобечаек этим способом ведется посредством многопереходной, последовательной гибки, осуществляемой за несколько ходов пресса. Применение этого способа наиболее эффективно для гибки толстостенных обечаек барабанов котлов высокого давления с отношением внутреннего диаметра к толщине стенки Dв/S равным или меньшим 15.

Применение широкого пуансона позволяет значительно увеличить участок полуобечайки, сгибаемый за один ход пресса, благодаря чему уменьшается число последовательных переходов процесса гибки. Способ гибки широким пуансоном целесообразно применять при изготовлении полуобечаек с большим относительным радиусом (DвS), когда использование первого способа гибки малорационально из-за требующегося большого числа последовательных гибов. Применение этого способа ограничивается необходимостью иметь набор пуансонов для штамповки полуобечаек разного диаметра.

Гибка полуобечаек в секторном штампе осуществляется за три хода пресса: за первые два хода подгибаются кромки листа, а за третий ход - средний участок полуобечайки. Рабочая поверхность пуансона имеет радиус, равный внутреннему радиусу изготавливаемой полуобечайки, а поверхность матрицы - ее наружному радиусу. Изготовление полуобечаек по этому способу ведется «на упор», что исключает необходимость строго следить за моментом окончания гибки и останавливать ползун пресса в строго определенным месте. Поскольку для каждого типоразмера полуобечайки необходимо иметь специальный пуансон и матрицу с вполне определенным радиусом и длиной, то применение этого способа гибки в секторном штампе экономически наиболее целесообразно при производстве барабанов большими партиями.

Гибка полуобечаек в полуцилиндрическом штампе осуществляется за один ход пресса и имеет существенное преимущество, которое заключается в том, что при штамповке «на упор» в полуцилиндрическом штампе обеспечивается высокая точность цилиндрической поверхности полуобечайки, и не требуется ее последующей правки. Этот способ экономически наиболее целесообразно применять лишь при крупносерийном производстве одинаковых по диаметру и толщине стенки барабанов, так как полуцилиндрические штампы имеют большой вес и обладают высокой стоимостью.

Все вышеперечисленные способы изготовления полуобечаек барабана на гидравлическом гибочном прессе могут осуществляться как в «холодном» состоянии (рекомендуется при S меньшим либо равным Dв/40), так и с нагревом заготовки в печи до температуры в конце процесса гибки, которая составляет по первому и второму способу 700 0С, по третьему и четвертому - 800-900 0С.

При выполнении курсовой работы будем выполнять технологические расчеты изготовления обечаек барабана применительно к четырехвалковой листогибочной машине, так как эта машина является наиболее универсальной и позволяет изготавливать практически все обечайки.

Цель расчета

Целью технологического расчета гибки полуобечаек (корыт) барабана на гидравлическом гибочном прессе является определение способа гибки (на колодках свободным изгибом узким пуансоном, на колодках широким пуансоном, в секторном штампе, полуцилиндрическим штампом), обеспечивающего минимальное количество полуобечаек на корпус барабана.

Задачами расчета являются определение максимальной длины полуобечайки при всех существующих способах их получения на прессе в холодном и горячем состоянии и количества полуобечаек на корпус барабана.

Исходные данные

Внутренний диаметр барабана

Длина цилиндрической части барабана

Толщина стенки цилиндрической части

Материал - сталь 20К

Располагаемое усилие пресса

Определение способа штамповки

Способ штамповки принимаем с нагревом заготовки, так как



Расчетная температура штамповки

Горячий предел прочности стали при расчетной температуре

Расстояние между колодками при гибке полуобечаек узким пуансоном



Расстояние между колодками при гибке полуобечаек широким пуансоном


Расчетная максимальная длина полуобечайки при гибке узким пуансоном



Расчетная максимальная длина полуобечайки при гибке широким пуансоном



Расчетная максимальная длина полуобечайки при штамповке в секторном и полуцилиндрическом штампах



Определение способа изготовления обечаек

Для определения способа изготовления обечаек выбирается способ позволяющий изготовить барабан из меньшего числа полуобечаек. Заданную обечайку следует изготовить из двух полуобечаек длиной девять метров, получаемых свободной гибкой широким пуансоном для большого числа обечаек. Если требуется изготовить ограниченное число обечаек, то целесообразнее применить способ гибки полуобечаек узким пуансоном

Необходимое усилие пресса для штамповки полуобечайки узким пуансоном


Необходимое число переходов при гибки узким пуансоном

при угле

при угле

Заключение по расчету

Технологический расчет изготовления обечаек барабана котла на гидравлических прессах показал, что цилиндрическую часть барабана можно изготовить из двух полуобечаек длиной 9 м, любым из перечисленных способов. Но наиболее целесообразные для изготовления обечаек данного барабана применить штамповку узким или же широким пуансоном, так как данные способы позволяют изготовить барабан котла из наименьшего числа полуобечаек. Штамповка в обоих случаях производится с предварительным нагревом заготовки до . В зависимости от количества изготовляемых полуобечаек выбирается необходимый способ штамповки. Если требуется изготовить относительно небольшое количество барабанов, то целесообразно применить штамповку по первому способу, где не требуются дополнительные затраты на изготовление пуансона необходимого размера в отличие от штамповки по второму способу который целесообразно применять при производстве барабанов большими партиями. Что объясняется не только наличием дополнительных пуансонов, но и возможность получения полуобечаек за один ход пресса, в отличие от универсального узкого пуансона, где ход пресса осуществляется не мене шести раз, что существенно увеличивает время изготовления и энергозатраты на изготовления оной полуобечайки.


3.3 Технологический расчёт изготовления днищ на гидравлических прессах


Цель расчета

Задача технологического расчета штамповки днищ барабана заключается в определении величины общего усилия вытяжки и основных размеров штампа (пуансона и матрицы). Для решения данной задачи необходимо предварительно определить размеры заготовки для днища (диаметр и толщину) и решить вопрос о выборе штамповки днища - с прижимом или без прижима.

Исходные данные

Внутренний диаметр днища

Толщина днища в цилиндрической части

Толщина днища в центре эллиптической части

Высота цилиндрической части



Высота эллиптической части



Материал днища - сталь марки 20К

Периметр эллиптической части днища


Припуск на механическую обработку кромок торца



Коэффициент, учитывающий растяжение металла при штамповке

Диаметр заготовки для днища



Средняя толщина днища



Определение необходимого прижима заготовки

Прижим заготовки к матрице применяется в случае возникновения опасности складок (гофр) при штамповке днища, если выполняется условие



Так как условие не выполнилось, то способ штамповки днища принимается без прижима.

Горячий предел прочности стали

Растягивающее напряжение при горячей штамповке



Результирующее удельное давление течения металла



Общее усилие вытяжки



Припуск на механическую обработку днища (принимается)

Поправка на термическую усадку днища при охлаждении при расчетной температуре процесса и коэффициенте линейного расширения



Диаметр пуансона



Диаметр матрицы


Радиус закругления входной кромки матрицы (принимается)



Высота цилиндрической части матрицы (принимается)


Заключение о расчете

Технологический расчет штамповки днищ барабана позволил определить геометрические размеры заготовки, а также величину общего усилия вытяжки, действующего на пуансон и потребного для штамповки днища Также было выяснено, что опасности образования складок (гофр) при штамповке днища нет, следовательно, нет необходимости в прижиме заготовки к матрице.


4. Анализ и расчеты технологических процессов изготовления труб и змеевиков поверхностей нагрева котла [4,5]


Трубными элементами принято называть элементы котла, изготавливаемых из труб и имеющих размеры в одном направлении значительно больше, чем в другом. К ним относят, например, экранные трубы, опускные трубы, водо- и пароперепускные трубы, другие длинномерные трубные элементы.

Змеевиками же называют гнутые элементы поверхностей нагрева котла, размеры которых в обоих направлениях одинаковы, а сами они имеют змеевидную форму. Это змеевики ширм, конвективных частей пароперегревателя, экономайзера и др.

Исходными материалами для изготовления труб и змеевиков котла являются трубы металлургического производства. Для изготовления трубных элементов котла, работающих под внутренним давлением, допускается использование только цельнотянутых горячекатаных и холоднокатаных труб. Они изготавливаются и поставляются на котлостроительные заводы в соответствии с требованиями ГОСТ.

Технологический процесс изготовления трубных элементов поверхностей нагрева котлов принципиально одинаков и складывается из приемки и входного контроля исходных труб, их зачистки, разметки, раскроя, гибки, сварки, плазировки, контроля, включая и гидравлические испытания.

Основными из перечисленных частей технологического процесса, определяющими всю его трудоемкость являются гибка и сварка труб.

Гибка труб поверхностей нагрева, а это трубы небольшого диаметра, производится, как правило, в «холодном» состоянии на трубогибочных станках обкаткой роликом или наматыванием на гибочный сектор.

Гибка труб обкаткой применяется в том случае, когда требуется изготовить гибы с радиусом, меньше радиуса минимального для заданной конструкции гиба. Наматывание же необходимо использовать для изготовления крутозагнутых трубных элементов, в частности змеевиков пароперегревателя и экономайзера с радиусами гибов меньшими минимальных.

Основным видом сварки стыков трубных элементов поверхностей нагрева котлов является контактная сварка, чаще всего, оплавлением. Она обеспечивает получение сварного соединения труб при достаточно высокой производительности процесса сварки.

Основным расчетом, который требуется производить при разработке технологического процесса изготовления как труб, так и змеевиков, является расчет гибки труб с определением радиуса и угла гибки, необходимого крутящего момента на валу листогибочного сектора или ролика и необходимой мощности привода трубогибочного станка.


4.1 Подготовка труб


Трубы подвергают входному контролю с проведением следующих основных операций: подготовка труб для контроля, стилоскопирование, внешний осмотр и измерение, контроль металла неразрушающими методами, сортировка, маркировка. Основной целью подготовки труб для контроля является очистка наружной поверхности труб от окалины и продуктами коррозии, которые препятствуют выявлению дефектов при осмотре и неразрушающих методах контроля. Очистку наружной поверхности труб выполняют комбинированным способом, ленточным шлифованием, иглофрезерованием, дробеструйной или дробеметной обработкой.

Комбинированная очистка труб заключается в поверхностном нагреве, который приводит к отслаиванию окалины и коррозионного слоя от поверхности трубы, обжиге масляных и других загрязнений и последующей очистке металлическими щетками или абразивными брусками.

Очистка иглофрезерованием происходит при прямолинейном с вращением вокруг оси движении трубы вращающейся иглофрезой, представляющей собой диск из плотно спрессованных жестких проволок. Скорость продольной подачи трубы примерно 2 м/мин.

Дробеметная и дробеструйная обработка трубы состоит в подаче на ее поверхность струи чугунной или стальной дроби. Процесс осуществляется при продольном движении одной или нескольких труб, на которые направлено несколько струй дроби.

Дробь из сопла дробеструйного аппарата выбрасывается струей сжатого воздуха. Дробеструйная очистка производится чугунной колотой дробью размером 1,5 мм. Продольная подача труб осуществляется со скоростью 1…2 м/мин.

Наружный контроль труб производится с целью обнаружения глубоких рисок, вмятин, трещин, расслоений, закатов и др.


4.2 Раскрой змеевиков


Общая длина развертки змеевика определяется по оси трубы как сумма длин прямых и гнутых участков змеевика.

Длина (дуг) гнутых участков L, м



где - угол гиба трубы, град;

R-радиус гиба трубы, м.

Общая длина развертки змеевика чаще всего больше длины составляющих его труб. Поэтому определяют зоны расположения стыков и производят раскрой змеевика - разбивку на элементы (технологические детали). При раскрое змеевика принимают во внимание следующее: стыки должны быть открыты, доступны для осмотра и ремонта; нельзя располагать стыки на гнутых участках и в местах приварки деталей; расстояние от начала закругления до оси стыка на трубах поверхностей-нагрева должно быть не менее 50 мм, а при стыковой сварке оплавлением - не менее 250 мм; число сварных швов должно быть минимальным; раскрой должен производиться с минимальными технологическими отходами; возможность получения наибольшего количества одинаковых деталей.

При ручном раскрое змеевика из немерных труб сложно определить оптимальный вариант раскроя с максимальным коэффициентом использования труб. Раскрою должна предшествовать сортировка немерных труб по длинам и комплектование их по группам длин. В группу включаются трубы определенной длины с отклонением ± 50 мм. Исходя из имеющихся длин труб, производят раскрой змеевика. Длину заготовки элемента змеевика определяют с учетом удлинения при гибке и укорочения при контактной стыковой сварке методом оплавления. В ряде случаев применяют ручную сортировку и комплектацию труб по длинам.


4.3 Способы изготовления змеевиков


Существует три основные схемы получения змеевиков поверхностей нагрева котла (рис. 7): поэлементная, плетьевая и способом последовательного наращивания. Независимо от способа технологический процесс изготовления змеевиков предусматривает: входной контроль труб; сортировку исходных труб по длинам; разработку схем раскроя труб на элементы; резку труб, торцовку и зачистку концов труб. Выбираем поэлементный способ.


Рисунок 7. Поэлементная схемы изготовления змеевиков

При поэлементном способе изготовления подготовленные прямые трубы сначала гнутся на станках с последующей плазировкой, затем гнутые элементы свариваются между собой в змеевик (рис. 7).


4.4 Контроль сварных соединений и гибов


Внешнему осмотру и измерению подвергают каждое сварное соединение для выявления смещения кромок и излома в месте стыка (рис. 8). Под смещением b свариваемых кромок понимается параллельное смещение осей труб между собой. Излом k представляет собой отклонение в виде перекоса осей стыкуемых труб. Смещения кромок и излома стыка измеряют специальной линейкой длиной 400 мм с вырезом посередине, которую устанавливают плотно по образующей одной из труб вырезом в месте стыка, а отклонение определяют по другой трубе щупом на расстоянии 200 мм от оси стыка. Измерения проводят в 3 - 4 местах по окружности стыка.

Осмотром выявляют такие дефекты, как поджоги (подплавление) труб в местах контакта с губками и корпусом машины, наползание кромок, неполное удаление наружного грата.


а - смещение; б - излом;

Рисунок 8 - Отклонении свариваемых кромок труб


Для проверки качества сварных швов, а также приборов для автоматического контроля параметров процесса сварки проводят экспресс-испытания контрольных сварных соединений (образцов). Образцы получают перед началом каждой смены. Сварку разрешается выполнять только при наличии положительных результатов экспресс-испытаний контрольных образцов. Как правило, экспресс-образцы подвергают металлографическому исследованию.

Проверка механических свойств и металлографическое исследование сварных соединений проводятся на образцах, изготовленных из контрольных сварных соединений, или на образцах сварных соединений, вырезаемых из изготовляемого изделия. В случае вырезки из готовой продукции объем контрольных стыков должен быть не менее 1% (но не менее трех стыков) общего числа идентичных сварных соединений, выполняемых каждым сварщиком за одну смену.

Прогонкой шара сжатым воздухом проверяется полнота удаления внутреннего грата (или протека металла) - обеспечение заданного проходного сечения в сварных соединениях. При контроле сварных соединений на прямых трубах (плетях) применяется шар диаметром 0,86dв.ном, на змеевиках 0,8dв.ном труб. Уменьшение диаметра шара при контроле проходного сечения в змеевике вызвано овальностью труб в гибах. На свободный конец змеевика надевают шароуловитель, чем обеспечивается безопасное выполнение операции.

Контроль овальности гибов труб и змеевиков поверхностей-нагрева выборочный (не менее 10% гибов одного типоразмера). Максимальная овальность по всей длине гиба не должна превышать допускаемого значения. Измерение максимального и минимального наружного диаметров трубы в месте гиба производится в одном контрольном сечении.

Овальность сечения в местах гибов труб можно определить



где и - соответственно максимальный и минимальный наружный диаметр трубы в месте гиба, измеряемый в одном месте сечения, м.

Для поверхностей нагрева котла допустимая овальность

где R - радиус гиба трубы, м;

- наружный диаметр трубы, м.

Утонение стенки трубы в месте гиба на растянутой (внешней) стороне определяется ультразвуковым толщиномером выборочно. Рекомендуется обязательная проверка утонения при смене гибочного инструмента, наладке станка и приспособлений.

У труб диаметром до 60 мм, изогнутых без нагрева токи высокой частоты (ТВЧ), волнистость (гофры) на внутренней стороне гиба и выпучины на растянутой стороне не должны превышать 0,5 мм по высоте при минимальном шаге не менее трех высот.


4.5 Плазировка и заключительные операции при изготовлении змеевиков


Согнутые элементы перед сваркой их в змеевик и змеевики измеряют на специальных плазах. Плаз представляет собой площадку, выложенную чугунными или стальными плитами, на которой в натуральную величину вычерчивают контур змеевика. При изготовлении серии однотипных змеевиков применяют плаз-шаблон с контуром змеевика и устанавливают (прихватывают) ограничители габаритных размеров по гибам, шагам и отводам змеевика.

Плазировку и правку змеевика проводят после термической обработки (в случае необходимости), перед сборкой его со стояками и деталями крепления. При несоответствии змеевика чертежу производят правку (подгонку). Змеевики из углеродистой и легированной стали исправляют в холодном или нагретом состоянии, а из аустенитной - в холодном состоянии. Температура подогрева при правке зависит от марки стали и контролируется пирометром или термокарандашом. При плазировке выявляют причины, которые приводят к отклонению размеров для принятия мер по их устранению. Участки змеевиков с неисправимыми дефектами (значительные вмятины, сплющивание, изломы и смещения кромок стыковых соединений) вырезают и вваривают новые с повторным проведением всех операций, включая термическую обработку.

После плазировки, исправления дефектов, сборки и сварки с деталями крепления и дистанционирования змеевики подвергают гидроиспытанию.

Гидроиспытание проводят водой с температурой не ниже 5°С на гидравлическом стенде. Змеевики, пакеты и отдельные трубы укладывают на стеллажи, обеспечивающие удобство при заполнении водой и осмотре. Змеевик (трубу) заполняют водой и герметизируют: заглушают ершовыми самотормозящими заглушками внутреннего или наружного крепления. После присоединения насосов и манометров (не менее двух) все наружные швы и поверхность змеевика протирают ветошью (если это необходимо) и обдувают воздухом до получения сухой поверхности.

Насосом медленно поднимают давление до пробного, как правило равного 1,25 рабочего и выдерживают в течение 5 мин. После снижения пробного давления до рабочего производят тщательный осмотр всех сварных швов и змеевика. После осмотра змеевика давление снижают до нуля, змеевик освобождают от заглушек, сливают воду и продувают сжатым воздухом для полного удаления воды. Змеевики проверяют на отсутствие посторонних предметов и (повторно) полноту удаления внутреннего грата путем прогонки шара.


4.6 Расчет


Минимальный радиус гибки



Радиус гибки определяется по формуле


=3,0833,


где -радиус гибки, мм.

Исходя из этого условия требуется применить гибку наматыванием с дорном(2 исходя из конструктивных соображений).

Определение изгибающего момента

Изгибающий момент, необходимый для гибки труб, определяется из условия гибки труб:


,


где - напряжение в очаге деформации, МПа;

- условный предел текучести стали, МПа;

=255 МПа для стали 15Х1М1Ф.

Раскрытие условия гибки определяется по формуле


,


где - коэффициент упрочнения трубы, определяемый формой сечения;

- коэффициент упрочнения трубы, определяемый свойствами материала;

Для трубного пучка:


;


= 5,8 для стали 15Х1М1Ф.

Определение момента сопротивления, , Нм сечения при упругом изгибе определяется по формуле


где


Отношение внутреннего к наружному диаметру определяется по формуле


.


Момент сопротивления определяется по формуле



Изгибающий момент определяется по формуле



Определение силы прижима трубы

определяется по формуле


=(1,5-2,0) =2,00,032=0,09 м.


Силы прижима трубы определяется по формуле



Определение необходимого радиуса гибочного сектора

При холодной деформации металла, в том числе и труб, имеет место пружинение - способность трубы несколько разгибаться после снятия нагрузки. Поэтому необходимо определить радиус гибочного сектора, R, м который позволил бы снизить этот эффект.

Радиус необходимого гибочного сектора определяется по формуле



где Е = 2,1.

Определение угла гибки

Угол гибки определяется по формуле


где


определяется по формуле



Угол гибки определяется по формуле



Определение суммарного крутящего момента

Суммарный крутящий момент определяется по формуле



где - крутящий момент, затрачиваемый на преодоление сил трения, кНм.

Определение крутящего момента, затрачиваемого на преодоление сил трения


,


где - результирующий коэффициент трения (эмпирический), учитывающий трение качения о ролик, трение скольжения ролика на осях, трение скольжения в подшипниках гибочного сектора, трение трубы о дорн и др.

=0,05.

Крутящий момент, затрачиваемый на преодоление сил трения определяется по формуле



Суммарный крутящий момент определяется по формуле



Определение мощности на валу гибочного сектора

Мощность на валу гибочного сектора


где


определяется по формуле


где =1450 об/мин (принимается);


= 450 (принимается), сам привод нам неизвестен, поэтому все данные предположительны.

Мощность на валу гибочного сектора определяется по формуле



Мощность приводного электродвигателя определяется по формуле



где - коэффициент полезного действия (К.П.Д.) привода (принимается условно).

Анализ расчета процесса гибки труб

В ходе данного расчета был определен необходимый радиус гибки труб, значение которого показало, что необходимо применять гибку наматыванием с дорном. Был найден необходимый крутящий момент на валу трубогибочного сектора, значение которого позволило определить необходимую мощность приводного электродвигателя для гибки труб. Его значение не столь велико (1,895 кВт), но достаточно для гибки труб данного диаметра.


5. Анализ конструкций газоплотных панелей и газоходов котла и технологии их изготовления


.1 Изготовление газоплотных панелей


Топки современных паровых котлов выполняются в виде цельносварных трубчатых стенок, состоящих из свариваемых между собой газоплотных блоков (панелей). Выбор способа изготовления панели зависит от многих технических, экономических и организационных факторов.

Применение плавниковых труб упрощает технологию изготовления и организацию производства панелей. Соединение труб осуществляется путем сварки их между собой по плавникам. Шов находится вне зоны стенки трубы. Этот способ менее трудоемкий, чем другие. Однако следует иметь в виду, что стоимость плавниковых труб очень высокая, невозможен гарантированный контроль качества металла труб и ограничена поставка труб определенной длины.

Применение сварных плавниковых труб существенно усложняет технологию изготовления панелей. Оребренная плавниками труба получается путем приварки к гладкой трубе двух диаметрально расположенных ребер (плавников) дуговой сваркой под флюсом или высокочастотной сваркой.

Дуговая приварка полос под флюсом к отдельным трубам выполняется на автоматических установках, снабженных роликами 3 с горизонтальной и вертикальной осями (рис. 9). Ролики фиксируют трубу 1, удерживают полосы 2 на оси трубы и создают необходимый прижим полос к трубе, выдерживая шаг по плавникам. Двумя сварочными головками 4 можно одновременно приваривать два плавника с одной стороны трубы. Приварка с другой стороны выполняется после кантовки трубы на 180?. Оребренная дуговой сваркой труба имеет четыре сварных шва, расположенных непосредственно на стенке.

Рисунок 9 - Автоматическая дуговая приварка полос к трубе


В панелях из плавниковых труб, соединенных двусторонними стыковыми швами, число сварных швов



где n - число труб.

Число сварных швов в панелях, выполненных из оребренных дуговой сваркой труб, соединенных двусторонним стыковыми швами,


.


Число сварных швов больше, чем в панелях из цельных плавниковых труб, в 3 - 4 раза.

При оребрении легированных труб в ряде случаев возникает необходимость в последующей термической обработке.

Оребрение плавниками труб из углеродистой стали высокочастотной сваркой выполняется аналогично сварке, рассмотренной выше. При этом устраняются недостатки изготовления панелей из плавниковых и оребренных дуговой сваркой труб. На одной трубе получается два сварных соединения вместо четырех, скорость сварки до 30 м/мин вместо 1,6 м/мин. Число сварных швов в панели


Число сварных швов меньше, чем в панелях из оребренных дуговой сваркой труб, в 1,5 раза.

Следует отметить, что стоимость комплекта технологического оборудования для производства высокочастотного оребрения труб высокая и экономически целесообразна в случае необходимости обеспечения высокого качества работ и крупносерийности производства.

Панели из гладких труб с полосой между ними получают сваркой полосы с трубами двусторонним швом (к каждой трубе). Сначала накладывается шов с одной стороны, а после кантовки с другой. Для стыковки панелей между собой на монтаже к крайним трубам приваривают полосы. Приварка полос между трубами и к крайним трубам производится дуговой сваркой под флюсом.

Таким образом, на каждой гладкой трубе имеется по четыре сварных шва (как на оребренной дуговой сваркой трубе). Исключается средний шов для соединения труб между собой. Число сварных швов в панелях, выполненных вваркой полосы, с учетом швов приварки полосы к крайним трубам панели n. Число сварных швов меньше, чем в панелях из оребренных дуговой сваркой труб, в 1,5 раза, и больше, чем в панелях из оребренных высокочастотной сваркой труб, на два шва.

Панели из гладких труб с наплавкой перемычки между ними сваривают дуговой сваркой с применением сварочной проволоки в качестве электрода 3 для расплава присадочного материала 2 и флюса 4. Присадочными материалами являются: металлический порошок; металлическая крошка; проволока одинакового с электродом диаметра, подаваемая в зону сварки между трубами параллельно им. Обратная сторона шва формируется охлаждаемой опорной подушкой. На рис. 10 показана наплавка перемычек. Деформация панели происходит по длине и ширине.

1-труба; 2-металлическая крошка; 3-электрод; 4-флюс; 5-стол; 6-охлаждаемая подушка

Рисунок 10 - Наплавка перемычки


Ввиду повышенной склонности материала к трещинообразованию этот способ применяют только для труб из малоуглеродистой стали с перемычкой небольшой ширины (не более 13 мм). Скорость наплавки перемычки с использованием сварочной крошки составляет 0,5…0,66 м/мин. Кроме того, необходима термическая обработка панелей, изготовленных из малоуглеродистой стали.


5.2 Основные принципы формирования панелей


Правильность заданной формы и размеров панели без последующей её правки достигается выбранной схемой формирования панели. Для всех способов изготовления панелей наиболее универсальным и надежным является симметричное соединение; при этом каждый последующий элемент получается из соединения предыдущих.

На рис. 11 показано симметричное соединение гладких труб путем вварки полосы и плавниковых (оребренных) труб на установках с двумя сварочными головками. При вварке полосы в качестве первого элемента получают «двойку», затем из двух «двоек» - «четверку», из двух «четверок» - «восьмерку» и т.д. (рис. 11, а). На сборочно-сварочном стенде со сварочной установкой портального типа секции соединяют в панели шириной до 3 м.

При изготовлении панели из плавниковых труб первым элементом является «тройка», две «тройки» соединяют в «семерку» вваркой между ними одной плавниковой трубы и т.д. Первый элемент может быть получен из любого числа труб, что зависит от количества сварочных головок в установке. На установке с четырьмя сварочными головками путем вварки полосы можно получить «тройку», три «тройки» соединить в девятитрубную секцию - «девятку», а при сварке плавниковых труб можно сразу получить пятитрубный элемент.


а) из «двоек», вваркой полосы между гладкими трубами;

б) из «троек», сваркой плавниковых труб между собой.

Рисунок 11 - Схема изготовления панелей


Газоплотные панели имеет длину, как правило, больше 12 м. Если развернутая длина панелей превышает длину поставляемых труб, то производят стыковку отдельных труб до необходимой длины, после чего их подают на сварку элементов. Длина плавниковых или гладких труб, подготовленных к сварке в элементы панели, определяется с учетом припуска на несовпадение торцов при вводе в сварочную машину, усадку по длине (1 мм на 1 м длины шва), подрезку торцов с двух сторон и др.

У плавниковых труб с не сваренными по плавникам участками ширина плавника (на этих участках) должна быть на 4 мм меньше исходной, что достигается фрезерованием плавников. Это связано с необходимостью исключения веерообразной разводки труб на несваренных участках при поперечной усадке продольных сварных швов, а также для обеспечения свободной гибки трубы на таком участке.

Панели с разводками под «гляделки», лазы и горелки изготовляют различными способами. Обычно в плоских панелях вырезают окна под вварку гнутых элементов. Панели с амбразурами под горелки делят на несколько частей и соединяют с образованием амбразуры нужной геометрии и размеров.


5.3 Установки для сварки газоплотных панелей


В стационарной установке проходного типа сварку осуществляют при перемещении труб, элементов или секций относительно сварочных головок, закрепленных на траверсе станины установки. В установке портального типа сварочные головки на портале перемещаются относительно свариваемых секций или панели.

Стационарная установка проходного типа предназначена для сварки элементов, секций и панелей из плавниковых труб или из гладких труб путем варки полосы между ними.

Для соединения труб и элементов применяется полоса прямоугольного сечения. В связи с отклонением размеров полосы и трубы от номинальных размеров сложно получить заданный шаг между трубами в панели и размер по ширине панели с минимальными отклонениями, даже при калиброванной полосе. Поэтому при изготовлении панелей способом вварки полосы в комплекте со сварочной установкой применяют станок для правки и калибровки полосы. В процессе правки и калибровки обеспечивается очистка полосы от окалины и продуктов коррозии. По фактическому диаметру партии труб станок настраивают для калибровки полосы на необходимую ширину, обеспечивающую заданный шаг труб в панели.

Для сварки элементов и секций панелей из плавниковых труб можно переоборудовать сварочную установку путем переналадки схемы расположения роликов с частичной их заменой роликами необходимого профиля.

Установка портального типа применяется, как правило, для сварки элементов в секции и секций в панели шириной до 3 м (рис. 12). Элементы или секции и полосы укладывают на сборочно-сварочный стенд 8, по боковым сторонам которого проложены два рельса портала 9. На плитах сборочно-сварочного стенда имеются гнезда для установки планок с медными прокладками, на которые опираются полосы или плавники труб. Боковой прижим осуществляется с помощью нажимных пневмоцилиндров или упоров 7, устанавливаемых в гнезда плит стенда, и клиньев.


Рисунок 12 - Установка портального типа для сварки секций в панели


По направляющей траверсы 3 портала 9 передвигается каретка 2 и устанавливается в местах соединения элементов, секций. На каретке смонтированы две сварочные головки 4 и 5, бак 1 для флюса, система подачи и отсоса флюса, блок нажимных роликов 6 для правильной установки свариваемых элементов, секций и полос. В зависимости от назначения портал может иметь необходимое число кареток (сварочных головок). С двумя каретками (четырьмя сварочными головками) можно соединять сразу три секции (элемента), вваркой между ними одновременно двух полос.

Соединение элементов, секций и панелей из гладких труб с вваркой полосы или плавниковых труб из легированной стали на установках проходного и портального типа производят с предварительным подогревом газовыми горелками до температуры 150…200?С. Газовые горелки устанавливаются перед сварочными автоматами проходного типа. Мощность горелок зависит от скорости перемещения элементов (скорости сварки).


5.4 Термическая обработка панелей


Обязательной термической, обработке подвергают панели, изготовленные из плавниковых стальных, из гладких труб стали 15Х1М1Ф с вваркой полосы; из плавниковых труб стали 15Х1М1Ф в случае приварки шипов и если твердость сварного шва (наплавленного металла) превышает 230 НВ. Панели, изготовленные из сталей марок 20 и 15ХМ, из плавниковых труб стали марки 15Х1М1Ф с проставкой, не подвергают термической обработке.

Термическая обработка панелей (и образцов) производится до операции гибки по режиму отпуска в камерной печи с выдвижным подом.

Твердость сварного шва должна составлять 140…230 НВ. При твердости сварного соединения выше 230 НВ панели подвергают повторной термической обработке.


5.5 Методы контроля сварных соединений


Все сварные соединения панелей осматривают. Продольные швы панелей подвергают феррозондовому контролю для обнаружения поверхностных поперечных трещин или другому неразрушающему контролю, равноценному феррозондовому. Феррозондовый контроль проводят после термической обработки панели, отделки продольных швов, исправления всех поверхностных дефектов, обнаруженных при осмотре. При контроле феррозондовая установка, закрепленная на тележке, плавно перемещается вдоль контролируемого шва.

Основные размеры панели проверяют на соответствие их чертежу. Превышение допустимых отклонений по шагу между соседними трубами, ширине панели, а также по волнистости и серповидности (отклонение от прямолинейности боковой кромки элементов или секций) свидетельствует о неправильных настройке сварочного автомата и расположении роликов.


5.6 Обработка торцов панелей


В плоских панелях концы обрабатывают перед гибкой и необходимо учитывать изменение линейных размеров при изгибе панелей. При обработке концов панелей на специальной установке отрезают с двух сторон припуски на длину панели, обрабатывают перемычки (плавники, полосы) на глубину, 20 мм от торца трубы и снимают фаски на торцах труб.

Установка состоит из рабочего стола, на который укладывается обрабатываемая панель. Вдоль стола перемещается портальная тележка, которая может фиксироваться в любом месте по длине стола. Портал служит для закрепления панели и отрезания концов (припуска). Портальная тележка снабжена пильной головкой (дисковая пила с приводом), перемещающейся по траверсе портала в поперечном движению тележки направлению. За пределами рабочего стола с двух торцов установлены две фрезерные головки (по одной с каждой стороны) или радиально-сверлильные станки с поворотной головкой, перемещающиеся вдоль торцов панели. Применяют также горизонтально-расточные станки.

Портальную тележку устанавливают в нужном положении, совмещают линию припуска панели с плоскостью пильного диска и производят отрезку. Перемычки и фаски на торцах труб обрабатывают фрезерными головками (радиально-сверлильными, горизонтально-расточными станками), специальными фрезами кольцевой формы или комбинированными фрезами при последовательном перемещении от одной трубы к другой.

5.7 Гибка панелей


Гибку панелей производят: на прессах вертикального или горизонтального типа, на гибочных машинах с вертикальным или горизонтальным расположением валков методом обкатки. Гибка на прессах может выполняться: на двух раздельных опорах (валках) узким пуансоном: на двухопорной матрице секторным пуансоном. На прессах вертикального типа (рис. 13, а) панель 1 располагается в горизонтальной плоскости. Для выполнения противоположных гибов необходимо панель перекантовать и вновь завести в пресс. При этом в ряде случаев нельзя выполнить на одной панели два гиба в противоположных направлениях. Как правило, это относится к панелям с большими расстояниями от торца до гиба и с углом, близким к 90°.

Гибка панелей на прессах горизонтального типа

Гибка панелей на прессах горизонтального типа (рис. 13, б) с вертикальным расположением гибочного инструмента производится при вертикальном положении панели 1. Это позволяет выполнить на одной панели два и более гибов в противоположных направлениях с перекантовкой панели.


а) вертикальном; б) горизонтальном; 1-панель; 2-пресс; 3-гибочный инструмент (пуансон); 4-опора; 5-подвижная подставка.

Рисунок 13 - Гибка панели на прессе:

Гибочная машина для гибки панелей в горизонтальном положении способом обкатки (рис. 14). Машина имеет три горизонтальных валка: верхний 4 с профильными роликами 5, нижний 1 с профильными роликами 2 и валок 3 для предварительной загибки. Верхний валок выполняет роль шаблона, по которому обкатывают панель. Нижний валок и валок для предварительной загибки смонтированы с двух сторон на подшипниках в двух кулисах 6, оси 7 которых совпадают с осью верхнего валка. На осях 7 кулис закреплены звездочки 8 роликовой цепной передачи 9 с гидроцилиндрами 10, при помощи которых осуществляется поворот кулис относительно оси верхнего валка-шаблона.


Рисунок 14 - Гибка панелей на горизонтальной гибочной машине


Панель 11 вводят между верхним и нижним валками и крепят зажимными устройствами. С помощью двух вертикальных гидроцилиндров 12 нижний валок перемещают вверх и прижимают панель к верхнему валку. При повороте кулисы нижний валок обкатывает панель по верхнему валку, а вал предварительного загиба производит опережающую гибку. При горизонтальной гибке панели на гибочной машине методом обкатки так же, как при гибке на вертикальных прессах, не всегда удается осуществить гибку в противоположных направлениях.

Гибка панелей на прессах вертикального типа

Гибочный стан для двусторонней холодной гибки панелей в вертикальном положении (рис. 15) оборудован опорными роликами 1, механизмом выравнивания 2 и механизмом подачи 3 панели в гибочные валки, тележкой 5 для поддержания свободного конца панели и зажимными устройствами. Основным рабочим органом стана является гибочный механизм с вертикально расположенным блоком 6 валков, выполненным в виде двух симметрично расположенных валков, соединенных между собой водилами. На валках установлены свободно вращающиеся профильные ролики, которые могут перемещаться по валку (до 4 мм), что позволяет им самоустанавливаться по фактическим шагам труб в панели.


Рисунок 15 - Вертикальный гибочный стан для двусторонней гибки панелей


Газоплотная панель укладывается электромостовым краном на опорные ролики 1. Механизмом выравнивания 2 панель устанавливается в вертикальное положение соосно с зазором между гибочными валками. Механизмом перемещения опорных роликов панель совмещается с ручьями профильных роликов, перемещаясь в вертикальном направлении вверх или вниз. Затем механизмом подачи 3 панель протягивается в зазор между валками и крепится зажимными устройствами 4.

Гибочный механизм стана действует следующим образом (рис. 16). Блок валков вращается вокруг одной из пар выдвижных полуосей, являющихся одновременно штоками гидроцилиндров. Обкатывающийся валок расстопоривается путем вывода из соединения одной пары выдвижных полуосей 1. Рейки 2, находящиеся в зацеплении с шестернями 3 пары полуосей обкатываемого вала 5, вращают его. Так как оба валка соединены водилами 4, то блок вращается вокруг обкатываемого валка 5 (шаблона), соединенного жестко с механизмом вращения. При этом производится гибка панели. При гибке панели в противоположном направлении обкатываемый валок 5 (шаблон) отсоединяется от полуосей 1, а обкатывающийся валок 6 становится обкатываемым (шаблон). Такая схема гибочного механизма позволяет выполнять двустороннюю гибку без кантовки панели. Если одна панель имеет несколько гибов, то их выполняют последовательно, перемещая панель механизмом подачи от одного гиба к другому.


Рисунок 16 - Гибочный механизм вертикального гибочного стана


Гибка концов труб в панелях

Панели, у которых трубы имеют гнутые концы, чередующиеся с прямыми или изогнутыми, выполняют плоскими. Участки гнутых концов (выводов от плоскости панели) труб не сваривают между собой перед гибкой. Такая технология изготовления панелей по сравнению с технологией, основанной на приварке гнутых элементов (концов) к панели, исключает большое число сварных стыков в зоне максимальных теплонапряжений.

В станке для гибки концов труб в панелях на траверсе 2 закреплены наборы гибочных шаблонов роликов с ручьями (рис. 17). Траверса соединена с механизмом гибки. Суппорт 4 перемещается к трубе 5 вдоль вала 3 механизма гибки под действием винтового привода, установленного на станине станка. Цилиндрические зубчатые колеса 1 механизма гибки находятся в зацеплении с шестернями привода гибки и совершают поворот на 110° при гибке труб на угол 90°. При повороте зубчатых колес 1 суппорт 4 начинает круговое движение и гибочной оправкой изгибает трубу вокруг гибочного шаблона. После гибки суппорт возвращается в исходное положение, затем с помощью механизма передвижения перемещается к следующей трубе и цикл гибки повторяется.


Рисунок 17 - Станок для гибки концов труб в панелях


5.8 Ошиповка панелей


К готовым панелям или блокам механизированной дуговой сваркой в защитном газе или под слоем флюса цанговым пистолетом приваривают шипы. Операцию выполняют в нижнем или вертикальном положении панели на постоянном токе обратной полярности. В результате одностороннего нагрева происходит деформирование панели. Технологические меры по предотвращению деформации панели зависят от ее размеров и сечений, плотности ошиповки, размеров и расположений шипуемых участков и других факторов. Приварку шипов выполняют по схемам, определяющим последовательность ошиповки.


5.9 Изготовление труб экранов и трубопроводов на монтажной площадке


Трубы экрана и трубопроводы на монтажной площадке получают из гнутых элементов с последующей их сваркой или сваркой прямых труб между собой с последующей гибкой. В первом случае можно применять гибку с дорном, но сложнее сборка и сварка, которая не всегда может быть механизированной. Во втором случае применяется механизированная сварка, но сложнее гибка и исключается гибка с дорном. На трубогибочных станках с цифровой индексацией или с ЧПУ можно производить гибку труб длинной до 6 м; при гибке труб большого диаметра (108…465 мм) на обычных станках получаются большие отклонения, исправление которых связанно со значительными материальными затратами. В результате экраны в большинстве случаев изготавливают из состыкованных труб (до 76 мм.), а трубопроводы на монтажной площадке котла - из гнутых элементов и прямых участков труб с последующей сваркой между собой.

Последовательность выполнения технологических операций для труб экрана та же, что и при поэлементном или плетьевом способе. В обоих случаях применяют стыковую сварку оплавлением и гибку на трубогибочных машинах, работающих по способу обкатки или наматывания. Приварку шипов к трубам экрана можно осуществлять контактной сваркой или механизированной дуговой сваркой под флюсом или в среде аргона. Отдельные шипы (в труднодоступных местах) приваривают к трубе ручной дуговой сваркой.

Приварку шипов контактной сваркой выполняют специальным автоматом типа ЦШ-1 на прямых трубах диаметром 32…76 мм. Автомат может приваривать одновременно до четырех шипов в автоматическом режиме с автоматической продольной подачей трубы на заданный шаг. Места гибов труб не шипуются. Приварку шипов механизированной дуговой сваркой под флюсом производят с помощью специального пистолета. Шип зажимают в цанге, а шаг между шипами выдерживают с помощью дистанционирующей ножки, закрепленной на корпусе пистолета. Этот способ применяют преимущественно для приварки шипов на гнутых участках труб. В некоторых случаях возможно шипование по всей длине трубы (плети), включая участки гибов, с последующей гибкой ошипованной трубы с помощью специальной гибочной оснастки.

Шипы изготовляют из стали 10, 20, 12Х1МФ на металлорежущих автоматах или холодно-высадочных прессах-автоматах из калиброванного прутка. При ошиповке труба изгибается в связи с односторонним ее нагревом. Правку прямых и гнутых ошипованных труб производят на плазе с установкой упоров. Трубу укладывают между упорами, а свободный конец отгибают в нужном направлении. Правку прямых труб можно выполнять на винтовых или других прессах методом свободной гибки на двух опорах. Сварные стыки и гибы гладких или ошипованных труб экранов из углеродистой и легированной стали 20, 15ГС, 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф при номинальной толщине стенки менее 10 мм независимо от радиуса гиба и овальности в месте гиба не подвергают термической обработке.


Заключение


В ходе выполнения курсовой работы был произведен анализ технологических процессов изготовления отдельных элементов котла Е-220-13,5-525.

Анализ материалов, используемых при изготовлении отдельных элементов котла, позволил определить экономически выгодные и конструктивно целесообразные, по условиям работы котла, марки сталей для их изготовления.

В ходе анализа, технологических процессов изготовления обечаек барабана котла, был выявлен наиболее целесообразный, применительно к данному котельному агрегату, способ: изготовление обечаек барабана котла на четырехвалковых тринадцатиметровых листогибочных машинах. Минусом данного способа изготовления обечаек является - необходимость осуществления специального заказа на поставку листовой стали требуемого размера, но доминирующими факторами являются технологический, технический и экономический аспекты. Так как данный способ относительно просто осуществим с технологической точки зрения, изготовленный барабан будет иметь наименьшее число сварных швов, что положительно скажется на надежности, а так же не требуются дополнительные затраты: на изготовление пуансона и матрицы, под данный типоразмер барабана, и на увеличение мощности привода пресса или листогибочной машины.

Анализ расчета технологического процесса штамповки днищ для данного барабана позволил определить, что опасность возникновения складок (гофр) при штамповке отсутствует. Следовательно, при изготовлении днищ данного барабана, при помощи штамповки, нет необходимости в прижиме заготовки к матрице, что упрощает технологический процесс.

Анализ расчета технологического процесса изготовления труб и змеевиков поверхностей нагрева котла позволил определить, что применительно к данному котлу и принятым при проектировании радиусам гиба, необходимо применить гибку труб наматыванием с дорном. Определенные в процессе расчета параметры, такие как: радиус гибочного сектора, угол гибки, усилие прижима трубы, позволят произвести гибку в соответствии с требованиями гибки и избежать последующих повреждений.

На основании результатов проведенных расчетов, данной курсовой работы, можно сделать вывод, что для котельного агрегата Е-220-13,5-525 выбраны наиболее целесообразные, с технологической, технической и экономической точек зрения, технологические процессы изготовления его элементов.



Список использованных источников


1Карякин С.К. Технологический расчет изготовления обечаек барабана котла на четырехвалковой листогибочной машине. Методические указания по выполнению курсовой работы по учебной дисциплине «Технология котло- и реакторостроения» для студентов специальности 101300 «Котло- и реакторостроение». - Томск, изд. ТПУ, 2004. - 24 с.

Карякин С.К. Технологические расчеты изготовления обечаек и днищ барабанов котлов на гидравлических прессах. Методические указания по выполнению курсовой работы по учебной дисциплине «Технология котло- и парогенераторостроения» для студентов специальности 101300 «Котло- и реакторостроение». - Томск, изд. ТПУ, 2004. - 24 с.

Технология котло- и парогенераторостроения. Методические указания по самостоятельной познавательной деятельности студентов при изучении теоретической части и выполнении курсовой работы в рамках учебной дисциплины «Технология котло- и парогенераторостроения». Методические указания для студентов спец. 101300 «Котло- и реакторостроение». - Томск; Изд. ТПУ, 2005. - 28 с.

Коррозионные, жаропрочные и высокопрочные стали. Справочник. - М.: СП Интермет Инжиниринг, 2000-232 с.

Паршин А.А. и др. Технология котлостроения. - М.: Машиностроение, 1993.-272 с.


Курсовая работа Технология изготовления элементов котла Е-220-13,5-525 Введение котел змеевик н

Больше работ по теме:

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]

Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ