Тема 19 - Ремонткотла 4-х и 8-ми осных цистерн

Разработано на основании и с использованием материалов руководящих документов:

- ЦВ-201-2015 "Инструкция по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов"

- Изменений к ЦВ-201-2015

Сварочные материалы

Сварочные работы на котлах цистерн из нелегированных и легированных сталей следует проводить по технологии, изложенной в ТИ-КЦ-2010, а на котлах цистерн их нержавеющих и двухслойных сталей по технологии, изложенной в РК-32-ВНИИЖТ-2010

Технология ремонта

1) Котлы цистерн до поступления в ремонт пропаривают, промывают, дегазируют, очищают внутри, обмывают, очищают снаружи в соответствии с требованиями Правил по охране труда при текущем ремонте и подготовке к наливу цистерн для нефтепродуктов и вагонов бункерного типа для нефтебитума.

Перед началом сварочных работ на цистернах следует проверить газовоздушную среду котла цистерны на взрывоопасность, пожароопасность и на отсутствие токсичных выделений, опасных для сварщика и работающего с ним персонала.

2) Перед началом ремонта котлов цистерн сваркой следует установить по технической документации на изготовление цистерн материал котла, его узлов и элементов крепления, что определяет выбор материала вставок и сварочных материалов.

3) Заменяемые при ремонте сваркой основные элементы котлов, несущие элементы рамы, детали и сборочные единицы, а также накладки и вставки должны изготавливаться из сталей, соответствующих требованиям ГОСТ 5520, ГОСТ 19281, ГОСТ 5632, ГОСТ 10885 и ремонтной документации.

Конструктивное оформление восстанавливаемых с применением сварки элементов котлов должно соответствовать КД на вагоны по обеспечению полного слива или выгрузки продуктов.

4) При ремонте сваркой с заменой элементов котлов, деталей, арматуры, предохранительных, сливно-наливных или разгрузочных устройств специальных цистерн, используемых для перевозки продуктов, требующих особой чистоты, и продуктов, вызывающих активную коррозию внутренних поверхностей котлов, следует руководствоваться указаниями ГОСТ 10674. Выбранные сварочные и наплавочные материалы должны гарантировать сохранение качества перевозимых продуктов.

5) При ремонте сваркой и наплавкой котлов цистерн для перевозки грузов, давление которых при температуре до 50°С превышает 68,6 кПа (0,7 кгс/см²), и цистерн для перевозки опасных производственных объектов следует соблюдать соответствующие требования, установленные законодательными актами государств-участников Содружества.

6) К производству сварочных работ на цистернах для перевозки опасных производственных объектов, включая прихватку и приварку временных креплений, допускаются сварщики, аттестованные в соответствии с Правилами аттестации сварщиков, утвержденными надзорным органом железнодорожной администрации.

7) Все сварочные работы при ремонте цистерн и их элементов должны производиться при положительных температурах в закрытых помещениях.

8) Дефекты, обнаруженные в сварных соединениях в процессе ремонта сваркой котлов цистерн, должны быть устранены с последующим контролем исправленных участков. Способы устранения дефектов должны обеспечивать необходимое качество, надежность и безопасность работы цистерны.

9) При всех видах ремонта котлов четырехосных цистерн разрешается:

а) заварка трещин, деф. 4, (рисунок 1) в котле независимо от места их образования, но не более одной на площади в 1 м²;

б) заварка трещин в продольных и кольцевых сварных швах листов;

Рисунок 1 – Котел цистерны

в) заварка трещин, деф. 3, уходящих под фасонную лапу, которая должна производиться при срезанной фасонной лапе. После заварки следует установить и приварить фасонную лапу;

г) заварка пробоин площадью не менее 4 см². При пробоинах, деф. 2, имеющих максимальный линейный размер до 12 см, поврежденный участок надо вырезать, поставить круглую вставку диаметром 15 см. При больших размерах пробоин допускается постановка эллиптической или прямоугольной вставки, деф. 1, свальцованной по контуру котла. При этом углы вставок должны иметь радиус округления не менее 50 мм. Площадь вставки должна быть не более 1,5 м², кроме вставок броневого листа, а количество не более двух на одной обечайке. Площадь вставок на каждом днище - до 0,5 м², количество вставок — не более двух;

д) постановка одной вставки площадью до 0,5 м² в броневом листе котла. На снятом с опор котле выполнять сварку в потолочном положении запрещается;

е) вварка части днища или продольного листа во всю его ширину и менее в местах, пораженных коррозией, в соответствии с ремонтной документацией, согласованной Комиссией Совета. При небольшой площади утонения листов допускается постановка двух вставок на обечайках площадью до 1,5 м² каждая, а также постановка вставок суммарной площадью до 1 м² на каждом днище котла;

ж) заварка трещин, деф. 2, (рисунок 2) броневого листа, не доходящих до места расположения сливного прибора на 600 мм;

и) заварка трещин деф. 3 длиной до 300 мм, распространяющихся от корпуса сливного прибора или поддона;

к) заварка трещины деф. 1 длиной до 300 мм, не переходящей на седло клапана.

Рисунок 2 – Броневой лист

10) Расстояние от сварного шва вставки при всех видах ремонта до фасонной лапы, опоры котла и сливного прибора, а также до сварных швов, соединяющих продольные и броневой листы котла, должно быть не менее 200 мм. Заготовка вставки предварительно вальцуется до радиуса, соответствующего радиусу котла данного типа цистерны. Углы вставки должны быть закруглены до радиуса не менее 50 мм.

11) При наличии сквозных и несквозных повреждений площадью до 4 см² необходимо с помощью засверловки или вырубки произвести подготовку дефектного места под сварку. Сквозные дефекты следует разделывать и заварить двухсторонней сваркой.

Дефекты типа трещин, пор, шлаковых включений и подрезов не допускаются.

12) Вварку вставок в днище котла площадью более 0,3 м² следует выполнять по технологии, согласованной Комиссией Совета. Технология ремонта должна предусматривать:

а) полное удаление лучевых трещин с предварительным определением их концов дефектоскопированием или нагревом газовой горелкой до температуры 100 – 150°С. При последующей вырезке дефектного участка линия реза должна располагаться от конца трещины не менее чем на 20 мм. Заварка лучевых трещин не допускается;

б) полное удаление деформированной части металла стенки котла, расположенной рядом с пробоиной;

в) вырезку вставки выполнять таким образом, чтобы направление проката на ней было направлено вдоль оси котла. Толщина вставки должна соответствовать толщине металла на ремонтируемом участке по чертежу.

13) При ремонте сваркой котлов цистерн, изготовленных из нержавеющих сталей марок 12Х18Н10Т, 08Х22Н6Т по ГОСТ 5632 и двухслойных сталей марок 20К+10Х17Н13М2Т, Ст3сп+12Х18Н10Т, Ст3сп+08Х22Н6Т по ГОСТ 10885, необходимо использовать основные положения РК-32-ВНИИЖТ-2010.

14) Площадь ввариваемых вставок не должна превышать 1,5 м², а их количество должно быть не более двух на каждом продольном листе и днище. В броневом листе допускается постановка одной вставки площадью до 0,5 м². Установка накладок внахлестку при ремонте котлов кислотных цистерн не допускается во избежание щелевой коррозии. Ранее установленные накладки подлежат удалению.

15) При ремонте сваркой котлов цистерн для перевозки опасных грузов разрешается использовать только электроды, имеющие сертификат качества, выпускаемые предприятиями, аттестованными в соответствии с государственной системой сертификации, прошедшими регистрацию в соответствии с установленным порядком и имеющими сертификат и знак соответствия.

16) При ремонте котлов восьмиосных цистерн разрешается:

а) восстанавливать участки с утонением листов обечайки и днищ более чем на 15% их номинальной толщины путем вырезки дефектных участков и постановки вставок встык с наложением сварных швов с обеих сторон. На цилиндрической части котла (обечайки) допускается постановка не более четырех вставок площадью не более 1 м² каждой. На броневом листе допускается постановка одной вставки площадью до 1 м². Вставки на броневом листе следует устанавливать не ближе 500 мм от шкворневой балки, а в зоне сливных приборов – не ближе 1000 мм. На днище котла допускается постановка вставок суммарной площадью до 1 м² или замена дефектного сектора;

б) заваривать трещины длиной до 500 мм на обечайках котла без постановки усиливающих накладок. Количество завариваемых трещин на цилиндрической части котла должно быть не более четырех. На каждом днище допускается заваривать не более двух трещин суммарной длиной до 500 мм при расстоянии между ними не менее 200 мм или заменять сектор днища с трещинами;

в) восстанавливать участки с пробоинами в днищах с дефектной площадью до 0,3 м² путем постановки не более двух вставок площадью до 0,5 м². Допускается вместо постановки вставок заменять сектор днища.

17) При наличии на обечайках и днищах котла дефектов с размерами более допускаемых неисправные элементы заменяют.

18) Деповской ремонт специализированного оборудования и котла восьмиосных цистерн для нефтепродуктов следует выполнять в соответствии с типовым технологическим процессом ТК-137 ПКБ ЦВ или другим, согласованным Комиссией Совета.

 

19) При всех видах ремонта деталей крепления котла восьмиосной цистерны к раме разрешается:

а) заварка трещин деф. 1 (рисунок 3) в шпангоутах из профиля прямоугольного сечения с последующей зачисткой швов и постановкой усиливающих накладок толщиной от 8 до 10 мм соответствующего профиля. Накладка должна перекрывать трещину не менее чем на 100 мм. Не допускаются подрезы на поперечных к шпангоуту швах. Форма усиливающих накладок должна соответствовать требованиям Руководства по капитальному ремонту грузовых вагонов;

б) вварка вставок, деф. 2, в шпангоуты, не более одной на шпангоут;

в) заварка трещин, деф. 3, в сварных соединениях шпангоутов с котлом цистерны;

г) заварка трещины, деф. 4, в сварных соединениях опорного листа с котлом;

д) заварка трещин, деф. 5, в опорных листах;

е) заварка трещин, деф. 6, в опорном листе, переходящих на котел.

Рисунок 3 – Котел восьмиосной цистерны

20) Усиление шпангоутов, имеющих рельсообразный профиль, или вварку вставок допускается производить по отдельной технологии, согласованной Комиссией Совета.

21) Дефектные сварные швы крепления кронштейнов для тормозного оборудования следует срубить, места под сварку зачистить и заварить.

22) Поры и подрезы в сварных швах не допускаются. Вставки должны быть изготовлены из стали марки 09Г2С или 09Г2. Допускается использование сталей марок 10Г2Б, 10Г2БД.

23) При приварке накладок и деталей к котлу цистерны угловыми швами следует обеспечить плавный переход металла сварного шва на основной металл. Соотношение катетов при этом должно быть 1:1,5 или 1:2.

24) При всех видах ремонта колпака (рисунок 4) или обечайки люка-лаза (горловина) разрешается:

а) заварка трещин, деф. 4, в колпаке (или обечайке люка-лаза);

б) заварка трещин, деф. 5, в колпаке (или обечайке люка-лаза), переходящих на котел цистерны. Заварку выполнять по одной из двух технологий.

Первая – разделать внутри и снаружи трещину в колпаке, на котле разделать снаружи сварной шов соединения колпака в месте пересечения его с трещиной на расстоянии 50 мм в обе стороны от трещины, заварить трещины в колпаке и котле, заварить сварной шов, соединяющий колпак с котлом;

Рисунок 4 – Колпак цистерн

Вторая – заварить трещину изнутри, разделать снаружи трещину до корня наложенного изнутри сварного шва. Разделать снаружи сварной шов соединения колпака (горловины) с котлом на расстоянии 50 мм в обе стороны от трещины. Заварить трещину снаружи, а затем наложить сварной шов соединения колпака (горловины) с котлом;

в) вварка вставок в верхний лист котла под весь колпак, деф. 1, если глубина поражения коррозией составляет 50 % или более номинальной чертежной толщины;

г) заварка трещин, деф. 2, в сварном соединении обечайки люка-лаза или колпака с котлом;

д) вварка вставок в местах пробоин или коррозионных разрушений площадью более 4 см², деф. 3. При этом площадь вставки должна составлять не более 0,1 м², форма вставки должна быть круглой, эллиптической или прямоугольной со скругленными углами (радиус скругления не менее 50 мм). Пробоины, площадь которых менее 4 см², следует устранять в соответствии с п.11.

25) При всех видах ремонта крышки горловины люка-лаза или колпака цистерн (рисунок 5) разрешается:

а) заварка трещин, деф. 1, крышки;

б) заварка трещин, деф. 2, в местах крепления запоров и шарниров крышки;

в) вварка вставок в местах пробоин, деф. 3 и в местах, пораженных коррозией на глубину более половины толщины листа, указанной в чертеже.

Рисунок 5 – Крышка колпака

26) При ремонте крышек ригельного типа (рисунок 6) разрешается:

а) заварка трещин, деф. 5, крышки и вварка вставок деф. 4 в местах, пораженных коррозией на глубину более половины толщины листа, в местах пробоин по технологии, исключающей деформацию крыши, неплотность ее прилегания к уплотняющей кольцевой прокладке горловины;

б) заварка трещин, деф. 3, и других дефектов в кронштейне ригеля;

в) приварка упоров и скоб-ручек, деф. 1, а также других элементов крепления;

г) заварка трещин, деф. 2, в ригеле.

Рисунок 6 – Крышка ригельного типа

27) При обрыве штанги сливного прибора на расстоянии 50 - 70 мм от винтовой части допускается приварка штанги к винтовой части с последующим усилением отремонтированной части бесшовной трубой с толщиной стенки не менее 5 мм и длиной 100 мм. Зазор между трубой и штангой должен быть не более 0,5 мм по диаметру, соотношение катетов швов вдоль оси трубы - 2:1.

28) При всех видах ремонта стяжного хомута (рисунок 7) разрешается:

а) вварка вставок в полосе пояса в местах, поврежденных коррозией или имеющих трещины, деф. 2. Число вставок в полосе должно быть не более двух при условии, что длина каждой не менее 200 мм. Сварку следует выполнять с полным проплавлением с последующей зачисткой выпуклости сварного шва заподлицо с основным металлом.

б) приварка болта, деф. 1, к поясу внахлестку на 80 - 100 мм. В месте приварки болт должен иметь прямоугольное сечение.

Рисунок 7 – Стяжной хомут

29) При всех видах ремонта узла крепления котла к хребтовой балке (рисунок 8) разрешается:

а) заварка трещин, деф. 1, в сварном шве или в зоне термического влияния сварного соединения лапы с котлом;

б) удаление кислородной резкой дефектной фасонной лапы и приварка новой с перекрытием старых швов (как продольного, так и поперечных) новой лапой на 50 мм. Перед постановкой новой лапы поверхность старых швов должна быть зачищена заподлицо с поверхностью котла.

Рисунок 8 – Узел крепления котла к хребтовой балке

30) Запрещается заваривать трещины в фасонных лапах котла независимо от их длины и расположения.

31) Разрешается заварка трещин, деф. 1, (рисунок 9) в сварных соединениях опорной планки с хребтовой балкой, а при капитальном ремонте со снятием котла — также вертикальных и наклонных трещин в опорной планке. Технология сварки должна исключать деформацию опорной планки. Допускается деформация плоскости не более 0,5 мм по длине планки. Сварные швы зачищаются заподлицо с основным металлом.

Рисунок 9 – Опорная планка

32) При снятом с рамы вагона котле цистерны допускается заварка отверстий лап и планок крепления котла цистерны к хребтовой балке вагона с последующей их рассверловкой.

33) При всех видах ремонта внутренней лестницы (рисунок 10) разрешается:

а) вварка вставок в тетиву в местах изломов, деф. 3;

б) заварка трещин, деф. 4, в сварном соединении лестницы с обечайкой люка-лаза или колпака;

в) заварка трещин, деф. 5, в сварном соединении лестницы с нижним листом котла;

г) заварка трещин, деф. 1, в кронштейнах, соединяющих тетиву лестницы с нижним листом котла;

д) приварка новых ступенек взамен пришедших в негодность из-за трещин и изломов. Приварку следует производить швом только вдоль тетивы:

е) заварка трещин, деф. 2, в тетиве.

34) Материал лестницы необходимо определить по документам на изготовление цистерны.

Рисунок 10 – Внутренняя лестница

35) При всех видах ремонта наружной лестницы с площадкой (рисунок 11) разрешается:

а) вварка вставок, деф. 1, в снятый с цистерны поручень;

б) приварка новых поручней;

в) заварка трещин, деф. 2, в площадках;

г) вварка вставок, деф. 3 , в тетиву;

д) заварка трещин, деф. 1, в кронштейне и в распорке, деф. 5.

Рисунок 11 – Наружная лестница

36) При всех видах ремонта кожуха теплоизоляции котла цистерны-термоса разрешается:

а) заварка трещин в листах кожуха;

б) заварка трещин в сварных соединениях листов кожуха между собой;

в) вварка вставок в местах пробоин;

г) вварка новых листов кожуха взамен пришедших в негодность.

37) При всех видах ремонта паровой рубашки котла (рисунок 12) разрешается:

а) заварка трещин в сварных соединениях листов кожуха паровой рубашки, деф. 1;

б) заварка трещин в листах паровой рубашки деф. 2;

в) вварка вставок в местах пробоин, деф. 3. Таких вставок площадью не более 0,1 м² должно быть не более четырех на кожухе;

г) вварка части кожуха со стороны днища или нижней части листа во всю его ширину в местах, пораженных коррозией на глубину более половины толщины листа или имеющих пробоины площадью более 0,1 м²;

д) заварка трещин в сварных соединениях кожуха котла с кожухом паровой рубашки сливного прибора;

е) заварка трещин, деф. 4, в патрубках или приварка новых патрубков для выпуска пара;

ж) заварка трещин, деф. 5, в сварных швах или в основном металле уголков арматуры паровой рубашки.

38) По окончании ремонта паровую рубашку котла следует подвергнуть гидравлическому испытанию.

Рисунок 12 – Паровая рубашка котла

39) При ремонте сваркой и наплавкой специализированного оборудования и котла четырехосных цистерн для порошковых грузов (цемента и кальцинированной соды) следует руководствоваться положениями, изложенными в руководящих документах.

40) Трещины, деф. 1, на трубах системы воздушной коммуникации (рисунок 13) не допускаются. Дефектную часть вырезают и приваривают встык новую часть трубы.

41) При всех видах ремонта устройства аэропневмовыгрузки цистерн для сухих грузов разрешается:

а) заварка трещин, деф. 2, (см. рисунок 13) в арматурном ящике;

Рисунок 13 – Воздушная коммуникация

б) заварка трещин, деф. 2, (рисунок 14) в разгрузочном патрубке, в околошовной зоне и сварном шве, соединяющем патрубок с котлом, или приварка новых патрубков;

в) заварка трещин, деф. 1, в сообщающихся трубах;

Рисунок 14 – Разгрузочное устройство

г) заварка трещин, деф. 1, (рисунок 15) в сварных соединениях листов откоса между собой. Пробоины в местах откосов и рассекателей устраняют постановкой накладок, которые должны перекрывать кромки пробоин не менее чем на 50 мм;

д) заварка трещин, деф. 2, в листах откоса и рассекателя длиной более 100 мм с постановкой накладок;

е) заварка трещин, деф. 3, в сварных соединениях откосов с желобом под аэролоток;

Рисунок 15 – Устройство аэропневмовыгрузки

ж) заварка трещин, деф. 4, в сварных соединениях рассекателя с желобом под аэролоток;

и) вварка вставок, деф. 5, в местах пробоин;

к) заварка трещин, надрывов, деф. 6, в крышке смотрового окна откоса и в горловине люка;

м) заварка трещин, деф. 1, (рисунок 16) в основании аэролотка, решеток и аэроплитки;

н) заварка трещин, деф. 2, в сварных соединениях основания аэролотка.

Решетку с аэролотка с трещинами, изломами следует ремонтировать сваркой с последующей зачисткой сварного шва заподлицо с основным металлом.

Все детали воздушной системы, отремонтированные сваркой, необходимо испытать под давлением.

Рисунок 16 – Аэролоток

42) При ремонте цистерн исполнения УХЛ, категории размещения 1 по ГОСТ 15150 в случае замены узлов и элементов цистерны, постановки вставок следует применять металлы тех же марок и категории, из которых выполнены восстанавливаемые элементы и конструкции данного типа цистерны. Отремонтированная с применением сварки цистерна должна отвечать требованиям, установленным для исполнения УХЛ.

43) Ремонт сваркой котлов и деталей котлов новых вагонов, которые впервые поступают в ремонт и не рассмотрены в настоящей Инструкции, должен выполняться по технологии, разработанной заводом-изготовителем или специализированной организацией и согласованной Комиссией Совета.

46) Сварные соединения при вварке вставок в котлы цистерн, и в полосы стяжного хомута, а также сварные соединения приварки фасонной лапы к котлу после ремонта подлежат ультразвуковому контролю.