Предупреждение АВАРИЙ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

УСЛОВИЯ РАБОТЫ И ОСНОВНЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ АРМАТУРЫ

Условия работы пароводяной арматуры в тепловых схе­мах разнообразны. С помощью арматуры производятся включение и отключение котлов, отдельных элементов и уз­лов, регулирование протекающих теплотехнических процес­сов, а также осуществляется защита оборудования. Так как арматура является неотъемлемой частью оборудования, она оказывает определенное влияние на уровень его надежно­сти, что зависит от ряда факторов: конструкции, места уста­новки, рабочих параметров среды и т. д.

Особо важными являются требования по прочности, гер­метичности, безотказности и долговечности конструкции арматуры.

Повреждения арматуры котла возникают из-за дефек­тов конструкции, нарушения технологии монтажа, низкого качества изготовления и ремонта й нарушения правил экс­плуатации.

До настоящего времени дефекты конструкции арматуры сокращают межремонтный период эксплуатации котлов. Из - за пропуска через уплотнительные поверхности продувоч­ная и дренажная арматура работает еще ненадежно. Ре­гулирующие питательные клапаны имеют значительный пропуск воды между седлами и стаканом, а также большие зазоры в шарнирных соединениях.

Дефекты уплотнительных поверхностей, а также попа­дание между ними при закрытии арматуры посторонних
предметов ведут к пропуску рабочей среды, и при больших скоростях среды быстро изнашиваются поверхности.

Износ (эрозия) нерегулирующей арматуры уплотнитель - ных поверхностей особенно велик и резко усиливается при увеличении глубины регулирования, т. е. разницы давлений до и после арматуры.

Если после монтажа не обеспечивается тщательная про­мывка котлов, коллекторов и камер, трубопроводов, то за­грязнения из них уносятся паром и водой в арматуру, на­нося повреждения уплотнительным поверхностям.

Неплотности сальников арматуры могут возникать из - за: низкого качества или несоответствия набивки условиям работы; неправильного производства навивки; плохого со­стояния поверхности, а также овальности сечения или ко­нусности шпинделя.

Затрудненное движение шпинделя вызывается при слиш­ком сильной затяжке сальника, перекосе шпинделя, смятии резьбы его или втулки, а также при чрезмерном зажатии при закрытии клапана или задвижки.

При обслуживании арматуры повреждения ее могут быть от: гидравлических ударов, загрязнения и прикипання шпинделей, применения удлиненных ключей при открыва­нии и закрывании ее, нерегулярной продувки предохрани­тельных клапанов и т. д. '

Отказы арматуры могут быть частичными, при которых оборудование может частично работать, и полными, исклю­чающими возможность работы оборудования до их устра­нения.

К частичным отказам арматуры относятся: по запорной и предохранительной арма­туре — пропуски рабочей среды через затвор, снижающие экономичность работы, но не препятствующие функциони­рованию оборудования, на которых они установлены;

По регулирующей арматуре — неисправности, вызывающие частичное изменение параметров регулируе­мого оборудования с ухудшением экономичности вследствие нарушения плавности хода, увеличения люфтов в сочлене­ниях привода, несоответствия площади проходного сечения клапана расходу питательной воды, неправильного выбора шибера или седла в зависимости от расхода воды, несоот­ветствия графиков теоретического расхода воды факти­ческим;

По всей арматуре — пропуски среды через наруж­ные уплотнения (фланцы, сальники) или через основной металл (свищи), которые не представляют опасности для обслуживающего персонала и не приводят к ^восстанавли­ваемому износу оборудования.

К полным отказам запорной арматуры относятся: пропуски среды через затвор, делающие невозможным функционирование оборудования, для управления работой которого она установлена;

Невозможность перемещения запорного органа между положениями «Закрыто» — «Открыто»;

Пропуски рабочей среды через наружные уплотнения (фланцы, сальники) или основной металл (свищи), которые представляют опасность для обслуживающего персонала

Или приводят к невосстановительному износу оборудова­ния;

По регулировочной арматуре — неисправности, вызывающие невозможность изменения параметров регули­руемого оборудования в результате несоответствия расход­ных характеристик условиям регулирования и перемещения регулирующего органа;

По предохранительной арматуре — незакры­тие клапанов в случае снижения давления до допустимых пределов; несрабатывание клапанов при повышении давле­ния выше установленных величин; пропуски рабочей среды через затвор, в результате которых невозможно функциони­рование защищаемого оборудования.

Перечень наиболее часто встречающихся повреждений арматуры, выявленных при предмонтажной ревизии, при­веден в табл. 12.2.

Примеры повреждений арматуры

На Криворожской ГРЭС из-за повреждения клапана ВЗК-2А на нитке Б был остановлен корпус блока 300 МВт. На боковой поверх­ности вблизи радиусного перехода на усиление толщины стенки под шпильки была обнаружена трещина длиной 460 мм, а наибольшее рас­крытие f фланца было 25—30 мм. Излом по кромкам трещины — све­жий, межкристаллический, крупнозернистый, пепельного цвета. Уста­новлено, что образование трещины началось с внутренней поверхности задвижки, откуда и началось ее разрушение. Кроме того, обнаружен ряд мелких трещин на внутренней поверхности, направление и харак­тер которых аналогичны основной трещине [26].

На Тюменской ТЭЦ из-за резкого подъема давления пара произо­шло срабатывание предохранительного клапана паросборной камеры, который после снижения давления не закрылся. Обслуживающему пер­соналу не удалось закрыть клапан путем воздействия на ключ дистан­ционного закрытия. Уровень воды в барабане снизился и котел был от­ключен срабатыванием защиты по уровню и остановлен с полным сбро­сом нагрузки.

Расследованием установлено, что импульсный предохранительный клапан не закрылся вследствие заклинивания штока соленоидов на­правляющей втулки (сгорела катушка соленоида). Подобное положе­ние было на клапане другого котла.

На Рефтинской ГРЭС имело место повышение давления в трубо­проводах напора питательных насосов, что привело к частичному по­вреждению фланцевых соединений, появлению большого пропуска го­рячей воды и задержке пуска блока 300 МВт. Причинами повышения давления явились зависание в открытом положении обратного клапана (изготовленного ЧЗЭМ), установленного на напоре питательного турбо­насоса, и появление обратного потока питательной воды с высоким дав­лением и температурой. После вскрытия и осмотра обратного клапана установлено, что. гайка закрепления оси тарелки при открытом положе­нии тарелки упирается в корпус клапана.

Малая величина зазора (а=1ч-2 мм) между втулкой рычага та­релки и корпусом обратного клапана приводит к заеданиям тарелки при открытии и закрытии клапана. Для предупреждения возможного заедания (заклинивания) обратного клапана в открытом положении было сделано следующее: увеличен зазор а до 4 мм снятием металла в корпусе; выполнен проточкой корпуса и гаек крепления тарелки за­зор 4 мм между корпусом и тарелкой при полностью открытом поло­жении тарелки клапана; ограничен ход тарелки при открывании кла­пана путем приварки дополнительного упора на рычаге тарелки.

Проводимый ПО «Союзтехэиерго» анализ причин вы­нужденных остановов энергетических блоков из-за повреж­дений арматуры показывает, что наиболее часто (до 80 %) блоки останавливаются из-за повреждений сальниковых уплотнений, особенно в регулирующей арматуре.