Netěsnost pojistného ventilu kotle: Příčiny, diagnostika a opravy pro zařízení

Netěsnost pojistného ventilu kotle: Krátká odpověď před detaily

Pokud pojistný ventil kotle netěsní, považujte to za závadu na hranici tlaku, nikoli za obtěžování domácnosti. Ventil je poslední mechanická bariéra stojící mezi tlakovým bubnem a přetlakovou událostí a ventil, který nepřetržitě prochází párou, již přestal být spolehlivou bariérou. Viditelný oblak je koncem řetězce událostí, které obvykle začaly o týdny dříve, když se mezi kotoučem a sedlem otevřela první mikroskopická cesta páry.

Praktický závěr je na prvním místě, protože určuje vše, co budete dělat poté. Nezapojujte jej do zásuvky, neroubujte s ním, nezapojujte páku dolů a nenechávejte ji izolovanou za uzavřeným blokovým ventilem proti proudu. Izolujte pouze na dostatečně dlouhou dobu, abyste naplánovali správný zásah, označte jej, zaznamenejte příznak a poté přejděte přímo ke dvěma paralelním stopám: zjistěte, proč uniká, a ověřte, zda lze ventil znovu certifikovat nebo je nutné jej vyměnit.

Existuje druhý závěr, který je stejně důležitý. Většina netěsných pojistných ventilů je obětí, nikoli viníkem. Netěsní, protože nastavená tlaková rezerva je příliš tenká, protože je přívodní potrubí poddimenzováno, protože pružina po letech při zvýšené teplotě povolila, nebo protože se na sedle nashromáždil vodní kámen a prach ze spalinové cesty. Vyměňte ventil bez nápravy těchto podmínek a nový ventil bude prosakovat podle stejného plánu.

Tento článek se zabývá těsnícím mechanismem, čtyřmi různými věcmi, které týmy závodu nazývají „úniky“, hlavními příčinami seřazenými podle toho, jak často se objevují v otevřených ventilech, podrobnou diagnostikou na místě, rozhodnutím o opravě nebo výměně, seřízením a výběrem materiálu pro spaliny s vysokou teplotou a vysokou prašností, chybami při instalaci, plánováním inspekcí a otázkami nákupu, které brání tomu, aby byl problém navržen do dalšího kotle na odpadní teplo.

Jak bezpečnostní pojistný ventil těsní a kde se těsnící řetěz přetrhne

Pružinový bezpečnostní pojistný ventil udržuje tlak s překvapivě malou kontaktní plochou. Kotouč spočívá na sedle úzkým přeplátovaným pásem kontaktu kov na kov, zatíženým pružinou, jejíž síla byla kalibrována tak, aby se otevřela při specifickém tlaku. Vše před tímto kontaktním páskem a vše, co na něm drží kotouč vyrovnaný, patří k těsnícímu řetězu. Když se kterýkoli článek v řetězu posune, objeví se netěsnost.

Řetěz má pět článků. První je pár kotouče a sedla, který provádí vlastní těsnění. Druhým je vedení a představec, které udržují kotouč soustředný se sedlem, takže zatížení je rovnoměrně rozloženo. Třetí je pružina, která definuje nastavený tlak a musí zůstat v toleranci během tisíců tepelných cyklů. Čtvrtým je víko a tam, kde je namontováno, měch, který izoluje pružinu od procesu a řídí protitlak působící na kotouč. Pátá je vstupní tryska a těleso, které musí dodávat proud do ventilu bez nadměrné tlakové ztráty.

U kotle nebo kotle na odpadní teplo je těsnicí řetěz neustále napadán. Pára o teplotě 250 až 450 stupňů Celsia způsobuje rozdílnou expanzi mezi kotoučem a sedlem, přičemž obě jsou obvykle vyrobeny z různých slitin nebo alespoň různých tlouštěk sekce. Každé spuštění a vypnutí ohýbá pružinu. Každá hodina při teplotě ji o něco více uvolní. Prach, oxidy železa a kondenzátové soli putují se spalinami a najdou jediné místo, kde se vůle měří v mikronech.

To je důvod, proč je selhání spíše progresivní než okamžité. Sedadlo, které projde několik gramů páry za hodinu, je již poškozené. Přehřátá pára se urychluje mezerou několika mikronů rychlostí blízkou rychlosti zvuku a tento proud eroduje čelo sedla a čelo disku během několika hodin od prvního průchodu. Netěsnost, která začala jako šepot, končí jako viditelný oblak a rýhované sedadlo, které je třeba vyměnit, nikoli překrýt.

Co se počítá jako únik? Čtyři podpisy, které stojí za to oddělit

Týmy rostlin používají jedno slovo pro čtyři různé fyzické stavy, a to je místo, kde se diagnóza obvykle pokazí. Ventil, který vře těsně pod nastaveným tlakem, není ve stejném stavu jako ventil procházející viditelným oblakem při normálním provozním tlaku a ani jeden z nich není stejný jako těsnění, které pláče na spoji kapoty. Každý podpis má jinou příčinu, jinou naléhavost a jinou nápravu.

Dušení je nejmírnější a nejčastěji ignorované. Ventil začne vypouštět tenký, vysoký proud, když se kotel přiblíží, ale nedosáhne nastaveného tlaku. Často je slyšet dříve, než je vidět, a proto o něm obsluha, která pracuje v blízkosti bubnu, ví dlouho před údržbou. Vaření je varováním, že mezera mezi provozním tlakem a nastaveným tlakem je příliš malá, nebo že se pružina dostatečně uvolnila, aby se snížil efektivní bod praskání.

Netěsnost sedaček je jiné zvíře. Ventil propouští páru při normálním provozním tlaku a vytváří viditelný oblak nebo nepřetržité syčení, které nikdy nepřestane. V době, kdy si toho všimnete, je sedadlo téměř vždy poškozeno a poškození rychle postupuje. Vytékání kondenzátu je jemnější: během spouštění se voda shromažďuje na sedle a odkapává z výstupu, což vypadá alarmující, ale často se uvolní, jakmile ventil dosáhne teploty.

A konečně, netěsnost spoje a selhání opětovného usazení po ručním testu zdvihu jsou samostatné události. Těsnění víka nebo výstupní příruba je problém šroubování nebo těsnění, nikoli problém sedla. Ventil, který zůstane otevřený po uvolnění zvedací páky, má problém s mechanickým vázáním ve vedení nebo vřetenu. Záměna těchto čtyř případů vede ke zbytečným generálním opravám, nebo v horším případě k tomu, že skutečná netěsnost sedadel bude odmítnuta jako kondenzát.

Hlavní příčiny netěsnosti pojistného ventilu kotle, seřazené podle frekvence pole

Údaje o hlavní příčině převzaté ze záznamů údržby závodu nejsou nikdy dokonale jednotné, protože různá pracoviště klasifikují stejnou poruchu různými způsoby. I tak je vzor, ​​který se objeví, když se odstraní netěsnící ventily, rozřízne a vyfotografuje, dostatečně konzistentní, aby byl užitečný. Napříč koksárenskými, aglomeračními, energetickými, metalurgickými a chemickými závody odpovídá téměř každý hlášený případ stejných šest vysvětlení. Níže uvedené rozdělení je složeno z těchto klasifikací poruch, jak se objevují v kontrolních zprávách po otevření ventilu v dílně. Není to statistická studie a nemělo by to být chápáno jako pevný zákon. Je to třídicí řád, praktický žebříček toho, kam fyzické důkazy nejčastěji ukazují.

Cizí předměty na sedadle jsou největší kategorií a lze jim také nejlépe předcházet. V aplikacích pro odvod spalin jsou úlomky zřídka cizím předmětem v doslovném smyslu. Jedná se o oxid železitý usazený z trubek přehříváku nebo ekonomizéru, prach přenášený obtokem, svařovací strusku, která zůstala v bubnu během stavby, nebo chemické usazeniny z úpravy, které se tvoří na nejžhavějším povrchu v parním prostoru. Protože je ventil umístěn v nejvyšším bodě bubnu nebo sběrače, shromažďuje vše, co pára nese. Jakmile se částice zachytí mezi kotoučem a sedlem, ventil se nemůže uzavřít na plném kontaktním pásu a výsledný proud dokončí práci během několika hodin.

Poškození sedla a kotouče je na druhém místě a je to obvykle důsledek první kategorie spíše než nezávislá událost. Otevřené ventily vykazují charakteristickou erozní drážku, která probíhá radiálně přes čelo sedla, často s odpovídající značkou na disku. Poškození tohoto typu nelze v terénu lapovat, jakmile překročí hloubku zhruba půl milimetru; sedadlo musí být přepracováno nebo vyměněno obložení.

Posun nastaveného tlaku a uvolnění pružiny jsou na třetím místě a tato kategorie je silně zastoupena ve vysokoteplotním provozu. Pružina, která žije několik let při 400 stupních Celsia, ztrácí volnou délku a kratší pružina se otevírá při nižším tlaku. Ventil pak vře, zvedne se dříve, než uvádí typový štítek, a rychleji se opotřebuje sedlo. To je důvod, proč se tlak na typovém štítku a skutečný tlak při praskání mohou lišit o pět až deset procent u starých ventilů, které nikdy nebyly znovu certifikovány.

Další významný podíl mají problémy s instalací a protitlakem. Vstupní potrubí o jednu velikost menší než vstup ventilu, ostré koleno v několika průměrech ventilu nebo výstupní potrubí, které vytváří protitlak vyšší než deset procent nastaveného tlaku, to vše způsobí chvění a chvění ničí sedlo rychleji než téměř cokoli jiného. Ventil se zvedne, zabouchne, znovu se zvedne a opakovaný náraz zdeformuje čelo disku.

Vaření a tepelné tečení jsou uprostřed seznamu, protože jsou obvykle spíše příznakem malého tlakového rozpětí než nezávislým selháním. Když je provozní tlak kotle nastaven na devadesát pět procent nastaveného tlaku pojistného ventilu, je ventil požádán, aby pracoval na hranici své schopnosti opětovného usazení a nejmenší tepelné zkreslení v sedle způsobí průchod.

Nesprávné dimenzování nebo špatný výběr je nejmenší kategorie v absolutních číslech, ale nejdražší na opravu. Ventil dimenzovaný pro případ požáru, který nikdy nenastane, nebo s materiálem obložení vybraným pro suchou páru, ale nainstalovaný v mokrém, korozivním provozu, selže podle plánu, který nemá nic společného s kvalitou údržby. Poučení z hodnocení je jasné: tři čtvrtiny všech netěsností pocházejí z úlomků, stavu sedla a chování pružin a všechny tři reagují na kombinaci správně nastavené tlakové rezervy, čisté páry na vstupu ventilu a disciplinovaného intervalu recertifikace.

Proč jsou kotle na odpadní teplo tvrdší na pojistných ventilech než konvenční parní bubny

Koksárenská pec spalinový odpadní tepelný kotel Koksovací kotel na spaliny spalin je vysoce účinné, energeticky úsporné zařízení speciálně vyvinuté pro koksárenský průmysl. Jeho cílem je obnovit a využít... Zobrazit produkt →

Konvenční topný kotel vyrábí páru srovnatelně stabilní rychlostí, se vstupem paliva, který lze upravit, a tlakem bubnu, který sleduje předvídatelnou křivku. Kotel na odpadní teplo takový luxus nemá. Jeho tepelným zdrojem jsou procesní spaliny, jejichž teplota, průtok a zatížení prachem jsou nastaveny předřazenou pecí, slinovací linkou, koksárenskou baterií nebo konvertorem a žádný z těchto procesů není upravován pro pohodlí kotle.

Tento rozdíl se projevuje přímo na pojistném ventilu. Rychlé změny zatížení způsobují kolísání tlaku a každé zhoupnutí přibližuje kotouč k bodu zdvihu sedadla. Tepelné cyklování bubnu a přehříváku vytváří rozdílnou expanzi, která ohýbá vstupní trysku. Koksárenské spaliny nesou dehet, prach a sloučeniny síry. Spékací plyn nese jemný železitý prach, který se chová jako brusivo. Konvertorový plyn foukaný kyslíkem nese velmi vysoké teploty a přerušovaný provoz. Každá z těchto podmínek napadá jiný článek těsnicího řetězce.

Problém s prachem je nejvíce podceňován. Kotel na odpadní teplo, který rekuperuje teplo ze znečištěného proudu plynu, musí chránit vstup pojistného ventilu před přenosem částic, obvykle tím, že ventil zůstane na parní straně bubnu, kam patří, a tím, že zajistí, aby zařízení pro separaci páry proti proudu dělalo svou práci. Když se čistota páry zhorší, ventil se stane konečným filtrem v systému a na tuto roli doplatí svým sedlem.

Společnosti, které navrhují a staví průmyslové zařízení na rekuperaci odpadního tepla spalin pro koksárenské, aglomerační, metalurgické a chemické závody s těmito podmínkami pracují každý den. Kotel na odpadní teplo spalin z koksárenské pece je například navržen na základě specifického složení plynu, specifického zatížení prachem a specifického profilu zatížení a specifikace pojistného ventilu musí být odvozena ze stejných parametrů, spíše než zkopírována ze standardního parního bubnu. Stejná logika platí pro cílovou čistotu páry, vnitřní části bubnu a uspořádání odkalování, které nakonec určují, jak dlouho zůstane pojistný ventil těsný.

Je zde ještě jeden faktor, který je specifický pro kotle na odpadní teplo a je často přehlížen. Vzhledem k tomu, že zdroj tepla zůstává v provozu, i když požadavek na páru zmizí, jsou tyto kotle často provozovány při nízké zátěži s širokým tlakovým pásmem a od pojistného ventilu se vyžaduje, aby vydržel mnohem větší počet malých tlakových výkyvů než kotel se základním zatížením. Únava na kontaktním pásku sedla je proto kumulativní a interval kontroly zkopírovaný z běžného kotle bude příliš dlouhý.

Sekvence diagnostiky v terénu pro netěsný pojistný ventil

Diagnostika by se měla řídit pevným pořadím, protože každý krok buď odstraňuje příčinu, nebo ukazuje na další měření. Nejčastější chybou je přeskočení k samotnému ventilu: týmy vyjmou ventil, najdou označené sedlo, přeloží ho, znovu nainstalují a po třech týdnech sledují, jak znovu uniká, protože skutečnou příčinou byla poddimenzovaná vstupní trubka nebo problém se zpětným tlakem na výstupu.

1. Zaznamenejte provozní tlak kotle a tlak nastavený na typovém štítku pojistného ventilu. Vypočítejte marži v procentech.
2. Ověřte, odkud netěsnost pochází, pomocí zrcátka, dlouhé čiré hadičky nebo infračerveného teploměru, abyste odlišili netěsnost sedla od netěsnosti kapoty nebo přírubového spoje.
3. Zkontrolujte vstupní podmínky. Změřte nebo odhadněte pokles tlaku mezi bubnem a vstupem ventilu.
4. Zkontrolujte podmínky výstupu. Ujistěte se, že výtlačné potrubí je vypuštěné, podepřené a dostatečně velké, aby se protitlak udržoval v rozmezí deseti procent nastaveného tlaku.
5. Prohlédněte si provozní historii. Podívejte se na nedávné exkurze tlaku, výkyvy zatížení, exkurze chemického složení vody nebo alarmy čistoty páry.
6. Izolujte ventil, ochlaďte jej a vyjměte pro kontrolu v dílně. Nepokoušejte se přikládat sedadlo na kotlové těleso.
7. Prohlédněte sedlo a kotouč při zvětšení, změřte hloubku jakékoli erozní drážky a vyfotografujte kontaktní pás.
8. Změřte volnou délku pružiny podle výkresu nebo specifikace výrobce.
9. Zkontrolujte přímost dříku a vedení, zda se nezadírá nebo nehromadí usazeniny.
10. Ověřte dokumentaci: datum poslední recertifikace, certifikovanou kapacitu, materiál obložení a všechny záznamy o předchozích opravách.

Měření, na kterých záleží, je překvapivě málo a všechna lze provést se standardním dílenským vybavením. Trik je vzít je v pevném pořadí a zapsat je, protože vzor na dvou nebo třech ventilech na stejném závodě obvykle odhalí systémový problém spíše než tři nezávislé poruchy ventilů.

Vařte, poškozujte sedlo nebo nastavte tlakový drift: Oddělte je od ventilu

Tři nejběžnější podmínky způsobují únik, který vypadá z dálky podobně a zblízka se chová velmi odlišně. Dušení je problém s tlakovou rezervou. Poškození sedačky je mechanický problém. Posun nastaveného tlaku je problém kalibrace. Správná oprava pro jednoho je špatnou opravou pro ostatní a dílna, která lapá sedadlo bez měření pružiny, vrátí ventil, který znovu prosakuje, do měsíce.

Nejjednodušší způsob, jak je oddělit, je sledovat, jak netěsnost reaguje na změnu tlaku kotle. Spací ventil se ztiší, když tlak kotle klesne o několik procent, protože kotouč se znovu usadí, jakmile zvedací síla klesne pod zatížení pružiny. Ventil s poškozeným sedlem propouští páru při jakémkoli tlaku, protože kontaktní pás již není spojitý. Ventil s posunutou nastavenou hodnotou se chová normálně měsíce a pak se otevře mnohem dříve, než naznačuje typový štítek, často během rutinního spouštění.

Čtvrtá podmínka si zaslouží zmínku, protože je často chybně diagnostikována jako poškození sedadla. Nečistoty nebo vodní kámen zachycené na sedadle způsobují netěsnost, která se objeví náhle, obvykle během několika hodin po spuštění, cyklu vyfukování sazí nebo narušení chemického složení vody. Když je ventil odstraněn, sedlo se často nachází téměř neporušené pod nánosem. Vyčištění, kontrola pružiny a recertifikace ventilu obvykle postačí, pokud je vyřešen zdroj nečistot.

Teplota je diagnostika, která spojuje všechny čtyři dohromady. Ventil, který se zahřeje na vyšší teplotu, než je jeho jmenovitá sestava, se bude plazit, ať už je obložení tvořeno 13 procenty chromové oceli nebo tvrzené slitiny, a tečení se projeví jako zdeformovaný disk nebo sedlo, které již neodpovídá ose vedení. Pokud naměřené hodnoty tělesné teploty naznačují, že ventil je pravidelně nad jmenovitým rozsahem, správnou reakcí je změna materiálu, nikoli častější interval opětovné certifikace.

Opravit, znovu certifikovat nebo vyměnit? Rozhodovací rámec

Slinovací kotel na odpadní teplo na hlavním kouřovodu Slinovací odpadní tepelný kotel na hlavním spalinovém kanálu je energeticky úsporné zařízení instalované v hlavním kouřovodu na zadním konci aglomeračního stroje pro regeneraci... Zobrazit produkt →

Jakmile je ventil na zkušebním stavu, rozhodnutí je obvykle spíše o nákladech a době realizace než o technické proveditelnosti. Většinu poškození sedla lze opravit, většinu pružin lze vyměnit a většinu karoserií lze znovu certifikovat za předpokladu, že jsou k dispozici údaje o původním obložení a kapacitě. Těžké případy jsou ventily bez dokumentace, ventily, jejichž tělesa vykazují praskliny nebo silnou korozi, a ventily, které byly upraveny způsobem, který nelze ověřit.

Doba realizace je proměnná, která většinu plánovačů údržby zaskočí. Běžné kolo a recertifikaci lze v kvalifikované dílně zvrátit za několik dní. Kompletní výměna obložení za nové sedadlo a kotouč obvykle trvá jeden až tři týdny. Zcela nový ventil se specifickou úpravou, měchem a certifikovaným kapacitním testem obvykle trvá čtyři až dvanáct týdnů a déle, pokud je materiál slitina na bázi niklu. Na spékací lince, kde je pojistný ventil poslední bariérou na kotli na odpadní teplo, který rekuperuje teplo z hlavního spalinového kanálu, je třeba tuto dobu naplánovat, nikoli ji zjistit během výpadku.

Existuje také rozměr dodržování předpisů, který ve většině jurisdikcí převyšuje náklady. Pojistný ventil na kotli je součástí chráněné tlakové hranice a jeho kapacita, nastavený tlak a certifikace musí být dohledatelné. Ventil, který byl opraven bez protokolu o zkoušce, nebo jehož pružina byla vyměněna za neověřený díl, není jen rizikem údržby; je to dokumentační problém, který vyplyne na povrch při příští zákonné kontrole.

Ať už je rozhodnutí jakékoli, jedno pravidlo se vyplatí dodržet. Když si závod ponechá na polici náhradní ventil, měl by mít náhradní ventil identický nastavený tlak, kapacitu a vybavení jako instalovaná jednotka a měl by být znovu certifikován podle stejného plánu jako nainstalované ventily. Náhradní, která už pět let leží ve skladu s neznámou pružinou, není náhradní; je to druhý problém, který čeká na instalaci.

Obložení, materiály a teplota: Proč některé ventily stále netěsní

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

Při výběru materiálu se problém pojistného ventilu stává spíše technickým problémem než problémem údržby. Obložení, které je naprosto dostačující pro suchou nasycenou páru o teplotě 200 stupňů Celsia, se bude v přehřáté páře o teplotě 400 stupňů Celsia plazit, zadřít a unikat a stejný ventil nainstalovaný v prostředí na straně spalin bude korodovat ve vedení a v komoře pružiny dlouho předtím, než se jeho sedlo opotřebuje.

Nejméně viditelný a nejvíce podceňovaný je teplotní vliv na prameny. Relaxace pružiny je pomalý proces tečení a její rychlost se zhruba zdvojnásobuje na každých patnáct až dvacet stupňů dodatečné teploty v provozním rozsahu typických pružinových ocelí. Ventil, který má o dvacet stupňů vyšší teplotu, než je návrhový předpoklad, ztratí svou nastavenou hodnotu za zlomek očekávané životnosti, a bude tak činit tiše, bez jakýchkoliv viditelných známek, dokud nebude změřen praskací tlak.

Koroze má stejnou logiku. Chloridy a sloučeniny síry v koksárenském plynu a v některých proudech spékacího plynu napadají obložení z nerezové oceli na vodicích plochách a na kontaktním pásu sedla. Tam, kde se během spouštění může tvořit kondenzát, unáší mokrá pára tyto sloučeniny přímo do sedadla. Jakmile začne důlková díra v pásmu sedla, ventil se nemůže zavřít na souvislé kontaktní čáře a žádné lapování neobnoví povrch, který je chemicky napadán během provozu kotle.

Stejná disciplína v oblasti materiálů, která řídí tlakové části kotle na odpadní teplo, řídí jeho obložení pojistného ventilu. Zařízení, jako je pájený ekonomizér na bázi niklu, je specifikováno s pájeným povrchem odolným proti korozi právě proto, že spalinová cesta při teplotě ničí levnější materiály. Pojistný ventil na stejné cestě plynu si zaslouží stejnou úvahu: volte osazení pro chemii a teplotu, ne pro pořizovací cenu.

Měch si zaslouží konkrétní komentář, protože řeší dva problémy najednou. Izoluje pružinu a kapotu od procesní kapaliny, což chrání pružinu před korozí a zabraňuje tomu, aby se kapota stala nízkým bodem, kde se shromažďuje kondenzát. Také vyrovnává vliv protitlaku na kotouč, což je důležité u každého ventilu s dlouhým výtlačným potrubím. Kompromisem je, že měch může selhat a vadný měch uvolní procesní kapalinu do kapoty. Spojení sdělovače na kapotě je standardním způsobem, jak tuto poruchu zjistit dříve, než se stane netěsností v kloubu kapoty.

Chyby v instalaci a potrubí, které způsobují opakované netěsnosti

Mnoho ventilů, které jsou dokonale opraveny, stále netěsní během několika měsíců a důvod je téměř vždy v potrubí spíše než ve ventilu. V instalační normě dominují dvě čísla: tlaková ztráta na vstupu by neměla překročit tři procenta nastaveného tlaku a vytvořený protitlak by neměl přesáhnout deset procent nastaveného tlaku. Tyto limity existují, protože pojistný ventil je navržen tak, aby snímal tlak na svém vstupu a vypouštěl do atmosféry, kterou může překonat, a oba předpoklady se zhroutí, když je potrubí špatné.

Vstupní potrubí o jednu velikost menší než vstup ventilu je klasická chyba. Je vybráno tak, aby šetřilo místo na přeplněném bubnu a vytváří přesně takovou tlakovou ztrátu, která způsobuje chvění ventilu. Chvění znamená, že se disk zvedá a bouchne opakovaně v rychlém sledu, což deformuje čelo sedadla a uvolňuje vedení. Ostré koleno instalované o několik průměrů proti proudu má podobný účinek, protože turbulence, kterou vytváří, vytváří nerovnoměrné rozložení tlaku napříč vstupní tryskou.

Na výstupní straně jsou chyby ještě častější, protože jsou méně viditelné. Výtlačné potrubí s kapsou shromažďuje kondenzát, který sedí na sedle a koroduje jej. Dlouhý výtlačný sběrač sdílený s jinými ventily může vyvinout protitlak výrazně nad desetiprocentní hranici, když se několik ventilů zvedne společně. A izolační ventil nainstalovaný před pojistným ventilem bez blokovaného-otevřeného zařízení je výzvou pro někoho, aby jej během servisní kampaně zavřel a zapomněl jej znovu otevřít.

Jeden další instalační bod stojí za větu, protože je tak často vynechán při rekonstrukci. Když je ke stávajícímu parnímu systému přidán kotel na odpadní teplo, nastavený tlak pojistného ventilu se někdy přenese ze starého bubnu, aniž by se znovu kontroloval podle nového maximálního povoleného pracovního tlaku a nového provozního tlakového pásma. Výsledkem je ventil, který je technicky správný pro starý systém a chronicky vroucí na nový.

Plánování údržby: Jak roste riziko úniku mezi generálními opravami

Stav pojistného ventilu se nezhoršuje lineárně a tato skutečnost má přímý vliv na intervaly kontrol. Během prvních měsíců po generální opravě je ventil v nejlepším stavu, nastavený tlak je v toleranci a sedlo je čerstvě lapované. Jak čas plyne, probíhají paralelně tři procesy: pružina se plazí a ztrácí volnou délku, na kontaktním pásku sedla se hromadí usazeniny a počet tlakových výchylek se hromadí jako únava na kontaktní čáře. Nic z toho není vidět zvenčí ventilu a všechny tři jsou urychlovány prachem, teplotou a cyklováním.

Níže uvedené křivky představují toto kombinované zhoršení jako index závažnosti netěsností, od čisté a stabilní páry na spodním konci po vysokoteplotní, vysoce korozní, silně cyklovaný provoz kotle na odpadní teplo na horním konci. Index není požadavek na kód; je to plánovací nástroj, který ukazuje, proč je jeden interval pro každý pojistný ventil v závodě vždy nesprávný v jednom nebo druhém směru. Ventil na čistém bubnu se základním zatížením a ventil na kotli na spaliny koksárenské pece by neměly sdílet kalendář údržby. Rozdíl se po prvním roce prudce zvětšuje a ve druhém roce je rozdíl mezi oběma službami dostatečně velký na to, aby se změnila celá strategie inspekcí. Čtěte graf jako srovnání relativního rizika, nikoli jako absolutní předpověď.

První pozorování z grafu je, že všechny tři služby začínají blízko sebe. V prvních třech měsících není na indexu rozdíl mezi čistým parním bubnem a spalinovým kotlem koksárenské téměř vidět, protože čerstvě lapované sedadlo a nová pružina se chovají dobře bez ohledu na okolní prostředí. To je důvod, proč interval údržby zvolený hned po generální opravě bývá adekvátní a proč se obvykle příliš prodlužuje.

Druhým pozorováním je místo, kde se křivky oddělují. Mezi šesti a dvanácti měsíci je čistá služba stále pohodlně pod třetinou indexu, zatímco horká a žíravá služba se již vyšplhala nad čtyřicítku. Mezi nimi sedí služba s vysokou prašností. Toto je bod, ve kterém většina rostlin objeví únik, protože se stal slyšitelným nebo viditelným.

Třetím pozorováním je tvar čárkované křivky. Nevyrovnává se. Po osmnácti měsících se blíží vrcholu stupnice, což odráží skutečnost, že poškození tuleňů, jakmile začne, se živí samo sebou. Proud páry eroduje sedadlo, erodované sedadlo propouští více páry a proces se urychluje. Neexistuje žádný přirozený bod obnovy, což znamená, že odložená generální oprava nešetří práci; převádí lapovací práci na výměnu obložení.

Čtvrté pozorování se týká mezery mezi horní a dolní křivkou po dvaceti čtyřech měsících. Je to více než padesát indexových bodů, což je v praxi rozdíl mezi ventilem, který lze lapovat a recertifikovat, a ventilem, který potřebuje nové sedlo a kotouč. Závod, který aplikuje jeden interval na oba servisy, bude buď plýtvat penězi na zbytečné generální opravy ventilů čistého servisu, nebo bude akceptovat opakované poruchy ventilů s agresivním servisem.

Páté pozorování se týká účinku jediné tlakové odchylky. Křivky jsou hladké, protože představují průměrné chování u mnoha ventilů, ale jednotlivé ventily vykazují skokové změny po narušení chemického složení vody, kampani vyfukování sazí nebo výkyvu zatížení. Ventil, který je na indexu dvacet, může během jediného týdne vyskočit na čtyřicet. Proto by měl být interval považován za maximální a měl by být kombinován s pravidlem inspekce spouštěným událostí.

V praxi graf podporuje tři plánovací rozhodnutí. Interval nastavte ze servisních podmínek spíše než z kalendářního roku. Jakoukoli chemii, zátěž nebo událost spouštění považujte za spouštěč pro dřívější kontrolu dotčených ventilů. A ponechte si alespoň jeden plně certifikovaný náhradní díl, který odpovídá ventilům pro agresivní servis, protože právě ty vám neposkytnou čtyři až dvanáct týdnů, které nový ventil potřebuje.

Kontrolní seznam nákupu pro vlastníky závodů a týmy EPC

Většinu netěsných pojistných ventilů lze vysledovat zpět k rozhodnutí o specifikaci učiněném roky před prvním únikem. Ventil byl dimenzován pro špatný případ, obložení bylo vybráno spíše z ceníku než ze složení plynu nebo vstupní potrubí nakreslil někdo, kdo nikdy neviděl technický list ventilu. Krátký soubor otázek ve fázi zadávání zakázek tomu většině zabrání.

Otázky se přirozeně dělí do dvou skupin. Jednu skupinu tvoří výrobce kotle nebo dodavatel EPC, který dodává kotel na odpadní teplo a jeho tlakové části, protože řídí uspořádání bubnu, čistotu páry a potrubí kolem ventilu. Druhá skupina patří k dodavatelům pojistných ventilů, protože kontrolují seřízení, certifikaci a kapacitní zkoušku. Obě skupiny musí odpovědět a odpovědi musí vzájemně souhlasit, než se zařízení postaví.

Dvě z těchto otázek mají větší váhu než ostatní. Nastavená tlaková rezerva určuje, zda bude ventil vařit, a výběr trimu určuje, zda bude korodovat nebo teče. Pokud jsou odpovědi na tyto dvě nejasné, stojí za to se znovu zeptat před podpisem objednávky, protože oprava jedné z nich po uvedení do provozu znamená platbu za nový ventil a neplánovaný výpadek zároveň.

Ve fázi nákupu je také vhodné stanovit, která strana je odpovědná za výpočet pojistného ventilu. Na mnoha projektech výrobce kotle dodává buben a dodavatel pojistného ventilu dodává ventil a žádná ze stran nevlastní výpočet, který tyto dva spojuje. Z této mezery pocházejí předimenzované vstupy, poddimenzované výtlačné potrubí a neodpovídající nastavené tlaky.

Soulad, dokumentace a papírová stopa, která vás později zachrání

Pojistný ventil na kotli je certifikovaná tlaková součást a součástí součásti je papírování. Typový štítek obsahuje nastavený tlak, certifikovanou kapacitu, označení obložení a razítko kódu. Osvědčení o zkoušce zaznamenává skutečný tlak praskání a tlak opětovného usazení předtím, než ventil opustil dílnu. Záznam o opravě ukazuje, kdo na něm pracoval, co bylo vyměněno a kdy byla znovu certifikována. Pokud některý z těchto dokumentů chybí, ventil se stává závazkem bez ohledu na to, jak dobře funguje.

Praktickým důsledkem je, že oprava by měla jít do dílny, která může vydat sledovatelný certifikát, a že pružiny, kotouče a sedla by měly být nahrazeny díly, které lze identifikovat podle původní specifikace. Pružina zakoupená z neznámého zdroje a nainstalovaná, protože pasuje na kapotu, je nastavená změna tlaku, kterou nikdo nezaznamenal. Během příští zákonné kontroly je tato mezera tím, co inspektoři zjistí jako první.

Výrobci, kteří vyrábějí kotle, tlakové nádoby a zařízení na rekuperaci tepla podle norem ASME a domácích tlakových nádob, pracují v rámci této dokumentační disciplíny jako rutinní záležitost a postupy kontroly kvality za tlakovým zařízením jsou obvykle vidět na tom, jak důkladně jsou se zařízením předávány nastavené údaje o tlaku, trimu a kapacitě. Když projektový tým vybírá výrobce nebo dodavatele kotle, je ochota poskytnout výpočet pojistného ventilu, specifikaci výbavy a certifikační záznamy jedním z nejspolehlivějších ukazatelů toho, jak byl vybudován zbytek tlakové hranice.

Nechybí ani tréninkový rozměr, který téměř nic nestojí a zabrání velkému poškození. Operátoři by měli vědět, že zvedací páka je testovací zařízení, nikoli ventilace, a že ventil, který byl zvednut ručně ve špinavém provozu, se nemusí znovu usadit. Týmy údržby by měly vědět, že varný ventil je spíše varováním než obtěžováním. A každý by měl vědět, že uzavření, ucpání nebo ucpání pojistného ventilu není nikdy přijatelným dočasným opatřením v žádném závodě pod jakýmkoli výrobním tlakem.

Praktický plán prevence na příštích dvanáct měsíců

Řešení problému netěsnosti bezpečnostního pojistného ventilu kotle je jednoduché, jakmile je sekvence jasná, a sekvence se mezi zařízeními mění jen zřídka. Začněte čísly, pak ventilem a poté systémem. Závod, který postupuje podle níže uvedených kroků, obvykle zjistí, že druhý únik je mnohem méně pravděpodobný než ten první.

1. Zaznamenejte pásmo provozního tlaku a nastavený tlak každého pojistného ventilu na parním systému a pro každý z nich vypočítejte rezervu. Cokoli pod deset procent je doutnající riziko.
2. Změřte nebo vypočítejte pokles vstupního tlaku a vytvořený protitlak pro ventily v agresivním provozu. Opravte cokoli mimo tři procenta a deset procent nastaveného tlaku.
3. Zkontrolujte údaje o chemii páry a čistotě páry za posledních dvanáct měsíců a zkontrolujte, zda se nějaká odchylka shoduje s prvním výskytem úniku.
4. Než se rozhodnete pro opravu, zatáhněte za prosakující ventil, zkontrolujte sedlo a kotouč pod zvětšením a změřte volnou délku pružiny.
5. Vyberte opravu podle stavu, ne z kalendáře: překryjte mělké stopy, vyměňte erodované obložení, vyměňte uvolněné pružiny a znovu certifikujte každý ventil, než se vrátí do provozu.
6. Nastavte různé intervaly inspekcí pro různé servisní podmínky a zacházejte s chemickými poruchami, kampaněmi na vyfukování sazí a velkými výkyvy zatížení jako spouštěče inspekcí.
7. Ponechte si certifikovanou náhradní součástku, která odpovídá ventilům agresivního servisu, a znovu ji certifikujte podle stejného plánu jako nainstalované jednotky.
8. Nastavenou tlakovou rezervu, garanci čistoty páry a specifikaci výbavy zapište do další objednávky a uveďte osobu odpovědnou za výpočet velikosti pojistného ventilu.

Širší poučení je, že pojistný ventil je zrcadlem systému, který chrání. Ventil, který opakovaně uniká, vám říká něco o kvalitě páry, konstrukci potrubí, kontrole tlaku nebo výběru materiálu, a to jsou všechna rozhodnutí učiněná dlouho před instalací ventilu. Opravte ventil a vyřešíte dnešní problém. Opravte podmínky kolem toho a vyřešte z nich dalších pět let.

Pro zařízení provozující kotle na odpadní teplo na koksárenský plyn, slinovací spaliny, konvertorový plyn nebo jiné obtížné proudy platí stejný princip na úrovni zařízení. Kotel navržený podle skutečného složení plynu, skutečného zatížení prachem a profilu skutečného zatížení, se specifikací pojistného ventilu odvozenou ze stejných parametrů, udrží své ventily těsnější mnohem déle než standardní jednotka se standardním ventilem přišroubovaným k bubnu.