Багато умов можуть призвести до раптової та неочікуваної поломки резервуара під тиском котла, що часто вимагає повного демонтажу та заміни котла.Цих ситуацій можна уникнути, якщо запровадити профілактичні процедури та системи та суворо дотримуватися.Однак це не завжди так.
Усі розглянуті тут несправності котлів стосуються несправності резервуара високого тиску/теплообмінника котла (ці терміни часто використовуються як синоніми) або через корозію матеріалу резервуара, або через механічну несправність через термічне навантаження, що призводить до тріщин або відокремлення компонентів.Під час нормальної роботи зазвичай немає помітних симптомів.Невдача може тривати роки, або це може статися швидко через раптову зміну умов.Регулярні технічні перевірки є ключем до запобігання неприємних сюрпризів.Поломка теплообмінника часто вимагає заміни всього агрегату, але для менших і нових котлів розумним варіантом може бути ремонт або заміна лише резервуара під тиском.
1. Сильна корозія на стороні води: низька якість вихідної живильної води призведе до деякої корозії, але неправильний контроль і коригування хімічної обробки може призвести до серйозного дисбалансу pH, який може швидко пошкодити котел.Матеріал резервуара під тиском фактично розчиниться, і пошкодження будуть значними – ремонт зазвичай неможливий.Необхідно проконсультуватися зі спеціалістом з якості води/хімічної обробки, який розуміє місцеві умови води та може допомогти із запобіжними заходами.Вони повинні враховувати безліч нюансів, так як конструктивні особливості різних теплообмінників диктують різний хімічний склад рідини.Традиційні посудини з чавуну та чорної сталі потребують іншого поводження, ніж теплообмінники з міді, нержавіючої сталі або алюмінію.Робота з жаротрубними котлами великої потужності дещо відрізняється від малих водотрубних котлів.Парові котли зазвичай потребують особливої уваги через високі температури та більшу потребу у підживлювальній воді.Виробники котлів повинні надати специфікацію з детальним описом параметрів якості води, необхідних для їх продукту, включаючи прийнятні хімічні речовини для очищення та обробки.Цю інформацію іноді важко отримати, але оскільки прийнятна якість води завжди є питанням гарантії, проектувальники та спеціалісти з обслуговування повинні запитувати цю інформацію перед розміщенням замовлення на купівлю.Інженери повинні перевірити технічні характеристики всіх інших компонентів системи, включаючи насос і ущільнювачі клапанів, щоб переконатися, що вони сумісні із запропонованими хімікатами.Перед остаточним заповненням системи під наглядом технолога необхідно провести очищення, промивку та пасивацію системи.Рідини, що наповнюють, повинні бути перевірені, а потім оброблені відповідно до специфікацій котла.Сита та фільтри слід зняти, оглянути та визначити дату очищення.Повинна існувати програма моніторингу та коригування з персоналом з обслуговування, навченим належним процедурам, а потім під наглядом техніків-технологів, доки вони не будуть задоволені результатами.Рекомендується найняти фахівця з хімічної обробки для поточного аналізу рідини та кваліфікації процесу.
Бойлери розроблені для закритих систем, і за умови правильного поводження початкова зарядка може тривати вічно.Однак непомічені витоки води та пари можуть спричинити постійне надходження неочищеної води в закриті системи, дозволити розчиненому кисню та мінералам потрапити в систему та розбавити хімікати для обробки, зробивши їх неефективними.Встановлення лічильників води в лініях наповнення муніципальних або колодязних котлів під тиском є простою стратегією для виявлення навіть невеликих витоків.Іншим варіантом є встановлення резервуарів для подачі хімікатів/гліколю там, де наповнення котла ізольовано від системи питної води.Обидва налаштування можуть візуально контролюватися обслуговуючим персоналом або підключатися до BAS для автоматичного виявлення витоків рідини.Періодичний аналіз рідини також має виявити проблеми та надати інформацію, необхідну для корекції рівнів хімії.
2. Сильне забруднення/кальцифікація з боку води: безперервне введення свіжої підживлювальної води через витік води або пари може швидко призвести до утворення твердого шару накипу на компонентах теплообмінника з боку води, що призведе до метал ізоляційного шару перегрівається, що призводить до появи тріщин під напругою.Деякі джерела води можуть містити достатню кількість розчинених мінералів, так що навіть початкове заповнення об’ємної системи може призвести до накопичення мінералів і виходу з ладу гарячої точки теплообмінника.Крім того, нездатність належним чином очистити та промити нові та існуючі системи, а також не відфільтрувати тверді частинки з наповнювальної води може призвести до забруднення змійовика та забруднення.Часто (але не завжди) ці умови призводять до того, що котел починає шуміти під час роботи пальника, сповіщаючи обслуговуючий персонал про проблему.Хороша новина полягає в тому, що якщо кальцифікацію внутрішньої поверхні виявлено досить рано, можна виконати програму очищення, щоб відновити теплообмінник майже до нового стану.Усі пункти попереднього пункту про залучення експертів з якості води в першу чергу ефективно запобігли виникненню цих проблем.
3. Сильна корозія на стороні запалювання: кислий конденсат з будь-якого палива утворюється на поверхнях теплообмінника, коли температура поверхні нижче точки роси конкретного палива.Котли, призначені для роботи з конденсацією, використовують кислотостійкі матеріали, такі як нержавіюча сталь і алюміній, в теплообмінниках і призначені для відведення конденсату.Котли, не призначені для роботи з конденсацією, вимагають, щоб димові гази постійно перебували вище точки роси, тому конденсат не утворюється взагалі або швидко випаровується після короткого періоду прогріву.Парові котли в основному несприйнятливі до цієї проблеми, оскільки вони зазвичай працюють при температурах, що значно перевищують точку роси.Впровадження чутливих до погодних умов регуляторів викиду назовні, низьких температур і стратегій відключення в нічний час сприяли розробці водогрійних конденсаційних котлів.На жаль, оператори, які не розуміють наслідків додавання цих функцій до існуючої високотемпературної системи, прирікають багато традиційних водогрійних котлів на передчасну поломку – урок, який ми засвоїли.Розробники використовують такі пристрої, як змішувальні клапани та розділові насоси, а також стратегії керування для захисту високотемпературних котлів під час роботи низькотемпературної системи.Слід подбати про те, щоб ці пристрої були в хорошому робочому стані та щоб регулятори були правильно відрегульовані, щоб запобігти утворенню конденсату в котлі.Це початкова відповідальність проектувальника та налагоджувача, а потім планова програма технічного обслуговування.Важливо відзначити, що обмежувачі низької температури і сигналізації часто використовуються разом із засобами захисту в якості страховки.Оператори повинні бути навчені тому, як уникнути помилок у налаштуванні системи керування, які можуть спрацювати ці пристрої безпеки.
Забруднений теплообмінник топки також може призвести до руйнівної корозії.Забруднювачі надходять лише з двох джерел: палива або повітря для горіння.Потенційне забруднення палива, особливо мазуту та зрідженого газу, має бути досліджено, хоча поставки газу іноді впливають.«Погане» паливо містить сірку та інші забруднюючі речовини вище допустимого рівня.Сучасні стандарти покликані забезпечити чистоту подачі палива, але неякісне паливо все одно може потрапити в котельню.Саме паливо важко контролювати та аналізувати, але часті перевірки багаття можуть виявити проблеми з осадженням забруднюючих речовин до того, як станеться серйозна шкода.Ці забруднення можуть бути дуже кислими, і їх слід негайно очистити та вимити з теплообмінника, якщо вони виявлені.Необхідно встановити постійні інтервали перевірок.Слід проконсультуватися з постачальником палива.
Забруднення повітря, викликане горінням, є більш поширеним і може бути дуже агресивним.Існує багато широко використовуваних хімічних речовин, які утворюють сильнокислі сполуки при поєднанні з повітрям, паливом і теплом у процесі горіння.Деякі горезвісні сполуки включають випари рідин для хімчистки, фарби та засоби для видалення фарби, різні фторвуглеці, хлор тощо.Навіть вихлопні гази, здавалося б, нешкідливі речовини, такі як сіль для пом’якшення води, можуть викликати проблеми.Концентрація цих хімічних речовин не обов’язково має бути високою, щоб завдати шкоди, і їх присутність часто неможливо виявити без спеціального обладнання.Оператори будівель повинні прагнути усунути джерела хімічних речовин у котельні та навколо неї, а також забруднювачі, які можуть надходити із зовнішнього джерела повітря для горіння.Хімічні речовини, які не можна зберігати в котельні, наприклад складські миючі засоби, необхідно перенести в інше місце.
4. Термічний удар/навантаження: конструкція, матеріал і розмір корпусу котла визначають, наскільки котел чутливий до теплового удару та навантаження.Термічний стрес можна визначити як постійне згинання матеріалу резервуара високого тиску під час типової роботи камери згоряння через різницю робочих температур або значніші зміни температури під час запуску або відновлення після застою.В обох випадках котел поступово нагрівається або охолоджується, підтримуючи постійну різницю температур (дельта Т) між лініями подачі та зворотної лінії резервуара високого тиску.Котел розрахований на максимальну дельта Т, і під час нагрівання чи охолодження не повинно бути пошкоджень, якщо це значення не перевищено.Більш високе значення Delta T спричинить вигин матеріалу посудини за межі проектних параметрів, і втома металу почне пошкоджувати матеріал.Постійне зловживання з часом призведе до розтріскування та витоку.Інші проблеми можуть виникнути з компонентами, ущільненими прокладками, які можуть почати протікати або навіть розпадатися.Виробник котла повинен мати специфікацію щодо максимально допустимого значення Delta T, надаючи розробнику інформацію, необхідну для забезпечення належного потоку рідини в будь-який час.Великі жаротрубні котли дуже чутливі до дельта-Т, і їх необхідно ретельно контролювати, щоб запобігти нерівномірному розширенню та викривленню корпусу під тиском, що може пошкодити ущільнення на трубних решітках.Серйозність стану безпосередньо впливає на термін служби теплообмінника, але якщо оператор має спосіб контролювати Delta T, проблему часто можна виправити до того, як буде завдано серйозної шкоди.Найкраще налаштувати BAS так, щоб він видавав попередження, коли перевищено максимальне значення Delta T.
Термічний удар є більш серйозною проблемою і може миттєво вивести теплообмінники з ладу.Багато трагічних історій можна розповісти з першого дня модернізації системи нічного енергозбереження.Деякі котли підтримуються в гарячій робочій точці протягом періоду охолодження, тоді як головний регулюючий клапан системи закритий, щоб дозволити будівлі, усім компонентам сантехніки та радіаторам охолонути.У встановлений час регулюючий клапан відкривається, дозволяючи воді кімнатної температури повертатися в дуже гарячий котел.Багато з цих котлів не витримали першого теплового удару.Оператори швидко зрозуміли, що ті самі засоби захисту, які використовуються для запобігання конденсації, також можуть захистити від теплового удару, якщо ними правильно керувати.Термічний удар не має ніякого відношення до температури котла, він виникає при різкій і стрибкоподібній зміні температури.Деякі конденсаційні котли досить успішно працюють при високій температурі, в той час як через їх теплообмінники циркулює антифриз.Якщо їм дозволено нагріватися й охолоджуватися при контрольованій різниці температур, ці котли можуть безпосередньо постачати системи сніготанення або теплообмінники басейнів без проміжних змішувальних пристроїв і без побічних ефектів.Однак дуже важливо отримати дозвіл від кожного виробника котлів, перш ніж використовувати їх у таких екстремальних умовах.
Рой Коллвер має понад 40 років досвіду роботи в галузі ОВК.Він спеціалізується на гідроенергетиці, зосереджуючись на технології котлів, контролю газу та спалюванні.Крім написання статей і викладання тем, пов’язаних з системою опалення, вентиляції та кондиціонування повітря, він працює в сфері управління будівництвом в інжинірингових компаніях.
Час публікації: 17 січня 2023 р