Вдовенко Денис Юрійович - технічний директор
Запорожців Валерій Анатолійович - начальник лабораторії
Посохов Артем Ігорович - фахівець з неруйнівного контролю
Експертна організація ТОВ "Теплоенерго", м Вінниця
У статті наведені рекомендації по консервації парових котлів в барабанному і прямоточном виконанні в залежності від конструктивних особливостей, причин і термінів простою обладнання. Розглянуто механізм протікання стояночної корозії металу і його наслідки.
Ключові слова: теплова енергоустановки, стояночная корозія, консервація, небезпечний виробничий об'єкт, паровий котел, безпеку.
Дотримання вимог «Правил технічної експлуатації теплових енергоустановок» [1] і правил безпеки [2] вимагає від організацій, що експлуатують теплові енергоустановки, здійснювати консервацію теплоенергетичного обладнання в наступних випадках:
- при режимних остановах обладнання (висновок в резерв на певний і невизначений термін, висновок в поточний і капітальний ремонти, аварійний останов) [1];
- при остановах обладнання в тривалий резерв або ремонт (реконструкцію) терміном понад 6 місяців [1];
- після закінчення опалювального сезону або при зупинці водогрійні котли і тепломережі консервуються [2].
Консервація парових котлів в період їх простою передбачає комплекс організаційних і технічних заходів, спрямованих на збереження робочого стану обладнання шляхом запобігання протікання корозії на його поверхні, продовження терміну експлуатації, а також скорочення витрат на ремонт і відновлення устаткування в подальшому.
Згідно з вимогою правил [1, 3] організація, що експлуатує паровий котел повинна розробити і затвердити технічне рішення по його консервації. З метою дотримання вимог закону про промислову безпеку, документація на консервацію небезпечного виробничого об'єкта підлягає експертизі промислової безпеки [2, 4].
Технічні рішення по консервації повинні містити:
- способи консервації котлів при різних видах зупинок і тривалості простою;
- технологічну схему консервації;
- перелік допоміжного обладнання, за допомогою якого здійснюється консервація.
На підставі технічних рішень складається і затверджується інструкція з консервації парового котла. У свою чергу інструкція по консервації повинна містити:
- підготовчі операції, що виконуються до проведення консервації;
- технологію консервації парового котла;
- технологію розконсервації парового котла;
- заходи безпеки при проведенні робіт.
З технічної точки зору, консервація котлів необхідна для запобігання протікання стояночної корозії металу. Стояночная корозія виникає в результаті агресивного впливу кисню повітря контактує з вологою металевою поверхнею котла в період його простою. Іншими словами, стояночная корозія є видом кисневої корозії, механізм протікання якої можна описати згідно хімічної реакції:
Відрізнити стояночную корозію від інших видів корозії можливо наявністю характерних Язвін і накопиченню продуктів корозії на поверхні металу (рисунок 1), що утворюються під відкладеннями шламу, в якому міститься більша кількість вологи після спуску води котла.
Малюнок 1 - Стояночная корозія.
Способи консервації барабанних парових котлів:
- сухий останов котла (СО);
- підтримання в котлі надлишкового тиску;
- заповнення поверхонь нагріву котла азотом (А);
- гідразин обробка поверхонь нагріву при робочих параметрах котла;
- гідразин обробка (ГО) поверхонь нагріву при знижених параметрах котла;
- трилон обробка (ТО) поверхонь нагріву котла;
- фосфатно-аміачна «виварка» (ФВ);
- заповнення поверхонь нагріву котла захисними лужними (ЗЩ) розчинами;
- консервація котла контактним інгібітором (КІ).
Способи консервації прямоточних парових котлів:
- сухий останов котла;
- заповнення поверхонь нагріву котла азотом;
- гідразин обробка поверхонь нагріву при робочих параметрах котла;
- консервація котла контактним інгібітором.
Метод консервації парового котла шляхом сухого зупинки заснований на принципі забезпечення змісту внутрішньої поверхні обладнання в сухому стані на весь період консервації. Здійснюється шляхом дренування котла при тиску вище атмосферного (0,8 - 1,0 МПа), що дозволяє провести підсушування внутрішніх поверхонь барабана, колекторів і труб за рахунок тепла, акумульованого металом, обмурівкою і ізоляцією котла. Для запобігання попадання вологи трубопроводи пари і води відключають від котла шляхом щільного закриття запірної арматури і встановлення заглушок. Після повного охолодження котла необхідно періодично стежити за тим, щоб вода або пара не потрапили в котел, для цього потрібен час від часу короткочасно відкривати дренажі в нижніх точках колекторів і трубопроводів.
Метод консервації шляхом заповнення поверхонь нагріву котла азотом і підтриманням в котлі надлишкового тиску запобігає доступ кисню і забезпечує утворення захисної плівки на поверхні металу. У разі зупинки котла на період до 10 діб, консервацію поверхні нагрівання азотом можна здійснювати без зливу води котла. Якщо останов передбачає довший період консервації, воду з котла необхідно злити. Подача азоту в котел здійсняться через вихідні колектори пароперегрівача і воздушники барабана. Тиск газу при консервації має підтримуватися на рівні 5 - 10 кПа.
Решта методи консервації парових котлів можна об'єднати в одну велику групу - консервацію мокрим способом. Їх принцип заснований на заповненні котла консервирующим розчином, що забезпечує освіту по поверхні котла захисної плівки протягом тривалого часу, в деяких випадках захисна плівка стійка при попаданні в котел кисню. Приготування консервирующего розчину реагентів здійснюється в баку, подача розчину в котел здійснюється із застосуванням дозуючого насоса. Приготування консервирующего розчину необхідної концентрації здійснюється згідно із затвердженими методиками.
При виборі способу консервації парового барабанного котла рекомендується застосовувати таблицю 1.
1. На котлах тиском 9,8 МПа без обробки живильної води гидразином, повинна проводитися ТО не рідше одного разу на рік.
2. А - заповнення поверхонь нагріву котла азотом.
3. ГРП + СО - гідразин обробка при робочих параметрах котла з наступним сухим зупинкою; ГО + ЗЩ, ТО + ЗЩ, ФВ + ЗЩ - заповнення котла лужним розчином з попередньої реагентної обробкою.
4. ТО + КІ (консервація контактним інгібітором з попередньої трилону обробкою).
5. «до», «після» - до ремонту і після нього.
При консервації парового прямоточного котла рекомендується:
1. У разі зупинки на строк до 30 днів здійснювати консервацію шляхом сухого зупинки котла.
2. У разі виведення котла в резерв на термін до 3 місяців або ремонт на термін до 5 - 6 місяців здійснювати гідразин або кисневу обробку в поєднанні з сухим зупинкою котла.
3. У разі більш тривалих термінів резерву або ремонту консервацію котла здійснювати із застосуванням контактного інгібітора або шляхом заповнення поверхонь нагріву котла азотом.
Таблиця 1 - Способи консервації барабанних парових котлів
в залежності від виду і тривалості простою.
1. Консервація парового котла в період його простою проводиться з метою попередження розвитку стояночної корозії металу.
2. Методи попередження стояночної корозії засновані на принципах:
- виключення контакту кисню повітря з металевою поверхнею обладнання;
- забезпечення поверхні металу в сухому стані;
- створення захисної плівки на поверхні металу або корозійно-захисного складу води.
3. При виборі методу консервації парових котлів необхідно враховувати: причину виведення обладнання в консервацію, тривалість планованого простою обладнання, конструктивні особливості устаткування виходячи з паспортних даних.
4. Документація на консервацію небезпечного виробничого об'єкта підлягає експертизі промислової безпеки.
3. РД 34.20.591-97 Методичні вказівки по консервації теплоенергетичного обладнання.