Для изготовления и ремонта отопительных котлов, работающих при повышенном рабочем давлении теплоносителя и высоких температурах, применяют трубы соответствующие требованиям ТУ 14-3-460-2003 и ТУ 14-3р-55-2001. Эти технические условия в своих требованиях к материалу учитывают эксплуатацию труб в режимах критических и сверхкритических параметров теплоносителя.
Изготовление труб для котлов
По действующим стандартам трубы для котлов могут быть изготовлены путем горячей, теплой или холодной деформации, с использованием технологии прессования, редуцирования или формования металлической трубной заготовки, отлитой на металлургическом комбинате.
Все готовые изделия проходят обязательную 100% проверку качества неразрушающими методами. Чаще всего для этого применяется оборудование ультразвукового контроля, которое способно обеспечить непрерывность процесса.
После формирования трубы и выполнения контрольных мероприятий производится маркирование труб в соответствии с маркой стали, использованной для ее изготовления. Для этого цветной краской окрашивается торец каждой трубы или, при малом диаметре и толщине, по всей длине трубы наносится цветная линия. Наносимые цвета означают соответствующую марку стали:
- зеленый – Ст20;
- голубой – Ст20-ПВ;
- коричневый – 15ГС;
- желтый – 15ХМ;
- красный – 12Х1МФ;
- оранжевый – 12Х1М1Ф;
- белый – 15Х1М1Ф;
- синий – 12Х2МФСР.
Выбор трубы из определенной марки стали для отдельных элементов, зависит от конструктивных особенностей и условий эксплуатации, а данные о необходимых материалах занесены в техническую документацию на изготовление котла и в его паспорт.
Технические характеристики
Котловые трубы изготавливаются из коррозионностойких сталей, что обеспечивает им возможность безаварийной эксплуатации и дополнительного технического обслуживания в течение длительного периода. Технические характеристики труб для изготовления, монтажа и ремонта котлов и котельных установок должны полностью соответствовать техническим условиям 14-3-460-2003, 14-3р-55-2001 и обеспечивать безопасную работу котла при воздействии высокого давления и температуры.
Наружные диаметры горячедеформированных изделий находятся в пределах от 57 мм до 426 мм, при толщине стенки от 3,5 мм до 40 мм. Холодно деформированные имеют меньший диаметр, размер которого может быть от 10 мм до 76 мм, с толщиной стенки от 2,0 мм до 12,0 мм.
Необходимая длина котловых труб определяется заказчиком в зависимости от технологических потребностей и размеров котельной установки. Максимальная длина одной трубы может достигать 9 м.
Для моделей котлов, в устройстве которых применяются гнутые трубы, изготовитель по согласованию с заказчиком может поставлять наборы уже готовых трубных деталей. Такой способ поставки заготовительных материалов часто применяется на котельных заводах.
Область применения
Котельные трубы применяются для изготовления нагревательных элементов, коллекторов, перепускных участков, пароперегревателей и хвостовых поверхностей нагрева паровых и водогрейных котлов.
Трубы диаметром 51 мм и 57 мм наиболее востребованы при изготовлении термических экраном, располагаемых в топках котлов. Диаметры 32 мм и 40 мм чаще всего используют для конвективных элементов, нагреваемых уходящими дымовыми газами, а также в конструкциях пароперегревателей. Из котловых труб с диаметрами от 100 мм до 200 мм обычно изготавливают коллектора котлов и перепускные элементы. Марки стали, в каждом отдельном случае, определяются температурой и рабочим давлением.
Кроме этого котловые трубы используют при монтаже внутрикотельных паропроводов, конденсатопроводов, трубопроводов перегретой воды, для обвязки деаэрационных установок и другого котельного оборудования, работающего в режиме высоких давлений и температур. Этот материал с успехом применяют для изготовления и обвязки оборудования нефтеперегонки и монтажа технологических трубопроводов в промышленности.
Котельные трубы запрещается использовать для транспортировки химически активных веществ.
Трубы для отвода дымовых газов
Другой тип труб для котла предназначен для отвода дымовых газов из зоны горения топлива в атмосферу. Классификация этих труб начинается с материалов, применяемых для их изготовления. Дымовые трубы котлов отопления могут быть сделаны из:
- листового металла и стальных готовых труб;
- кирпича различных видов;
- керамических материалов;
- асбестоцементных труб;
- бетона;
Выбор материала дымовой трубы для котла и ее конструкция должны быть основаны на данных о температуре уходящих газов, объеме продуктов сгорания, давлении дымовых газов и расстояния от легковоспламеняющихся предметов.
Металлические дымовые трубы
Дымовые трубы из стали являются самыми распространенными для отопительных котлов мощностью до 100 кВт. Это объясняется тем, что их применение при условии невысокой стоимости полностью обеспечивает технические условия, соблюдение которых необходимо при работе котла.
Конструкция металлической дымовой трубы и ее диаметр зависит от мощности котла и количества дымовых газов, которые необходимо отводить из топки. Кроме этого, применяют коаксиальные конструкции дымовых труб, которые не только отводят продукты сгорания от котла, но и обеспечивают подачу воздуха, необходимого для сгорания топлива.
По своей конструкции коаксиальные трубы состоят из двух труб разного диаметра, когда меньшая труба, по которой подается воздух на горение, расположена внутри большей трубы, которая отводит дымовые газа. Для работы такой системы необходимо наличие в конструкции котла специального дутьевого вентилятора.
Для котлов мощностью более 100 кВт также могут применяться стальные дымовые трубы. Чаще всего это обычные водогазопроводные трубы большого диаметра, установленные вертикально на подготовленном основании.
Для таких конструкций правила предусматривают обязательное наличие открываемого люка для чистки в нижней части, а также расчетную высоту трубы в зависимости от высоты кровли здания в котором находится эксплуатируемый котел.
В случае применения стальных дымовых труб для отвода продуктов сгорания от промышленных котлов большой мощности, они должны быть установлены на фундаментное основание и зафиксированы в устойчивом положении при помощи растяжек.
Кирпичные дымовые трубы
Трубы котлов сделанные из кирпича могут быть встроенными в конструкции здания, а так же быть пристроенными к нему или отдельно стоящими. Площадь сечения таких труб определяется расчетом в зависимости от тепловой мощности котла и вида используемого топлива. Кроме этого, учитывается температура уходящих газов и наличие механических дымоотводящих устройств.
Для котлов и котельных большой мощности кирпичные дымовые трубы устанавливают только отдельностоящими. Конструкция таких труб двухслойная, внутренний слой из огнеупорного шамотного кирпича, а внешняя обкладка из обыкновенного глиняного.
Дымовые трубы из керамических материалов
Керамические материалы для отвода дымовых газов могут применяться в виде готовых труб или быть собранными из округлых сегментов. Такая дымовая труба чаще всего устраивается в виде встроенного элемента конструкций здания. Важным положительным качеством керамических труб является коррозионная устойчивость и невосприимчивость к выпадению кислотного конденсата при охлаждении дымовых газов.
Для котлов мощностью более 200 кВт керамические трубы не используются из-за малых диаметров изготавливаемых материалов. Кроме этого следует учитывать относительно высокую стоимость устройства такого дымохода.
Асбестоцементные конструкции дымовых труб
Конструкция и использование асбестоцементных труб для отвода дымовых газов полностью аналогична керамическим материалам с тем различием, что асбестоцементные трубы значительно дешевле. Однако, они быстро разрушаются в случае образования влажного конденсата в дымоходе, поэтому их нельзя использовать для отвода уходящих газов при их температуре менее 70°C.
Бетонные трубы
Дымовые трубы котельных, выполненные из бетона, делают для промышленных установок большой мощности. Применение таких конструкций является единственно возможным при возведении дымовой трубы нудного диаметра и высоты.
Если Вам необходимо сделать дымоход, то прочитайте статью про выбор труб для печей.
Заключение
Для изготовления и ремонта котлов различной производительности и работающих на разных видах топлива требуются специальные стальные трубы, соответствующие стандартным техническим условиям. Отвод продуктов сгорания топлива может быть организован различными способами в зависимости от конструкции котла, его мощности и вида сжигаемого топлива.
