Жаровые трубы для ремонта котлов

Почему текут жаротрубные котлы?

Вернувшись из очередной командировки, задумались над этим вопросом. Слишком уж часто, в последнее время, нас приглашают сделать химическую промывку жаротрубного котла, который уже имеет трещины и течёт в местах сварки или вальцовки.

Безусловно, мы выполняем промывку всякий раз, но размышляем над тем, почему котлы этого типа начинают течь.

Буквально вчера вернулась бригада из республики Коми. Проводили химическую промывку котла КВМ-4,0 (КВТ-4000), производства ООО «Ковровские котлы». Данные котлоагрегаты уже встречались нам ранее. Они работают на древесной щепе, имеют нестандартную компоновку (это не жаротрубный котёл в явном виде). Котлы отличные, имеют высокий КПД, Заказчик очень лестно отзывался о них.

Перед очисткой Заказчик сообщил нам, что котёл уже неоднократно заваривали, что скорее всего в котле много накипи и причина течи именно в этом.

Действительно, на промывку этого котлы мы затратили чуть ли не двойную норму реагента Кратол и по нашим ощущениям, в котле ещё осталась накипь.

При этом, после промывки, в котле снова обнаружилась течь (скорее всего удерживаемая слоем накипи, которую мы удалили) и мы, естественно, полезли в топку изучать обстановку.

Вот видео из топки:

Также фото этого места трубной доски:

На снимке вы можете видеть, что в центре и в правой части фото, вокруг труб видны места сварки.

Этот котёл не очень старый, 2016 года выпуска. Да, внутри него был слой накипи, снаружи — густой пастообразный слой сажи от сгорания дерева. Но места течи локализуются только в этом месте, правда постепенно расползаясь в разные стороны.

В чём причины этого явления? Заказчик уже вызвал представителей завода-изготовителя котлов. Стороны произведут вырезку этой части трубной доски и сделают исследование причин течи. О результатах мы сообщим дополнительно!

В прошлом году, в Московской области, на кондитерском предприятии, довелось промывать котел ICI CALDAIE АХ 500. И также, нас позвали уже после того, как котёл потёк.

На снимке: течь парового котла ICI CALDAIE АХ 500

В данном случае, течь была в нижней части котла, текли именно нижние дымогарные трубы. Как потом выяснилось, внутри котла, на трубах и трубной доске лежал плотный нерастворимый осадок. Видимо он мешал теплопередаче и места сварки потекли.

Хотя это была лицевая сторона котла, у горелки. Как правило, максимальная температура от факела падает на противоположную сторону котла. Или мы ошибаемся?

Есть ещё одна идея, почему жаротрубный котёл течёт именно в местах сварки. Иногда, сварной шов может содержать неметаллические примеси, которые имеют меньшую прочность, чем метал. Может быть именно по этой причине, перегрев в этих местах приводит к течи в местах сварки.

Что скажут уважаемые читатели?

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии

Опубликовано Николай — 17.05.2019

IMHO Кроме верно указанных…

IMHO Кроме верно указанных Вами причин существуют еще несколько. Сам процесс изготовления котлов не предполагает процедуры термического отпуска заготовок трубных досок. В сочетании с частыми циклическими нагрузками «запуск-остановка» возникают очаги локального напряжения, далее в соответствии с русской поговоркой «Где тонко, там и рвется», но прежде чем порваться происходит утоньшение металла, а следовательно возникает локальная тепловая нагрузка и накипь «растет» там быстрее. Как результат теплосъем ухудшается, возникает локальный перегрев, дальнейший рост отложений до тех пор пока не появится «отдулина» ( шишка похожая на фурункул ) либо разрыв. Локальные перегревы могут возникать так же из-за некорректной работы горелки. Впрочем эта тема слишком широка для рассмотрения в кратком ответе.

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии

Опубликовано akolosov — 19.05.2019

Николай, благодарю за…

Николай, благодарю за подробный ответ!

Кстати, он навел на мысль — а что скажут на этот счёт сами производители котельного оборудования? Мы направим официальные запросы основным заводам, производящим котлы — может быть быть они поделятся с нами информацией.

Кстати, по поводу работы горелки. Мы неоднократно обращали внимание, что при работе паровых котлов барабанного типа — ДЕ и ДКВР, в различных секциях конвективных труб накипь имеет разную толщину и прочность. Возможно, это является следствием настройки горелки? Мы будем признательны за идеи и размышления на этот счёт.

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии

Опубликовано akolosov — 20.05.2019

Да, по поводу ремонта…

Да, по поводу ремонта жаротрубных котлов. Нашли интересную ссылку на форуме, может кому будет полезно: жаротрубные котлы и чем их варить.

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии

Опубликовано akolosov — 05.08.2019

Что скажут производители котлов?

Как мы и обещали, направили официальные запросы в представительства ведущих зарубежных производителей котлов.

В числе прочих, мы сформулировали в письмах следующие вопросы:

• Возможные причины течи котлов в районе трубной доски;
• Допустимая толщина накипи на поверхностях нагрева котлов;
• Регулярность проведения химических промывок;
• Допустимая скорость коррозии реагента для химической промывки;

На данный момент обратная связь получена от представительств VIESSMANN в России, а также ICI CALDAIE. Ответы пока не формализованы, мы планируем встретиться с техническим руководством представительств и обсудить вопросы, связанные с химической промывкой.

Надеемся получить ответы на поставленные вопросы, а также информацию, которая поможет нам улучшить качество нашей работы.

Следите за обновлениями!

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии

Опубликовано akolosov — 16.08.2019

Ответы производителей котлов

Постепенно, мы получаем отклики на наши письма, суть которых отражена в предыдущем посте.

В настоящее время нам ответили компании ICI, VIESSMANN и Unical. Ответы как письменные, так и устные. В настоящее время мы дорабатываем технические нюансы сайта для возможности размещения файлов в разделе Блог, так что в скором времени мы разместим здесь полученные материалы.

Следите за обновлениями!

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии

Опубликовано akolosov — 06.12.2019

А что говорят на форумах?

Коллеги, мы изучили большое количество форумов и тематических площадок. Здесь мы приведём ссылки на некоторые из них, где можно подробно ознакомиться с мнениями.

Вкратце, причины течи жаротрубных котлов могут быть следующие:

• Недостаточная водоподготовка — накипь — перегрев;
• Несоблюдение точки росы — коррозия со стороны газов;
• Температурные напряжения — быстрое охлаждение и быстрый нагрев;
• Подвижные опоры в транспортном состоянии (приварены) — препятствие температурному расширению котла.

Эти выводы взяты нами из обсуждения здесь:

Очень обстоятельный анализ приведён, также, здесь:

Наверняка, это далеко не все причины образования микротрещин и течей в жаротрубных котлах.

Источник

Какими бывают трубы для котлов?

Для изготовления и ремонта отопительных котлов, работающих при повышенном рабочем давлении теплоносителя и высоких температурах, применяют трубы соответствующие требованиям ТУ 14-3-460-2003 и ТУ 14-3р-55-2001. Эти технические условия в своих требованиях к материалу учитывают эксплуатацию труб в режимах критических и сверхкритических параметров теплоносителя.

Изготовление труб для котлов

По действующим стандартам трубы для котлов могут быть изготовлены путем горячей, теплой или холодной деформации, с использованием технологии прессования, редуцирования или формования металлической трубной заготовки, отлитой на металлургическом комбинате.

Все готовые изделия проходят обязательную 100% проверку качества неразрушающими методами. Чаще всего для этого применяется оборудование ультразвукового контроля, которое способно обеспечить непрерывность процесса.

После формирования трубы и выполнения контрольных мероприятий производится маркирование труб в соответствии с маркой стали, использованной для ее изготовления. Для этого цветной краской окрашивается торец каждой трубы или, при малом диаметре и толщине, по всей длине трубы наносится цветная линия. Наносимые цвета означают соответствующую марку стали:

• зеленый – Ст20;
• голубой – Ст20-ПВ;
• коричневый – 15ГС;
• желтый – 15ХМ;
• красный – 12Х1МФ;
• оранжевый – 12Х1М1Ф;
• белый – 15Х1М1Ф;
• синий – 12Х2МФСР.

Выбор трубы из определенной марки стали для отдельных элементов, зависит от конструктивных особенностей и условий эксплуатации, а данные о необходимых материалах занесены в техническую документацию на изготовление котла и в его паспорт.

Технические характеристики

Котловые трубы изготавливаются из коррозионностойких сталей, что обеспечивает им возможность безаварийной эксплуатации и дополнительного технического обслуживания в течение длительного периода. Технические характеристики труб для изготовления, монтажа и ремонта котлов и котельных установок должны полностью соответствовать техническим условиям 14-3-460-2003, 14-3р-55-2001 и обеспечивать безопасную работу котла при воздействии высокого давления и температуры.

Наружные диаметры горячедеформированных изделий находятся в пределах от 57 мм до 426 мм, при толщине стенки от 3,5 мм до 40 мм. Холодно деформированные имеют меньший диаметр, размер которого может быть от 10 мм до 76 мм, с толщиной стенки от 2,0 мм до 12,0 мм.

Необходимая длина котловых труб определяется заказчиком в зависимости от технологических потребностей и размеров котельной установки. Максимальная длина одной трубы может достигать 9 м.

Для моделей котлов, в устройстве которых применяются гнутые трубы, изготовитель по согласованию с заказчиком может поставлять наборы уже готовых трубных деталей. Такой способ поставки заготовительных материалов часто применяется на котельных заводах.

Область применения

Котельные трубы применяются для изготовления нагревательных элементов, коллекторов, перепускных участков, пароперегревателей и хвостовых поверхностей нагрева паровых и водогрейных котлов.

Трубы диаметром 51 мм и 57 мм наиболее востребованы при изготовлении термических экраном, располагаемых в топках котлов. Диаметры 32 мм и 40 мм чаще всего используют для конвективных элементов, нагреваемых уходящими дымовыми газами, а также в конструкциях пароперегревателей. Из котловых труб с диаметрами от 100 мм до 200 мм обычно изготавливают коллектора котлов и перепускные элементы. Марки стали, в каждом отдельном случае, определяются температурой и рабочим давлением.

Кроме этого котловые трубы используют при монтаже внутрикотельных паропроводов, конденсатопроводов, трубопроводов перегретой воды, для обвязки деаэрационных установок и другого котельного оборудования, работающего в режиме высоких давлений и температур. Этот материал с успехом применяют для изготовления и обвязки оборудования нефтеперегонки и монтажа технологических трубопроводов в промышленности.

Котельные трубы запрещается использовать для транспортировки химически активных веществ.

Трубы для отвода дымовых газов

Другой тип труб для котла предназначен для отвода дымовых газов из зоны горения топлива в атмосферу. Классификация этих труб начинается с материалов, применяемых для их изготовления. Дымовые трубы котлов отопления могут быть сделаны из:

• листового металла и стальных готовых труб;
• кирпича различных видов;
• керамических материалов;
• асбестоцементных труб;
• бетона;

Выбор материала дымовой трубы для котла и ее конструкция должны быть основаны на данных о температуре уходящих газов, объеме продуктов сгорания, давлении дымовых газов и расстояния от легковоспламеняющихся предметов.

Металлические дымовые трубы

Дымовые трубы из стали являются самыми распространенными для отопительных котлов мощностью до 100 кВт. Это объясняется тем, что их применение при условии невысокой стоимости полностью обеспечивает технические условия, соблюдение которых необходимо при работе котла.

Конструкция металлической дымовой трубы и ее диаметр зависит от мощности котла и количества дымовых газов, которые необходимо отводить из топки. Кроме этого, применяют коаксиальные конструкции дымовых труб, которые не только отводят продукты сгорания от котла, но и обеспечивают подачу воздуха, необходимого для сгорания топлива.

По своей конструкции коаксиальные трубы состоят из двух труб разного диаметра, когда меньшая труба, по которой подается воздух на горение, расположена внутри большей трубы, которая отводит дымовые газа. Для работы такой системы необходимо наличие в конструкции котла специального дутьевого вентилятора.

Для котлов мощностью более 100 кВт также могут применяться стальные дымовые трубы. Чаще всего это обычные водогазопроводные трубы большого диаметра, установленные вертикально на подготовленном основании.

Для таких конструкций правила предусматривают обязательное наличие открываемого люка для чистки в нижней части, а также расчетную высоту трубы в зависимости от высоты кровли здания в котором находится эксплуатируемый котел.

В случае применения стальных дымовых труб для отвода продуктов сгорания от промышленных котлов большой мощности, они должны быть установлены на фундаментное основание и зафиксированы в устойчивом положении при помощи растяжек.

Кирпичные дымовые трубы

Трубы котлов сделанные из кирпича могут быть встроенными в конструкции здания, а так же быть пристроенными к нему или отдельно стоящими. Площадь сечения таких труб определяется расчетом в зависимости от тепловой мощности котла и вида используемого топлива. Кроме этого, учитывается температура уходящих газов и наличие механических дымоотводящих устройств.

Для котлов и котельных большой мощности кирпичные дымовые трубы устанавливают только отдельностоящими. Конструкция таких труб двухслойная, внутренний слой из огнеупорного шамотного кирпича, а внешняя обкладка из обыкновенного глиняного.

Дымовые трубы из керамических материалов

Керамические материалы для отвода дымовых газов могут применяться в виде готовых труб или быть собранными из округлых сегментов. Такая дымовая труба чаще всего устраивается в виде встроенного элемента конструкций здания. Важным положительным качеством керамических труб является коррозионная устойчивость и невосприимчивость к выпадению кислотного конденсата при охлаждении дымовых газов.

Для котлов мощностью более 200 кВт керамические трубы не используются из-за малых диаметров изготавливаемых материалов. Кроме этого следует учитывать относительно высокую стоимость устройства такого дымохода.

Асбестоцементные конструкции дымовых труб

Конструкция и использование асбестоцементных труб для отвода дымовых газов полностью аналогична керамическим материалам с тем различием, что асбестоцементные трубы значительно дешевле. Однако, они быстро разрушаются в случае образования влажного конденсата в дымоходе, поэтому их нельзя использовать для отвода уходящих газов при их температуре менее 70°C.

Бетонные трубы

Дымовые трубы котельных, выполненные из бетона, делают для промышленных установок большой мощности. Применение таких конструкций является единственно возможным при возведении дымовой трубы нудного диаметра и высоты.

Если Вам необходимо сделать дымоход, то прочитайте статью про выбор труб для печей.

Заключение

Для изготовления и ремонта котлов различной производительности и работающих на разных видах топлива требуются специальные стальные трубы, соответствующие стандартным техническим условиям. Отвод продуктов сгорания топлива может быть организован различными способами в зависимости от конструкции котла, его мощности и вида сжигаемого топлива.

Источник