Восстановление треснувшей чугунной крышки шаровой мельницы

Для ликвидации остановки энергоблока Томь-Усинской ГРЭС потребовалось восстановить крышку шаровой мельницы. Ни один из видов сварки по чугуну не смог бы надёжно устранить трещину длиной 1,7 метра — материал в ходе длительной эксплуатации насытился углеродом, что исключало классические методы. Этот случай — пример нашего адаптивного подхода. Мы взяли за основу технологию механической стежки, переработали её под специфику задачи и внедрили гибридное решение.

Задача

После разделки трещины, пробных швов и химического анализа стало ясно: сварка не восстановит узел. Исследование образца выявило критическое превышение углерода в чугуне. Из-за многолетней работы с углём материал перенасытился и потерял способность к надёжному соединению. Таким образом, нужен был иной метод. Он должен был решить две ключевые проблемы: остановить распространение трещины глубиной до 70 мм и восстановить несущую способность крышки, работающей под ударной нагрузкой.

Решение

Мы взяли за основу технологию «сшивания» металла и доработали ее под масштаб и специфику объекта. В основе решения — силовой каркас из стальных замков, который принимает основную нагрузку на разрыв.

1. Инженерный анализ и цифровое моделирование. На основе замеров построили 3D-модель зоны ремонта. Затем спроектировали систему усиленных замков нескольких типоразмеров в зависимости от места монтажа. Их изготовили на нашем стационарном производстве на станке с ЧПУ.

1. Подготовка на месте. Для точной разметки напечатали на 3D-принтере установочные шаблоны. Это позволило точно определить местоположение пазов.

1. Основные работы. После вывешивания мельницы и фиксации крышки последовательность операций была следующей:
    ◦ Остановка трещины: Её концы были засверлены и закрыты бобышками, чтобы предотвратить распространение.
    ◦ Мехобработка: Внутри барабана смонтировали мобильный фрезерный станок с ЧПУ, который выполнил пазы для замков.
    ◦ Сборка силового каркаса: Замки установили в пазы и зафиксировали болтами, создав внутренний армирующий пояс.

1. Комплексное усиление: Трещина была разделана как под сварку и заварена с обеих сторон для заполнения объема и противодействия нагрузкам на сжатие. Снаружи установили и прикрепили болтами усиливающую стальную накладку.

Результат

Крышка шаровой мельницы была восстановлена с полным сохранением геометрии и необходимой прочности. Оборудование было успешно сдано в эксплуатацию, что подтвердило правильность выбранного инженерного подхода.

Справка о заказчике: АО «Кузбассэнерго» — российская энергетическая компания, которая производит электроэнергию на тепловых электростанциях и принадлежит энергохолдингу «Сибирская генерирующая компания» (СГК). Компания объединяет крупные электростанции, в том числе Беловскую ГРЭС и Томь‑Усинскую ГРЭС, обеспечивающие значительную долю выработки электроэнергии в Кузбассе.