ОБМУРОВОЧНЫЕ РАБОТЫ
Общие сведения Работы по обмуровке водяных и паровых котлов представляют собой специальный раздел печных работ. Обмуровкой называется футляр-оболочка, устраиваемая вокруг тела металлического котла. Эта оболочка выполняет два назначения: во-первых, в ней располагаются дымообороты для продуктов горения, которые нагревают содержащуюся в котле воду; во-вторых, обмуровка является защитной изоляцией. Простейшим примером обмуровки могут служить кирпичные массивы, выкладываемые при установке небольших котлов для приготовления горячей воды в прачечных. Многообразные и сложные обмуровочные работы выполняют специалисты печники-обмуровщики. Обмуровку водяных и паровых котлов для приготовления горячей воды и для отопления отдельных зданий и работы по сооружению дымовых отводящих каналов выполняют мастера печного дела. Отопительные котлы бывают чугунные и стальные. Чугунные собираются из отдельных элементов, отлитых из чугуна, а стальные изготовляются из листовой стали и привозятся на место установки в готовом виде. Чугунный котел не нуждается в какой-либо дополнительной обмуровке. При его установке надо сделать горизонтальные дымовые каналы—борова к трубе или стенному дымовому каналу. Борова (рис. 126)
прокладывают в земле, при нижнем отводе дыма, или над полом, при боковом дымоотводе. Нижний отвод дымовых тазов — из под котла — является более рациональным. Он обеспечивает равномерный нагрев секций, смываемых тазами. При боковом отводе секции, расположенные ближе к боковому отверстию, будут нагреваться сильнее. Кроме того, подземное расположение боровов удобно и тем, что при этом не используется площадь пола котельного помещения. Однако для нижнего отвода необходим сухой грунт. При нижнем отводе дыма под котлом, по всей его длине, выкладывается кирпичный массив в виде короба со скошенными боковыми стенками. Каждый котел снабжается дымовой задвижкой, установленной на дымоходе. Задвижка, для удобства управления, соединяется с тросом, перекинутым через блок у потолка помещения, с противовесом на конце. Для очистки золы и сажи из под котла и из боровов устанавливаются прочистные люки с крышками (иногда люки заделываются кирпичом). Чистка газоходов самого котла производится специальными щетками-ершами (они делаются из стальной проволоки и напоминают ерши для чистки ламповых стекол). Для чугунных секционных котлов не делают спецыальных оснований. Основанием, при нижнем отводе дыма, служит сборный дымовой миссии под котлом; при верхнем боковом отводе дыма котел устанавливается на бетонный слой по щебенчатой подготовке. По бетонному слою выкладывается один ряд кирпича плашмя. Чугуные с е к ц и о н н ы е к о т л ы новых типов; на их изготовление расходуется меньше металла, они создают лучшие условия для сжигания топлива, зато требуют для своей установки большего объема обмуровочных работ. Котел Ревокатова (рис.127)
работает на принудительном дутье, т. е. воздух подается под колосниковые решетки для усиления тяги и улучшения процесса горения вентиляторами. Каналы для подвода воздуха к котлу от вентилятора расположены под полом. Вся обмуровка котла имеет металлический каркас 2 (из уголковой стали). Чистка внутренних опускных каналов котла производится через верхние и фронтовые прочистные отверстия 3, закрывающиеся крышками. Для очистки боровов делаются прочистные люки. Чугунные котлы могут служить и для приготовления пара, низкого давления. При этом в выполнении обмуровочных работ ничего не меняется. Стальные жар о тру б ные котлы представляют собой барабаны диаметром 2—2,4 м, сделанные из листовой стали, листы которой соединяются или на заклёпках или свариваются. Стальные котлы по своим размерам (особенно по длине) значительно превосходят чугунные и достигают 12 и более метров. Внутри цилиндра проходят две (Ланкаширский котел) или одна (Корнваллийский котел) жаровые трубы, по которым движутся горячие газы. На рис. 128
показан общий вид жаротрубного котла с одной трубой. Топливник расположен в переднем конце жаровой трубы; с фронта жаровая труба снабжается топочной дверцей. Для образования топливника, поперек нижней половины трубы, выкладывается кирпичная стенка-порог, в которую упирается колосниковая решетка. Под колосниковой решеткой делается зольник с дверцей. Барабан котла устанавливается на подготовленный фундамент при помощи специальных чугунных стоек-опор. Чтобы обеспечить возможность температурного удлинения стального цилиндра котла, все опоры, кроме одной, делают подвижными, а в местах соприкосновения стенок котла с обмуровкой прокладывают листовой асбест. На рис, 129
показан жаротрубный водяной котел в обмуровке. На продольном разрезе указаны порог 3, поддерживающий колосниковую решетку 2, видны топочная и поддувальная дверцы. Газы идут из топливника по жаровой трубе 1, доходят но камеры 4 и, благодаря наличию поперечной стенки в камере и верхней продольной перегородки, поворачивают налево и идут между телом котла и обмуровкой обратно к переднему фронту, омыла я левую половину цилиндра; дойдя до передней части, газы нижним отверстием в опорной выкладке попадают в правую пазуху, между котлом и обмуровкой (разрезы Ж-3 и А -Б),и, омывая правую половину, уходят снова вдоль котла к тыловой его части и через открытую задвижку (шибер) (разрез Д-Е) направляются в боров. Кладка обмуровки котла состоит из огнеупорного кирпича (обращена в сторону газоходов) и из обычного кирпича (внешние массивы стен). Над котлом кладка ведется в виде циркульного свода. Стены обмуровки и задняя опорная стенка, на которую опирается барабан котла, лежат на ленточных сплошных фундаментах. Пространство между анодом обмуровки над котлом и верхним покрытием засыпается шлаком и другими сыпучими теплоизоляционными материалами. Обмуровка заключается в каркас из стального уголка. В паровых жаротрубных котлах верхняя часть барабана котла (паровое пространство) не должна омываться горячими газами во избежание прогара, поэтому боковые пазухи II и III (в верхней части) закладываются наглухо. Котел лучше всего работает на жидком топливе и на каменном угле. Для сжигания местных видов топлива приходится присоединять к котлу выносную топку. Объем обмуровочных работ в стальных котлах даже приведенного простого типа довольно значителен и требует много времени и материалов. Обмуровка делается по чертежам. Первые (по ходу газов) дымоходы и задняя камера должны обмуровываться огнеупорным кирпичом более высокого качества, так как по ним проходят наиболее нагретые газы. Огнеупорный свод над котлом надо покрывать разгрузочным сводом из обычного кирпича.
2. Основные требования, предъявляемые к обмуровке.
Обмуровка должна быть герметически плотной. В местах, где нужна огнеупорная кладка, применяют шамотный кирпич. Весь кирпич, идущий на ответственные места обмуровки, сортируется для правильного его распределения по отдельным видам работ. Кирпич с отбитыми кромками в ответственную кладку применять нельзя. Неровные поверхности не дадут тонкого шва, а он является обязательным. Чтобы добиться тонкошовной кладки, кирпичи для каждого ряда проверяют шаблоном (рис. 130).
Раствор для обмуровочных работ надо готовить особенно тщательно. Для шамотного кирпича раствор делается из смеси огнеупорной глины и шамотного порошка. Примерное содержание в процентах принимается: глина-огнеупорная от 20 до 40%, шамотный порошок 80—60%. Количество шамота зависит от свойств применяемой глины. Чем жирнее глина, тем больше надо добавлять шамотного порошка. Нельзя добавлять к огнеупорной глине простой песок или поваренную соль, как это иногда делают печники, Особенно тщательная кладка, например, сводов и арок из огнеупорного кирпича требует толщины шва не более 1 мм. Тщательная кладка (пяты и арки сводов) выполняется с толщиной шва не более 2 мм. При обычной кладке толщина шва может быть 3 мм. Отсюда ясно, как тщательно должен быть приготовлен шамот. Помол его должен быть до 2 мм для обычной кладки, до 0,75 мм для особо тщательной. Для особо тщательной кладки следует применять жидкие растворы; тщательная кладка требует работы с полугустым раствором; обычная кладка ведется с раствором густоты сметаны. Применять грязную воду, что часто имеет место на строительстве, или готовить огнеупорный раствор в ящиках с остатками известкового раствора не разрешается. Для приготовления огнеупорных растворов надо иметь отдельные ящики. Для кладки боровов применяют обычный красный кирпич на глиняном растворе. Наружные стены обмуровки также выкладываются из обыкновенного кирпича. Кладка в малопрогреваемых местах ведется на известковом и сложном растворах, если есть грунтовые воды. Фундаменты под обмуровку могут выполняться из естественных камней на сложном растворе или, при сухих грунтах, из кирпича; применяются также и бетонные основания. При кладке облицовки применяют раствор 1:2:5 (одна часть цемента, две—извести и пять—песка); для фундаментов—1 : 2 : 3 или 1 :2:4; при обмуровках с тяжелым весом применяют цементные растворы 1 : 3 (одна часть цемента, три части песка) или 1 :4. При изготовлении бетонных фундаментов лучшим по составу считается бетон из гранитного щебня и кварцевого песка (одна часть цемента, три—песка и шесть—гранитного щебня). Основные правила, которые необходимо помнить печнику-обмуровщику при кладке стен обмуровки: 1. Кладку нового ряда можно начинать только после полного окончания предыдущего. 2. Перед кладкой обязательно производить наверстку, т. е. предварительно подбирать и пригонять кирпичи насухо и уже после этого класть их на раствор. Наружные части стены выполнять так, чтобы целые углы и правильные кромки укладываемого кирпича приходились с наружной стороны. 3. Следить за перевязкой швов, т. е. в ½ кирпича, допуская перевязку в ¼ как исключение. 4. Не применять битый кирпич. 5. Швы каждого ряда заливать жидким растворам, чтобы обеспечить газонепроницаемость стены. 6. Соблюдать строгую перевязку как огнеупорной футеровки, так и в облицовочной части. На рис. 131
показаны примеры кладки и перевязки стен разной толщины. 7. Правильность каждого уложенного ряда проверять по уровню, вертикальность: стен отвесам. 8. При перерыве или прекращении кладки обрывать ее штробой (уступами) в разных рядах, а не вертикально. 9. При обмуровке малых котлов можно применять способ крестовой перевязки, но с обязательной вмазкой клямеров (крючьев). 10. Уплотняя шов, постукивать но огнеупорному кирпичу деревянным молотком (см, рис. 130), но не сильно, во избежание поломки или трещин. Кладка стен обмуровки для чугунных и особенно для стальных котлов большого размера выполняется при помощи обноски из досок. На обноске наносятся основные размеры стен обмуровки в строгом соответствии с чертежами. Размеры отмечаются зарубками, по средней линии фундамента забиваются гвозди. Натянув по забитым гвоздям тонкую веревку (лучше мягкую проволоку), получают продольную ось будущей обмуровки. Натяжением второй проволоки перпендикулярно первой находят главную поперечную ось обмуровки. По двум основным осям определяют стены обмуровки (проверяя по чертежу) и стены топливника. Между футеровкой и кладкой наружной облицовочной части стен оставляют небольшую воздушную прослойку—щель. Эта щель при кладке всыпается каким-либо нетеплопроводным материалом: молотым шлаком, инфузорной землей и т, п. Особенно тщательно следует вести кладку огнеупорных частей топливника, укладывая кирпичи впритирку, чтобы швы были наименьшей толщины. В стенах больших топливников не обходимо оставлять температурные швы (щели) для свободного расширения кирпичной кладки, швы закладываются асбестовым шнуром (рис, 132).
Обмуровку топливника надо начинать с нижней части зольниковой камеры, затем выкладывать боковые, заднюю и переднюю стенки. Кладка сводов и арок в обмуровке должна выполняться особенно тщательно, так как размеры сводов и нагрузка на них значительно больше, чем у печей. Кроме того, часто делаются своды в два оката, т. е. двухслойные (для большей надежности на случай прогорания). Наружная отделка стен обмуровки производится несколькими способами. Небольшие котлы оштукатуривают или обмазывают. Кладка стен ведется в пустошовку. В раствор 1:4 (1 часть глины и 4 части песка) добавляют до ½ части цемента. Сначала смесь перемешивают в сухом виде, а затем добавляют теплую воду и снова перемешивают. Если при кладке швы не оставлены пустыми, то для лучшего укрепления слоя штукатурки на стене кладку надо смочить раствором (на 1 ведро ¾ жидкого стекла и ¼ теплой воды). Толщина слоя штукатурки должна быть не более 3—5 мм. Оштукатуривать можно лишь через месяц после эксплуатации обмуровки и в нагретом состоянии. Штукатурный слой можно побелить или окрасить. Если наружная поверхность стен обмуровки выполнена тщательно, то она и без всякой отделки имеет аккуратный вид. Мощные котлы иногда снабжаются наружной обшивкой из стальных листов. Сушка обмуровки. По окончании обмуровочных работ весь массив кладки должен быть хорошо просушен. Сушка производится после того, как все дымоходы будут очищены от посторонних предметов, мусора и щебня, а прочистные отверстия и смотровые люки плотно закрыты. Естественная просушка ведётся при открытых топочных, поддувальных дверцах и дымовых задвижках на естественной тяге в течении нескольких дней. Огненная сушка должна вестись на слабом огне с открытыми топочными дверцами, с постепенным нагревом кладки и под техническим надзором. Следует помнить, что поспешная неорганизованная сушка обмуровки с сильным начальным разогревом топливника и дымооборотов может испортить всю работу, а из-за неравномерности нагрева в кладке появятся трещины. Кладка боровов ведется из обычного кирпича и не представляет особых трудностей. Подпольные борова надо хорошо заизолировать (от грунтовых вод). Для этого нижнюю часть борова делают из бетона; под котельной закладывают трубы с отверстиями в стенках для просушки грунта. По трубам грунтовые воды отводятся в канализацию. Перекрытие борова делается в виде свода. Для кладки свода используется передвижная опалубка. время. Если температура помещения ниже нуля, то применять можно только подогретые материалы и растворы. Кирпич должен иметь температуру не меньше чем +6°, растворы — до +40°. Кирпич и раствор подаются к месту работы с таким расчетом, чтобы их хватило на 20—30 мин. Кирпич (огнеупорный) должен быть сухим. Сушить обмуровку надо особенно тщательно. Естественная сушка занимает 10—12 дней. Ремонт обмуровки. Обмуровку необходимо периодически осматривать и устранять мелкие дефекты: заделывать трещины, вставлять и замазывать выпавшие кирпичи. Если трещины снова появились или они глубоки (рис. 133),
надо сделать «маяки», т. е, на обе стороны кладки через трещину наложить полоски из алебастра или гипса; за «маяками» надо постоянно наблюдать. Хрупкие «маяки» легко лопаются и сигнализируют о росте трещины. Причиной глубоких трещин могут быть поспешная сушка обмуровки, неправильная кладка фундаментов или стен обмуровки. Глубина залегания трещин определяется свечой (пламя при сквозной трещине будет засасываться вместе с током воздуха внутрь обмуровки). Обнаружить мелкие трещины можно, закрыв ненадолго дымовой шибер во время работы котла. Дым начнет появляться через все сквозные щели и трещины. Причиной порчи фундамента могут быть и грунтовые воды, за появлением которых и своевременным отводом необходимо внимательно следить. К числу неправильностей кладки, вызывающих появление больших сквозных трещин, а иногда и отслаивание ее, следует отнести невнимательное отношение к перевязке швов (см. рис. 133). Неправильность сопряжения углов и выкладка рядов ложками так же может привести к расслаиванию кладки и отходу слоя футеровки под давлением веса. Наиболее трудными и требующими много времени являются работы по перекладке обвалившихся сводов и арок. Поэтому своды в два оката оказываются более удобными. Крупный ремонт обмуровки является обычно, следствием некачественной кладки. Мастер, ведущий обмуровочные работы, должен быть требовательным к материалам, из которых ведется обмуровка и к качеству своей собственной работы. Кладка фундаментов под насосы и вентиляторы. В последнее время фундаменты под различное оборудование котельных: насосы, вентиляторы, дымососы и т. п. делаются из бетона или железобетона. Фундаменты представляют собой сплошные массивы, заглубляемые в землю на большую часть своей высоты. Готовятся фундаменты по специальным чертежам, где показаны размеры (массива) фундамента, его заглубление в землю и размещение в верхней его плоскости гнезд (пустот) для закрепления болтов, на которых будет крепиться плита, несущая насос или салазки электромотора и т. п. Бетонные фундаменты изготовляются в опалубке из досок. Она устанавливается в вырытый по форме фундамента приямок. Дно приямка трамбуется щебнем, на который насыпается слой песка в 10—12 см. Опалубочный ящик устанавливается с прозором от стенок приямка, который после схватывания раствора засыпается песком. В тело фундамента вставляются пробки (из досок или брусков). Затем, при схватывании раствора, пробки вынимаются. Эти пустые гнезда служат для крепежных болтов. Плита насоса своими сквозными отверстиями устанавливается на отверстия гнезд, в которые (на растворе) погружаются крепежные болты. После этого плита снимается, раствору в гнёздах дают возможность схватиться с фундаментом и болтами, Болты в нижней своей части расширены; на верхнюю часть болта нанесена резьба, на которую потом (во время установки плиты) надеваются шайбы и завинчиваются крепежные гайки. Кладка кирпичного фундамента ведется на цементном растворе, рядами, с перевязкой швов. Пробки устанавливаются по ходу работы. Крепежные болты ставятся на цементе, Кирпичные фундаменты можно устраивать только в сухих грунтах. Фундамент, выступающий над уровнем пола, можно оштукатурить или отделать расшивкой швов.
3. Методы организации рабочего места.
Звено состоит из двух печников и одного подсобного рабочего. Подсобный рабочий может обслуживать и вторую пару печников, если они работают вблизи. Приготовление раствора, сортировка кирпичей и их транспортировка к месту работы производятся заранее другими рабочими. Раствор доставляется с запасом на 3—4 часа работы. Отсортированный кирпич складывается в рамках—по 6 шт. в каждой. Трехчетверки, половинки и тесаные кирпичи, а также огнеупорный кирпич заготавливаются заранее и складываются в отдельные штабели, чтобы их можно было быстро подать мастеру. Вся гарнитура к печам доставляется в готовом для установки виде (дверцы и задвижки должны быть снабжены лапками, рычагами и т. п.). Хорошая организация рабочего места обеспечивает печнику наиболее удобную расстановку материалов, инструмента и подсобного оборудования, чтобы он бесцельно не тратил время и силы на повторные операции и излишние движения. Порядок организации рабочего места зависит, главным образом от того как расположена складываемая печь. Кладка печи у стенок, порядок размещения материалом и приспособлений показан на рис. 134.
С обеих боковых сторон выкладываемой печи 1 на расстоянии 60 см расположены рабочие Скамейки. На них размещены рамка с кирпичами 2, ящик раствора 3 и ведро. Все предметы всегда должны быть расположены одинаково с таким расчетом, чтобы печник, стоящий лицом к боковой стенке, делая пол-оборота вправо, имел впереди под рукой готовые кирпичи и несколько позади—ведро с водой. На расстоянии 40 см от передней стенки печи сложены отобранные трехчетверки и половники 5, а также рамки с огнеупорным кирпичом. За ними расположен весь запас кирпича 6 и деревянный ящик 7 для замочки его. Запас готовой глины 8 находится у стены, позади одной из рабочих скамеек. Рамка с чертежом 9 подвешивается на стенной гвоздь в удобном месте, в частности у задней стенки печи, и по мере хода работы (перевешивается выше. Рабочая полоса занимает около 1 м вдоль стенок печи. Чтобы подсобный рабочий мог свободно двигаться, следует оставить проход (50—60 см) вокруг рабочего места печника. Подмости устанавливаются по мере возвышения кладки, по бокам печи. Когда печник работает на полу или делает первое подмащивание, скамейки находятся на своём месте, при втором подмащивании — скамейки убираются, и подсобный рабочий подает рамки на подмости. Рамки с огнеупорным кирпичом ставятся на пол в 50 см от передней стенки печи. Рядом складывают половинки кирпича и заранее, заготовленные изразцы. Если печь будет отапливать два помещения, разделенных перегородкой, то эта перегородка разделяет и печников, ведущих кладку. Для удобства ведения работ каждый из печников снабжается ящиком для замачивания кирпича и ящиком для раствора. Запас кирпича делается по обе стороны перегородки, чтобы каждому печнику было удобно им пользоваться. Кладка кухонного о ч а га ведется одним речником и подсобным рабочим. Пол на месте установки очага надо обить кровельной сталью по войлоку, пропитанному глиняным раствором, или по листовому асбесту. Если плита каркасная, то сначала надо установить каркас, а, затем приступить к кладке, начиная ее с топливника. В облицовочных листах должны быть вырезаны отверстия для дверок и прочисток. Оборудование—духовой шкаф, водогрейная коробка—устанавливается но поду кладки. Если надо установить плиту заводского изготовления, то печник выполняет только внутреннюю кирпичную кладку, руководствуясь чертежом. Кладка каркасных отопительных печей ведется, одним печником и подсобным рабочим. Скамейка заменена столом на рабочем месте печника, возводящего каркасную печь. Стол необходим для раскройки асбофанерных листов облицовки (вместо стальных). На нем так же устанавливаются рамки с кирпичом, ящик с глиной и ведро. Когда выкладывается верхняя половина, то рабочий стол приставляется к. продольной стенке печи, и печник ведет кладку, стоя на столе. Кладка печей в подвижной опалубке (рис. 135),
предложенная печником-новатором Терешиным, имеет то преимущество, что пользуясь шаблоном (в виде футляра из досок), не нужно тратить время на пригонку кирпича и проверку вертикальности кладки отвесом. Кладка печи ведется в опалубке, представляющей собой ящик без крышки и дна. Изготовляется он из досок, толщиной 25 мм; высота ящика 50 см, внутренние размеры делаются в соответствии с наружными размерами выкладываемой печи. Вначале ящик, с хорошо оструганными внутренними стенками, устанавливается на основании и в нем выкладываются нижние ряды кладки печи. Ящик служит шаблонам и позволяет класть кирпичи вплотную к его стенкам. Затем шаблон-ящик передвигают вверх на 50 см, и кладку доводят до высоты в 1 м. Продолжение кладки производится со скамей (до высоты в 1,5 ж). После этого кладка ведется с подмостей до высоты в 2,1 м. Затем опалубка снова переставляется выше, а работа производится со скамей, устанавливаемых на подмости до окончательной высоты. Чтобы подавать материалы к подмостям, приставляются небольшие лестницы-стремянки. На рисунке показаны первый этап работы — с полу и последний — со скамей, установленных на подмости. Кладка с направляющими шнурками (рис.136).
Этот способ заключается в том, что после проверки первых рядом кладки от потолка помещения к полу натягивают шнуры. Натягивать шнуры должны двое рабочих. Один с подмостей спускает бичеву с веском и, к потолку, провешивает все. четыре угла печи и отмечает точки установки шнура гвоздями (длиной около 15 см). Второй печник, находящийся внизу, поддерживает весок и помогает верхнему определить четыре точки, соответствующие нижним углам кладки. Инвентарный шаблон, предложенный мастером Терешиным (см. рис. 136), ускоряет работы по устройству горизонтальных разделок. Шаблон изготовляется из досок. Он состоит из двух соединенных крючками половин, имеющих ручки для удобства установки. Когда кладка закончена, крючки откидываются и шаблон снимается. Кладку отопительных печей высотой в 32—34 ряда удобнее вести с трех уровней. До высоты 16 рядов ее производят с пола. До 29-го ряда кладку производят с подмостей, выкладывая последние ряды, печник стоит на высоте— 1,5 м над уровнем пола.
4, Организация рабочего места обмуровщика. Обмуровочные работы ведет звено из двух человек. К одному или двум звеньям прикрепляется один подсобный рабочий. Когда объем обмуровочных работ большой (несколько стальных жаротрубных котлов) вполне рационально подавать материалы транспортером. Схема рабочего места показана на рис. 137.
Обмуровщики стоят по разные стороны возводимой стенки; место каждого снабжено ящиком для раствора 1; ведром для воды 2; ушатом 3 и запасом кирпичей 4. По мере повышения уровня кладки с обеих сторон ставят подмости. Печник должен помнить, что если кладка печей производится, в основном вручную, без инструмента, то обмуровочные работы необходимо вести с кельмой-мастерком. При больших объемах работ следует использовать малую механизацию. Так, например, готовить раствор в растворомешалках, кирпич подтёсывать не вручную, а на специальных шлифовальных станках или корборундовых кругах.
