9. Ремонт баков - аккумуляторов
9. Ремонт баков - аккумуляторов 
9.1. При монтаже и эксплуатации баков встречаются следующие дефекты, требующие устранения:
а) трещины в окрайках (окраинной части) днища по сварным соединениям и основному металлу (иногда трещины с окраек переходят на основной металл первого пояса стенки);
б) трещины в нижнем уторном уголке по сварным соединениям и основному металлу (в ряде случаев трещины с уголка переходят на основной металл первого пояса стенки);
в) трещины в сварных соединениях полотнища днища с выходом или без выхода на основной металл;
г) выпучины, вмятины и складки на днище;
д) трещины в поясах стенки по сварным соединениям и основному металлу (в основном в нижних поясах).
Наиболее часто трещины в стенке бака возникают в вертикальных стыках вдоль сварных соединений с выходом или без выхода на основной металл, в крестообразных стыковых соединениях, вблизи горизонтальных и вертикальных сварных соединений и поперек стыков по основному металлу, а также в основном металле вблизи люков - лазов, патрубков и штуцеров присоединения трубопроводов и т.д.;
е) непровары, подрезы основного металла, шлаковые включения и другие дефекты сварных соединений;
ж) негерметичность (отпотины) в сварных, клепаных соединениях и основном металле днища, стенки, кровли и понтона;
з) изменения геометрической формы верхних поясов стенки бака (местные выпучины, вмятины, горизонтальные гофры) и кровли бака повышенного давления;
и) коррозионные повреждения днища, стенки и кровли бака;
к) значительные деформации и разрушения отдельных несущих конструктивных элементов покрытия бака;
л) отрыв центральной стойки от днища бака;
м) отрыв от стенки бака опорных столиков кронштейнов;
н) деформация днища по периметру бака;
о) значительные равномерные и неравномерные осадки (просадки) основания;
п) потеря устойчивости обвязочного уголка в сопряжении стенок с днищем у горизонтальных баков, а также потеря устойчивости элементов внутренних колец жесткости и опорных диафрагм;
р) осадка опор (фундаментов).
9.2. Работы по ремонту баков должны производиться с соблюдением требований "Правил техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей" [5], а также предусмотренных СНиП III-4-80* "Техника безопасности в строительстве" [15].
9.3. При ремонте оснований баков следует выполнять следующие работы:
а) исправление краев песчаной подушки подбивкой гидроизолирующего грунта;
б) исправление просевших участков основания;
в) заполнение пустот под днищем в местах хлопунов;
г) ремонт всего основания (в случае выхода из строя днища);
д) исправление отмостки.
9.4. При ремонте оснований для подбивки, исправления песчаной подушки и заполнения пустот под днищем и в местах хлопунов применяют гидроизолирующий ("черный") грунт, состоящий из супесчаного грунта и вяжущего вещества.
9.5. Грунт для приготовления гидроизолирующего слоя должен быть сухим (влажность около 3%) и иметь следующий состав (по объему):
а) песок крупностью 0,1 - 2 мм - от 80 до 85%;
б) песчаные, пылеватые и глинистые частицы крупностью менее О,1 мм - от 40 до 15%.
Примечания. 1. Глина с частицами размером менее 0,005 мм допускается в количестве 1,5 - 5% объема всего грунта.
2. Допускается содержание в песке гравия крупностью от 2 до 20 мм в количестве не более 25% объема всего грунта.
9.6. В качестве вяжущего вещества для гидроизолирующего грунта применяют жидкие битумы (ГОСТ 11955-82 "Битумы нефтяные жидкие дорожные") и каменный деготь (ГОСТ 4641-80).
9.7. Если ремонтные работы проводят при положительной температуре наружного воздуха, то приготовленную смесь укладывают без подогрева с уплотнением пневмотрамбовками или вручную.
Если ремонт основания выполняют в зимних условиях, то "черный" грунт следует укладывать подогретым до 50 - 60 °C.
9.8. При недостаточно устойчивых грунтах основание бака рекомендуется укреплять путем устройства сплошного бетонного или бутобетонного кольца. В этом случае отсыпка откосов основания не проводится. Недопустимо замоноличивание бетоном окрайков, утора, нижней части первого пояса.
9.9. При значительной неравномерной осадке основания бак поднимают домкратами, подводят под днище по окружности стенки сборные железобетонные плиты трапециевидной формы и укладывают по ним гидроизолирующий слой.
При неравномерной осадке основания бака, превышающей допустимые значения, ремонт осуществляют путем подъема бака (на участке осадки) с помощью домкратов и подбивки под днище гидроизолирующего грунта.
9.10. Дефектные участки сварных соединений или основного металла с трещинами, расслоениями, коррозионными повреждениями и другими дефектами конструкции днища, стенки или кровли подлежат частичному или полному удалению и ремонту.
Размер дефектных участков, подлежащих удалению, определяют в зависимости от конкретных размеров дефекта и выбранного метода ремонта.
Устранение неплотностей баков осуществляется с помощью сварки и эпоксидных составов.
9.11. Сборка, подгонка и разделка кромок под сварку ремонтируемых листов и других конструктивных элементов в зависимости от конструкции бака выполняются в соответствии с ГОСТ 5264-80 "Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры" следующим образом:
а) сборка листов и других элементов при толщине до 5 мм выполняется внахлестку, при толщине более 5 мм - встык; размер нахлестки рекомендуется не менее 30 - 40 мм, зазор между листами не должен превышать 1 мм;
б) элементы (накладки), свариваемые внахлестку, на верхних поясах стенки устанавливаются с внутренней стороны бака;
в) зазор между стыкуемыми кромками листов в стыковых соединениях следует принимать не менее 1 мм и не более 2 мм;
г) в стыковых односторонних соединениях с подкладкой при зазорах между кромками более 4 мм толщина подкладки принимается равной толщине свариваемых листов;
д) элементы, соединяемые встык ручной дуговой сваркой, должны иметь разделку со скосом под углом 27 +/- 3°;
е) элементы тавровых соединений (при выполнении ручной сваркой) должны иметь зазор между вертикальными и горизонтальными листами до 2 мм;
ж) расстояния между пересекающимися сварными швами элементов вставок и накладок в днище и кровле бака должны быть не менее 200 мм, на стенке бака - не менее 500 мм.
9.12. При сборке элементов конструкции под сварку детали соединяют посредством прихватов или с помощью стяжных приспособлений.
9.13. Прихватки, накладываемые для соединения собираемых деталей, размещают в местах расположения сварных швов. Размеры прихваток должны быть минимальными и легко расплавляться при наложении постоянных швов.
Катет сварного шва прихватки не должен превышать 6 мм, длина - 50 - 60 мм. Рекомендуемое расстояние между прихватками 400 - 500 мм.
Прихватки выполняют сварочными материалами, применяемыми для сварки проектных швов. Требования к качеству прихваток такие же, как и к сварочным швам. Прихватки выполняют сварщики, допущенные к сварочным работам и имеющие соответствующие удостоверения.
9.14. При сборке элементов конструкций, свариваемых под флюсом, порошковой проволокой или в защитном газе, прихватки выполняют электродами, предусмотренными для ручной сварки сталей, из которых выполнены элементы.
9.15. При наличии значительных вмятин или выпучин в кромках верхних поясов стенки, возникающих в результате недопустимого вакуума или избыточного давления, необходимо, кроме исправления вмятин (выпучин), тщательно осмотреть конструкции покрытия (щиты, фермы, прогоны и др.) и в случае наличия повреждений устранить их.
9.16. При выполнении сварочных работ с целью ремонта и исправления дефектных мест баков должны соблюдаться следующие требования:
а) сварка стыковых швов окраек днища должна выполняться на соответствующей подкладке в два слоя и более с обеспечением полного провара корня шва; подкладка устанавливается на прихватках; приваривать подкладку по контуру к днищу запрещается; конец стыкового шва должен выводиться за пределы окрайка на остающийся конец подкладки длиной не менее 30 мм, который удаляют после окончания сварки кислородной резкой; места среза подкладок следует тщательно зачищать; зазор между подкладкой и кромками не должен превышать 1 мм;
б) технологические подкладки для сварки окрайков днищ должны иметь размеры: толщину 4 - 6 мм, длину более длины дефектного места на 100 - 150 мм и ширину не менее 100 мм;
в) вертикальные стыковые швы стенки баков должны свариваться с двух сторон, вначале сваривают основной шов, затем подварочный. Перед сваркой подварочного шва корень основного шва очищают от шлака и зачищают до металлического блеска.
Учитывая, что при удалении дефектных участков сварного шва не всегда возможно обеспечение регламентируемых ГОСТ зазоров между стыкуемыми элементами, допускается увеличение ширины шва для стыковых соединений на 25%.
При необходимости удаления вертикального шва по всей высоте стенки (рулонируемые баки) его вырезка и ремонт должны проводиться участками, не превышающими высоту пояса;
г) вертикальные стыки поясов стенки из листов толщиной до 5 мм разрешается собирать внахлестку, сваривая их с наружной и внутренней сторон бака;
д) соединение листов кровли и днища бака должно выполняться внахлестку с наложением сварочного шва с наружной стороны (в нижнем положении).
9.17. Ручную сварку стыковых швов при ремонте баков следует выполнять обратноступенчатым способом.
Длина ступени не должна превышать 200 - 250 мм. Сварку основного шва выполняют в несколько слоев в зависимости от толщины металла:
толщина листов, мм 4 - 5 6 - 7 8 - 9 10 - 12 12 - 14
число слоев 1 2 2 - 3 3 - 4 3 - 4.
Для сварки первого слоя следует применять электроды диаметром 3 мм, для сварки остальных слоев - электроды диаметром 4 - 5 мм.
После сварки каждого слоя поверхность шва тщательно зачищают от шлака и брызг металла. Участки слоев шва с порами, раковинами и трещинами должны быть удалены и заварены вновь.
Сварку нахлесточных швов также следует проводить обратноступенчатым способом. Длина ступени не должна превышать 300 - 500 мм.
9.18. Механизированная сварка (автоматами и полуавтоматами) при ремонте баков может применяться только при сварке днищ и швов, прикрепляющих стенку к днищу в соответствии с требованиями ГОСТ 8713-79 и ГОСТ 14771-76.
Зазоры в конструкциях, собранных под механизированную сварку (автоматами), должны быть для стыковых соединений (между кромками) от 1 до 3 мм, для тавровых соединений (между вертикальными и горизонтальными листами) не более 3 мм и для нахлесточных соединений (между листами) не более мм.
В процессе выполнения механизированной сварки при случайном перерыве в работе сварку разрешается возобновлять после очистки концевого участка шва длиной 50 мм и кратера от шлака; этот участок и кратер следует полностью покрыть швом.
9.19. Наложение шва поверх прихваток допускается только после зачистки их от шлака и кромок основного металла от брызг. При этом неудовлетворительно выполненные прихватки должны быть удалены и при необходимости выполнены вновь.
9.20. Если в процессе сварки в сварном соединении или листе образуется новая трещина, лист следует удалить и заменить новым.
9.21. Дефекты в сварных соединениях должны быть устранены следующими способами:
перерывы швов и кратеров заварены;
сварные соединения с трещинами, а также непроварами и другими недопустимыми дефектами удалены на длину дефектного места плюс по 15 мм с каждой стороны и заварены вновь;
подрезы основного металла, превышающие допустимые, зачищены и заварены путем наплавки тонких валиков электродом диаметром 3 мм с последующей зачисткой, обеспечивающей плавный переход от наплавленного металла к основному.
Перекрывать наплавкой валика дефектные участки швов без предварительного удаления ранее выполненного дефектного шва, а также исправлять негерметичность в сварных швах путем зачеканки не допускается.
При заварке мест удаленных дефектных участков швов должно быть обеспечено перекрытие прилегающих концов основного шва.
Исправленные сварные швы должны пройти повторный контроль.
9.22. Эпоксидные составы при ремонте баков применяют только для герметизации (герметизация эпоксидными составами не обеспечивает прочности конструкции):
а) кровли и верхних поясов, которые имеют большое количество сквозных коррозионных повреждений;
б) сварных соединений, имеющих мелкие трещины, и участков с отпотинами в верхних поясах стенки;
в) прокорродированных участков днища и первого пояса стенки.
Герметизация дефектных мест кровли и стенки осуществляется с наружной стороны бака. Дефектное место должно находиться выше уровня наполнения воды в баке.
9.23. Герметизация мелких трещин должна осуществляться после установления границ трещин, засверловки отверстий диаметром 6 - 8 мм по концам трещин.
Во избежание образования искры засверловку трещин рекомендуется выполнять ручной дрелью. Место засверловки следует густо смазать техническим вазелином.
9.24. Подготовка мест для наложения герметизирующих наклеек должна осуществляться далее границ дефектного места на 40 - 80 мм с помощью безыскровых приспособлений.
9.25. Для ремонта бака рекомендуется применять эпоксидные композиции (клеи) холодного отвердения, составы которых приведены в табл. 7 и 8.
Ремонт незначительных дефектов на верхних поясах стенки, кровли и других элементах может осуществляться путем наложения металлических заплат на клею на основе эпоксидной смолы ЭП-0010.
Жизнеспособность клеевых составов при температуре 20 °C составляет 45 - 60 мин.
Таблица 7
СОСТАВЫ КЛЕЕВЫХ КОМПОЗИЦИЙ
┌───────────────────────────────────────┬────────────────────────┐ │ Компонент │Состав (массовых частей)│ │ ├───────────┬────────────┤ │ │ вариант I │ вариант II │ ├───────────────────────────────────────┼───────────┼────────────┤ │Эпоксидная смола непластифицированная │100 │100 │ │ЭД-20 │ │ │ │Дибутилфталат (пластификатор) │15 │- │ │Смола низкомолекулярная полиамидная │- │50 │ │Л-20 │ │ │ │Пудра алюминиевая (наполнитель) │10 │10 │ │Полиэтиленполиамин (отвердитель) │10 │10 │ └───────────────────────────────────────┴───────────┴────────────┘
Примечание. Низкомолекулярная полиамидная смола Л-20 вводится в состав вместо полиэтиленполиамина и дибутилфталата в качестве отвердителя и одновременно пластификатора.
Таблица 8
СОСТАВЫ КЛЕЕВЫХ КОМПОЗИЦИЙ
┌───────────────────────────┬────────────────────────────────────┐ │ Компонент │ Состав (массовых частей) │ │ ├───────────┬───────────┬────────────┤ │ │ вариант I │ вариант I │ вариант III│ ├───────────────────────────┼───────────┼───────────┼────────────┤ │Эпоксидная смола ЭП-0010 │100 │100 │100 │ │Полиэтиленполиамин │10 │10 │8 │ │(отвердитель) │ │ │ │ │Асбест хризотоловый │15 │- │10 │ │Цинковый порошок │- │20 │10 │ └───────────────────────────┴───────────┴───────────┴────────────┘
9.26. Отдельные мелкие трещины, отверстия и отпотины на стенке и кровле допускается ликвидировать эпоксидным составом без применения армирующего материала. При этом дефектное место и поверхность вокруг него должны быть покрыты ровным слоем клея. Толщина клеевого состава должна быть около 0,15 мм.
9.27. Крупные дефектные места ремонтируют эпоксидными составами с укладкой не менее двух слоев армирующей ткани - стеклоткани, бязи и др.
Зачищенное место покрывают слоем клея, укладывают армирующий слой и покрывают его слоем клея, затем укладывают следующий армирующий слой, который также покрывают слоем клея. Каждый армирующий слой должен перекрывать края дефектного листа и ранее уложенного армирующего слоя на 20 - 30 мм. На верхний армирующий слой наносят слой эпоксидного клеевого состава с последующим лакокрасочным покрытием.
9.28. Отдельные раковины, свищи и другие дефекты предварительно шпатлюют основным покрытием следующего состава (мас. ч.):
шпатлевка ЭП-0010 - 100;
отвердитель - гексаметилендиамин - 8,5;
наполнитель - пудра алюминиевая - 100.
Приготавливать состав рекомендуется следующим образом: в шпатлевку ЭП-0010 добавляют отвердитель и тщательно перемешивают до образования однородной массы, затем добавляют сухой наполнитель до образования тестообразной массы, удобной для нанесения шпателем. Жизнеспособность состава - 1 - 1,5 ч.
9.29. На загрунтованную поверхность наносят разливом и разравнивают слой покрывного состава толщиной до 2 мм, на который накладывают армирующий слой, и укатывают перфорированным металлическим катком для пропитки слоя и удаления воздушных пузырей.
Следующие армирующие слои накладывают после отвердения предыдущих слоев (не ранее чем через 24 ч) при температуре 18 °C в указанной последовательности.
9.30. На верхний армирующий слой наносят краскопультом лакокрасочное покрытие (грунтовка по ГОСТ 9070-75).
9.31. Контроль качества осуществляют визуальным осмотром и с помощью электрического дефектоскопа ЭД-4.
9.32. Испытание и ввод в эксплуатацию отремонтированного бака должны осуществляться не ранее семи суток после окончания ремонта.
9.33. Контроль качества сборочных и сварочных работ при ремонте баков проводится в соответствии с требованиями СНиП III-18-75 [10], СНиП 3.03.01-87 [13].
9.34. Контроль выполненных работ осуществляют:
а) внешним осмотром мест и элементов исправления в процессе сборки, сварки баков с измерением сварных швов;
б) испытанием швов на герметичность;
в) проверкой сварных соединений рентгено- и гамма - просвечиванием или другими физическими методами;
г) окончательным испытанием бака на прочность, устойчивость и герметичность.
9.35. Наружному осмотру подвергаются 100% всех сварных соединений, выполненных при ремонтных работах.
Сварные соединения по внешнему виду должны удовлетворять требованиям ГОСТ 8713-79, ГОСТ 5264-80, СНиП III-18-75 [10], СНиП 3.03.01-87 [13].
9.36. Все сварные соединения, выполненные в период ремонтных работ, подвергаются 100%-ному контролю на герметичность вакуум - методом или керосиновой пробой.
9.37. Сварные стыковые и нахлесточные соединения стенки, сваренные сплошным швом с наружной стороны и прерывистым с внутренней, проверяют на герметичность путем обильного смачивания их керосином. Контролируемую сторону шва очищают от грязи и ржавчины и окрашивают водной суспензией мела. Окрашенная поверхность должна просохнуть.
Шов смачивают керосином посредством опрыскивания не менее двух раз струей под давлением из краскопульта, бачка керосинореза или паяльной лампы. Допускается швы протирать два - три раза тряпкой, обильно смоченной керосином.
Сварные соединения стенки с днищем проверяют на герметичность вакуум - камерой или керосином. В последнем случае сварное соединение с внутренней стороны бака окрашивается водной суспензией мела или каолина и после ее высыхания сварные соединения с наружной стороны опрыскивают керосином.
9.38. Отремонтированные участки сварных стыковых соединений окраек днища и вертикальных стыковых соединений первого пояса и 50% соединений второго, третьего и четвертого поясов (преимущественно в местах пересечений этих соединений с горизонтальными) баков вместимостью 2000 куб. м и более подвергаются контролю (рентгено- или радиографией). Оценка качества сварных соединений по данным просвечивания осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ 7512-82 "Швы сварных соединений. Методы контроля просвечиванием проникающими излучениями".
9.39. Если при просвечивании будут обнаружены недопустимые дефекты, то необходимо выявить границы дефектного участка путем дополнительного контроля вблизи мест с выявленными дефектами. Если при дополнительном контроле будут также обнаружены недопустимые дефекты, то контролю подвергаются все сварные соединения.
Выявленные дефектные сварные соединения или их участки должны быть исправлены и вновь проварены.
9.40. Окончательные испытания бака на прочность, устойчивость и герметичность проводят при проведении среднего или капитального ремонта основания, днища, окрайков, стенки, покрытия и анкерных устройств (за исключением работ по герметизации и устранению мелких дефектов отдельных мест кровли, днища и верхних поясов, стенки).
9.41. В процессе испытания ведется наблюдение за появлением возможных дефектов в отремонтированных местах (в стыковых соединениях стенки, сопряжении стенки с днищем и других ответственных соединениях).
Если в процессе испытания по истечении 24 ч на поверхности стенки бака или по краям днища не появятся течи и если уровень не будет снижаться, то бак считается выдержавшим гидравлическое испытание.
9.42. После окончания гидравлического испытания бака и спуска воды для проверки качества отремонтированного основания (равномерность осадки) проводится нивелирная съемка по периметру бака не менее чем в восьми точках и не реже чем через 6 м.
9.43. Контроль геометрической формы стенки после исправления значительных выпучин и вмятин осуществляется путем измерения отклонения середины и верха каждого пояса по отношению к вертикали, проведенной из нижней точки первого пояса в местах исправлений. Измерения отклонений стенки бака от вертикали при наполнении его до расчетного уровня проводят по отвесу, геодезическими и другими способами.
9.44. После выполнения комплекса окончательных испытаний и при отсутствии дефектов в виде свищей, трещин, вмятин или значительных деформаций, превышающих допустимые согласно СНиП III-18-75 [10], СНиП 3.03.01-87 [13], испытание считается законченным и в установленном порядке составляется акт о сдаче бака в эксплуатацию после ремонта.
9.45. Бак принимается в эксплуатацию после ремонта (при выполнении ремонта подрядной организацией) комиссией с участием представителей организации, осуществляющей его ремонт.
9.46. Бак после ремонтных работ принимают на основе дефектной ведомости и проектно - сметной документации с приложением актов на работы, выполненные при ремонте, согласно п. п. 2.2.4 и 2.2.12 настоящей Инструкции.
