Замена экранных труб, некоторые причины.

Наиболее часто встречающаяся проблема, с которой сталкивается эксплуатирующая водотрубные котлы организация – дефекты, различного типа, на поверхностях нагрева.

Почему именно поверхности нагрева подвержены наибольшему износу? Некоторые причины выхода из строя экранных труб изложены ниже.

Котельным агрегатом называется энергетическое устройство производительностью D (т/ч) для получения пара с заданными давлением (Р, Мпа) и температурой (t, °С). Часто это устройство называют парогенератором, так как в нем происходит генерация пара, или просто паровым котлом.

Если конечным продуктом является горячая вода заданных параметров (давления и температуры), используемая в промышленных технологических процессах и для отопления промышленных, общественных и жилых зданий, то устройство называют водогрейным котлом.

Таким образом, все котлоагрегаты можно подразделить на два основных класса: паровые и водогрейные.

В барабанных котлах с естественной циркуляцией вследствие разности плотностей пароводяной смеси в левых трубах 2 и жидкости в правых трубах 4 будет происходить движение пароводяной смеси в левом ряду — вверх, а воды в правом ряду — вниз. Трубы правого ряда называются опускными, а левого — подъемными (экранными).

Экранирование топки настолько значительно, что в ней экранным поверхностям передается полностью вся теплота, требующаяся для превращения в пар воды, поступившей в барабан котла. радиационными (экранными). Таким образом, экранные трубы всегда находятся в напряженных условиях.

Поскольку парогенератор предназначен для превращения теплоты, заключенной в топливе, в потенциальную энергию, и он представляет собой разновидность преобразователя энергии, потому его можно характеризовать также по мощности (кВт или МВт).

По паропроизводительности различают котлы малой паропроизводительности (до 20…25 т/ч), средней паропроизводительности (от 35…50 до 160…220 т/ч) и большой паропроизводительности (от 220…250 т/ч и выше).

Образование свищей в экранных трубах, разрывы основного металла и сварных соединений, а так же нарушение вальцовочных соединений – это всегда значительная проблема и неизбежный ремонт.

Наиболее характерными повреждениями труб поверхностей нагрева являются:

  • трещины поверхности экранных и кипятильных труб,
  • коррозионные разъедания наружных и внутренних поверхностей труб,
  • разрывы,
  • утонения стенок труб,
  • трещины и разрушения колокольчиков.

Для содорегенерационных котлов, разрыв экранной трубы это в большинстве случаев авария при попадании воды в плав, и как следствие взрыв котла.

Наиболее часто встречается коррозия внутренней поверхности экранных труб, возникающая при взаимодействии коррозионноактивных газов (кислорода, углекислоты) или солей (хлоридов и сульфатов), содержащихся в котловой воде, с металлом труб.

Коррозия внутренней поверхности труб проявляется в образовании оспин, язв, раковин и трещин. К коррозии внутренней поверхности труб также относятся: кислородная стояночная коррозия, подшламовая щелочная коррозия кипятильных и экранных труб, коррозионная усталость, проявляющаяся в виде трещин в кипятильных и экранных трубах.

Так же существует вероятность перегрева экранных труб и как следствие изменение структуры металла по причине отложения солей жесткости на внутренней поверхности, ухудшающей теплообмен.

При визуальном осмотре труб поверхностей нагрева, со стороны топки, можно увидеть идеальные трубы, но с внутренней поверхности уже могут развиваться язвины, которые не видно даже выполняя доступный внутренний осмотр со стороны барабана.

Казалось бы, эта проблема решаема с помощью ультразвуковой толщинометрии, но «попасть» датчиком в язвину весьма сложно. В этой ситуации помогает сплошное сканирование поверхности трубы прямым преобразователем, но в большинстве случаев это невыполнимо в виду разных причин.

Эндоскопический осмотр так же может увеличить процент выявляемости дефектов на внутренней поверхности, но координаты расположения одиночных язвин могут быть самыми различными, и скрыты слоем шлама или накипи, которая не позволит оценить дефект.

При обнаружении подобного рода дефектов, самый надежный способ их оценки – по вырезкам экранных труб. По вырезке можно определить характер дефектов, их глубину и количество на 1 квадратный дециметр.

Замена экранных труб в случае обнаружения значительной внутренней коррозии просто необходима. Эти работы важно запланировать в ближайшие сроки.

Работа по замене экранных труб сопряжена с закупкой заводского комплекта труб или их изготовлением по шаблону, а в том случае если это биметаллические трубы или конструкция топки газоплотная, то срок изготовления может быть значительным.

Чем раньше будет принято решение о ремонте, тем больше шансов на своевременное изготовление элементов и соблюдение сроков ремонта.

Для котлов с тяжелой обмуровкой, замена экранных труб сопряжена с полной разборкой красного кирпича и шамотного. Восстановление и просушка обмуровки, так же осуществляется по технологии и имеет свои временные рамки.