Netesnosť poistného ventilu kotla: Príčiny, diagnostika a opravy pre rastliny

Netesnosť poistného ventilu kotla: Krátka odpoveď pred podrobnosťami

Ak poistný ventil kotla netesní, riešte to ako poruchu na hranici tlaku, nie ako obťažovanie domácnosti. Ventil je poslednou mechanickou bariérou stojacou medzi tlakovým bubnom a pretlakovou udalosťou a ventil, ktorý nepretržite prechádza parou, už prestal byť spoľahlivou bariérou. Viditeľný oblak je koncom reťazca udalostí, ktoré sa zvyčajne začali o týždne skôr, keď sa medzi kotúčom a sedadlom otvorila prvá mikroskopická dráha pary.

Praktický záver je na prvom mieste, pretože určuje všetko, čo budete robiť potom. Nezapájajte ho, neblokujte ho, nespájajte páku dole a nenechávajte ju izolovanú za uzavretým blokovým ventilom proti prúdu. Izolujte len tak dlho, aby ste naplánovali správny zásah, označte ho, zaznamenajte symptóm a potom prejdite priamo na dve paralelné stopy: zistite, prečo uniká, a potvrďte, či je možné ventil opätovne certifikovať alebo je potrebné ho vymeniť.

Existuje aj druhý záver, ktorý je rovnako dôležitý. Väčšina netesných poistných ventilov sú obete, nie vinníci. Presakujú preto, že nastavená tlaková rezerva je príliš tenká, pretože prívodné potrubie je poddimenzované, pretože pružina po rokoch pri zvýšenej teplote povolila, alebo sa na sedle nahromadil vodný kameň a prach zo spalinovej cesty. Vymeňte ventil bez toho, aby ste tieto stavy opravili, a nový ventil bude unikať podľa rovnakého plánu.

Tento článok vás prevedie tesniacim mechanizmom, štyrmi rôznymi vecami, ktoré továrenské tímy nazývajú „únik“, hlavnými príčinami zoradenými podľa toho, ako často sa objavujú v otvorených ventiloch, podrobnou diagnostikou v teréne, rozhodnutím o oprave alebo výmene, úpravou a výberom materiálu pre vysoké teploty a vysoké prašné spaliny, chybami pri inštalácii, plánovaním kontroly a otázkami obstarávania, ktoré bránia tomu, aby bol problém navrhnutý do ďalšieho kotla na odpadové teplo.

Ako tesní bezpečnostný poistný ventil a kde sa tesniaca reťaz zlomí

Pružinový bezpečnostný poistný ventil udržuje tlak s prekvapivo malou kontaktnou plochou. Kotúč spočíva na sedadle úzkym, lapovaným pásom kontaktu kov na kov, zaťaženým pružinou, ktorej sila bola kalibrovaná tak, aby sa otvorila pri špecifickom tlaku. Všetko pred týmto kontaktným pásom a všetko, čo na ňom drží kotúč zarovnaný, patrí do tesniacej reťaze. Únik sa objaví, keď sa ktorýkoľvek článok v tejto reťazi posunie.

Reťaz má päť článkov. Prvým je pár kotúča a sedla, ktorý vykonáva skutočné tesnenie. Druhým je vedenie a predstavec, ktoré udržujú kotúč sústredný so sedlom, takže zaťaženie je rovnomerne rozložené. Treťou je pružina, ktorá definuje nastavený tlak a musí zostať v tolerancii počas tisícok tepelných cyklov. Štvrtým je kapota a tam, kde sú namontované, vlnovec, ktorý izoluje pružinu od procesu a riadi protitlak pôsobiaci na kotúč. Piatou je vstupná tryska a teleso, ktoré musí do ventilu dodávať prietok bez nadmerného poklesu tlaku.

Na kotli alebo kotli na odpadové teplo je tesniaca reťaz neustále napádaná. Para pri 250 až 450 stupňoch Celzia spôsobuje rozdielnu expanziu medzi kotúčom a sedlom, pričom obe sú zvyčajne vyrobené z rôznych zliatin alebo aspoň rôznych hrúbok sekcií. Každé spustenie a vypnutie ohýba pružinu. Každá hodina pri teplote ho o niečo viac uvoľní. Prach, oxid železitý a soli kondenzátu sa pohybujú spolu so spalinami a nachádzajú jedno miesto, kde sa vôľa meria v mikrónoch.

To je dôvod, prečo je zlyhanie skôr progresívne ako okamžité. Sedadlo, ktoré prejde niekoľko gramov pary za hodinu, je už poškodené. Prehriata para sa urýchľuje cez medzeru niekoľkých mikrónov rýchlosťou blízkou zvuku a tento prúd eroduje čelo sedadla a čelo disku v priebehu niekoľkých hodín od prvého prechodu. Únik, ktorý sa začal ako šepot, končí ako viditeľný oblak a ryhované sedadlo, ktoré treba vymeniť a nie prekryť.

Čo sa počíta ako únik? Štyri podpisy, ktoré sa oplatí oddeliť

Tímy rastlín používajú jedno slovo pre štyri rôzne fyzikálne stavy, a to je miesto, kde sa diagnostika zvyčajne pokazí. Ventil, ktorý vrie tesne pod nastaveným tlakom, nie je v rovnakom stave ako ventil prechádzajúci viditeľným oblakom pri normálnom prevádzkovom tlaku a ani jeden z nich nie je rovnaký ako tesnenie, ktoré tečie na kĺbe kapoty. Každý podpis má inú príčinu, inú naliehavosť a inú nápravu.

Varenie je najmiernejšie a najčastejšie sa ignoruje. Ventil začne vypúšťať tenký, vysoký prúd, keď sa kotol priblíži, ale nedosiahne nastavený tlak. Často je počuteľný skôr, ako je viditeľný, a preto o ňom operátori, ktorí pracujú v blízkosti bubna, vedia dlho pred údržbou. Varenie je varovaním, že rozpätie medzi prevádzkovým tlakom a nastaveným tlakom je príliš malé, alebo že pružina sa dostatočne uvoľnila na zníženie efektívneho bodu prasknutia.

Netesnosť sedadla je iné zviera. Ventil prechádza parou pri normálnom prevádzkovom tlaku a vytvára viditeľný oblak alebo nepretržité syčanie, ktoré nikdy neprestane. V čase, keď si to všimnete, je sedadlo takmer vždy poškodené a poškodenie rýchlo postupuje. Stekanie kondenzátu je jemnejšie: počas spúšťania sa voda hromadí na sedle a kvapká z výtoku, čo vyzerá alarmujúco, ale často sa uvoľní, keď ventil dosiahne teplotu.

Nakoniec, netesnosť spoja a zlyhanie opätovného uloženia po skúške manuálneho zdvihu sú samostatné udalosti. Tesnenie kapoty alebo výstupná príruba je problém skrutkovania alebo tesnenia, nie problém sedadla. Ventil, ktorý zostane otvorený po uvoľnení zdvíhacej páky, má problém s mechanickým viazaním vo vedení alebo drieku. Zamieňanie týchto štyroch prípadov vedie k zbytočným generálnym opravám, alebo ešte horšie, k skutočnému úniku sedadiel, ktorý sa považuje za kondenzát.

Hlavné príčiny netesnosti poistného ventilu kotla, zoradené podľa frekvencie poľa

Údaje o hlavnej príčine prevzaté zo záznamov o údržbe závodu nie sú nikdy dokonale jednotné, pretože rôzne miesta klasifikujú rovnakú poruchu rôznymi spôsobmi. Napriek tomu je vzor, ​​ktorý sa objaví po odstránení netesných ventilov, rozrezaní a odfotografovaní, dostatočne konzistentný, aby bol užitočný. Naprieč koksárenskými, spekacími, energetickými, metalurgickými a chemickými závodmi predstavuje takmer každý hlásený prípad rovnakých šesť vysvetlení. Nižšie uvedená distribúcia je zložená z týchto klasifikácií porúch, ako sa objavujú v kontrolných správach po otvorení ventilu v dielni. Nie je to štatistická štúdia a nemala by sa chápať ako pevný zákon. Je to poradie triedenia, praktický rebríček toho, kam fyzické dôkazy najčastejšie ukazujú.

Cudzie predmety na sedadle sú najväčšou kategóriou a zároveň sa im dá najviac predchádzať. V aplikáciách spalín sú úlomky len zriedka cudzím predmetom v doslovnom zmysle. Ide o oxid železitý odlupovaný z rúrok prehrievača alebo ekonomizéra, prach prenášaný obtokom, zváraciu trosku, ktorá zostala v bubne počas stavby, alebo chemické usadeniny, ktoré sa tvoria na najteplejšom povrchu v parnom priestore. Pretože ventil je umiestnený v najvyššom bode bubna alebo zberača, zhromažďuje všetko, čo para nesie. Akonáhle sa častica zachytí medzi kotúčom a sedlom, ventil sa nemôže uzavrieť na celom kontaktnom páse a výsledný prúd dokončí prácu v priebehu niekoľkých hodín.

Poškodenie sedadla a disku je na druhom mieste a zvyčajne ide skôr o dôsledok prvej kategórie než o nezávislú udalosť. Rozrezané ventily majú charakteristickú eróznu drážku, ktorá prebieha radiálne cez čelo sedla, často so zodpovedajúcou značkou na kotúči. Poškodenie tohto typu nie je možné v teréne rozoznať, ak presiahne hĺbku približne pol milimetra; sedadlo musí byť prerobené alebo vymenené čalúnenie.

Posun nastaveného tlaku a uvoľnenie pružiny sú na treťom mieste a táto kategória je silne nadmerne zastúpená v prevádzke pri vysokých teplotách. Pružina, ktorá žije pri teplote 400 stupňov Celzia niekoľko rokov, stráca voľnú dĺžku a kratšia pružina sa otvára pri nižšom tlaku. Ventil potom vrie, zdvihne sa skôr, ako naznačuje typový štítok, a rýchlejšie sa opotrebuje. To je dôvod, prečo sa tlak na typovom štítku a skutočný tlak na prasknutie môžu líšiť o päť až desať percent na starých ventiloch, ktoré nikdy neboli opätovne certifikované.

Ďalší významný podiel majú problémy s inštaláciou a protitlakom. Vstupné potrubie o jednu veľkosť menšie ako vstup ventilu, ostré koleno v rámci niekoľkých priemerov ventilu alebo výstupné potrubie, ktoré vytvára spätný tlak nad desať percent nastaveného tlaku, to všetko spôsobí chvenie a chvenie zničí sedadlo rýchlejšie ako takmer čokoľvek iné. Ventil sa zdvihne, zabuchne, znova zdvihne a opakovaný náraz deformuje čelo disku.

Varenie a tepelné tečenie sú v strede zoznamu, pretože sú zvyčajne skôr príznakom tenkého tlakového rozpätia než nezávislou poruchou. Keď je prevádzkový tlak kotla nastavený na deväťdesiatpäť percent nastaveného tlaku poistného ventilu, ventil je požiadaný, aby pracoval na hranici svojej schopnosti opätovného nastavenia a najmenšie tepelné skreslenie v sedle spôsobí priechod.

Nesprávna veľkosť alebo nesprávny výber je najmenšia kategória v absolútnych číslach, ale najdrahšia na opravu. Ventil dimenzovaný pre prípad požiaru, ktorý sa nikdy nevyskytne, alebo s materiálom obloženia vybraným pre suchú paru, ale inštalovaný v mokrom, korozívnom prevádzke, zlyhá podľa plánu, ktorý nemá nič spoločné s kvalitou údržby. Poučenie z rebríčka je jasné: tri štvrtiny všetkých únikov pochádzajú z nečistôt, stavu sedla a správania sa pružín a všetky tri reagujú na kombináciu správne nastavenej tlakovej rezervy, čistej pary na vstupe ventilu a disciplinovaného intervalu opakovanej certifikácie.

Prečo sú kotly na odpadové teplo ťažšie na poistných ventiloch ako konvenčné parné bubny

Koksárenský kotol na odpadové spaliny Kotol na odpadové teplo spalín z koksárenskej pece je vysokoúčinné a energeticky úsporné zariadenie špeciálne vyvinuté pre koksárenský priemysel. Jeho cieľom je obnoviť a využiť... Zobraziť produkt →

Bežný vykurovací kotol vyrába paru porovnateľne stabilnou rýchlosťou, so vstupom paliva, ktorý možno upraviť, a tlakom bubna, ktorý sleduje predvídateľnú krivku. Kotol na odpadové teplo taký luxus nemá. Jeho zdrojom tepla sú procesné spaliny, ktorých teplota, prietok a prachové zaťaženie sa nastavuje predradenou pecou, ​​spekaciou linkou, koksárenskou batériou alebo konvertorom a žiadny z týchto procesov nie je prispôsobený pre pohodlie kotla.

Tento rozdiel sa prejavuje priamo na poistnom ventile. Rýchle zmeny zaťaženia spôsobujú kolísanie tlaku a každé kolísanie približuje kotúč k bodu zdvihu sedadla. Tepelné cyklovanie bubna a prehrievača vytvára rozdielnu expanziu, ktorá ohýba vstupnú dýzu. Koksárenské spaliny nesú decht, prach a zlúčeniny síry. Spekací plyn nesie jemný železitý prach, ktorý sa správa ako brúsivo. Konverzný plyn fúkaný kyslíkom má veľmi vysoké teploty a prerušovanú prevádzku. Každá z týchto podmienok napáda iný článok tesniaceho reťazca.

Problém s prachom je najviac podceňovaný. Kotol na odpadové teplo, ktorý rekuperuje teplo zo znečisteného prúdu plynu, musí chrániť vstup poistného ventilu pred prenosom častíc, zvyčajne tým, že ventil ponechá na parnej strane bubna, kam patrí, a tým, že zabezpečí, aby zariadenie na separáciu pary proti prúdu vykonávalo svoju prácu. Keď sa čistota pary zníži, ventil sa stane konečným filtrom v systéme a na túto úlohu doplatí svojim sedlom.

Spoločnosti, ktoré navrhujú a stavajú priemyselné zariadenia na rekuperáciu odpadového tepla zo spalín pre koksárenské, aglomeračné, hutnícke a chemické závody pracujú s týmito podmienkami každý deň. Napríklad kotol na odpadové teplo spalín z koksárenskej pece je navrhnutý so špecifickým zložením plynu, špecifickým zaťažením prachom a špecifickým profilom zaťaženia a špecifikácia poistného ventilu musí byť odvodená z tých istých parametrov a nie skopírovaná zo štandardného parného bubna. Rovnaká logika platí pre cieľ čistoty pary, vnútorné časti bubna a usporiadanie odkalovania, ktoré v konečnom dôsledku určujú, ako dlho zostane poistný ventil tesný.

Je tu ešte jeden faktor, ktorý je špecifický pre kotly na odpadové teplo a často sa prehliada. Pretože zdroj tepla zostáva v prevádzke, aj keď potreba pary zmizne, tieto kotly sú často prevádzkované pri nízkom zaťažení so širokým tlakovým pásmom a poistný ventil je požiadaný, aby prežil oveľa väčší počet malých tlakových výkyvov ako kotly so základným zaťažením. Únava na kontaktnom páse sedadla je preto kumulatívna a interval kontroly skopírovaný z bežného kotla bude príliš dlhý.

Sekvencia diagnostiky v teréne pre netesný poistný ventil

Diagnóza by mala prebiehať v pevnom poradí, pretože každý krok buď odstraňuje príčinu, alebo poukazuje na ďalšie meranie. Preskočenie k samotnému ventilu je najčastejšou chybou: tímy odstránia ventil, nájdu označené sedlo, zalapujú ho, znova ho nainštalujú a sledujú, ako znova uniká o tri týždne neskôr, pretože skutočnou príčinou bolo poddimenzované prívodné potrubie alebo problém s protitlakom na výstupe.

1. Zaznamenajte prevádzkový tlak kotla a tlak nastavený na štítku poistného ventilu. Vypočítajte maržu v percentách.
2. Pomocou zrkadla, priehľadnej hadičky alebo infračerveného teplomera skontrolujte, odkiaľ netesnosť pochádza, aby ste odlíšili netesnosť sedadla od netesnosti kapoty alebo prírubového spoja.
3. Skontrolujte vstupné podmienky. Zmerajte alebo odhadnite pokles tlaku medzi bubnom a vstupom ventilu.
4. Skontrolujte podmienky výstupu. Uistite sa, že výtlačné potrubie je vypustené, podopreté a dostatočne veľké na to, aby sa vytvorený protitlak udržal v rozmedzí desiatich percent nastaveného tlaku.
5. Skontrolujte prevádzkovú históriu. Hľadajte nedávne odchýlky tlaku, výkyvy záťaže, chemické exkurzie vody alebo alarmy čistoty pary.
6. Izolujte ventil, ochlaďte ho a vyberte ho na kontrolu v dielni. Nepokúšajte sa položiť sedadlo na miesto kotla.
7. Skontrolujte sedlo a kotúč pod zväčšením, zmerajte hĺbku akejkoľvek eróznej drážky a odfotografujte kontaktný pás.
8. Odmerajte voľnú dĺžku pružiny podľa výkresu alebo špecifikácie výrobcu.
9. Skontrolujte, či je vreteno rovno a vodidlo, či nie je zadreté alebo nahromadené.
10. Overte dokumentáciu: dátum poslednej recertifikácie, certifikovanú kapacitu, materiál obloženia a všetky záznamy o predchádzajúcich opravách.

Mier, na ktorých záleží, je prekvapivo málo a všetky je možné vykonať pomocou štandardného dielenského vybavenia. Trik je zobrať ich v pevnom poradí a zapísať si ich, pretože vzor na dvoch alebo troch ventiloch v tom istom závode zvyčajne odhalí systémový problém a nie tri nezávislé poruchy ventilov.

Varte, poškodzujte sedadlo alebo nastavte posun tlaku: rozdeľte ich na ventile

Tri najbežnejšie podmienky spôsobujú únik, ktorý vyzerá z diaľky podobne a zblízka sa správa veľmi odlišne. Varenie je problémom s tlakovou rezervou. Poškodenie sedadla je mechanický problém. Posun nastaveného tlaku je problémom pri kalibrácii. Správna oprava pre jedného je nesprávna oprava pre ostatných a dielňa, ktorá prelomí sedadlo bez toho, aby zmerala pružinu, vráti ventil, ktorý znova uniká, do mesiaca.

Najjednoduchší spôsob, ako ich oddeliť, je sledovať, ako netesnosť reaguje na zmenu tlaku kotla. Varný ventil sa stíši, keď tlak kotla klesne o niekoľko percent, pretože kotúč sa znovu usadí, akonáhle zdvíhacia sila klesne pod zaťaženie pružiny. Ventil s poškodeným sedlom prepúšťa paru pri akomkoľvek tlaku, pretože kontaktný pás už nie je súvislý. Ventil s posunutou nastavenou hodnotou sa chová normálne mesiace a potom sa otvorí oveľa skôr, ako naznačuje typový štítok, často počas bežného spustenia.

Štvrtá podmienka si zaslúži zmienku, pretože je často nesprávne diagnostikovaná ako poškodenie sedadla. Nečistoty alebo vodný kameň uviaznutý na sedadle spôsobujú netesnosť, ktorá sa objaví náhle, zvyčajne v priebehu niekoľkých hodín od spustenia, cyklu vyfukovania sadzí alebo narušenia chémie vody. Keď je ventil odstránený, čelo sedla sa často nachádza takmer neporušené pod nánosom. Vyčistenie, kontrola pružiny a opätovná certifikácia ventilu zvyčajne postačuje, za predpokladu, že sa rieši zdroj nečistôt.

Teplota je diagnostika, ktorá spája všetky štyri dohromady. Ventil, ktorý má vyššiu teplotu, než je jeho hodnota obloženia, sa bude pohybovať bez ohľadu na to, či je obloženie z 13-percentnej chrómovej ocele alebo tvrdenej zliatiny, a tečenie sa prejaví ako zdeformovaný kotúč alebo sedlo, ktoré už nezodpovedá osi vedenia. Ak hodnoty telesnej teploty naznačujú, že ventil je pravidelne nad svojim menovitým rozsahom, správnou reakciou je zmena materiálu, nie častejší interval opakovanej certifikácie.

Opraviť, opätovne certifikovať alebo vymeniť? Rozhodovací rámec

Spekací kotol na odpadové teplo na hlavnom dymovode Spekací odpadový tepelný kotol na hlavnom dymovode je energeticky úsporné zariadenie inštalované v hlavnom dymovode na konci spekacieho stroja na regeneráciu... Zobraziť produkt →

Akonáhle je ventil na stole, rozhodnutie je zvyčajne o nákladoch a dodacom čase, a nie o technickej uskutočniteľnosti. Väčšinu poškodení sedadiel je možné opraviť, väčšinu pružín je možné vymeniť a väčšinu karosérií je možné opätovne certifikovať za predpokladu, že sú k dispozícii údaje o pôvodnom obložení a kapacite. Tvrdé prípady sú ventily bez dokumentácie, ventily, ktorých telesá vykazujú praskliny alebo silnú koróziu, a ventily, ktoré boli upravené spôsobom, ktorý nemožno overiť.

Dodacia lehota je premenná, ktorá väčšinu plánovačov údržby zaskočí. Bežné kolo a opätovnú certifikáciu je možné v kvalifikovanej dielni zmeniť za niekoľko dní. Úplná výmena obloženia za nové sedadlo a kotúč zvyčajne trvá jeden až tri týždne. Úplne nový ventil so špecifickým obložením, vlnovcom a certifikovaným kapacitným testom zvyčajne trvá štyri až dvanásť týždňov a dlhšie, ak je materiálom zliatina na báze niklu. Na spekacej linke, kde je poistný ventil poslednou prekážkou na kotli na odpadové teplo, ktorý rekuperuje teplo z hlavného dymovodu, je potrebné tento čas naplánovať a nie zistiť počas výpadku.

Existuje aj dimenzia dodržiavania predpisov, ktorá vo väčšine jurisdikcií prevyšuje náklady. Poistný poistný ventil na kotli je súčasťou chránenej tlakovej hranice a jeho kapacita, nastavený tlak a certifikácia musia byť sledovateľné. Ventil, ktorý bol opravený bez záznamu o skúške, alebo ktorého pružina bola vymenená za neoverený diel, nie je len rizikom údržby; ide o dokumentačný problém, ktorý vyplynie na povrch pri najbližšej zákonnej kontrole.

Nech už je rozhodnutie akékoľvek, jedno pravidlo sa oplatí dodržať. Keď si závod ponechá na poličke náhradný ventil, náhradný ventil by mal mať rovnaký nastavený tlak, kapacitu a úpravu ako nainštalovaná jednotka a mal by byť opätovne certifikovaný podľa rovnakého plánu ako nainštalované ventily. Náhradná, ktorá už päť rokov sedí v sklade s neznámou pružinou, nie je náhradná; je to druhý problém, ktorý čaká na inštaláciu.

Obloženie, materiály a teplota: Prečo niektoré ventily stále netesnia

Spájkovaný ekonomizér na báze niklu Spájkovaný ekonomizér na báze niklus are advanced devices that significantly improve the economizer's corrosion resistance, wear resistance, ash accumulation resistance, an... Zobraziť produkt →

Pri výbere materiálu sa problém s poistným ventilom stáva skôr technickým problémom než problémom údržby. Obloženie, ktoré je úplne postačujúce pre suchú nasýtenú paru pri 200 stupňoch Celzia, bude v prehriatej pare pri 400 stupňoch Celzia plaziť, dusiť sa a unikať a ten istý ventil nainštalovaný v prostredí na strane spalín bude korodovať vo vedení a komore pružiny dlho predtým, ako sa opotrebuje jeho sedlo.

Vplyv teploty na pramene je najmenej viditeľný a najviac podceňovaný. Uvoľňovanie pružiny je pomalý proces dotvarovania a jeho rýchlosť sa zhruba zdvojnásobuje na každých pätnásť až dvadsať stupňov dodatočnej teploty v rámci prevádzkového rozsahu typických pružinových ocelí. Ventil, ktorý beží o 20 stupňov teplejšie, ako je predpokladaný projekt, stratí svoju nastavenú hodnotu za zlomok očakávanej životnosti a bude tak robiť potichu, bez akýchkoľvek viditeľných známok, kým sa nezmeria praskací tlak.

Korózia má rovnakú logiku. Chloridy a zlúčeniny síry v koksárenskom plyne a v niektorých prúdoch spekacích plynov napádajú obloženie z nehrdzavejúcej ocele na vodiacich plochách a na kontaktnom páse sedadla. Ak sa počas štartovania môže vytvoriť kondenzát, mokrá para prenáša tieto zlúčeniny priamo do sedadla. Akonáhle začne jamkovanie na páse sedla, ventil sa nemôže uzavrieť na súvislej kontaktnej línii a žiadne množstvo lapovania neobnoví povrch, ktorý je počas prevádzky kotla chemicky napadnutý.

Rovnaká materiálová disciplína, ktorou sa riadia tlakové časti kotla na odpadové teplo, riadi aj obloženie poistného ventilu. Zariadenia, ako je napríklad spájkovaný ekonomizér na báze niklu, sú špecifikované s spájkovaným povrchom odolným voči korózii práve preto, že spalinová cesta pri teplote ničí lacnejšie materiály. Prepúšťací ventil na tej istej ceste plynu si zaslúži rovnaké zdôvodnenie: vyberte si obloženie pre chémiu a teplotu, nie pre nákupnú cenu.

Špecifický komentár si zaslúži mech, pretože rieši dva problémy naraz. Izoluje pružinu a kapotu od procesnej kvapaliny, čo chráni pružinu pred koróziou a zabraňuje tomu, aby sa kapota stala nízkym bodom, kde sa hromadí kondenzát. Vyrovnáva tiež vplyv protitlaku na kotúč, na ktorom záleží na každom ventile s dlhým výtlačným potrubím. Kompromisom je, že mech môže zlyhať a zlyhaný mech uvoľní procesnú kvapalinu do kapoty. Spojenie oznamovača na kapote je štandardný spôsob, ako zistiť túto poruchu skôr, ako sa stane netesnosťou v kĺbe kapoty.

Chyby pri inštalácii a potrubí, ktoré spôsobujú opakované netesnosti

Mnoho ventilov, ktoré sú dokonale opravené, stále presakuje v priebehu niekoľkých mesiacov a príčina je takmer vždy v potrubí a nie vo ventile. V štandarde inštalácie dominujú dve čísla: pokles tlaku na vstupe by nemal presiahnuť tri percentá nastaveného tlaku a vytvorený protitlak by nemal presiahnuť desať percent nastaveného tlaku. Tieto limity existujú, pretože poistný ventil je navrhnutý tak, aby snímal tlak na svojom vstupe a vypúšťal do atmosféry, ktorú môže prekonať, a oba predpoklady sa pokazia, keď je potrubie nesprávne.

Klasickou chybou je vstupné potrubie o jednu veľkosť menšie ako vstup ventilu. Je zvolený tak, aby šetril miesto na preplnenom bubne a vytvára presne taký pokles tlaku, ktorý spôsobuje chvenie ventilu. Chvenie znamená, že disk sa opakovane dvíha a buchne rýchlo za sebou, čo deformuje čelo sedadla a uvoľňuje vedenie. Ostré koleno inštalované o niekoľko priemerov proti prúdu má podobný účinok, pretože turbulencia, ktorú vytvára, vytvára nerovnomerné rozloženie tlaku cez vstupnú trysku.

Na strane výstupu sú chyby ešte častejšie, pretože sú menej viditeľné. Odtokové potrubie s vreckom zhromažďuje kondenzát, ktorý sedí na sedadle a koroduje ho. Dlhý výtlačný zberač zdieľaný s inými ventilmi môže vyvinúť spätný tlak vysoko nad desaťpercentný limit, keď sa niekoľko ventilov zdvihne spolu. A izolačný ventil inštalovaný pred poistným ventilom bez blokovaného otváracieho zariadenia je výzvou pre niekoho, aby ho zatvoril počas kampane údržby a zabudol ho znova otvoriť.

Jeden ďalší inštalačný bod stojí za vetu, pretože pri rekonštrukcii sa často vynecháva. Keď sa k existujúcemu parnému systému pridá kotol na odpadové teplo, nastavený tlak poistného ventilu sa niekedy prenesie zo starého bubna bez toho, aby sa znova skontroloval podľa nového maximálneho povoleného pracovného tlaku a nového prevádzkového tlakového pásma. Výsledkom je ventil, ktorý je technicky správny pre starý systém a chronicky vrie na nový.

Plánovanie údržby: Ako rastie riziko úniku medzi generálnymi opravami

Stav poistného ventilu sa nezhoršuje lineárne a táto skutočnosť má priamy vplyv na intervaly kontrol. Počas prvých mesiacov po generálnej oprave je ventil v najlepšom stave, nastavený tlak je v tolerancii a sedlo je čerstvo lapované. Ako plynie čas, paralelne prebiehajú tri procesy: pružina sa plazí a stráca voľnú dĺžku, na kontaktnom páse sedadla sa hromadia usadeniny a počet tlakových výkyvov sa hromadí ako únava na kontaktnej línii. Nič z toho nie je viditeľné zvonku ventilu a všetky tri sú urýchlené prachom, teplotou a cyklovaním.

Nižšie uvedené krivky predstavujú kombinované zhoršenie ako index závažnosti úniku, od čistej a stabilnej parnej prevádzky na nízkej úrovni po vysokoteplotnú, vysokokoróznu, silne cyklovanú prevádzku kotla na odpadové teplo na najvyššej úrovni. Index nie je požiadavka na kód; je to plánovací nástroj, ktorý ukazuje, prečo je jeden interval pre každý poistný ventil v závode vždy nesprávny v jednom alebo druhom smere. Ventil na čistom bubne so základným zaťažením a ventil na kotle na spaliny koksárenskej pece by nemali mať spoločný kalendár údržby. Rozdiel sa po prvom roku prudko zväčšuje a v druhom roku je rozdiel medzi oboma službami dostatočne veľký na to, aby sa zmenila celá stratégia kontroly. Čítajte graf ako porovnanie relatívneho rizika, nie ako absolútnu predpoveď.

Prvým postrehom z grafu je, že všetky tri služby začínajú blízko seba. V prvých troch mesiacoch je rozdiel medzi čistým parným bubnom a spalinovým kotlom koksárenskej pece na indexe takmer neviditeľný, pretože čerstvo lapované sedadlo a nová pružina sa správajú dobre bez ohľadu na okolité prostredie. To je dôvod, prečo interval údržby zvolený hneď po generálnej oprave má tendenciu vyzerať adekvátne a preto sa zvyčajne príliš predlžuje.

Druhým pozorovaním je miesto, kde sa krivky oddeľujú. Medzi šiestimi a dvanástimi mesiacmi je čistá služba stále pohodlne pod tretinou indexu, zatiaľ čo horúca a korozívna služba sa už vyšplhala nad štyridsiatku. Medzi nimi sedí služba s vysokou prašnosťou. Toto je bod, v ktorom väčšina rastlín objaví únik, pretože sa stal počuteľným alebo viditeľným.

Tretím pozorovaním je tvar prerušovanej krivky. Nevyrovná sa. Po osemnástich mesiacoch sa blíži k vrcholu stupnice, čo odráža skutočnosť, že poškodenie tuleňov, keď už začalo, sa živí samo sebou. Prúd pary eroduje sedadlo, erodovaným sedadlom prechádza viac pary a proces sa zrýchľuje. Neexistuje žiadny prirodzený bod obnovy, čo znamená, že odložená generálna oprava nešetrí prácu; premení prácu lapovania na výmenu obloženia.

Štvrté pozorovanie sa týka medzery medzi hornou a spodnou krivkou po dvadsiatich štyroch mesiacoch. Je to viac ako päťdesiat indexových bodov, čo je v praxi rozdiel medzi ventilom, ktorý sa dá lapovať a recertifikovať, a ventilom, ktorý potrebuje nové sedlo a kotúč. Závod, ktorý aplikuje jeden interval na oba servisy, bude buď plytvať peniazmi na zbytočné generálne opravy ventilov čistého servisu, alebo akceptovať opakované poruchy ventilov s agresívnym servisom.

Piate pozorovanie sa týka účinku jedinej tlakovej odchýlky. Krivky sú hladké, pretože predstavujú priemerné správanie naprieč mnohými ventilmi, ale jednotlivé ventily vykazujú skokové zmeny po narušení chémie vody, kampani vyfukovania sadzí alebo kolísaní zaťaženia. Ventil, ktorý sedí na dvadsiatke na indexe, môže vyskočiť na štyridsať za jediný týždeň. To je dôvod, prečo by sa interval mal považovať za maximálny a mal by sa kombinovať s pravidlom kontroly spustenej udalosťou.

Z praktického hľadiska graf podporuje tri plánovacie rozhodnutia. Interval nastavte podľa servisného stavu a nie podľa kalendárneho roka. Považujte akúkoľvek chémiu, záťaž alebo spúšťaciu udalosť za spúšťač skoršej kontroly postihnutých ventilov. A ponechajte si aspoň jeden plne certifikovaný náhradný diel, ktorý zodpovedá ventilom agresívneho servisu, pretože práve tie vám neposkytnú štyri až dvanásť týždňov, ktoré nový ventil potrebuje.

Kontrolný zoznam obstarávania pre vlastníkov závodov a tímy EPC

Väčšinu netesných poistných ventilov možno vysledovať späť k rozhodnutiu o špecifikácii, ktoré bolo urobené roky pred prvým únikom. Ventil bol dimenzovaný pre nesprávny prípad, obloženie bolo vybrané z cenníka a nie zo zloženia plynu, alebo vstupné potrubie nakreslil niekto, kto nikdy nevidel technický list ventilu. Krátky súbor otázok vo fáze obstarávania väčšine z toho zabráni.

Otázky sa prirodzene delia na dve skupiny. Jedna skupina patrí výrobcovi kotla alebo dodávateľovi EPC, ktorý dodáva kotol na odpadové teplo a jeho tlakové časti, pretože riadia usporiadanie bubna, čistotu pary a potrubie okolo ventilu. Druhá skupina patrí k dodávateľom poistných ventilov, pretože riadia úpravu, certifikáciu a test kapacity. Obe skupiny musia odpovedať a odpovede musia navzájom súhlasiť predtým, ako sa zariadenie postaví.

Dve z týchto otázok majú väčšiu váhu ako ostatné. Nastavená tlaková rezerva určuje, či bude ventil vrieť, a výber úpravy určuje, či bude korodovať alebo tečie. Ak sú odpovede na tieto dve nejasné, oplatí sa spýtať sa ešte raz pred podpísaním objednávky, pretože oprava ktorejkoľvek z nich po uvedení do prevádzky znamená platbu za nový ventil a zároveň neplánovanú odstávku.

Vo fáze obstarávania je tiež vhodné určiť, ktorá strana je zodpovedná za výpočet poistného ventilu. Na mnohých projektoch výrobca kotla dodáva bubon a dodávateľ poistného ventilu dodáva ventil a žiadna zo strán nevlastní výpočet, ktorý tieto dva spája. Táto medzera je miesto, odkiaľ pochádzajú predimenzované prívody, poddimenzované výtlačné potrubia a nesprávne nastavené tlaky.

Súlad, dokumentácia a papierová stopa, ktorá vás zachráni neskôr

Poistný ventil na kotli je certifikovaný tlakový komponent a súčasťou komponentu je aj papierovanie. Typový štítok obsahuje nastavený tlak, certifikovanú kapacitu, označenie výbavy a kódovú pečiatku. Skúšobný certifikát zaznamenáva skutočný tlak prasknutia a tlak opätovného dosadnutia predtým, ako ventil opustil dielňu. Záznam o oprave ukazuje, kto na ňom pracoval, čo bolo vymenené a kedy bola opätovne certifikovaná. Ak niektorý z týchto dokumentov chýba, ventil sa stáva záväzkom bez ohľadu na to, ako dobre funguje.

Praktický dôsledok je, že opravárenské práce by mali ísť do dielne, ktorá môže vydať overiteľné osvedčenie, a že pružiny, kotúče a sedlá by sa mali vymeniť za diely, ktoré možno identifikovať podľa pôvodnej špecifikácie. Pružina zakúpená z neznámeho zdroja a nainštalovaná, pretože pasuje na kapotu, je nastavená zmena tlaku, ktorú nikto nezaznamenal. Počas nasledujúcej štatutárnej inšpekcie je táto medzera to, čo inšpektori zistia ako prvé.

Výrobcovia, ktorí vyrábajú kotly, tlakové nádoby a zariadenia na rekuperáciu tepla podľa noriem ASME a domácich tlakových nádob, pracujú v rámci tejto dokumentačnej disciplíny ako rutina a postupy kontroly kvality za tlakovými zariadeniami sú zvyčajne viditeľné na tom, ako dôkladne sú so zariadením odovzdané údaje o nastavenom tlaku, trime a kapacite. Keď projektový tím vyberá výrobcu alebo dodávateľa kotla, ochota poskytnúť výpočet poistného ventilu, špecifikáciu vybavenia a certifikačné záznamy je jedným z najspoľahlivejších ukazovateľov toho, ako bol vybudovaný zvyšok tlakovej hranice.

Nechýba ani tréningový rozmer, ktorý nestojí takmer nič a zabráni veľkému poškodeniu. Operátori by mali vedieť, že zdvíhacia páka je testovacím zariadením, nie ventilačným zariadením, a že ventil, ktorý bol zdvihnutý ručne v špinavej prevádzke, sa nemusí znova usadiť. Tímy údržby by mali vedieť, že varný ventil je skôr varovaním než obťažovaním. A každý by mal vedieť, že zakrytie, upchatie alebo upchatie poistného ventilu nie je nikdy prijateľné dočasné opatrenie v žiadnom závode pod akýmkoľvek výrobným tlakom.

Praktický plán prevencie na nasledujúcich 12 mesiacov

Riešenie problému netesnosti bezpečnostného poistného ventilu kotla je jednoduché, keď je postupnosť jasná a postupnosť sa zriedka mení medzi zariadeniami. Začnite číslami, potom ventilom a potom systémom. Závod, ktorý postupuje podľa nižšie uvedených krokov, zvyčajne zistí, že druhý únik je oveľa menej pravdepodobný ako prvý.

1. Zaznamenajte pásmo prevádzkového tlaku a nastavený tlak každého poistného ventilu na parnom systéme a vypočítajte rezervu pre každý z nich. Čokoľvek pod desať percent je riskantné.
2. Zmerajte alebo vypočítajte pokles tlaku na vstupe a vytvorený protitlak pre ventily v agresívnom prevádzke. Opravte čokoľvek mimo troch percent a desiatich percent nastaveného tlaku.
3. Skontrolujte údaje o chémii pary a čistote pary za posledných dvanásť mesiacov a skontrolujte, či sa nejaká odchýlka zhoduje s prvým výskytom úniku.
4. Pred rozhodnutím o oprave potiahnite presakujúci ventil, skontrolujte sedlo a kotúč pod zväčšením a zmerajte voľnú dĺžku pružiny.
5. Vyberte si opravu podľa stavu, nie z kalendára: prekryte plytké stopy, vymeňte erodované ozdobné prvky, vymeňte uvoľnené pružiny a znovu certifikujte každý ventil predtým, ako sa vráti do prevádzky.
6. Nastavte rôzne intervaly kontroly pre rôzne servisné podmienky a riešte poruchy chémie, kampane na vyfukovanie sadzí a veľké výkyvy zaťaženia ako spúšťače kontroly.
7. Ponechajte si certifikovaný náhradný diel, ktorý sa zhoduje s ventilmi agresívneho servisu, a opätovne ho certifikujte podľa rovnakého plánu ako nainštalované jednotky.
8. Do ďalšej nákupnej objednávky zapíšte nastavenú tlakovú rezervu, záruku čistoty pary a špecifikáciu úpravy a uveďte osobu zodpovednú za výpočet veľkosti poistného ventilu.

Širšia lekcia je, že poistný ventil je zrkadlom systému, ktorý chráni. Ventil, ktorý opakovane uniká, vám hovorí niečo o kvalite pary, konštrukcii potrubia, regulácii tlaku alebo výbere materiálu, a to všetko sú rozhodnutia prijaté dávno pred inštaláciou ventilu. Opravte ventil a vyriešite dnešný problém. Opravte podmienky okolo toho a vyriešte ich ďalších päť rokov.

Pre zariadenia prevádzkujúce kotly na odpadové teplo na koksárenský plyn, spekacie spaliny, konvertorový plyn alebo iné náročné prúdy platí rovnaký princíp na úrovni zariadení. Kotol navrhnutý na základe skutočného zloženia plynu, skutočného zaťaženia prachom a profilu skutočného zaťaženia, so špecifikáciou prepúšťacieho ventilu odvodenou od rovnakých parametrov, udrží svoje ventily tesnejšie oveľa dlhšie ako štandardná jednotka so štandardným ventilom priskrutkovaným k bubnu.