Инструкция по консервации котла. Методические указания по консервации тепломеханического оборудования с применением пленкообразующих аминов

Вдовенко Денис Юрьевич – технический директор

Запорожцев Валерий Анатольевич – начальник лаборатории

Посохов Артем Игоревич – специалист по неразрушающему контролю

Экспертная организация ООО "Теплоэнерго", г. Ростов-на-Дону

В статье приведены рекомендации по консервации паровых котлов в барабанном и прямоточном исполнении в зависимости от конструктивных особенностей, причин и сроков простоя оборудования. Рассмотрен механизм протекания стояночной коррозии металла и его последствия.

Ключевые слова: тепловая энергоустановка, стояночная коррозия, консервация, опасный производственный объект, паровой котел, безопасность.

Соблюдение требований «Правил технической эксплуатации тепловых энергоустановок» и правил безопасности требует от организаций, эксплуатирующих тепловые энергоустановки, осуществлять консервацию теплоэнергетического оборудования в следующих случаях:

− при режимных остановах оборудования (вывод в резерв на определенный и неопределенный сроки, вывод в текущий и капитальный ремонты, аварийный останов) ;

− при остановах оборудования в продолжительный резерв или ремонт (реконструкцию) сроком более 6 месяцев ;

− по окончании отопительного сезона или при остановке водогрейные котлы и теплосети консервируются .

Консервация паровых котлов в период их простоя предусматривает комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на сохранение рабочего состояния оборудования путем предотвращения протекания коррозии на его поверхности, продлению срока эксплуатации, а также сокращению затрат на ремонт и восстановление оборудования в дальнейшем.

Согласно требованию правил организация, эксплуатирующая паровой котел должна разработать и утвердить техническое решение по его консервации. В целях соблюдения требований закона о промышленной безопасности, документация на консервацию опасного производственного объекта подлежит экспертизе промышленной безопасности .

Технические решения по консервации должны содержать:

− способы консервации котлов при различных видах остановов и продолжительности простоя;

− технологическую схему консервации;

− перечень вспомогательного оборудования, посредством которого осуществляется консервация.

На основании технических решений составляется и утверждается инструкция по консервации парового котла. В свою очередь инструкция по консервации должна содержать:

− подготовительные операции, выполняемые до проведения консервации;

− технологию консервации парового котла;

− технологию расконсервации парового котла;

− меры безопасности при проведении работ.

С технической точки зрения, консервация котлов необходима для предотвращения протекания стояночной коррозии металла. Стояночная коррозия возникает в результате агрессивного воздействия кислорода воздуха контактирующего с влажной металлической поверхностью котла в период его простоя. Другими словами, стояночная коррозия является видом кислородной коррозии, механизм протекания которой можно описать согласно химической реакции:

4Fe + 6Н 2 О + 3О 2 = 4Fe(OH) 3 (1)

Отличить стояночную коррозию от других видов коррозии возможно по наличию характерных язвин и накоплению продуктов коррозии на поверхности металла (рисунок 1), образующихся под отложениями шлама, в котором содержится большее количество влаги после спуска котловой воды.

Рисунок 1 – Стояночная коррозия.

Способы консервации барабанных паровых котлов:

− сухой останов котла (СО);

− поддержание в котле избыточного давления;

− заполнение поверхностей нагрева котла азотом (А);

− гидразинная обработка (ГО) поверхностей нагрева при пониженных параметрах котла;

− трилонная обработка (ТО) поверхностей нагрева котла;

− фосфатно-аммиачная «выварка» (ФВ);

− заполнение поверхностей нагрева котла защитными щелочными (ЗЩ) растворами;

− консервация котла контактным ингибитором (КИ).

Способы консервации прямоточных паровых котлов:

− сухой останов котла;

− заполнение поверхностей нагрева котла азотом;

− гидразинная обработка поверхностей нагрева при рабочих параметрах котла;

− консервация котла контактным ингибитором.

Метод консервации парового котла путем сухого останова основан на принципе обеспечения содержания внутренней поверхности оборудования в сухом состоянии на весь период консервации. Осуществляется путем дренирования котла при давлении выше атмосферного (0,8 - 1,0 МПа), что позволяет провести подсушку внутренних поверхностей барабана, коллекторов и труб за счет тепла, аккумулированного металлом, обмуровкой и изоляцией котла. Для предотвращения попадания влаги трубопроводы пара и воды отключают от котла путем плотного закрытия запорной арматуры и установки заглушек. После полного остывания котла необходимо периодически следить за тем, чтобы вода или пар не попали в котел, для этого необходимо время от времени кратковременно открывать дренажи в нижних точках коллекторов и трубопроводов.

Метод консервации путем поддержания в котле избыточного давления основан на принципе препятствия проникновения кислорода воздуха внутрь котла. После останова котла и снижения давления до атмосферного воду из него дренируют, далее приступают к заполнению консервирующей водой и организации ее протока через котел. Обязательное требование к консервирующей воде – удаление растворенного кислорода в деаэраторе. В период консервации на котле поддерживают давление 0,5 - 1,5 МПа и проток воды со скоростью 10 - 30 м 3 /ч. Контроль за содержанием кислорода в консервирующей воде осуществляют путем ежемесячного отбора проб из чистого и солевого отсеков пароперегревателя.

Метод консервации путем заполнения поверхностей нагрева котла азотом и поддержанием в котле избыточного давления предотвращает доступ кислорода и обеспечивает образование защитной пленки на поверхности метала. В случае останова котла на период до 10 суток, консервацию поверхности нагрева азотом можно осуществлять без слива котловой воды. Если останов предполагает более долгий период консервации, воду из котла необходимо слить. Подача азота в котел осуществятся через выходные коллекторы пароперегревателя и воздушники барабана. Давление газа при консервации должно поддерживаться на уровне 5 - 10 кПа.

Оставшиеся методы консервации паровых котлов можно объединить в одну большую группу – консервацию мокрым способом. Их принцип основан на заполнении котла консервирующим раствором, обеспечивающий образование по поверхности котла защитной пленки в течение длительного времени, в некоторых случаях защитная пленка устойчива при попадании в котел кислорода. Приготовление консервирующего раствора реагентов осуществляется в баке, подача раствора в котел осуществляется с применением дозирующего насоса. Приготовление консервирующего раствора необходимой концентрации осуществляется согласно утвержденным методикам.

При выборе способа консервации парового барабанного котла рекомендуется применять таблицу 1.

Примечания:

1. На котлах давлением 9,8 МПа без обработки питательной воды гидразином, должна проводиться ТО не реже одного раза в год.

2. А - заполнение поверхностей нагрева котла азотом.

3. ГРП + СО - гидразинная обработка при рабочих параметрах котла с последующим сухим остановом; ГО + ЗЩ, ТО + ЗЩ, ФВ + ЗЩ - заполнение котла щелочным раствором с предшествующей реагентной обработкой.

4. ТО + КИ (консервация контактным ингибитором с предшествующей трилонной обработкой ).

5. «до», «после» - до ремонта и после него.

При консервации парового прямоточного котла рекомендуется:

1. В случае останова на срок до 30 дней осуществлять консервацию путем сухого останова котла.

2. В случае вывода котла в резерв на срок до 3 месяцев или ремонт на срок до 5 - 6 месяцев осуществлять гидразинную или кислородную обработку в сочетании с сухим остановом котла.

3. В случае более продолжительных сроков резерва или ремонта консервацию котла осуществлять с применением контактного ингибитора или путем заполнения поверхностей нагрева котла азотом.

Таблица 1 – Способы консервации барабанных паровых котлов

в зависимости от вида и продолжительности простоя.

Выводы :

1. Консервация парового котла в период его простоя проводится с целью предупреждения развития стояночной коррозии металла.

2. Методы предупреждения стояночной коррозии основаны на принципах:

– исключения контакта кислорода воздуха с металлической поверхностью оборудования;

– обеспечения поверхности металла в сухом состоянии;

– создания защитной пленки на поверхности металла или коррозионно-защитного состава воды.

3. При выборе метода консервации паровых котлов необходимо учитывать: причину вывода оборудования в консервацию, продолжительность планируемого простоя оборудования, конструктивные особенности оборудования исходя из паспортных данных.

4. Документация на консервацию опасного производственного объекта подлежит экспертизе промышленной безопасности.

Список литературы :

1. Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок. Утв. приказом Минэнерго РФ от 24 марта 2003 г. N 115.

2 Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением". Утв. приказом Ростехнадзора от 25.03.2014 N 116.

5.1. Консервация раствором гидроксида кальция

5.1.1. Способ основан на высокоэффективных ингибирующих способностях раствора гидроксида кальция Са(ОН).
Защитной концентрацией гидроксида кальция является 0,7 г/кг и выше.
При контакте с металлом раствора гидроксида кальция устойчивая защитная пленка формируется в течение 3-4 нед.
При опорожнении котла от раствора после контакта в течение 3-4 нед или более защитное действие пленок сохраняется в течение 2-3 мес.
Данный способ регламентирован "Методические указания по применению гидроксида кальция для консервации теплоэнергетического и другого промышленного оборудования на объектах Минэнерго РД 34.20.593-89" (М.: СПО Союзтехэнерго, 1989).

5.1.2. При осуществлении данного способа водогрейный котел полностью заполняется раствором. Если требуется проведение ремонтных работ, раствор после выдержки в котле в течение 3-4 нед. может быть сдренирован.
5.1.3. Гидроксид кальция применяется для консервация водогрейных котлов любых типов на электростанциях, имеющих водоподготовительные установки с известковым хозяйством.
5.1.4. Консервация гидроксидом кальция проводится при выводе котла в резерв на срок до 6 мес или выводе в ремонт на срок до 3 мес.
5.1.5. Раствор гидроксида кальция готовится в ячейках мокрого хранения извести с плавающим устройством всасывания (рис.4). После засылки извести (пушонки, строительной извести, отходов гашения карбида кальция) в ячейки и перемешивания известковому молоку дают отстояться в течение 10-12 ч до полного осветления раствора. Вследствие малой растворимости гидроксида кальция при температуре 10-25 °С его концентрация в растворе не превысит 1,4 г/кг.

Рис.4. Схема консервации водогрейных котлов:

1 - бак приготовления химических реагентов; 2 - насос заполнения котла

раствором химических реагентов; 3 - подпиточная вода; 4 - химические реагенты;

5 - известковое молоко в мешалки предочистки, 6 - ячейки известкового молока;

7 - водогрейные котлы; 8 - к другим водогрейным котлам;

9 - от других водогрейных котлов;

трубопроводы консервации

При откачке раствора из ячейки необходимо следить за положением плавающего устройства всасывания, не допуская захвата отложений на дне ячейки.
5.1.6. Для заполнения котлов раствором целесообразно использовать схему кислотной промывки водогрейных котлов, приведенных на рис.4. Также могут быть использованы и бак с насосом для консервации энергетических котлов (см. рис.2).
5.1.7. Перед заполнением котла консервирующим раствором воду из него дренируют.
В бак приготовления реагентов перекачивают раствор гидроксида кальция из ячеек извести. Перед перекачкой трубопровод промывают водой во избежание попадания в бак известкового молока, подаваемого по этому трубопроводу на предочистку водоподготовительной установки.
Заполнение котла целесообразно вести при рециркуляции раствора по контуру "бак-насос-трубопровод подачи раствора-котел-трубопровод сброса раствора-бак". В этом случае количество приготовленного известкового раствора должно быть достаточно для заполнения консервируемого котла и схемы рециркуляции, включая бак.
Если заполнение котла вести насосом из бака без организации рециркуляции через котел, то объем приготовленного известкового молока зависит от водяного объема котла.
Водяной объем котлов ПТВМ-50, ПТВМ-100, ПТВМ-180 соответственно составляет 16, 35 и 60 м.

5.1.8. При выводе в резерв котел оставляют заполненным раствором на все время простоя.
5.1.9. При необходимости проведения ремонтных работ дренирование раствора осуществляют после выдержки в котле в течение не менее 3-4 нед с таким расчетом, чтобы после окончания ремонта котел включался в работу. Желательно, чтобы продолжительность ремонта не превышала 3 мес.
5.1.10. Если котел на время простоя остается с консервирующим раствором, то необходимо не реже одного раза в две недели контролировать значение рН раствора. Для этого организовывают рециркуляцию раствора через котел, отбирают пробы из воздушников. Если значение рН8,3, раствор из всего контура дренируют и заполняют свежим раствором гидроксида кальция.

5.1.11. Дренирование консервирующего раствора из котла осуществляют с небольшим расходом с разбавлением его водой до значения рН 5.1.12. Перед пуском котел промывают сетевой водой до жесткости промывочной воды, предварительно сдренировав его, если он был заполнен раствором.

5.2. Консервация раствором силиката натрия

5.2.1. Силикат натрия (жидкое натриевое стекло) образует на поверхности металла прочную, плотную защитную пленку в виде соединений FеО·FeSiO. Эта пленка экранирует металл от воздействия коррозионных агентов (СО и О).

5.2.2. При осуществлении данного способа водогрейный котел полностью заполняется раствором силиката натрия с концентрацией SiO в консервирующем растворе не менее 1,5 г/кг.
Формирование защитной пленки происходит при выдержке консервирующего раствора в котле в течение нескольких суток или при циркуляции раствора через котел в течение нескольких часов.

5.2.3. Силикат натрия применяется для консервации водогрейных котлов любых типов.
5.2.4. Консервация силикатом натрия проводится при выводе котла в резерв на срок до 6 мес или выводе котла в ремонт на срок до 2 мес.
5.2.5. Для приготовления и заполнения котла раствором силиката натрия целесообразно использовать схему кислотной промывки водогрейных котлов (см. рис.4). Также могут быть использованы и бак с насосом для консервации энергетических котлов (см. рис.2).
5.2.6. Раствор силиката натрия готовят на умягченной воде, так как использование воды с жесткостью выше 3 мг-экв/кг может привести к выпадению из раствора хлопьев силиката натрия.
Консервирующий раствор силиката натрия готовится в баке при циркуляции воды по схеме "бак-насос-бак". Жидкое стекло вливается в бак через люк.
5.2.7. Ориентировочный расход жидкого товарного силиката натрия соответствует не более 6 л на 1 м объема консервирующего раствора.

5.2.8. Перед заполнением котла консервирующим раствором воду из него дренируют.
Рабочая концентрация SiO в консервирующем растворе должна быть 1,5-2 г/кг.
Заполнение котла целесообразно вести при рециркуляции раствора по контуру "бак-насос-трубопровод подачи раствора-котел-трубопровод сброса раствора-бак". В этом случае требуемое количество силиката натрия рассчитывается с учетом объема всего контура, включая бак и трубопроводы, а не только объема котла.
Если заполнение котла осуществляется без организации рециркуляции, то объем приготовленного раствора зависит от объема котла (см. п.5.1.7).

5.2.9. При выводе в резерв котел оставляют заполненным консервирующим раствором на все время простоя.
5.2.10. При необходимости проведения ремонтных работ дренирование раствора осуществляют после выдержки в котле в течение не менее 4-6 сут с таким расчетом, чтобы после окончания ремонта котел включался в работу.
Раствор может быть сдренирован из котла для проведения ремонта после циркуляции раствора через котел в течение 8-10 ч при скорости 0,5-1 м/с.
Продолжительность ремонта не должна превышать 2 мес.
5.2.11. Если котел на время простоя остается с консервирующим раствором, в нем поддерживается избыточное давление 0,01-0,02 МПа сетевой водой открытием задвижки на байпасе на входе в котел. В период консервации один раз в неделю отбирают пробы из воздушников для контроля концентрации SiO в растворе. При снижении концентрации SiO менее 1,5 г/кг в бак добавляют необходимое количество жидкого силиката натрия и осуществляют рециркуляцию раствора через котел до достижения требуемой концентрации.

5.2.12. Расконсервацию водогрейного котла производят до его растопки вытеснением консервирующего раствора в трубопроводы сетевой воды небольшими порциями (путем частичного открытия задвижки на выходе из котла) по 5 м/ч в течение 5-6 ч для котла ПТВМ-100 и 10-12 ч для котла ПТВМ-180.
При открытых системах теплоснабжения вытеснение консервирующего раствора из котла должно проходить без превышения норм ПДК - 40 мг/кг SiO в сетевой воде.

6. СПОСОБЫ КОНСЕРВАЦИИ ТУРБОУСТАНОВОК

6.1. Консервация подогретым воздухом

6.1.1. Продувка турбоустановки горячим воздухом предотвращает попадание во внутренние полости влажного воздуха и протекание коррозионных процессов. Особенно опасно попадание влаги на поверхности проточной части турбины при наличии на них отложений соединений натрия.
6.1.2. Консервация турбоустановки подогретым воздухом проводится при выводе в резерв на срок 7 сут и более.
Консервация осуществляется в соответствии с указаниями "Методические указания по консервации паротурбинного оборудования ТЭС и АЭС подогретым воздухом: МУ 34-70-078-84" (М.: СПО Соютехэнерго, 1984).
6.1.3. Если на электростанции отсутствует до настоящего времени консервационная установка, необходимо для подачи подогретого воздуха в турбоустановку использовать передвижные вентиляторы с калорифером. Воздух может подаваться как на всю турбоустановку, так и хотя бы в отдельные ее части (ЦСД, ЦНД, бойлеры, в верхнюю или нижнюю часть конденсатора или в среднюю часть турбины).
Для присоединения передвижного вентилятора необходимо предусмотреть установку впускного клапана.
Для расчета вентилятора и впускного клапана могут быть использованы рекомендации МУ 34-70-078-34.
При использовании передвижных вентиляторов следует проводить мероприятия по дренированию, вакуумной сушке, указанные в МУ 34-70-078-84.

6.2. Консервация азотом

6.2.1. При заполнении внутренних полостей турбоустановки азотом и поддержании в дальнейшем небольшого его избыточного давления предотвращается попадание влажного воздуха.
6.2.2. Заполнение проводится при выводе турбоустановки в резерв на 7 сут и более на тех электростанциях, где имеются кислородные установки, производящие азот концентрацией не менее 99%.
6.2.3. Для проведения консервации необходимо иметь подвод газа к тем же точкам, что и воздух.
Следует учесть трудности герметизации проточной части турбины и необходимость обеспечения давления азота на уровне 5-10 кПа.
6.2.4. Подачу азота в турбину начинают после останова турбины и окончания вакуумной сушки промежуточного пароперегревателя.
6.2.5. Консервацию азотом можно применять и для паровых пространств бойлеров и подогревателей.

6.3. Консервация летучими ингибиторами коррозии

6.3.1. Летучие ингибиторы коррозии типа ИФХАН защищают стали, медь, латунь, адсорбируясь на поверхности металла. Этот адсорбированный слой значительно снижает скорость электрохимических реакций, обусловливающих коррозионный процесс.
6.3.2. Для консервации турбоустановки осуществляется просасывание через турбину воздуха, насыщенного ингибитором. Воздух просасывается через турбоустановку с помощью эжектора уплотнений или пускового эжектора. Насыщение воздуха ингибитором происходит при контакте его с силикагелем, пропитанным ингибитором, так называемым линасилем. Пропитка линасиля осуществляется на заводе-изготовителе. Для поглощения избытка ингибитора на выходе из турбоустановки воздух проходит через чистый силикагель.
Консервация летучим ингибитором проводится при выводе в резерв на срок более 7 cyт.
6.3.3. Для заполнения турбины ингибированным воздухом на входе в нее, например к трубопроводу подачи пара на переднее уплотнение ЦВД подключают патрон с линасилем (рис.5). Для поглощения избытка ингибитора на выходе из оборудования устанавливаются патроны с чистым силикагелем, объем которого в 2 раза больше объема линасиля на входе. В дальнейшем этот силикагель может быть дополнительно пропитан ингибитором и при следующей консервации установлен на входе в оборудование.

Рис.5. Консервация турбин летучим ингибитором:

1 - главная паровая задвижка; 2 - стопорный клапан высокого давления;

3 - регулирующий клапан высокого давления; 4 - защитный клапан среднего

давления; 5 - регулирующий клапан среднего давления; 6 - камеры отсоса

паровоздушной смеси из концевых уплотнений цилиндров;

7 - камера уплотняющего пара; 8 - трубопровод уплотняющего пара;

9 - существующие задвижки; 10 - коллектор паровоздушной смеси на уплотнения;

11 - коллектор отсоса паровоздушной смеси; 12 - трубопровод подвода

ингибитора; 13 - патрон с линасилем; 14 - вновь монтируемые задвижки;

15 - эжектор уплотнений; 16 - выхлоп в атмосферу; 17 - патроны с чистым

силикагелем для поглощения ингибитора; 18 - трубопровод отсоса

паровоздушной смеси из камер; 19 - промежуточный пароперегреватель;

20 - отбор пробы воздуха; 21 - фланец; 22 - задвижка

Для заполнения турбины ингибированным воздухом используют штатное оборудование - эжектор уплотнений или пусковой эжектор.
Для консервации 1 м объема требуется не менее 300 г линасиля, защитная концентрация ингибитора в воздухе составляет 0,015 г/дм.
Линасиль помещают в патроны, представляющие собой отрезки труб, к обоим концам которых приварены фланцы. Оба конца трубы с фланцами затягивают сеткой с величиной ячеек, не допускающей высыпания линасиля, но не мешающей проходу воздуха. Длину и диаметр труб определяют количеством линасиля, необходимым для консервации.
Линасиль загружают в патроны лопаткой или руками в перчатках.

6.3.4. Перед началом консервации для исключения возможного скопления конденсата в турбине, трубопроводах и клапанах их дренируют, обеспаривают турбину и ее вспомогательное оборудование, отключают от всех трубопроводов (дренажей, отборов пара, подачи пара на уплотнения и др.).
Для удаления возможного скопления конденсата в недренируемых участках производят сушку турбины воздухом. Для этого на входе устанавливают патрон с прокаленным силикагелем и эжектором просасывают воздух по контуру "патрон-ЦВД-ЦСД-ЦНД-коллектор отсоса паровоздушной смеси из уплотнений-эжектор-атмосфера".
После остывания металла турбины приблизительно до 50 °С ее герметизируют набивкой асбеста, пропитанного герметиком, на входе воздуха из машзала в камеру отсоса паровоздушной смеси концевых уплотнений.
После сушки турбины на вход устанавливают патроны с линасилем, а на выход патроны с чистым силикагелем, включают эжектор и просасывают воздух по контуру "патрон-трубопровод подачи пара на уплотнение-ЦВД-коллектор отсоса паровоздушной смеси-патроны с силикагелем-эжектор-атмосфера". При достижении защитной концентрации ингибитора, равной 0,015 г/дм консервация прекращается, для чего отключают эжектор, устанавливают заглушку на входе воздуха в патрон с линасилем и на входе ингибированного воздуха в патроны с силикагелем.

6.3.5. В период нахождения турбины в резерве ежемесячно определяют концентрацию ингибитора в ней (приложение 2).
При падении концентрации ниже 0,01 г/дм проводят переконсервацию со свежим линасилем.

6.3.6. Для расконсервации турбины снимают патроны с линасилем, заглушку на входе ингибированного воздуха в патрон с силикагелем, включают эжектор, и ингибированный воздух протягивается через силикагель для поглощения оставшегося ингибитора в течение того же времени, которое потребовалось на консервацию турбины.
Поскольку консервация проводится по замкнутой схеме, какие-либо стоки или выбросы в атмосферу отсутствуют.
Краткие характеристики применяемых химических реагентов приведены в приложении 3.

СО – первый этап, дальнейшая консервация зависит от последующего срока ремонта, резерва

Примечания:

1. На котлах давлением 9,8 и 13,8 МПа без обработки питательной воды гидразином рекомендуется проведение ТО не реже одного раза в год.

2. А – заполнение поверхностей нагрева котла азотом .

3. ГРП+СО – гидразинная обработка при рабочих параметрах котла с последующим сухим остановом; ГО+ЗЩ, ТО+ЗЩ, ФВ+ЗЩ – заполнение котла щелочным раствором с предшествующей реагентной обработкой;

4. ТО+КИ – консервация контактным ингибитором с предшествующей трилонной обработкой;

5. «До», «после» – до ремонта и после него.

5. Способы консервации водогрейных котлов

5.1. Консервация раствором гидроксида кальция

5.1.1. Способ консервации раствором гидроксида кальция основан на высокоэффективных ингибирующих способностях раствора гидроксида кальция Ca(ОН)2. Защитная концентрация гидроксида кальция составляет 0,7 г/кг и выше.

Данный способ регламентирован .

5.1.2. При проведении консервации поверхностей нагрева водогрейных котлов заполнением раствором гидроксида кальция выполнением предлагаемых мероприятий достигается следующий эффект:

Формирование устойчивой защитной пленки при контакте с металлом раствора гидроксида кальция в течение 3 – 4 недель

Сохранение в течение 2 – 3 мес защитного действия пленок при опорожнении котла от раствора после контакта в течение 3 – 4 недель или более.

Полное заполнение водогрейного котла раствором гидроксида кальция при осуществлении консервации

Возможность дренирования раствора для проведения ремонтных работ после выдержки в котле в течение 3 – 4 недель

Применение способа для консервации водогрейных котлов любых типов на электростанциях, имеющих водоподготовительные установки с известковым хозяйством.

Проведение консервации раствором гидроксида кальция при выводе котла в резерв на срок до 6 мес. или выводе в ремонт на срок до 3 мес.

5.1.3. Консервацию поверхностей нагрева водогрейных котлов с заполнением раствором гидроксида кальция рекомендуется проводить выполнением предлагаемых мероприятий, поддержанием следующих параметров и максимальной реализацией возможностей схемы:

Приготовления раствора гидроксида кальция в ячейках мокрого хранения извести с плавающим устройством всасывания (рисунок 4)

Отстаивания известкового молока в течение 10 – 12 ч до полного осветления раствора после засыпки извести (пушонки, строительной извести, отходов гашения карбида кальция) в ячейки и перемешивания

Сохранения концентрации гидроксида кальция в растворе не более 1,4 г/кг вследствие малой его растворимости при температуре 10 – 25°С

Контролем положения плавающего устройства всасывания при откачке раствора из ячейки, не допуская захвата отложений со дна ячейки

Возможности использования для заполнения котлов раствором схемы кислотной промывки водогрейных котлов, приведенной на рисунке 6

Дренированием воды из котла перед заполнением его консервирующим раствором

Перекачиванием раствора гидроксида кальция из ячеек извести в бак приготовления реагентов

Промывкой трубопровода водой перед перекачкой во избежание попадания в бак известкового молока, подаваемого по этому трубопроводу на предварительную очистку водоподготовительной установки

Заполнением котла при циркуляции раствора по контуру «бак - насос - трубопровод подачи раствора - котел - трубопровод сброса раствора - бак»

Определением количества приготавливаемого известкового раствора, исходя из обеспечения заполнения консервируемого котла и схемы циркуляции, включая бак. При заполнении котла насосом из бака без организации циркуляции через котел, объем приготовленного известкового молока зависит только от водяного объема котла. Водяной объем котлов ПТВМ-50, ПТВМ-100, ПТВМ-180 составляет соответственно 16, 35 и 60 м3

Сохранением консервирующего раствора в котле на все время простоя в резерве, с плотным закрытием всей запорной арматуры на котле

1 – бак приготовления химических реагентов;

2 – насос заполнения котла раствором химических реагентов;

3 – подпиточная вода; 4 – химические реагенты;

5 – известковое молоко в мешалки предочистки;

6 – ячейки известкового молока; 7 – водогрейные котлы;

8 – к другим водогрейным котлам; 9 – от других водогрейных котлов.

Рисунок 6 – Схема консервации водогрейных котлов.

Возможности дренирования раствора при необходимости проведения ремонтных работ после выдержки в котле в течение не менее 3 – 4 недель с расчетом включения котла в работу после окончания ремонта.

Проверкой не реже одного раза в две недели значения pH раствора при сохранении на время простоя консервирующего раствора в котле

Организацией циркуляции раствора через котел для отбора контрольных анализов

Отбором пробы из воздушников при проведении циркуляции

Дренированием раствора из всего контура, если значение pH ³ 8,3 и заполнение свежим раствором гидроксида кальция

Проведением дренирования консервирующего раствора из котла небольшим расходом с разбавлением его водой до значения pH < 8,5

Дренированием и промывкой котла сетевой водой до жесткости промывочной воды перед пуском, если котел был заполнен консервирующим раствором.

5.2. Консервация раствором силиката натрия

5.2.1. Силикат натрия (жидкое натриевое стекло) образует на поверхности металла прочную, плотную защитную пленку в виде соединений Fe3O4·FeSiO3. Эта пленка экранирует металл от воздействия коррозионных агентов (СО2 и О2).

5.2.2. Формирование защитной пленки происходит при выдержке консервирующего раствора в котле в течение нескольких суток или при циркуляции раствора через котел в течение нескольких часов.

5.2.3. Консервацию поверхностей нагрева водогрейных котлов силикатом натрия рекомендуется проводить поддержанием следующих концентраций и выполнением предлагаемых организационных и технических мероприятий:

Полное заполнение водогрейного котла раствором силиката натрия с концентрацией SiO2 в консервирующем растворе не менее 1,5 г/кг

Применение силиката натрия для консервации водогрейных котлов любых типов

Проведение консервации силикатом натрия при выводе котла в резерв на срок до 6 мес. или в ремонт на срок до 2 мес.

Использование для заполнения котлов раствором схемы кислотной промывки водогрейных котлов, приведенной на рисунке 6

Возможности использования существующих бака с насосом для консервации энергетических котлов (рисунок 2)

Приготовление раствора силиката натрия на умягченной воде, так как использование воды с жесткостью выше 3 мг·экв/кг может привести к выпадению из раствора хлопьев силиката натрия

Приготовление консервирующего раствора силиката натрия в баке при циркуляции воды по схеме «бак– насос– бак» с вливанием жидкого стекла в бак через люк

Определение ориентировочного расхода жидкого товарного силиката натрия из расчета не более 6 л на 1 м3 объема консервирующего раствора

Дренирование воды из котла перед заполнением его консервирующим раствором

Установление рабочей концентрации SiO2 в консервирующем растворе на уровне 1,5 – 2 г/кг

Определение количества приготавливаемого раствора, исходя из обеспечения заполнения консервируемого котла и схемы циркуляции, включая бак. При заполнении котла насосом из бака без организации циркуляции через котел, объем приготовленного известкового молока зависит только от водяного объема котла. При заполнении котла без организации циркуляции, объем приготовленного раствора зависит только от объема котла.

Сохранение консервирующего раствора в котле на все время простоя в резерве

Возможность дренирования раствора при необходимости проведения ремонтных работ после выдержки в котле в течение не менее 4 – 6 суток с расчетом включения котла в работу после окончания ремонта.

Дренирование раствор из котла для проведения ремонта после циркуляции раствора через котел в течение 8 – 10 ч при скорости 0,5 – 1 м/с

Поддержание избыточного давления 0,01 – 0,02 МПа сетевой водой открытием задвижки на байпасе на входе в котел при сохранении консервирующего раствора в нем на все время простоя

Отбор пробы из воздушников в период консервации один раз в неделю для контроля концентрации SiO2 в растворе

Добавление необходимого количества жидкого силиката натрия и организация циркуляции раствора через котел в бак до достижения требуемой концентрации при снижении концентрации SiO2 менее 1,5 г/кг

Вытеснение консервирующего раствора в трубопроводы сетевой воды небольшими порциями (путем частичного открытия задвижки на выходе из котла) по 5 м3/ч в течение 5 – 6 ч для котла ПТВМ-100 и 10 – 12 ч для котла ПТВМ-180 при расконсервации водогрейного котла перед его растопкой.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО КОНСЕРВАЦИИ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО
ОБОРУДОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЛЕНКООБРАЗУЮЩИХ АМИНОВ

СОГЛАСОВАНО Главным инженером ОАО Фирма ОРГЭС В.А.Купченко 1998 г.

УТВЕРЖДЕНО первым заместителем начальника Департамента стратегии развития и научно-технической политики А.П.Берсеневым 04.06.1998 г.

ВВЕДЕНО ВПЕРВЫЕ

Организациями - разработчиками способа и технологий консервации теплоэнергетического оборудования с применением пленкообразующих аминов являются Московский энергетический институт (Технический университет) (МЭИ) и Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения (ВНИИАМ).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Метод консервации с применением пленкообразующих аминов (ПОА) используется для защиты металла от стояночной коррозии оборудования турбоустановок, энергетических, водогрейных котлов и вспомогательного оборудования при выводе их в средний или капитальный ремонт либо в длительный резерв (более 6 месяцев) наряду с известными способами, указанными в РД 34.20.591-97 .

1.2. Защитный эффект обеспечивается за счет создания на внутренних поверхностях оборудования молекулярной адсорбционной пленки консерванта, предохраняющей металл от воздействия кислорода, углекислоты, других коррозионно-агрессивных примесей и существенно снижающей скорость коррозионных процессов.

1.3. Выбор параметров процесса консервации (временные характеристики, концентрации консерванта и т.д.) осуществляется на основе предварительного анализа состояния оборудования энергоблока (удельной загрязненности поверхностей, состава отложений, проводимого водного химического режима и т.д.).

1.4. При консервации осуществляется сопутствующая частичная отмывка пароводяных трактов оборудования от железо- и медьсодержащих отложений и коррозионно-активных примесей.

1.5. Преимущества данной технологии консервации заключаются в следующем:

Обеспечивается надежная защита оборудования и трубопроводов, в том числе в труднодоступных местах и застойных зонах, от протекания стояночной коррозии в течение длительного промежутка времени (на срок не менее 1 года);

Обеспечивается возможность осуществления защиты от коррозии не только конкретного оборудования по отдельности, но и всей совокупности этого оборудования. т.е. энергетического блока в целом;

Коррозионно-защитный эффект сохраняется после дренирования и вскрытия оборудования, а также и под слоем воды;

Позволяет проводить ремонтные и регламентные работы со вскрытием оборудования;

Исключается применение токсичных консервантов.

1.6. На основе данных методических указаний на каждой электростанции должна быть составлена и утверждена рабочая инструкция по проведению консервации оборудования с подробным указанием мероприятий, обеспечивающих строгое выполнение технологии консервации и безопасность проводимых работ.

2. СВЕДЕНИЯ О КОНСЕРВАНТЕ

2.1. Для проведения консервации используется выпускаемый отечественной промышленностью консервант флотамин (октадециламин стеариновый технический), являющийся одним из высших пленкообразующих алифатических аминов. Это воскообразное вещество белого цвета, основные свойства которого приведены в ТУ-6-36-1044808-361-89 от 20.04.90 (взамен ГОСТ 23717-79). Наряду с отечественным консервантом может быть использован зарубежный аналог ОДАСОN (ОДА кондиционный) повышенной степени очистки, соответствующий европейскому стандарту DIN EN ISO 9001:1994 со следующими основными параметрами:

2.2. Отбор проб консерванта и правил приемки необходимо осуществлять в соответствии с ГОСТ 6732 (красители органические, продукты промежуточные для красителей, вещества текстильно-вспомогательные). Показатели технических требований, предусмотренные ТУ, соответствуют мировому уровню и требованиям потребителей.

2.4. В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 предельно допустимая концентрация ОДА (ОДАСОN) в воде для санитарно-гигиенического использования не должна превышать 0,03 мг/л (СанПиН N 4630-88 от 04.07.88), в воде рыбохозяйственных водоемов не должна превышать 0,01 мг/л.

2.5. Молекулы консерванта адсорбируются на поверхности всех металлов, используемых в теплоэнергетике. Количество адсорбированного на поверхности металла консерванта зависит от его исходной концентрации, продолжительности процесса консервации, типа металла, температуры среды, ее скорости движения, от того, в какой среде происходит процесс адсорбции (вода, влажный или перегретый пар), а также от степени загрязненности консервируемых поверхностей металла.

3. ТЕХНОЛОГИЯ КОНСЕРВАЦИИ

3.1. Технология консервации теплоэнергетического оборудования с использованием пленкообразующих аминов должна учитывать большое количество факторов, а именно: тип металла, удельную загрязненность поверхностей и состав отложений, используемый водный химический режим, скорости потока при консервации, состояние среды (вода, перегретый или влажный пар), температура, значение рН и т.д.

3.2. В этой связи для каждого конкретного объекта технология консервации должна быть адаптирована по месту дозирования ОДА, его концентрации, продолжительности проведения работы, гидродинамическим и термодинамическим условиям. Исходная концентрация консерванта в рабочей среде варьируется в диапазонах 1-5 мг/л до 30-100 мг/л при продолжительности консервации от 30 часов до 10-15 часов соответственно.

3.3. Процесс консервации контролируется по показаниям данных воднохимического режима (содержанию ОДА, Fe, Си, Cl, pH, SiО, и т.д.). При необходимости процесс дозирования ОДА может быть временно остановлен или, наоборот, вводимое количество ОДА увеличивается.

3.4. Критерием окончания процесса консервации является относительная стабилизация концентрации ОДА в контуре.

3.5. При дренировании температура воды, содержащей ОДА, не должна быть ниже 60 °С во избежании ОДА с образованием дигидрата в виде парафиновой пленки.

3.6. Дренирование может быть осуществлено на шламоотвал и или в канализацию с соблюдением норм ПДК.

4. ХИМКОНТРОЛЬ

4.1. В процессе консервации необходимо периодически контролировать концентрацию консерванта в контуре по штатным пробоотборникам.

4.2. При необходимости оценки сопутствующего эффекта (отмывки от железоокисных отложений хлоридов и проч.) в дополнительном объеме контролируется содержание в теплоносителе Fe, Си, Cl, Na, SiО.

4.3. Штатный химконтроль выполняется в обычном объеме.

4.4. Оценка качества защитной пленки на поверхности металла осуществляется следующими методами:

Органолептический метод включает в себя визуальный осмотр обработанной поверхности и оценки степени ее гидрофобности путем набрызгивания на металлическую поверхность воды и определения краевого угла смачивания (для гидрофобных поверхностей эта величина >90 °);

Химико-аналитический метод заключается в определении удельной адсорбции ОДА на законсервированной поверхности металла, которая не должна быть менее 0,3 мкг/см.

4.5. При возможности проводятся гравиметрические исследования образцов-свидетелей и выполняются электрохимические испытания вырезанных образцов.

4.6. Методика определения концентрации октадециламина в воде приведена в Приложении.

5. КОНСЕРВАЦИЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ БЛОКОВ

5.1. Подготовка к консервации

5.1.1. Блок разгружается до минимально возможной мощности согласно штатной инструкции по эксплуатации. Температура конденсата в конденсатосборниках поддерживается не ниже 45 °С. БОУ (если она есть) выводится из работы (байпасируется).

5.1.2. При консервации блоков с барабанными котлами режим включения периодической продувки корректируется в зависимости от результатов анализов при консервации.

5.1.3. За 10-12 часов до начала проведения консервации прекращают дозировку фосфатов, гидразина и аммиака.

5.1.4. Перед началом консервации проводится опрессовка системы дозирования.

Система дозирования подключается на всас питательных насосов.

5.1.5. Для проведения химических анализов необходимо подготовить химреактивы, посуду и приборы в соответствии с методиками анализов, осуществить ревизию всех штатных пробоотборных точек.

5.2. Перечень контролируемых и регистрируемых параметров

5.2.1. В процессе консервации необходимо контролировать и регистрировать следующие параметры работы блока:

5.2.2. Регистрация показателей температуры по всем отборам турбины должна производиться 1 раз в час.

5.3. Указания по проведению работ при консервации

5.3.1. Начать дозировку консерванта на всас бустерных насосов. Требуемые концентрации консерванта и время консервации блока определяются в зависимости от его параметров, типов котлов, турбины и удельной загрязненности внутренних поверхностей.

5.3.2. По результатам химконтроля должна производиться корректировка основных технологических параметров (концентрация консерванта и продолжительность дозирования).

5.3.3. При существенном повышении концентраций примесей в рабочем теле обеспечивается их удаление из тракта (продувка, размыкание контура).

5.3.4. При нарушениях в режиме работы блока проведение операций по консервации прекратить и продолжить после восстановления параметров работы блока.

5.3.5. По окончании консервации оборудование выводится в ремонт (резерв) в соответствии с штатной инструкцией. При достижении температуры воды в полостях оборудования не ниже 60 °С сдренировать рабочее тело со сбросом на шламоотвал или в систему ГЗУ.

6. КОНСЕРВАЦИЯ ПАРОВЫХ И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ

6.1. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ

6.1.1. После принятия решения о проведении консервации с использованием ОДА производится вырезка и анализ образцов труб для оценки состояния внутренней поверхности и выбора параметров процесса.

6.1.2. Котел остановлен и сдренирован.

6.1.3. Выбор параметров процесса консервации (временные характеристики, концентрации консерванта на различных этапах) осуществляется исходя из предварительного анализа состояния котла, включая определение величины удельной загрязненности и химического состава отложений внутренних поверхностей нагрева котла.

6.1.4. Перед началом работ провести ревизию оборудования, трубопроводов и арматуры, используемых в процессе консервации, контрольно-измерительных приборов.

6.1.5. Собрать схему для проведения консервации, включающую котел, систему дозирования реагента, вспомогательное оборудование, соединительные трубопроводы.

6.1.6. Опрессовать систему консервации.

6.1.7. Подготовить требуемые для проведения химических анализов химреактивы, посуду и приборы в соответствии с методиками проведения анализов.

6.2. БАРАБАННЫЕ КОТЛЫ

6.2.1. Перечень контролируемых и регистрируемых параметров

6.2.1.1. В процессе консервации необходимо контролировать следующие параметры:

Температуру котловой воды;

6.2.1.2. Показатели по п.6.2.1.1. регистрировать каждый час.

6.2.1.3. Зарегистрировать время начала и окончания ввода и расход консерванта.

6.2.2. Консервация из "холодного" состояния

6.2.2.1. Заполнить котел питательной водой с температурой не ниже 80 °С через коллектор нижних точек с одновременным дозированнием консерванта до растопочного уровня. Растопить котел для создания необходимой температуры не ниже 100 °С и не выше 150 °С.

6.2.2.2. Установить в контуре расчетную концентрацию консерванта. В зависимости от результатов анализов проводить периодическое дозирование консерванта либо в нижние точки экранов, либо в нижний пакет водяного экономайзера.

6.2.2.3. Периодически производить продувку котла через дренажи нижних точек для удаления шлама, образовавшегося в процессе консервации оборудования вследствие частичной отмывки. Во время проведения продувки дозирование консерванта прекратить. После продувки производить подпитку котла.

6.2.2.4. Периодической растопкой котла или регулировкой количества включенных горелок необходимо поддерживать в рабочем контуре требуемые для консервации параметры (температура, давление). При растопке котла открыть воздушник насыщенного пара с пароперегревателя для сдувки пара.

6.2.2.5. После окончания консервации погасить горелки, кратковременно провентилировать газо-воздушный тракт, отключить дымососы и закрыть шибера, отключить систему дозирования консерванта и перевести котел в режим естественного расхолаживания. При средней температуре воды в котле 6070 °С сдренировать котел в систему ГЗУ или при соблюдении норм ПДК осуществить сброс воды в циркводовод.

6.2.2.6. При нарушении технологических параметров процесса консервации прекратить работы и начать консервацию после восстановления необходимых параметров работы котла.

6.2.3. Консервация в режиме останова.

6.2.3.1. За 10-12 часов до начала проведения консервации прекращают дозировку фосфатов, гидразина и аммиака.

6.2.3.2. Непосредственно перед отключением котла от паросборного коллектора желательно произвести удаление шлама через нижние коллекторы 7 (рис.1) экранных поверхностей нагрева.

Рис.1. Схема консервации барабанного котла в режиме его останова

1, 2 - система дозирования консерванта; 3 - экономайзер; 4 - выносной циклон
(соленый отдел); 5 - барабан котла (чистый отсек); 6 - экран (соленый отсек);
7 - линия периодической продувки; 8 - опускные трубы; 9 - трубопровод подачи
водной эмульсии консерванта на вход экономайзера котла; 10 - трубопровод
подачи водной эмульсии консерванта в барабан котла; 11 - пароперегреватель;
12 - воздушник пароперегревателя; 13 - линия фосфатирования.

6.2.3.3. 3а 15-20 минут до отключения котла от общего паросборного коллектора прекращают продувку котла.

6.2.3.4. После отключения котла от паросборного коллектора включают линию рециркуляции котловой воды из барабана котла на вход экономайзера и подают консервант в питательную воду перед экономайзером по линии 9 и по линии 10 в линию фосфатирования и барабан котла.

6.2.3.5. Перед окончанием консервации согласно режимной карте останова открывают продувку котла. Продувку ведут с минимальными расходами, что обеспечивает сохранение высокой температуры, необходимой для обеспечения максимальной эффективности консервации.

6.2.3.6. Процессу пассивации сопутствует частичная отмывка поверхностей нагрева котла от рыхлых отложений, переходящих в шлам, который необходимо удалять с продувкой. В период консервации постоянная продувка закрыта. Первую продувку проводят через нижние коллекторы через 3-4 часа после начала дозирования, начиная с панелей солевых отсеков.

6.2.3.7. При давлении в барабане котла на уровне 1,0-1,2 МПа осуществляют продувку котла через воздушник 12. При этом пар с высоким содержанием консерванта проходит через пароперегреватель, что обеспечивает его более эффективную консервацию.

6.2.3.8. Консервация заканчивается при охлаждении поверхностей нагрева до 75 °С. По окончании расхолаживания сдренировать котел в систему ГЗУ или при соблюдении норм ПДК осуществить сброс воды в циркводовод.

6.2.3.9. При нарушении технологических параметров процесса консервации прекратить работы и начать консервацию после восстановления необходимых параметров работы котла.

6.3. ПРЯМОТОЧНЫЕ КОТЛЫ

6.3.1. Перечень контролируемых и регистрируемых параметров

6.3.1.1. В процессе консервации необходимо контролировать следующие параметры:

Температуру питательной воды;

Температуру и давление в котле.

6.3.1.2. Показатели по п.6.3.1.1. регистрировать каждый час.

6.3.1.3. Зарегистрировать время начала и окончания ввода и расход консерванта.

6.3.2. Указания по проведению работ при консервации

6.3.2.1. Схема консервации котла представлена на рис.2. (на примере котла ТГМП-114). Для проведения консервации организуется контур циркуляции: деаэратор, питательный и бустерные насосы, собственно котел, БРОУ, конденсатор, конденсатный насос, ПНД и ПВД (БОУ байпасируется). В период прокачки консерванта через ПП обоих корпусов котла сброс происходит через СПП-1,2.

Рис.2. Схема консервации прямоточного котла СКД

6.3.2.2. Дозировочная установка подключается на всас БЭН.

6.3.2.3. Производится заполнение контура циркуляции.

6.3.2.4. Включается в работу БЭН.

6.3.2.5. Производится разогрев рабочей среды до температуры 150-200 °С путем периодического включения горелок.

6.3.2.6. Приступить к дозированию консерванта на всас БЭН.

6.3.2.7. Поддержание необходимого диапазона температур циркулирующей среды обеспечивается путем периодического включения горелок.

6.3.2.8. После завершения процесса консервации подача пара в деаэратор прекращается, дренирование водопарового тракта производится при температуре не ниже 6070 °С, вакуумная сушка консервируемых элементов и т.д.

6.4. ВОДОГРЕЙНЫЕ КОТЛЫ

6.4.1. Перечень контролируемых и регистрируемых параметров

6.4.1.1. В процессе консервации необходимо контролировать следующие параметры:

Температуру котловой воды;

При включении горелок - температуру и давление в котле.

6.4.1.2. Показатели по п.6.4.1.1. регистрировать каждый час.

6.4.1.3. Зарегистрировать время начала и окончания ввода и расход консерванта.

6.4.2. Указания по проведению работ при консервации.

6.4.2.1. Собрать схему для проведения консервации, включающую котел, систему дозирования реагента, вспомогательное оборудование, соединительные трубопроводы, насосы. Схема должна представлять собой замкнутый контур циркуляции. При этом необходимо отсечь контур циркуляции котла от сетевых трубопроводов и заполнить котел водой. Для подачи эмульсии консерванта в контур консервации может быть использована схема кислотной промывки котла.

6.4.2.2. Посредством насоса кислотной промывки (НКП) организуется циркуляция в контуре котел - НКП - котел. Далее разогреть котел до температуры 110-150 °С. Начать дозирование консерванта.

6.4.2.3. Установить в контуре расчетную концентрацию консерванта. В зависимости от результатов анализов проводить периодическое дозирование консерванта. Периодически (через 2-3 часа) производить продувку котла через дренажи нижних точек для удаления шлама, образовавшегося в процессе консервации оборудования. Во время проведения продувки дозирование прекращать.

6.4.2.4. Периодической растопкой котла необходимо поддерживать в рабочем контуре требуемые для консервации параметры (температура, давление).

6.4.2.5. После окончания консервации отключить систему дозирования, насос рециркуляции остается в работе в течение 3-4 часов.

6.4.2.6. Насос рециркуляции отключить, перевести котел в режим естественного расхолаживания. После отключения насоса произвести дренирование котла при температуре не ниже 6070 °С.

6.4.2.7. При нарушении технологических параметров консервации прекратить процесс и начать консервацию после восстановления параметров работы котла.

7. КОНСЕРВАЦИЯ ПАРОВЫХ ТУРБИН

7.1. ВАРИАНТ 1

7.1.1. Наиболее благоприятными условиями проведения консервации турбины является совмещение штатного режима влажнопаровой промывки проточной части турбины (где это предусмотрено) с одновременным дозированием в пар консерванта или путем дозирования водной эмульсии консерванта в слабоперегретый пар перед турбиной со сбросом конденсата (по разомкнутой схеме).

7.1.2. Объемные пропуски пара определяются условиями поддержания пониженных оборотов ротора турбины (с учетом критических частот).

7.1.3. Температура пара в выхлопном патрубке турбины должна поддерживаться не ниже 60-70 °С.

7.2. ВАРИАНТ 2

7.2.1. Консервация турбины может выполняться отдельно от котла с использованием пара собственных нужд СН (Р=10-13 кг/см, =220-250 ° С) с раскруткой ротора турбины с частотой в диапазоне 800-1200 об/мин (в зависимости от критических частот).

7.2.2. В линию обеспаривания перед стопорным клапаном подается пар, насыщенный консервантом. Пар проходит проточную часть турбины, конденсируется в конденсаторе, а конденсат сбрасывается через линию аварийного слива за ПНД. При этом консервант адсорбируется на поверхностях проточной части турбины, трубопроводов, арматуры и вспомогательного оборудования.

7.2.3. На протяжении всего времени консервации турбины поддерживается следующий температурный режим:

В зоне паровпуска в начале консервации температура составляет 165-170 °С, к моменту окончания консервации температура понижается до 150 °С;

Температура в конденсаторе поддерживается на уровне максимально возможной в пределах, определяемых инструкцией завода-изготовителя.

7.3. ВАРИАНТ 3

7.3.1. Консервация турбины осуществляется после останова при остывании корпуса за счет заполнения парового пространства конденсатора и турбины консервирующей смесью (конденсат + консервант).

7.3.2. Заполнение парового пространства конденсатора и турбины водой с консервантом производится при достижении в процессе расхолаживания температуры металла корпуса ЦВД примерно 150 °С и ЦНД 70-80 °С.

7.3.3. Одновременно с выполнением процедур по п.7.3.2. включается валоповорот турбины.

7.3.4. Паровое пространство ЦНД и конденсатора заполняется через конденсатор, а паровое пространство ЦВД и ЦСД - через дренажные линии.

7.3.5. В зависимости от конструкции турбины и специфических условий конкретной станции заполнение производится до уровня, расположенного ниже горизонтального разъема турбины примерно на 200-300 мм.

7.3.6. Поддержание в период консервации постоянной температуры консерванта и металла турбоустановки осуществляется за счет барботажа через консервант пара низкого давления, поступающего от постороннего источника (например, от соседней работающей турбины или общестанционного паропровода и т.п.); пар подводится в конденсатор и расширители дренажей ЦВД и ЦСД.

7.3.7. Во время консервации для выравнивания температуры и концентрации консерванта производится его циркуляция в конденсаторе. Это осуществляется с помощью конденсатного насоса по линии рециркуляции на весь период консервации.

8. СИСТЕМА ДОЗИРОВАНИЯ КОНСЕРВАНТА

8.1. ВАРИАНТ 1

Для обеспечения консервации энергетического оборудования необходимо провести подготовительные операции по приготовлению высококонцентрированной водной эмульсии октадециламина и по транспортировке ее в контур.

Подготовка эмульсии осуществляется в баке-смесителе дозировочного узла, в который подается обессоленная деаэрированная вода и реагент в определенной пропорции. В баке-смесителе производится интенсивное перемешивание реагента с водой до получения эмульсии, после чего готовая эмульсия с помощью насоса подается в контур.

Принципиальная схема дозировочного узла представлена на рис.3. Основными элементами дозировочного узла являются бак-смеситель для приготовления водной эмульсии ОДА и группа электронасосов для подачи эмульсии в тракт теплоносителя и на рециркуляцию.

Рис.3. Принципиальная схема дозировочного узла

К баку-смесителю присоединяются:

Линия обессоленной деаэрированной воды;

Линия греющего пара для разогрева, перемешивания и поддержания необходимой температуры воды;

Линия отвода конденсата от бака в дренажную канализацию;

Линия подачи эмульсии в тракт теплоносителя и на рециркуляцию;

Линия дренирования воды из бака.

Для быстрого и качественного приготовления эмульсии ОДА необходимо интенсивное перемешивание в баке-смесителе. Перемешивание эмульсии обеспечивается центробежным насосом (ЦН) за счет подачи эмульсии на перфорированное душирующее кольцо в верхней части бака (вентиль 8), путем подачи эмульсии в расположенные тангенциально к образующим бака соплам (вентили 6 и 7), а также барботированием пара через перфорированное барботажное кольцо, расположенное в нижней части бака (вентиль 13). Для разогрева и поддержания температуры воды (эмульсии) 80-90 °С, кроме барботирования, предусмотрена подача пара на змеевик (вентиль 11). Для сброса конденсата после обогрева предусмотрен вентиль 12.

На всасе и нагнетании ЦН предусмотрены задвижки 3 и 4. Подача эмульсии в контур теплоносителя обеспечивается плунжерными насосами (ПН), на всасе и нагнетании которых предусмотрены задвижки 1 и 2 , или центробежным насосом. На линии подачи эмульсии устанавливается обратный клапан 15.

Давление в трубопроводе подачи эмульсии в контур и на линии рециркуляции контролируется с помощью манометра. Температура эмульсии ОДА контролируется с помощью термометра, установленного в обечайке бака.

Для перепуска избыточного пара, образующегося в баке в процессе разогрева водной эмульсии ОДА, предусмотрена вестовая труба (выпар).

Исходная концентрация эмульсии ОДА контролируется с помощью химического анализа пробы, отбираемой через пробоотборник на напорном трубопроводе ЦН. Для отбора пробы предусмотрен вентиль 9. Уровень эмульсии в баке-смесителе контролируется уровнемером поплавкового типа.

В случае переполнения бака дозировочного узда предусмотрена переливная труба. Дренирование бака осуществляется открытием вентиля 14.

Бак-смеситель, водо- и паропроводы покрываются теплоизоляцией. Дозировочный узел компонуется на общей раме, что дает возможность его перемещения.

Для удобства эксплуатации дозировочный узел снабжен монтажными площадками и лестничным маршем. Для сборки электрической схемы питания электродвигателей насосов на раме монтируется электрощит. Вокруг дозировочного узла должны быть предусмотрены проходы не менее 1 м., а также достаточное электроосвещение.

8.2. ВАРИАНТ 2

Для приготовления и дозирования консерванта используется компактная система дозирования, схема которой представлена на рис.4.

Рис.4. Схема дозировочной установки

1 - бак; 2 - насос; 3 - линия циркуляции; 4 - подогреватель;5 - электропривод с
редуктором; 6 - патрубки; 7 - пробоотборник; 8 - кран сливной

В бак 1, где установлен теплообменник 4, загружается консервант. Путем обогрева бака питательной водой (Т=100 °С) получают расплав консерванта, который насосом 2 подается в линию 9 на всас питательного насоса ПЭН.

В качестве дозирующего насоса можно использовать насосы типа НШ-6, НШ-3 или НШ-1.

Линия 6 соединяется с напорным трубопроводом насоса ПЭН.

Давление в линии циркуляции контролируется манометром.

Температура в баке 1 не должна снижаться ниже 70 °С.

Установка проста в эксплуатации и надежна. Компактная система дозирования занимает мало места, до 1,5 м и легко перемонтируется с одного объекта на другой.

8.3. ВАРИАНТ 3 (по методу выдавливания)

На рис. 5 приведена принципиальная схема установки дозирования, основанной на принципе выдавливания.

Рис.5. Принципиальная схема дозирования консерванта
по методу выдавливания

Указанная установка может быть использована при консервации и отмывке водогрейных котлов по замкнутому контуру циркуляции.

Установка подключается байпасом к насосу рециркуляции.

Расчетное количество консерванта загружается в емкость 8 с уровнемером и теплом рабочего тела (котловая вода, питательная вода) консервант расплавляется до жидкого состояния.

Расход рабочего тела через теплообменник 9 регулируется задвижками 3 и 4.

Необходимое количество расплава консерванта через задвижку 5 перепускается в дозировочную емкость 10 и далее задвижками 1 и 2 регулируется необходимый расход и скорость движения рабочего тела через дозировочную емкость.

Поток рабочего тела, проходя через расплав консерванта, захватывает последний в контур циркуляции котла.

Давление на входе контролируется манометром 11.

Для выпуска воздуха из дозировочной емкости при заполнении и дренировании служат задвижки 6 и 7. Для лучшего перемешивания расплава в дозировочную емкость монтируется диффузор.

9. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

9.1. При проведении работ по консервации оборудования должны обеспечиваться и выполняться требования к персоналу, общие правила безопасности, правила безопасности при обслуживании энергетического оборудования и организационные мероприятия по обеспечению безопасности работ, установленные "Правилами техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей", РД 34.03.201-97, М., 1997 г.

9.2. Пленкообразующий амин (октадециламин) - воскообразное вещество со специфическим запахом. Плотность ОДА 0,83 г/см, температура плавления 54-55 °С, температура кипения 349 °С. При температуре выше 350 °С без доступа воздуха ОДА разлагается с образованием низкомолекулярных углеводородов и аммиака. ОДА не растворяется в холодной и горячей воде, но при температуре выше 75 °С образует с водой эмульсию, растворяется в спиртах, уксусной кислоте, эфирах и других органических растворителях.

Октадециламин относится к реагентам, применение которых одобрено и разрешено к использованию FDA|USDA и международной организацией World Assosiation of Nuclear Operation (WANO).

Водная эмульсия октадециламина нетоксична даже при концентрации 200 мг/кг, что значительно превышает концентрации октадециламина в водных эмульсиях, которые используются для защиты металла энергетического оборудования от стояночной коррозии.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) алифатических аминов с числом атомов углерода в молекуле 16-20 (октадециламин имеет 18 атомов углерода в молекуле) в воде водоемов санитарно-бытового использования составляет 0,03 мг/л (Санитарные правила и нормы N 4630-88 от 04.07.88), в воздухе рабочей зоны - 1 мг/м (ГОСТ 12.1.005-88), в атмосферном воздухе - 0,003 мг/м (список N 3086-84 от 27.08.84).

9.3. Октадециламин для человека практически безвреден, однако необходимо избегать прямого контакта с ним, так как в зависимости от индивидуальной восприимчивости иногда отмечается покраснение кожи, зуд, которые обычно через несколько дней после прекращения контакта с реагентом исчезают.

При осмотре дозировочного узла (при открытии крышки бака) следует избегать прямого контакта с горячими парами ОДА. После окончания работ с ОДА рабочим, имевшим контакт с ним, необходимо принять горячий душ. Работникам химлабораторий при работе с пробами, содержащими ОДА, следует выполнять анализы при включенном вытяжном устройстве, после окончания работы тщательно вымыть руки с мылом. Вода, содержащая ОДА, не должна использоваться для питьевых и бытовых целей.

При работе с пленкообразующими аминами необходимо строгое соблюдение правил личной гигиены, использование резиновых перчаток, фартука, защитных очков, при длительном контакте респиратора типа "лепесток".

При попадании эмульсии октадециламина на кожу необходимо промыть ее чистой водой и 5%-ным раствором уксусной кислоты.

При проведении ремонтных работ с использованием огневого нагрева на поверхностях оборудования, законсервированного ОДА, рабочая зона должна хорошо вентилироваться.

9.4. На каждой электростанции должны быть с учетом местных условий разработаны технические решения по обезвреживанию и сбросу отработанных консервационных растворов ОДА с учетом требований "Правил охраны поверхностных вод", СПО ОРГРЭС, М., 1993 г. (утверждены бывшим Госкомитетом СССР по охране природы 21.02.91 г.) и требований отраслевых "Методических указаний по проектированию ТЭС с максимально сокращенными стоками", 1991 г.

При использовании октадециламина для консервации оборудования ТЭС отработанный консервант, загрязненный продуктами коррозии конструкционных материалов и другими перешедшими из отложений примесями, рекомендуется сбрасывать в отстойник (шламоотвал, золоотвал, пруд-охладитель и т.п.). Благодаря способности октадециламина к биологическому расщеплению с течением времени нагрузка на отстойник по октадециламину при периодических консервациях энергетического оборудования на ТЭС незначительна.

После завершения консервации консервант из защищаемого оборудования в зависимости от имеющихся на ТЭС возможностей может быть сброшен: на шламоотвал; в систему золошлакоудаления; в циркводовод с разбавлением до ПДК.

При сбросе ПОА в воду поверхностных водоемов необходимо не превышать ПДК=0,03 мг/кг - для водоемов санитарно-бытового назначения и 0,01 мг/кг - для водоемов рыбохозяйственного назначения.

Приложение

Методика определенная октадециламина

Ход анализа следующий: аликвотную пробу исследуемой водой эмульсии октадециламина доводят водой до 100 мл и помещают в делительную воронку, добавляют 4 мл ацетатного буферного раствора с рН=3,5, 2 мл 0,05%-го водного раствора индикатора метилового оранжевого, 20 мл хлороформа и встряхивают в течение 3 мин. Затем добавляют еще 50 мл хлороформа, встряхивают 1 мин, после чего дают смеси отстояться. После расслоения хлороформный экстракт фотометрируют на фотоколориметре в кювете 1 см со светофильтром, имеющим максимум светопропускания при 430 нм. Калибровочный график для определения октадециламина в воде приведен на рисунке.

Реакция образования окрашенного комплекса весьма специфична. Определению не мешает присутствие солей аммония, железа и меди. а также гидразина. Чувствительность методики 0,1 мг/л. Закон Бугера-Ламберта-Бэра соблюдается вплоть до концентрации 4 мг/л .

Калибровочный график для определения концентрации октадециламина

Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: РАО "ЕЭС России", 1998

Понятие консервации обычно ассоциируется с продуктами питания, что вполне объяснимо. С такой формой сохранения изначальных характеристик рядовой потребитель сталкивается гораздо чаще. В других сферах такой подход к содержанию объектов может рассматриваться как один из инструментов инвентаризации. Именно так характеризуется консервация оборудования на предприятиях, которая предусматривает не только выполнение технической стороны дела, но и соблюдение соответствующих юридических нормативов.

Что такое консервация производственного оборудования?

Довольно распространены ситуации, когда на некоторое время остаются незадействованными. Это может быть часть технического оснащения на предприятии, или же полностью вся инфраструктура с оборудованием. В любом случае оставлять технику на долгий срок можно только при условии соответствующей подготовки, которую и представляет собой консервация. Это совокупность мер, направленных на обеспечение сохранности характеристик оборудования на определенный период. То есть предполагается, что, например, станки и агрегаты в это время не будут эксплуатироваться и подвергаться мероприятиям ремонта и обслуживания.

При этом важно учитывать, что консервация техники не является средством пассивной защиты от внешних воздействий. В зависимости от условий хранения может потребоваться и специальная обработка металлических поверхностей, резиновых элементов и других частей оборудования. С этой точки зрения консервация - это и профилактическое средство поддержания исправного состояния объекта.

Юридическое оформление процедуры

Начинается подготовка к процессу консервации с выполнения формальных процедур. В частности, составление документации необходимо для того, чтобы в будущем оставалась возможность признания всех затрат на выполнение мероприятия. Инициатором консервации может быть представитель обслуживающего персонала, который подает соответствующую заявку на имя руководителя. Далее составляется приказ о выделении денежных средств на процедуру и дается указание о разработке проекта, в котором будут отмечены требования к консервации со стороны технических служб. Что же касается юридических требований, то контролировать процесс перевода оборудования в состояние хранения должны представители администрации, руководство отдела, ответственного за объекты, экономические службы и т. д. Таким образом, формируется состав комиссии, который выполняет освидетельствование консервируемых объектов, оформление документации, оценивают экономическую целесообразность проекта и составляют смету на содержание объектов.

Техническое выполнение консервации

Вся процедура состоит из трех этапов. На первом выполняется удаление с поверхностей оборудования всевозможных загрязнений, а также следов коррозии. При необходимости и наличии технической возможности может иметь место и проведение ремонтных операций. Завершают этот этап меры по обезжириванию поверхностей, пассивированию и сушке. Следующая стадия предполагает обработку защитными средствами, которые подбираются на основе индивидуальных требований эксплуатации технического средства. Например, консервация котлов может предусматривать обработку жаропрочными составами, которые в будущем обеспечат конструкции оптимальные показатели стойкости перед воздействием высоких температур. К универсальным средствам обработки можно отнести антикоррозийные порошки и жидкостный ингибитор. Заключительный этап предусматривает

Выполнение переконсервации

Во время хранения ответственные службы периодически проводят осмотры техники, оценивая ее состояние. В случае обнаружения следов коррозии или выявлении других дефектов на поверхностях оборудования проводится переконсервация. Данное мероприятие предполагает также выполнение первичной обработки поверхностей с целью удаления следов поражения металла или других материалов. В некоторых случаях имеет место и повторная консервация - это тот же набор профилактических мероприятий, но в данном случае он имеет плановый характер выполнения. Например, если производится нанесение защитного состава с определенным сроком эксплуатации, то по истечении этого периода техническая служба должна произвести обновление средства в рамках той же переконсервации.

Что такое расконсервация?

Когда время, отведенное на консервацию, истечет, оборудование подвергается обратному процессу, предполагающему подготовку к эксплуатации. Это значит, что законсервированные детали должны быть избавлены от временных защитных составов и при необходимости обработаны другими средствами, рассчитанными на применение для рабочего оборудования. Стоит отметить и необходимость соблюдения мер предосторожности. Как и техническая консервация, расконсервация должна выполняться в условиях, соответствующих требованиям использования обезжиривающих, антикоррозийных и других составов, чувствительных к температуре и влажности. Также при выполнении таких процедур обычно соблюдаются особые нормативы по вентиляционному обеспечению, но это зависит от специфики конкретного оборудования.

Заключение

Процедура консервации, несомненно, имеет множество плюсов, и ее выполнение обязательно во многих случаях. Тем не менее далеко не всегда она себя оправдывает с финансовой точки зрения, что и обуславливает подключение бухгалтерии к подготовке соответствующего проекта. Все же консервация - это комплекс мер, направленных на поддержание работоспособности оборудования с целью получения выгоды для предприятия. Но если речь идет о неиспользуемых или нерентабельных объектах, то и смысл выполнения подобных мероприятий отсутствует. По этой причине этап подготовки и разработки проекта перевода техники в консервированное состояние является в некоторой степени еще более ответственным, чем практическая реализация процедуры.