Мощные паровые котлы ТЭС изготавливают с герметичной топкой, работающей под наддувом. Поверхности нагрева таких котлов формируются из плавниковых труб. Сварку стыковых швов плавниковых труб выполняют комбинированным способом. Для регулирования величины зазоров в стыках труб свариваемых панелей сначала  сваривают стыки труб с меньшими зазорами, затем с большими. Сварку целесообразно поручать одновременно двум сварщикам. Допускается, чтобы сварку стыков выполнял  и один сварщик. В этом случае сварщик должен сварить с одной стороны панели не более четырех стыков, затем заварить вторую половину периметра каждого из  четырех стыков. Далее сварка выполняется в такой же последовательности с другой стороны панели и т.д.

Продольные швы панелей между собой должны выполнять дуговой сваркой одновременно два—четыре сварщика обратноступенчатым способом. Сварка продольных швов  производится, как правило, с двух сторон с обеспечением провара на всю толщину плавника.

Независимо от марки сталей плавниковых труб сварку следует осуществлять электродами УОНИ-13/55, ТМУ-21, ЦУ-5 диаметрами 2,5—4 мм.

Приварка уплотнительных накладок в районе кольцевых швов труб выполняется угловым швом катетом 5—6 мм в последовательности, указанной на рис. 21. Электроды  должны быть диаметром не более 3 мм, что уменьшает опасность сквозного проплавления стенки трубы. Ш»

Приварка труб (штуцеров) к барабанам и коллекторам

Иногда при монтаже ТЭС производится бесштуцерная приварка труб поверхностей нагрева к барабанам или коллекторам.

При монтаже котлов малой мощности выполняется приварка труб к барабанам из углеродистых сталей 15К, 20К, 22К и низколегированных сталей 16ГС и 16ГНМ. Толщина  стенок барабана не превышает 40 мм. К барабанам приваривают трубы диаметрами 60, 89 мм с толщиной стенки 3—4 мм.

Бесштуцерная приварка труб к коллекторам производится при монтаже водяных экономайзеров котлов разной мощности, а также к коллекторам из углеродистых и  низколегированных сталей.

Приварка труб и штуцеров к коллекторам, барабанам и паропроводам производится угловым швом. Характерным для угловых  соединений является конструктивный непровар, который, будучи концентратором напряжений, может стать очагом образования трещин и привести к возникновению  свищей или отрыву трубы (штуцера). В большинстве случаев свищи возникают в сварных стыках водяных экономайзеров, работающих в условиях пульсирующих нагрузок.

Все это указывает на то, что сборку и сварочные работы таких соединений необходимо выполнять особенно тщательно, тем более что до настоящего времени не разработана  надежная методика их контроля.

Труба при сборке соединения не должна доводиться до упора (между торцом трубы и уступом в очке следует иметь зазор 1 — 1.5 мм). Должен быть также зазор между  трубой и стенками очка. Эти условия сборки обеспечивают свободу перемещений нагреваемых участков трубы (штуцера) во время сварки. Не следует приваривать  трубы (штуцера) к барабану с двух сторон (снаружи и изнутри), так как это может вызвать появление трещин в швах. Из этих же соображений не рекомендуется  обваривать завальцованные соединения.

Для сварки следует применять электроды с основным покрытием: ЦУ-5, УОНИ 13/55, ТМУ-21У - для приварки труб из углеродистых и кремне марганцовистых сталей и  ЦЛ-39, ТМЛ-1У — для хромомолибденовых.

Рекомендуется следующая последовательность сборочно-сварочных операций: зачищают до металлического блеска трубу (штуцер), поверхность коллектора (барабана) в месте наложения шва, а также очко на всю глубину; устанавливают трубу в очко, угольником проверяют перпендикулярность трубы к поверхности коллектора (барабана) и производят прихватку сварочным инвертором в двух точках; длина  прихватки 15—20 мм, высота 4 мм; производят подогрев коллектора (барабана) в месте приварки до температуры 100—150 °С в случае приварки труб к барабанам из стали 16ГС и 16ГНМ и до  температуры 250—300 °С при приварке штуцеров к трубам из сталей 12Х1МФи 15Х1М1Ф.

Трубы к барабанам приваривают только при положительной температуре окружающей среды; выполняют сварку угловых швов в два или три слоя с обязательным смещением "замков" и тщательной очисткой каждого слоя от шлака и брызг. Сварные швы  накладывают с неравными катетами: катет со стороны трубы должен быть больше толщины стенки трубы на 3 мм, катет К1 со стороны коллектора (барабана) —  больше на 5 мм.

Во избежание деформации барабана или коллектора и для уменьшения внутренних напряжений сварку следует чередовать по рядам, а в каждом ряду — с шагом не менее  6 труб.

После сварки труб или штуцеров в барабаны, коллекторы и трубопроводы термообработка не требуется. Приварное расположение слоев и валиков в разделке показано на рис. 23. При сварке вертикальных стыков труб высота каждого слоя (валика) по обычной технологии  равна 4—6 мм, ширина 20—25 мм.