Контент
- 1 Что на самом деле вызывает утечку промышленного котла
- 2 Как устранить течь в котле: безопасная последовательность диагностики
- 3 Кластер утечек в промышленных котлах: распределение на местах
- 4 Сравнение методов ремонта: какое исправление подходит к какой утечке
- 5 Выбор сменного котла-утилизатора по технологическому положению
- 6 Материалы и детали конструкции, предотвращающие утечки еще до их возникновения
- 7 Ремонт или замена? Схема практического принятия решений
- 8 Предотвращение повторных утечек: химический состав, цикличность и интервалы проверок
- 9 Поиск запасных частей: производитель, изготовитель или местный поставщик.
- 10 Полевые заметки: пять ошибок, которые мы видим во время ремонта течи котла
- 11 Связанные ресурсы
Лужа под кожухом промышленного котла редко бывает просто проблемой сантехники. На котле-утилизаторе коксовых газов производительностью 60 т/ч появление воды вдоль шва корпуса обычно указывает на одно из трех: некачественный сварной шов между трубами и трубной решеткой, утонченную трубку экономайзера или просачивающуюся прокладку смотрового отверстия. Эти три неисправности выглядят почти одинаково с дорожки, и их устранение требует совершенно разных сумм денег и времени простоя.
Соблазн всегда один и тот же: что-нибудь подтянуть, оставить агрегат в рабочем состоянии и разобраться с ним во время следующего планового отключения. Именно так четырехчасовая работа по устранению протечки котла превращается в трехнедельный проект по замене с дополнительными производственными штрафами.
Итак, первый вывод. Остановитесь, изолируйте и определите местонахождение, прежде чем кто-либо прикоснется к гаечному ключу. В промышленных котлах и котлах-утилизаторах примерно две трети утечек со стороны воды происходят из небольшого, предсказуемого набора мест, и в каждом месте есть предпочтительный метод ремонта со своим допуском на задержку. Ниже рассказывается, что вызывает утечки, как их безопасно диагностировать, как сравниваются варианты ремонта по времени и стоимости, а также какие материалы и конструкции позволяют сохранить котел сухим в течение следующего десятилетия.
Прежде чем открывать один ящик с инструментами, определите источник утечки — метод ремонта определяется механизмом неисправности, а не тем, куда капает вода.
Что на самом деле вызывает утечку промышленного котла
Утечки в котле не случайны. Они группируются вокруг ограниченного числа механизмов, и каждый механизм оставляет на металле свой след. Если вы сможете назвать механизм, вы сможете спрогнозировать ремонт, время простоя и вероятность возвращения протечки на то же место в течение двенадцати месяцев.
Четыре семейства причин утечек
- Водная коррозия. Кислородная точечная коррозия в контуре питательной воды, кислотные или щелочные выбросы, а также коррозия под отложениями под окалиной – все это снижает давление изнутри. В результате питтинга образуются небольшие, глубокие, изолированные отверстия; Общая коррозия приводит к значительной потере стенки, которая обычно проявляется в ультразвуковых измерениях толщины задолго до появления воды.
- Деградация при возгорании. Дымовые газы ниже кислой точки росы откладывают серную кислоту на холодных металлических поверхностях, поэтому трубки экономайзера и воздухоподогревателя на холодном конце выходят из строя гораздо чаще, чем остальная часть контура. Другими механизмами, связанными с пожаром, являются эрозия золы возле сажедувов и ползучесть при высоких температурах в коллекторах пароперегревателя.
- Механическая и термическая усталость. Котел представляет собой сдержанную стальную конструкцию, которая увеличивается и сжимается при каждом изменении нагрузки. Трубы, кожухи, трубные решетки и коллекторы расширяются с разной скоростью, поэтому соединяющие их соединения накапливают циклическую нагрузку. Сварные опоры, соединения труб с трубными решетками и компенсационные элементы — это те места, где эта деформация в конечном итоге высвобождается, часто в виде трещины.
- Операционные экскурсии. Быстрые запуски, гидравлические удары, повторяющиеся отключения из-за избыточного давления и нестабильный уровень в бочке не приводят к прямым утечкам; они ускоряют все остальные механизмы в этом списке и могут превратить маргинальный сустав в негерметичный за одну смену.
| Место утечки | Наиболее вероятная основная причина | Первая проверка поля | Предпочтительный ремонт |
|---|---|---|---|
| Сварка трубы с трубной решеткой | Циклическое тепловое расширение, ограниченный сварной шов | Капиллярная проба, бороскоп сустава | Локальный ремонт сварных швов плюс снятие напряжений |
| Стенка трубки экономайзера или воздухоподогревателя | Кислотная коррозия точки росы, низкий pH питательной воды | Ультразвуковое исследование толщины стенок | Секция повторной трубы в коррозионностойком исполнении |
| Поверхность дымовой трубы возле сажедува | Эрозия золы, паровая резка | Визуальный осмотр во время отключения | Ремонт втулки или замена одной трубки |
| Прокладки люков и люков | Старая прокладка, неравномерный момент затяжки болтов, деформированное седло. | Заправка под низким давлением и совместное наблюдение | Новая прокладка с документированной последовательностью затяжки. |
| Фланцевые и болтовые соединения | Релаксация болта при термоциклировании | Тепловидение, пока устройство теплое | Повторно затяните в соответствии со спецификацией, добавьте пружинные шайбы. |
| Компенсаторы и корпус | Дифференциальное движение за пределами хода сильфона | Визуальное измерение хода и зазора | Перепроектировать элемент расширения |
| Коллекторы и продувочные трубопроводы | Ползучесть, эрозия-коррозия от влажного пара | Испытание на твердость, ультразвуковое картирование толщины | Замена коллектора или сегмента трубы |
Два быстрых способа сузить список. Сначала спросите, когда появится течь. Утечка, которая проявляется только при холодном запуске, является проблемой сустава, связанной с сокращением; утечка, которая увеличивается с увеличением нагрузки, обычно является коррозией или эрозией, вызванной потоком и температурой. Во-вторых, спросите, где выходит вода относительно газового тракта. Неисправности со стороны воды приводят к намоканию внешнего кожуха и изоляции, в то время как неисправности со стороны пожарной трубы часто проявляются в виде белого пара в дымоходе или повышения температуры дымовой трубы до того, как станет видна вода.
Большинство утечек в котлах являются симптомами несоответствия реальных условий эксплуатации материалу, конструкции расширения или водоподготовки, а не свидетельством того, что десять лет назад кто-то плохо сварил.
Как устранить течь в котле: безопасная последовательность диагностики
Ремонт протекающего котла начинается задолго до прибытия сварочного аппарата. Приведенная ниже последовательность действий — это та последовательность действий, которую мы рекомендуем командам по техническому обслуживанию станций, и она предназначена для защиты как экипажа, так и доказательств, которые подскажут вам, что на самом деле вышло из строя.
- Изолировать и заблокировать. Закройте и заглушите соединения главного пара, питательной воды и продувки, затем установите замки и бирки. Задокументируйте состояние с нулевой энергией; частично изолированный котел — самое опасное место на предприятии.
- Сбросьте давление и сливайте по контролируемой кривой. Слейте воду в атмосферу и дайте барабану остыть в соответствии с кривой производителя, а не наливайте холодную воду в горячий корпус. Неравномерное охлаждение может стать причиной следующей утечки, из-за которой вас вызовут обратно.
- Запишите историю эксплуатации. Экспортируйте или сфотографируйте уровень в барабане за последние две недели, проводимость питательной воды, pH, растворенный кислород, колебания нагрузки и температуру дымовых газов на выходе. Эти данные обычно идентифицируют механизм еще до того, как кто-либо взглянет на металл.
- Отделите утечки на границе давления от утечек без давления. Утечки со стороны пара, проникновения в корпус, линии отбора проб и отводы приборов представляют собой другую категорию ремонта, чем детали труб и корпусов, находящихся под давлением, и они имеют другие последствия для норм.
- Высушите участок и залейте жидкость под низким давлением. Гидростатическая заправка под низким давлением с вентилируемым корпусом делает небольшие утечки в соединениях видимыми без проведения полного испытания под давлением.
- Проведите неразрушающий контроль на подозрительном участке. Капиллярная краска для сварных швов, магнитные частицы для ферритных деталей под давлением, а также ультразвуковое картирование толщины в экономайзере и блоках подогревателя воздуха. Записывайте каждое показание с указанием его положения на сетке, чтобы при следующем опросе можно было сравнить подобное с подобным.
- Осмотрите изнутри, где позволяет геометрия. Бороскоп через барабан или вид с конца трубки часто выявляет питтинги, окалины или частично засоренную трубку, что объясняет картину истончения стенок.
- Классифицируйте утечку по порогу необходимости ремонта или замены. Толщина стенок, количество затронутых трубок, оставшийся расчетный срок службы и стоимость производственных потерь – все это влияет на это решение.
- Замкните цикл по химическому составу воды. Если причиной неисправности является коррозия, ремонт без химической коррекции просто сбрасывает часы. Измените программу лечения в том же порядке.
Примечание по гидростатическим испытаниям: любое испытание давлением выше расчетного должно соответствовать применимым нормам и собственной сертифицированной документации котла, а в котле-утилизаторе с присоединенным воздуховодом на стороне газа газовый тракт должен быть надежно изолирован и продут перед подачей воды. Сокращение этого угла — самый быстрый способ превратить задачу обслуживания в инцидент.
Последовательность диагностики — это не бумажная работа: эксплуатационные данные и карта толщины, которые вы собираете на третьем и шестом этапах, решают, продлится ли ремонт один год или пятнадцать.
Кластер утечек в промышленных котлах: распределение на местах
Когда записи о техническом обслуживании сортируются по местоположению, а не по дате, шаблон появляется почти сразу. Котлы представляют собой конструктивные узлы с ограниченным числом слабых мест, и эти слабые места ведут себя одинаково в самых разных отраслях. Коксовая батарея, агломашина и котел электростанции имеют разный химический состав дымовых газов и разные профили нагрузки, однако распределение их утечек удивительно похоже. Знание ожидаемого распределения меняет то, как вы храните запасные части, как вы составляете маршрут проверки и как вы инструктируете бригаду технического обслуживания перед отключением электроэнергии. На приведенной ниже диаграмме показано репрезентативное распределение мест утечек, о которых сообщалось в результате проверок промышленных котлов и котлов-утилизаторов; Отдельные установки будут различаться топливом, очисткой воды и рабочим циклом.
Зарегистрированные места утечек при проверках промышленных котлов (иллюстративное распределение, процент всех зарегистрированных утечек)
Первое, о чем говорит диаграмма, это то, что примерно треть всех утечек происходит в месте соединения трубы с трубной решеткой, которое является единственным местом в котле, где три разных материала с тремя разными скоростями расширения свариваются в одно герметичное соединение. Эта концентрация не является производственным дефектом; это естественное следствие циклической термической нагрузки на жесткое соединение.
Второй кластер, двадцать шесть процентов, охватывает трубки экономайзера и воздухоподогревателя. Эти компоненты находятся на холодном конце газового тракта, где температура поверхности металла падает ниже кислотной точки росы, поэтому котел, который сжигает серосодержащее топливо и работает с низкой температурой выходящего газа, всегда первым теряет экономайзер. Если на вашем заводе дважды за пять лет заменялись трубки экономайзера, проблема заключается в запасе температуры поверхности, а не в поставщике трубок.
Третья группа — прокладки, смотровые отверстия и фланцы — семнадцать процентов — вызывает наибольшее разочарование, поскольку ее почти полностью можно избежать. Эти утечки происходят из-за устаревшего эластомера, неравномерного момента затяжки болтов, деформированных седел и соединений, которые затягиваются на ощупь, а не по спецификации. Их дешево исправить по отдельности и дорого в совокупности, потому что каждое из них требует изоляции, восстановления и перезапуска.
Огневая эрозия вблизи сажедувов составляет двенадцать процентов. Картина здесь сильно локализована: эрозия идет по траектории паровой струи, поэтому повреждённые трубки обычно каждый раз представляют собой одни и те же три-четыре ряда. Изменение положения сажевых вентиляторов или изменение последовательности продувки между отключениями обычно существенно снижает это число.
На компенсаторы и обсадные трубы приходится семь процентов, а на коллекторы и продувочные трубопроводы — четыре процента. Это низкочастотные сбои с серьезными последствиями. Негерметичный компенсатор повреждает изоляцию и корпус, но редко угрожает границе давления, тогда как ползучее растрескивание в коллекторе может быть событием вынужденного простоя с длительным сроком замены поковки.
Если считать вместе, дистрибутив поддерживает простую стратегию обслуживания. Направьте большую часть своего бюджета на проверку соединений труб с трубными решетками, блоков экономайзера и болтовых соединений, поскольку на эти три области приходится семьдесят семь процентов риска. Оставшиеся усилия используйте для картирования толщины коллекторов и трубопроводов, где отказы редки, но серьезны.
Это также объясняет, почему общие советы по устранению протекающих котлов так часто разочаровывают. Установка, которая тратит время простоя на ремонт корпуса, в то время как температура на входе в экономайзер остается ниже точки росы, вернется к работе через восемнадцать месяцев. Распределение подскажет вам, где искать в первую очередь, а эксплуатационные данные подскажут, почему утечка выбрала именно это место.
На три области — соединения труб с трубными решетками, группы труб с холодным концом и болтовые соединения — приходится более трех четвертей всего риска утечек котла, поэтому они заслуживают большей части каждого бюджета на проверку.
Сравнение методов ремонта: какое исправление подходит к какой утечке
Как только механизм известен, варианты ремонта быстро сужаются. Приведенное ниже сравнение написано с точки зрения действующей установки, которой приходится выбирать между двухдневным ремонтом и шестинедельной заменой, и предполагает, что соблюдаются код котла и документация производителя.
| Метод | Лучше всего подходит для | Типичное время простоя | Относительная стоимость | Реальный срок службы |
|---|---|---|---|---|
| Локальный ремонт сварным швом | Изолированная трещина на месте приварки, небольшая ямка на толстой находящейся под давлением детали. | от 1 до 3 дней | Низкий | От 3 до 10 лет, если причина устранена |
| Затыкание трубок | Отдельные вышедшие из строя трубки, примерно до десяти процентов банка. | 1-2 дня | Низкий | Неопределенно, но производительность и баланс потока уменьшаются |
| рукава | Эрозионное или коррозионное повреждение на небольшой длине трубы | от 2 до 4 дней | Низкий to medium | от 2 до 6 лет |
| Раздел ретьюб | Множественные банкротства сосредоточены в одном банке | от 1 до 3 недель | Средний | от 8 до 15 лет |
| Полная замена трубного пучка | Массовая потеря стены или смена обязанностей | от 3 до 6 недель | Средний to high | 15 лет и более |
| Полная замена агрегата | Повреждение снаряда, барабана или жатки; долг больше не соответствует дизайну | От 2 до 6 месяцев, включая изготовление | Высокий | 20 лет или больше |
За этой таблицей скрываются три практических правила. Во-первых, закупорка – это мера по стабилизации, а не решение. Каждая засоренная труба уменьшает площадь теплопередачи и повышает температуру дымовых газов на выходе, что, в свою очередь, приближает оставшиеся трубы к точке росы. Подключите более десяти процентов банка, и вы эффективно перепроектируете котел, не занимаясь проектированием.
Во-вторых, сварочный ремонт длится только тогда, когда устранено препятствие, вызвавшее первоначальную трещину. В случае соединения трубы с трубной решеткой это означает проверку припуска на расширение, зазора между трубой и отверстием и термообработку после сварки. Ремонт, в котором игнорируются эти три пункта, обычно в течение года треснет на одном и том же пальце ноги.
В-третьих, об экономике ремонта следует судить по отпущенному теплу, а не по счету за ремонт. Негерметичный экономайзер, который засорен, а не заменен, повышает температуру дымовых газов на выходе, что увеличивает расход топлива каждый час работы котла. Если агрегат работает непрерывно, этот штраф может превысить стоимость соответствующей замены трубки в течение двух или трех сезонов эксплуатации.
Затыкание и сварка выигрывают время; только ремонт, устраняющий механическую или химическую причину утечки, обеспечивает надежность.
Выбор сменного котла-утилизатора по технологическому положению
Когда ремонт перестает иметь смысл, решение о замене зависит от того, где находится котел в процессе. Котлы-утилизаторы не являются взаимозаменяемыми продуктами; каждая конфигурация согласуется с источником газа, загрузкой пыли и температурным профилем. В полосе ниже перечислены конфигурации, которые чаще всего используются на углехимических, металлургических, энергетических и аммиачных заводах.
- Котел-утилизатор дымовых газов коксовой печи. Рекуперирует тепло дымовых газов коксовой батареи, обычно с высокой долей пыли и агрессивной кислой точкой росы. Требует тщательного контроля температуры холодного конца.
- Котел-утилизатор с кольцевым охладителем синтера. Служит для выхлопа охладителя агломерата, где газ горячий, пыльный и имеет переменный поток. Устойчивость к эрозии в первых рядах имеет большее значение, чем максимальная эффективность.
- Спекание основного дымохода котла-утилизатора. Устанавливается на главном дымоходе, с большим объемом газа и более низкой температурой, чем контур охладителя. Компоновка и перепад давления определяют дизайн.
- Котел-утилизатор с вращающейся печью. Работает с пыльным высокотемпературным газом из печи с вращающимся подом, где адгезия пыли и расстояние между трубками определяют интервалы очистки.
- Установка высокотемпературной утилизации дымовых газов с продувкой кислородом. Предназначен для процессов продувки кислородом, обогащенным или чистым кислородом, при высокой температуре газа и тяжелых условиях эксплуатации.
- Пакеты подогревателя воздуха и экономайзера. Нагрейте воздух для горения или питательную воду, используя остаточное тепло дымовых газов, и обычно компоненты заменяются после утечки на холодном конце.
Коксовая печь, котел-утилизатор дымовых газов Котёл-утилизатор дымовых газов коксовой печи — это высокоэффективное энергосберегающее устройство, специально разработанное для коксохимической промышленности. Целью проекта является восстановление и использование... Посмотреть продукт → По каждой из этих позиций задайте одни и те же четыре вопроса, прежде чем запрашивать расценки. Каковы расчетные расход газа и температурный диапазон на входе, включая режимы сбоя? Какова загрузка пыли и гранулометрический состав на входе? Каково содержание серы и влаги, а следовательно, и кислотная точка росы, определяющая минимальную температуру металла? И в каком диапазоне на самом деле работает завод, в отличие от паспортного диапазона?
Выбор поставщика имеет такое же значение, как и конфигурация. Котел-утилизатор представляет собой сосуд под давлением с поверхностью теплопередачи со стороны газа, поэтому производителю необходима квалификация котла и сосуда под давлением, а также практический опыт работы в конкретной среде пыли и коррозии. Поставщик, который производит теплообменники только для чистого газа, обычно занижает расстояние между трубками и продувку сажи, и первая утечка появится на втором году эксплуатации.
Прежде чем сравнивать цены, сопоставьте конфигурацию котла с технологическим положением, загрузкой пыли и кислотной точкой росы — ошибки конфигурации не могут быть исправлены скидкой.
Материалы и детали конструкции, предотвращающие утечки еще до их возникновения
Большая часть мер по предотвращению утечек в промышленном котле происходит на этапе чертежа, а не в мастерской по техническому обслуживанию. Большую часть работы выполняют три конструктивных решения: поддержание температуры металла выше точки росы кислоты, выбор конструкции соединения, допускающей дифференциальное расширение, и ограничение скорости газа в первых рядах труб.
Температурный запас холодного конца
Коррозия точки росы является доминирующим механизмом в экономайзерах и воздухоподогревателях. Инженерный ответ — документально подтвержденный запас между минимальной температурой металла и расчетной кислотной точкой росы, поддерживаемый во всем рабочем диапазоне, включая условия низкой нагрузки. Котел, который поддерживает этот запас при полной нагрузке, но падает ниже него при загрузке в сорок процентов, все равно выйдет из строя, только медленнее.
Проектирование труб и соединений
Там, где традиционные сварные соединения экономайзера сталкиваются с высокой температурой, высоким содержанием пыли и коррозионным конденсатом, паяные конструкции предлагают другой набор компромиссов. В экономайзере, паяном на основе никеля, используется полностью паяное соединение трубы с коллектором, которое устраняет длинный приварной выступ, который действует как инициатор трещин в соединениях с циклической нагрузкой, и обеспечивает более равномерный контакт между трубой и ребром. Присадочный металл выбирается из соображений коррозионной стойкости, а не из-за простоты сварки, а полученная поверхность устойчива к кислотному конденсату, который воздействует на холодный конец тракта дымовых газов.
Паяный экономайзер на основе никеля Паяный экономайзер на основе никеляs are advanced devices that significantly improve the economizer's corrosion resistance, wear resistance, ash accumulation resistance, an... Посмотреть продукт → Если требуется просто нагреть воздух для горения за счет остаточного тепла дымовых газов, то воздухоподогреватель является более экономичным выбором, при условии, что сохраняется температурный запас на холодном конце и можно очистить газовые каналы без демонтажа всей батареи. Выбор между ними должен осуществляться на основании анализа дымовых газов, а не порядка каталога оборудования.
Скорость газа и управление пылью
Эрозия масштабируется примерно пропорционально кубу скорости газа, поэтому первые ряды пыльного котла должны быть рассчитаны на более низкую скорость, чем остальная часть пакета. Расположение сажеобдувочного устройства также имеет значение: воздуходувка, которая в течение многих лет направляет пар на один и тот же ряд труб под одним и тем же углом, разрушит предсказуемую линию труб, а смена последовательности между отключениями является дешевым способом распределить износ.
Что касается воды, детали конструкции, которые предотвращают утечки, менее привлекательны, но не менее важны: правильные внутренние части барабана, чтобы избежать переноса пара, адекватная продувочная способность для контроля растворенных твердых веществ и деаэратор, который действительно удаляет кислород, а не тот, который просто присутствует в технологической схеме. Проблемы с водно-химическим составом проявляются на поверхности трубы спустя несколько месяцев, и к тому времени повреждение уже представляет собой локальную точечную коррозию.
Документированный температурный запас холодного конца и конструкция соединения, допускающая дифференциальное расширение, предотвращают больше утечек, чем может устранить любой режим технического обслуживания.
Ремонт или замена? Схема практического принятия решений
Решение должно приниматься по четырем цифрам: измеренная толщина стенки по сравнению с минимально необходимой, количество утечек в текущем периоде эксплуатации по сравнению с предыдущим, оставшийся расчетный срок службы деталей под давлением и стоимость одного дня простоя. Если эти числа указывают в разные стороны, используйте критерии ниже.
Кожухотрубный теплообменник Кожухотрубный теплообменник – это типичный и универсальный промышленный теплообменник. Его основная структура состоит из большой оболочки (сторона оболочки), в которой находится трубка... Посмотреть продукт → | Ремонт на месте, когда | Запланируйте замену, когда |
|---|---|
|
|
Расчет окупаемости стоит сделать правильно. Утечка экономайзера, которая вынуждает установку обходить часть поверхности теплопередачи, повышает температуру дымовых газов на выходе, и каждая степень потери рекуперации приводит к дополнительному количеству топлива в час. Умножьте этот почасовой штраф на количество часов работы в год, прибавьте стоимость незапланированных простоев, вызванных текущим блоком, и сравните полученную сумму со стоимостью поставки сменного блока, включая установку.
На многих энергоблоках, работающих непрерывно, арифметика склоняется в пользу замены в течение двух-трех лет, и это без учета риска вынужденного отключения в период пиковой производительности. Напротив, на установках, которые работают несколько недель в году, ремонт на месте с правильным водно-химическим составом может оставаться рациональным выбором в течение десятилетия.
Заслуживает упоминания еще одна переменная: стоимость некачественного ремонта. Сварной шов, который выдерживает гидростатическое испытание, но оставляет концентрацию напряжений на подошве, снова выйдет из строя, а второй отказ обычно обходится дороже, чем первый, поскольку он возникает без предупреждения и часто во время производственной кампании.
Замените, когда частота утечек увеличивается в нескольких рядах, а толщина стенок соответствует минимальному норме; ремонт только тогда, когда механизм известен и оставшийся срок службы соответствует следующему циклу простоя.
Предотвращение повторных утечек: химический состав, цикличность и интервалы проверок
Отремонтированный котел остается отремонтированным только в том случае, если три фактора образования утечек удерживаются в пределах расчетного диапазона. Химический состав воды контролирует скорость разрушения стенок изнутри, цикличность нагрузки контролирует накопление усталостных повреждений в соединениях, а интервалы проверок определяют, обнаружит ли следующая утечка техник или оператор смены посреди ночи.
| Интервал | Деятельность | Запись | Устранен механизм утечки |
|---|---|---|---|
| Каждую смену | Проверьте стабильность уровня в бочке, работу продувки и наличие видимых утечек. | Журнал показаний и наблюдений | Эксплуатационные отклонения, просачивание прокладки |
| Ежедневно | Тесты на pH питательной воды, проводимость и содержание растворенного кислорода | Диаграмма тренда, а не просто значение | Питтинговая и подотложенная коррозия со стороны воды |
| Еженедельно | Проверка температуры дымовых газов на выходе и непрозрачности дымовой трубы | Температура относительно базовой нагрузки | Ранняя утечка трубки, засорение и байпас |
| Ежемесячно | Тепловизионное изображение корпусов, фланцев и дверей люков в теплом состоянии | Изображения сохранены за предыдущие месяцы | Утечки в соединениях и прокладках перед выходом из строя |
| Ежегодное отключение | Ультразвуковое картирование толщины блоков экономайзера и воздухоподогревателя | Показания, отображенные на сетке | Утончение стенок от коррозии и эрозии |
| Ежегодное отключение | Капиллярный контроль или магнитопорошковый контроль сварных швов труб с трубными досками | Совместные записи | Усталостные трещины в скованных суставах. |
| Каждые 3–5 лет | Проверка деталей под полным давлением, испытание на твердость коллектора, измерение хода компенсатора. | Сертифицированный отчет об инспекции | Ползучесть, перебег при расширении, повреждение корпуса |
Две привычки делают эти интервалы эффективными. Первый заключается в сравнении показаний с базовым уровнем, скорректированным с учетом нагрузки, а не с фиксированным значением тревоги, поскольку большинство утечек объявляют себя небольшим изменением тенденции задолго до того, как они пересекают пороговое значение. Во-вторых, корректировка водно-химического режима вносится в тот же рабочий заказ, что и механический ремонт, поэтому исправление и причина устраняются вместе.
Цикличность нагрузки заслуживает особого внимания. При каждом запуске и останове в соединениях труб с трубными решетками, коллекторах и компенсаторах происходит полный термический цикл, и усталостные повреждения накапливаются независимо от того, насколько тщательно был выполнен ремонт. Уменьшение количества ненужных циклов и удержание скорости изменения в пределах кривой производителя ничего не стоит и напрямую увеличивает интервал между утечками.
Еженедельно отслеживайте химический состав и температуру выходящего газа — утечка в котле почти всегда проявляется в виде изменения тенденции за несколько недель до того, как она проявляется в виде воды на полу.
Поиск запасных частей: производитель, изготовитель или местный поставщик.
Как только решение переходит от ремонта к замене, вопрос о поиске становится практическим: кто может поставить деталь, работающую под давлением, которая подходит к существующим воздуховодам, соответствует применимым требованиям котла и сосуда под давлением и доставляется в период простоя? Обычно ответом является производитель оригинального оборудования, а не обычный производственный цех по трем причинам.
Первое – это квалификация. Котел-утилизатор является компонентом, граничащим по давлению, и производителю необходимы разрешения на проектирование и изготовление, применимые к вашей юрисдикции. В Китае это означает лицензию на производство сосудов под давлением третьего класса для работы внутри страны и штамп ASME для экспортируемого оборудования или проектов, финансируемых за рубежом. Обычный производитель стали не может на законных основаниях поставлять эту деталь, каким бы конкурентоспособным ни выглядело предложение.
Во-вторых, это знание процесса. Поверхности теплопередачи со стороны газа выходят из строя определенным образом в конкретных отраслях, и производитель, который поставлял коксовые печи, агломерационные и кислородно-продувочные установки, уже знает закономерности эрозии и загрязнения. Этот опыт проявляется в расстоянии между трубами, расположении сажевого вентилятора, перемещении компенсатора и температурном запасе холодного конца, все из которых невидимы на чертеже общего вида, но имеют решающее значение в эксплуатации.
В-третьих, объем поставки. Устранение или замена утечки обычно требует большего, чем просто пакет: необходимы модификации воздуховодов, структурные опоры, изоляция, огнеупорные детали, контрольно-измерительные отводы и поддержка при вводе в эксплуатацию. Работа с одним поставщиком, который проектирует, производит, устанавливает и вводит в эксплуатацию, устраняет риск взаимодействия между тремя или четырьмя отдельными подрядчиками.
При оценке потенциальных поставщиков запрашивайте доказательства, а не претензии: письменные характеристики сосудов под давлением и котлов, собственное производственное оборудование, определяющее достижимое качество соединения, а также список рекомендаций от заводов, работающих с сопоставимыми газовыми условиями. Производитель, имеющий собственную печь для пайки, мощности по намотке ребер и линию по производству тепловых трубок, имеет прямой контроль над соединениями, которые вызывают большинство утечек на холодном конце, что является существенным отличием от поставщика, который передает эти операции субподрядчику.
Для заводов, работающих на международном уровне, в ходе переговоров о выборе поставщиков следует также подтвердить практику документирования: сертификаты на материалы, спецификации процедур сварки и квалификационные записи, отчеты о неразрушающих испытаниях, сертификаты гидростатических испытаний и исполнительные чертежи. Эти документы — это то, что запросит инспектор, и их отсутствие может задержать ввод в эксплуатацию на долгое время после прибытия оборудования на площадку.
Наконец, цена должна оцениваться на основе общей стоимости, которая включает в себя эффективность рекуперации тепла, ожидаемый интервал между вмешательствами по техническому обслуживанию и время реагирования поставщика на наличие запасных частей. Более дешевая связка, забивающая холодный конец продуктами коррозии в течение восемнадцати месяцев, стоит совсем не дешевле.
Детали, работающие под давлением, от квалифицированного производителя котлов и сосудов под давлением с собственным совместным производством — документация и качество соединений не могут быть проверены в работе субподрядчика после поставки.
Полевые заметки: пять ошибок, которые мы видим во время ремонта течи котла
При сотнях проверок и ремонтов повторяются одни и те же пять ошибок. Каждую из них стоит недорого избегать и дорого повторять.
- Устраняем течь без исправления химии. Экономайзер с повторной трубкой при неизменной очистке питательной воды снова выпадет в яму по той же схеме. Порядок ремонта и коррекция лечения связаны друг с другом.
- Закрытие большего количества трубок, чем позволяет тепловая конструкция. За пределами примерно десяти процентов банка потеря площади поверхности повышает температуру выходящего газа настолько, что оставшиеся трубки опускаются ниже точки кислотной росы, что ускоряет следующий отказ.
- Заварка усталостной трещины без снятия крепи. Если соединение не может двигаться, напряжение возвращается к тому же пальцу, как только котел включается. Проверьте припуск на расширение и термообработку после сварки, а не только внешний вид сварного шва.
- Затягивание прокладок на ощупь. Неравномерный момент затяжки болтов деформирует седло и приводит к более серьезной утечке, чем оригинал. Используйте указанную последовательность и значения моментов затяжки и заменяйте старые прокладки, а не используйте их повторно.
- Перезапуск без базовой линии с поправкой на нагрузку. Без зарегистрированной температуры выходящего газа и базового химического состава барабана при перезапуске следующее изменение тенденции не с чем сравнивать, и следующая утечка обнаруживается поздно.
За каждой из этих ошибок стоит краткосрочная логика — нехватка времени, нехватка бюджета, окно простоев, которое уже закрывается. Проблема в том, что цена ошибки ложится на следующий бюджет технического обслуживания, часто во время производственной кампании, когда завод меньше всего может позволить себе незапланированную остановку.
Большинство из них можно решить с помощью простой дисциплины: прежде чем завершить какой-либо ремонт, запишите механизм, метод ремонта, измерения, которые его оправдали, и эксплуатационные изменения, которые предотвратят повторение. Десять минут документации по окончании ремонта — это самая дешевая инвестиция в надежность, доступная заводу.
Каждый ремонт утечки должен быть завершен с записью механизма и соответствующим эксплуатационным изменением — в противном случае та же самая утечка просто переносится на более поздний срок.
Связанные ресурсы
Две страницы, которые стоит оставить открытыми, пока готовится решение о ремонте или замене:
- Как котлы-утилизаторы в металлургии снижают затраты на электроэнергию на заводе - посмотреть, где на самом деле появляется рекуперированное тепло в счете за коммунальные услуги, что полезно при обосновании замены вместо ремонта.
- Замечания по конструкции и выбору воздухоподогревателя — актуально, когда негерметичный подогреватель воздуха подталкивает установку к замене, а не к еще одной сварке.
Обе страницы предполагают ту же отправную точку, что и эта статья: понять механизм, а затем выбрать оборудование.
Хорошие решения о выборе поставщиков начинаются с четкого механизма отказа — при первом разговоре с поставщиком принесите анализ газа, карту толщины и историю утечек.
Устранение течи котла – это последовательность решений, а не отдельная задача. Определите местоположение, подтвердите механизм, выберите ремонт, который устранит причину, и запишите рабочее изменение, которое не дает ей вернуться. Когда данные о толщине и частоте утечек говорят о том, что установка завершена, рассматривайте замену как инженерный проект с указанием технологического положения, пылевой нагрузки и точки росы кислоты, и указывайте оборудование по этим цифрам, а не по странице каталога.
На станциях, которые следуют этой последовательности, обычно наблюдается меньше утечек, более короткие простои и более длительные интервалы между основными вмешательствами. Установки, гоняющие воду вместо механизма, снова видят ту же самую утечку, обычно вскоре после очередного перезапуска и обычно в самый неподходящий момент производственного года. Разница между ними не в бюджете; это порядок, в котором задаются вопросы.
Спрашивайте о механизме, прежде чем о методе, и о конструкции, прежде чем о цене — только этот порядок предотвращает большинство повторных утечек в котле.
English
русский
Español