Какие трубы используют для пара. Большая энциклопедия нефти и газа. Трубопроводы горячей воды и пара
В промышленной котельной с паровыми или водогрейными котлами имеется система трубопроводов, которая предназначена для соединения между собой всего действующего оборудования; парогенераторов, насосов, деаэрационных, установок, теплообменных аппаратов и т. д.
Трубопроводы состоят из системы труб и арматуры, предназначенной для отключения отдельных трубопроводов и их участков, для регулирования количества транспортируемого теплоносителя и изменения его направления.
На станциях обмена часто встречается ситуация, показанная на рисунке 1, т.е. труба конденсата поднимается к трубе дренажа конденсата за дренажем конденсата. Колонка конденсата в вертикальной линии вызывает обратное давление и уменьшает положительное дифференциальное давление на испарителе конденсата. При низких импульсных выходах давление на входе в пучок из-за действия регулирующего клапана очень мало, часто это не сумма противодавления конденсата. Напротив, давление конденсации создает отличительный перепад давления, который предотвращает слив конденсата и вызывает накопление конденсата в бассейне, что приводит к изменениям температуры и давления.
Все трубопроводы в зависимости от назначения разделяются на водопроводы, паропроводы, мазутопроводы и газопроводы. Водопроводы предназначены для подачи и распределения потоков воды: сырой, химически очищенной, конденсата, питательной, охлаждающей отдельные элементы оборудования. Паропроводы, мазутопроводы и газопроводы соответственно предназначены для подачи и распределения пара различных параметров, мазута и газа.
Противодавление в центральном сливе конденсата может быть вызвано конденсационными насосами при откачке конденсата от других потребителей. Использование предопределенного изменения вызывает изменение в работе обмена, даже в случае выделения биржи. Схема поперечно-конденсационного контура водоэмульсионного обмена фиксируется на фиг. 2 через поперечное сечение блока управления, управляющего как основным, так и впускным клапаном приводной среды и выпускным клапаном. Установка вентиляционного клапана автоматически регулируется в зависимости от количества протекающего конденсата.
Все трубопроводы принято также разделять на главные и вспомогательные. К главным водопроводам относят питательные линии для подачи воды в котлы. Главными паропроводами являются паропроводы, соединяющие паровые, котлы со сборным коллектором (к которому присоединены паропроводы, снабжающие паром различных потребителей), а также паропроводы к питательным трубонасосам и подогревателям сетевой воды. Вспомогательными трубопроводами являются продувочные, обдувочные, дренажные, выхлопные и другие служебные паро- и водопроводы.
Рис. 3 Схема схемы пароконденсации водно-водяного обмена. В таком случае конденсат перестанет плавать по тонкой отвесной линии, и пятно начнет наводняться. По достижении нижнего механизма возврата плунжерного механизма впускной клапан приводной среды закрывается и одновременно открывается выпускной клапан.
Геометрическая конфигурация конденсационного трубопровода, вызывающая противодавление, такая же, как показано на рисунке. Ведущий вал всегда берется из верхней части паропровода перед регулирующим клапаном, а паровая труба приводного вала подходит для теплоизоляции. Выхлопная труба приводится в действие от выхода конденсата из пластинчатого обмена, предотвращая падение частиц воздуха, переносимых по воздуху, и потеря тепла от горячего конденсата. Блок автоматического сливного клапана соединен с выпускным коллектором, чтобы убедиться, что воздух выведен из устройства во время работы.
Эксплуатация паропроводов и водопроводов должна производиться в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды», а газопроводов в соответствии с «Правилами безопасности в газовом хозяйстве» Госгортехнадзора СССР.
Все трубопроводы пара и горячей воды разделяются на четыре категории в зависимости от теплоносителя, его температуры и давления (табл. 10-3).
Фаза печати занимает от 4 до 10 секунд и поэтому должна иметь определенный минимальный объем, который гарантирует отсутствие переполнения пластины и последующее влияние схемы управления. Распухшая область теплоотвода валка резко снижает ее производительность.
Эти проблемы включают в себя термические и диапазоны давления и шум, которые вызывают неустойчивое регулирование температуры второго порядка из-за затопленного парового пространства протектора, коррозии, дефектов дефектов и высоких затрат на техническое обслуживание. По сравнению с центробежными насосами нет проблем с кавитацией, и нет необходимости в регулярной откачке насоса.
Правила распространяются на трубопроводы, транспортирующие пар с избыточным давлением более 68,6 кПа или горячую воду с температурой выше 115°С. Правила не распространяются на трубопроводы, расположенные в пределах котла (до главной отключающей задвижки), на трубопроводы первой категории с наружным диаметром менее 51 мм и трубопроводы остальных категорий с наружным диаметром менее 71 мм, а также на продувочные, сливные и выхлопные трубопроводы.
Повреждение поверхности отопительных котлов является типичным явлением, поскольку эти элементы всегда принадлежали к одной из самых аварийных ситуаций в котлах. Одним из наиболее распространенных механизмов уплотнения труб является явление перегрева материала, вызванное воздействием материала трубы на рабочие условия выше, чем материал может двигаться. Причины перегрева могут различаться.
Ограниченная циркуляция циркуляционной среды, приводящая к нарушенному охлаждению, является наиболее распространенной причиной перегрева. В случае события перегрева, однако, стоит проанализировать, что привело к неспособности принять превентивные меры для предотвращения будущего ущерба.
В настоящее время все элементы трубопроводов выполняются в соответствии с отраслевыми стандартами (ОСТ). Расчет диаметров трубопроводов производится по расходу протекающей среды и рекомендуемым значениям скорости.
Внутренний диаметр трубопровода (м) определяется по формуле
Из информации, полученной от Заказчика, внутренняя поверхность котла после сборки была очищена спиртами и паровым перегретым паром. На первом этапе работы лаборатория «Энергополяр» была поставлена 2 секции поврежденных труб пароперегревателя. После визуального осмотра поставляемого испытуемого материала было известно, что материал был перегрет, но для определения возможных причин перегрева были сделаны дополнительные лабораторные анализы и испытания неповрежденного материала трубы, взятого из зоны паводка и новой трубы.
Эндоскопический осмотр выбранных внутренних поверхностей и исследование коррозии и загрязнения внешней поверхности труб. В качестве стандарта для таких ситуаций были проведены лабораторные испытания труб. Детальное исследование предоставленных образцов; металлографические исследования в области: металлографии, измерения твердости, статического испытания на растяжение; химический анализ осадков наряду с экстракцией воды. Кроме того, был проведен качественный и количественный химический анализ осадков с внутренней поверхности экранной трубки для проверки потенциального воздействия качества воды на повреждение.
где G -расход среды, протекающей по трубопроводу, т/ч; w -рекомендуемая скорость среды, м/с; р -плотность среды, кг/м3.
При расчете трубопроводов рекомендуются следующие скорости пара и воды (м/с):
После определения диаметра трубопровода по формуле (10-8) подбирают по нормалям трубопроводы, соответствующие протекающей среде, с диаметром, наиболее близким к вычисленному. По окончательно принятому диаметру трубопровода проверяют действительную скорость (м/с) по формуле
Визуальный осмотр труб пароперегревателя. Внешняя поверхность трубки А была покрыта неоднородным слоем черных от коричневых до оранжевых отложений. был покрыт гораздо более толстым слоем хрупкого светлого бежевого цвета, неравномерно распределенного по окружности трубки. Видимые поражения, подобные тем, которые были обнаружены для трубки А, также наблюдались в этом районе.
Внутренняя поверхность труб вблизи повреждения была покрыта толстым слоем отложений без графита. Наблюдаемые признаки повреждения и состояния труб показали, что вероятной причиной их возникновения является перегрев материала. Металлографические исследования структуры поврежденного материала трубы показали полный распад перлитных областей, разделение третичного цементита на границах зерен и рост и коагуляцию осадков. Структура труб также характеризовалась обезуглероживанием. Обследование неповрежденного материала трубки из поврежденной области не выявило деградации или неблагоприятных изменений морфологии.
Материал и толщина стенок трубопроводов выбираются в зависимости от давления и температуры протекающей среды в соответствии с правилами Госгортехнадзора. Трубопроводы изготовляют из бесшовных электросварных и водогазопроводных труб. Водогазопроводные трубы применяются для среды с давлением менее 1 МПа и температурой ниже 200 °С (трубы обыкновенные) и с давлением менее 1,6 МПа и температурой ниже 200 °С (трубы усиленные). Трубопроводы, работающие при давлении более 1,6 МПа и температуре 300 °С и выше, выполняются из бесшовных труб, изготовленных из углеродистой стали марок 10 и 20 при подаче теплоносителя с температурой до 450 °С и из легированной стали различных марок для подачи теплоносителя с более высокой температурой.
Это была типичная ферритно-перлитная структура, типичная для материала, используемого для материала исходного материала. Средние результаты измерения твердости поврежденного материала трубы, неповрежденных труб и новой трубы показаны на рисунке. Результаты, полученные для новой трубы, таким образом, превышают верхний предел требований. Твердость труб, используемых в случае неповрежденных труб, была ниже примерно на 7%, а для труб, поврежденных на 20% от нижнего предела требований. Статический тест материала, растянутого, показал правильные прочностные свойства материала.
При сооружении трубопроводов трубы между собой и с арматурой соединяют сваркой, посредством фланцев. В настоящее время трубы соединяют между собой, как правило, сваркой, а фланцевые соединения применяют только при установке арматуры, работающей с низким давлением. Для уплотнения фланцевых соединений применяются прокладки. Материал прокладок должен быть эластичным и стойким к воздействию температур и коррозии. Наиболее трудно уплотняемой средой является насыщенный пар, затем вода и перегретый пар.
Прокладки для пара и горячей воды давлением до 4 МПа чаще всего изготовляют из паронита или клингирита. Для крепления трубопроводов и передачи их веса и веса протекающей среды на колонны, стены и перекрытия здания применяются опоры и подвески.
Содержание оставшихся компонентов осадка прослеживалось - содержание ни одного из них не составляло менее 1%. Поскольку результирующее количество осадка было классифицировано как вторичное, то есть, которое образовалось быстрым окислением материала трубы уже во время перегрева и, следовательно, не связано с инициированием механизма перегрева - они могли только усугубить явление путем шелушения. Анализ состава осадка из неповрежденной трубы вблизи аварии подтвердил этот тезис.
Интересная информация о качестве циркулирующей среды обеспечила анализ осадка, собранного с внутренней поверхности экранной трубки и ствола. Краткое изложение некоторых результатов этих анализов показано на фиг. 12 и 13. Пересмотр выбранных элементов котла.
Изменение температуры трубопровода вызывает изменение его длины. Каждый метр стальной трубы при изменении температуры на 100 К меняет свою длину на 1,2 мм. При изменении длины под влиянием температуры в трубопроводе возникают значительные термические напряжения, способные вызвать его разрушение. Во избежание этого необходимо предусматривать возможность свободного перемещения трубопровода в определенных направлениях для компенсации изменения его длины под воздействием температуры.
Компенсация тепловых удлинений трубопроводов осуществляется либо установкой компенсаторов, либо изгибами трубопровода, специально предусматриваемыми при его трассировке. Для правильной работы компенсаторов необходимо ограничить участок, удлинение которого он должен воспринимать, а также обеспечить свободное перемещение трубопровода на этом участке. Для этого опоры трубопровода выполняют неподвижными (мертвые точки) и подвижными. Неподвижные опоры фиксируют трубопровод в определенном положении и воспринимают усилия, появляющиеся в трубе даже при наличии компенсатора.
Для проверки результатов лабораторных испытаний был проведен обзор котла, в ходе которого. Визуальный осмотр наружной поверхности труб пароперегревателя; визуальный осмотр внутренних поверхностей выбранных катушек пароперегревателя и камер пароперегревателя, а также экранирующих труб и камер. В ходе исследования было обнаружено, что оставшаяся часть трубки, из которой повреждена поврежденная катушка, явно отличается по цвету илом на внешней поверхности. Не обнаружены инородные тела или большие количества осадков в элементах пароперегревателя.
Компенсатор должен воспринимать удлинение между двумя неподвижными опорами. Подвижные опоры позволяют трубопроводу свободно перемещаться в определенном направлении. Расстояние между опорами выбирается так, чтобы не происходил прогиб трубопровода при его работе. Расстояние между опорами в зависимости от диаметра трубопровода составляет 3-8 м.
Сообщалось только о неравномерных, неровных пятнах на катушках. Более интересным был пересмотр внутренней поверхности элементов испарителя. На горизонтальном участке трубы и внутри задней части экрана имелось инородное тело, и сварные швы труб имели большие ободья; поверхность экранных пробирок и экранирующих камер покрыта беловато-серой окраской, с видимыми коррозионными выветриваниями. Во время разговора с операторами оператор заметил, что одна из катушек пароперегревателя была «красной» во время работы котла сразу после одного из сбоев, что указывает на то, что это было намного жарче остальных.
В зависимости от конструкции различают компенсаторы линзовые, сальниковые и гнутые из труб (П-образные и лирообразные). Линзовые компенсаторы применяются для давлений до 0,6 МПа в системах газоснабжения, сальниковые - до давлений 1,6 МПа в системах теплоснабжения, а гнутые - для любых давлений и любых трубопроводов.
Гнутые компенсаторы громоздки и малоудобны при компоновке трубопроводов, но наиболее надежны в эксплуатации, поэтому их применяют для компенсации удлинений паропроводов. В настоящее время при трассировке трубопроводов стремятся всемерно сократить число устанавливаемых компенсаторов, используя самокомпенсацию трубопроводов.
Вероятно, это связано с обработкой и нарушением охлаждения. Выводы из исследования и анализа. Основываясь на анализе всех лабораторных испытаний, было обнаружено, что повреждение трубы, несомненно, было вызвано кратковременным перегревом материала трубы. Наиболее вероятной причиной повреждения труб было местное забивание отдельных катушек с посторонними предметами. Это может быть подтверждено тем фактом, что во время эндоскопических исследований внутренних поверхностей отдельных труб и экранной камеры были обнаружены примеси.
Природа инородных тел указывает на то, что они являются остатками. Однако, несмотря на то, что примеси были обнаружены только на экранах, дефектные трубы перегрева были разрезаны и не могли быть протестированы на засорение. Существующие соединения и конструкция пароперегревателя могут использоваться для блокировки движущихся частей и их локального накопления. Это объясняет, почему произошел перегрев отдельных катушек пароперегревателя и их перфорация - нарезание труб вызвало ограниченное охлаждение циркуляционной среды и, как следствие, перегрев материала трубки.
Схема трубопроводов промышленной и отопительной котельной должна быть простой и надежной, а устанавливаемая на трубопроводах арматура должна обеспечивать выполнение необходимых в эксплуатации переключений без нарушения технологического процесса работы основного и вспомогательного оборудования. Чаще всего в промышленно-отопительных котельных применяются схемы с поперечными связями между группами технологического оборудования, что обеспечивает достаточную маневренность и надежность оборудования при эксплуатации.
В данной ситуации важно отметить, что даже при таком большом количестве примесей внутри котла неэффективно удалять их даже путем продувания пара. Кроме того, следует обратить особое внимание на то, как вода подается в котел. Качественный анализ трубчатых и экранных отложений показывает, что в контур подаются сырая вода или конденсаты процесса низкого качества. Хотя вышеизложенное не оказало прямого влияния на возникающие сбои, однако, эта ситуация может вскоре привести к значительному увеличению количества осадка на трубах испарителя, что будет связано с необходимостью проведения операций по химической чистке.
На рис. 10-8 приведена наиболее типичная схема главных трубопроводов промышленно-отопительной котельной первой категории. Главный магистральный паропровод, объединяющий все котлы, выполняется одиночным с секционированной перемычкой или двойным. Располагают арматуру так, чтобы иметь возможность отключать на ремонт любой из котлов без нарушения теплоснабжения потребителей. Паропровод низкого давления после РОУ выполнен двойным, что позволяет производить ремонты арматуры, РОУ, вспомогательного оборудования и обеспечивает надежную подачу пара на собственные нужды цеха. Трубопровод питательной воды от насосов до котлов через подогреватели выполнен одиночным с секционированными перемычками. Кроме того, предусмотрена подача питательной воды в котлы помимо подогревателей на случай ремонта или выхода их из строя.При повышенном давлении рекомендуется применение бесфланцевой арматуры, что повышает надежность соединений трубопроводов и снижает их стоимость. Задвижки диаметром более 500 мм должны иметь электрический привод. Для арматуры, управляемой вручную, устраиваются специальные площадки и лестницы, обеспечивающие удобство ее обслуживания. Все насосы с напорной стороны должны иметь обратные клапаны и отключающие устройства во всасывающем и напорном патрубках.
Следует подчеркнуть, что количество внутренних осадков очень велико, несмотря на короткое время работы котла. Настоящий текст не добавляет ничего нового в причину описанного ущерба, их наиболее вероятный механизм известен в течение нескольких десятилетий - перегрев из-за нарушения циркуляции среды циркуляции, вызванный внешними телами, оставленными в секции котла. Несмотря на знание последствий пренебрежения на этапе сборки, и особенно для небольших электростанций, процесс сборки котла оставляет желать лучшего.
Возможно, в этом случае закончились во время создания воображения сборной команды, возможно, жесткий график строительства не позволил точно контролировать качество. С такими примесями нельзя ожидать, что вспенивание пара во время запуска будет эффективным. Однако этот опыт показывает, что в так называемом. Было бы целесообразно начать уделять больше внимания контролю качества сборки оборудования и химическому контролю водно-паровых цепей, поскольку неисправности в этой области значительно влияют на отказ оборудования - с раннего этапа эксплуатации и, в будущем, могут значительно ограничить долговечность и безопасность оборудования.
Во избежание гидравлических ударов в паропроводах предусматривается их дренаж. При этом прокладка трубопроводов производится с уклоном не менее 0,001 по направлению движения пара. Дренаж трубопроводов бывает пусковой и автоматический. Автоматический дренаж осуществляется путем установки конденсатоотводчиков. Паропроводы насыщенного пара и тупиковые паропроводы перегретого пара должны иметь автоматический дренаж. Пусковым дренажем оборудуются участки паропровода, в которых возможно скопление конденсата при их прогреве во время пуска или при отключении паропровода. В верхних точках трубопроводов предусматривается установка воздушников для удаления воздуха.
Для уменьшения тепловых потерь, а также во избежание ожога обслуживающего персонала все трубопроводы покрываются тепловой изоляцией. В соответствии с требованиями правил Госгортехнадзора после покрытия изоляцией трубопроводы окрашиваются. Цвета окраски трубопроводов различного назначения приведены в табл. 10-4.
При выполнении чертежей и схем трубопроводов, а также установленной на них арматуры применяются условные обозначения, приведенные в табл. 10-5.
