Аварии паровых котлов из-за превышения давления
Для предупреждения аварий паровых котлов из-за превышения давления Правилами по котлам [1] предусматривается установка предохранительных клапанов.
: Назначение предохранительных клапанов состоит в предупреждении увеличения давления в паровых котлах и трубопроводах выше установленных пределов.
Превышение рабочего давления в котле может привести к разрыву кипятильных экранных и экономайзерных труб и стенок барабана.
Причинами повышенного давления в котле являются внезапное уменьшение или прекращение расхода пара (отключение потребителей) и чрезмерная форсировка топки,
Таблица 2.3. Неисправности водоуказательных приборов, их причины и способы устранения
Стекло полностью заполнено водой
Засор парового крана. Вследствие конденсации пара, находящегося над уровнем воды, в верхней части стекла образуется разрежение и вода поднимается, заполняя все стекло
Перекрытие верхнего конца трубки (верхнего штуцера колонки плоского водоуказательного стекла) набивкой сальника. Резиновое кольцо сальника выдавилось через кромку стекла и закрыло его просвет
Поставить стекло большей длины
Уровень воды несколько выше нормального
Уменьшение прохода парового крана в результате засорения или образования в нем накипи. Давление пара, проходящего через суженное отверстие, снижается. Вследствие того что давление воды в этом случае станет несколько больше, чем давление. пара, уровень воды будет повышаться
Засор водяного крана. Нижний конец стеклянной трубки (нижний штуцер колонки плоского водоуказательного стекла) перекрылся набивкой сальника
Продуть паровой штуцер
Уровень воды в стекле постепенно повышается вследствие конденсации находящегося над водой пара
Поставить стекло большей длины
Продолжение табл. 2.3
Незначительное колебание уровня воды
Частичный засор водяного крана или частичное перекрытие нижнего конца стеклянной трубки набивкой сальника
Продуть стекло, прочистить нижний конец трубки
Отверстие в пробке крана находится не против отверстия в корпусе в результате неправильной притирки. При движении через смещенные отверстия вода встречает гидравлическое сопротивление
При большом несовпадении отверстий следует заменить пробку
Пропуск пара или воды в сальнике водоуказательного стекла и как результат — неверное показание
Неплотность сальников, плохая притирка кранов, износ пробок
Сменить сальниковую набивку, притереть краны, сменить пробки кранов
Разрывы водоуказательных стекол
Перекос стекол, наличие трещин, поступление горячей воды в непрогре - гое стекло
Устранить перекос. Установить стекла, не имеющие трещин, прогреть стекло перед его включением
Особенно при работе на мазуте или газообразном топливе.
Поэтому чтобы давление в котле не могло подняться выше допустимого, эксплуатация котлов с неисправными или неотрегулированными клапанами категорически запрещается.
Мерами предупреждения повышения давления в паровом котле являются: регулярная проверка исправности предохранительных клапанов и манометров, устройство сигнализации от потребителей пара для получения информации о предстоящих расходах пара, обученность персонала и хорошее знание и исполнение ими производственных инструкций и противоаварийных циркуляров. -
Для проверки исправности действия предохранительных клапанов котла, пароперегревателя и экономайзера производят их продувку, принудительно открывая вручную:
При рабочем давлении в котле до 2,4 МПа включительно— каждый клапан не реже 1 раза в сутки;
При рабочем давлении от 2,4 до 3,9 МПа включительно— поочередно по одному клапану каждого котла, пароперегревателя и экономайзера не реже одного раза в сутки, а также при каждом пуске котла, а при давлении выше 3,9 МПа— в сроки, установленные инструкцией.
В практике эксплуатации котлов все еще бывают аварии, связанные с превышением давления в котле выше допустимого. Основной причиной этих аварий является работа котлов с неисправными или неотрегулированными предохранительными клапанами и неисправными манометрами. В отдельных случаях аварии происходят из-за того, что котлы вводят в эксплуатацию с предохранительными клапанами, отключенными с помощью заглушек или заклиненными, либо допускают произвольное изменение регулировки клапанов, накладывая дополнительный груз на рычаги клапанов при неисправности или отсутствии средств автоматики и безопасности.
В котельной произошла авария парового котла Е-1/9-1Т из-за превышения давления, в результате чего частично разрушено помещение котельной. Котел Е-1/9-IT изготовлен Таганрогским домостроительным заводом для работы на твердом топливе. По согласованию с заводом - изготовителем котел был переоборудован на жидкое топливо, при этом установлено горелочное устройство АР-90 и смонтированы автоматические устройства для отключения подачи топлива в котел в двух случаях — при понижении уровня воды ниже допустимого и повышении давления выше установленного. Перед вводом в эксплуатацию котла оказавшийся неисправным питательный насос НД-1600/10 с подачей 1,6 м3/ч и давлением на нагнетании 0,98 МПа был заменен цен - тробежно-вихревым насосом с подачей 14,4 м3/ч и давлением на нагнетании 0,82 МПа. Большая мощность двигателя этого насоса не позволила включить его в электрическую схему автоматического регулирования питания котла водой, поэтому оно осуществлялось вручную. Автоматика защиты котла от снижения уровня воды была отключена, а автоматика защиты от превышения давления не работала из-за неисправности датчика. Оператор, обнаружив упуск воды, включил питательный насос. Сразу же была вырвана крышка люка верхнего барабана и разрушен нижний левый коллектор в месте приварки к нему колосниковой балки. Авария произошла из-за резкого повышения давления в котле из-за глубокого упуска воды и последующей подпитки его. Расчеты показали, что давление в котле в этом случае могло повыситься до 2,94 МПа.
Толщина крышки люка в ряде мест была менее 8 мм, и крышка была деформирована.
В связи с этой аварией Госгортехнадзор СССР предложил владельцам, эксплуатирующим паровые котлы: не допускать эксплуатацию котлов при отсутствии или неисправности средств автоматики безопасности и контрольно-измерительных приборов; обеспечить обслуживание, наладку и ремонт средств автоматики безопасности квалифицированными специалистами.
, В соответствии с письмом Госгортехнадзора СССР № 06-1-40/98 от 14.05.87 «Об обеспечении надежной эксплуатации паровых котлов Е-1,0-9» владельцы котлов указанного типа обязаны снизить разрешенное в эксплуатации давление для котлов, которые имеют толщину крышки люка 8 мм с креплением крышки люка шпильками до 0,6 МПа, так как заводами Минэнергомаша барабаны котлов Е-1,0-9 паропроизводительностью 1 т/ч выпускались с крышками люка толщиной 8 мм и толщина крышки люка была увеличена до 10 мм.
В котельной произошла авария с котлом Е-1/9Т йз-за превышения давления.
В результате отрыва днища нижнего барабана котел был отброшен с места установки в сторону другого котла и, ударившись, сорвал обшивку,' разрушил обмуровку, деформировал 9 труб бокового экрана. Предохранительные клапаны при ударе были вырваны из своих гнезд. При испытании на стенде на давление 1,1 МПа клапаны не сработали. При разборке клапанов установлено, что его подвижные части клапана прикипели.
Расследованием установлено, что днище котла 0 600X8 мм было изготовлено кустарным способом из стали, не имеющей сертификата.
После' приварки днища работниками котельной было проведено гидравлическое испытание давлением 0,6 МПа, при этом днище деформировалось. Через несколько1 дней работы котла в сварном шве появились трещины, которые были заварены.
Из-за изменения конструкции крышки люка нижнего барабана (без согласования завода-изготовителя), неудовлетворительного проведения ремонта, стала возможной авария с тяжелыми последствиями.
Неисправности предохранительных клапанов
Для предупреждения аварий паровых и водогрейных котлов из-за превышения давления в них Правилами Гос-
Таблица 2.4. Неисправности предохранительных клапанов, их причины и способ устранения