Eksplozija kotla. Uzroci eksplozije

Eksplozija parnog kotla 06.12.2015

U zoru ere parne energije, eksplozije kotlova bile su vrlo česta pojava. To je prije svega posljedica nedovoljnog nivoa znanja iz oblasti termodinamike i otpornosti materijala, kao i niskog kvaliteta materijala koji su korišteni za izradu prvih kotlova i primitivne tehnologije njihove proizvodnje. Do početka 19. stoljeća stekao je dovoljan nivo znanja iz oblasti projektovanja i rada parnih kotlova, a eksplozije stacionarnih kotlovskih postrojenja postale su rijetke.

Evo kako je to izgledalo...

Slika 2.

Slika 3.

U 19. stoljeću eksplozije kotlova bile su tipične uglavnom za parne lokomotive, budući da su njihovi kotlovi napravljeni od lagane konstrukcije, a istovremeno su i jako pojačani, a osim toga doživljavaju i udarna opterećenja pri kretanju duž šina. Pored svega, kotao lokomotiva je i lokomotivan kotao, gdje pritisak pare djeluje na vanjsku površinu cijevi izmjenjivača topline, što također smanjuje čvrstoću. Iz tog razloga su krajem 19. stoljeća razvijeni i usvojeni strogi standardi za projektovanje, održavanje i popravku kotlova za lokomotive. Konstrukcije stacionarnih i brodskih kotlova imaju mnogo veću marginu sigurnosti i eksplodiraju mnogo rjeđe od lokomotivskih. Zvanično, prva eksplozija kotla na parnoj lokomotivi dogodila se davne 1813. godine, kada je inženjer Brunton, demonstrirajući svoj Mechanical Traveler, odlučio povećati njegovu brzinu daljnjim povećanjem tlaka pare u kotlu, ali je kotao neočekivano eksplodirao, ubivši 15 ljudi.

Slika 4.

Nije postojao kardinalni način da se nosi sa ovim fenomenom, koji se obično javlja isključivo zbog „ljudskog faktora“.

Vožnja parne lokomotive nije laka. Uz pomoć vodomjernih naočala, vozač mora pratiti nivo vode u bojleru, izbjegavajući snažno povećanje ili smanjenje nivoa. Ovisno o načinu rada, potrošnja pare je različita i potrebno je povećati ili smanjiti dovod vode u kotao.

Slika 5.

Slika 6.

Ako je iz nekog razloga vozač propustio nivo, mora vrlo pažljivo dopremati vodu. Ako se injektori otvore do kvara, mlazovi vode će juriti u pregrijani kotao sa usijanim, usijanim zidovima i cijevima, odmah se stvara previše pare, a u nekim slučajevima sigurnosni ventil možda neće biti dovoljno brz - pritisak nastale pare će jednostavno probiti bojler. Ponekad se to dešavalo, ali vozač koji je prekršio uputstva retko je imao priliku da kaže nekome o svojoj grešci...

Slika 7.

Slika 8.

Slika 9.

Slika 10.

Grijanje seoske kuće na kotao na čvrsto gorivo.
GLAVNA STVAR JE SIGURNOST!

Za kuće u kojima se može instalirati kotao na čvrsto gorivo (pa, osim ako, naravno, ovo nije zaštićena dacha zadruga sa svojim posebnim zahtjevima), danas ne postoje interni standardi i odobrenja. Obično izgleda ovako. Postoje preporuke proizvođača kotlova koje usvajamo. Osoba koja kreira takav sistem grijanja je najnezavisnija od svih. Ali ako čoveku na vreme ne objasnite odakle treba da poleti metak iz pištolja i pustite ga da ga drži u rukama, i sami razumete kako se sve to može završiti. Stoga, kada se razmatra sistem grijanja sa kotlovima na čvrsto gorivo, takvom sistemu ćemo pristupiti prvenstveno sa stanovišta SIGURNOSTI njegovog rada u cjelini.

Dakle, navodim sve poznate opasne trenutke koji nastaju kada rade sistemi s kotlovima na čvrsto gorivo:

Prvi opasan trenutak je požar. Šta uzrokuje takvo stanje?

1. Zbog nepravilne ugradnje dimnjaka. To uključuje dizajn samog dimnjaka, koji je sastavljen od materijala koji nisu prilagođeni da sadrže potrebnu temperaturu unutar samog dimnjaka. (A temperatura tamo može doseći + 300 + 500C !!!) Cijev se jako pregrije, prolazi, na primjer, kroz strop u nezaštićenom obliku. Od kontakta sa drvetom, vrlo brzo ćemo dobiti požar.

2. Zbog nepravilnog rada dimnjaka. Dimnjak se postavlja na način da se javlja obrnuti promaja. Štaviše, toliko je jak da kada otvorimo vrata za punjenje kotla, u kući dobijemo takvu buktinju da se plafon iznad kotla momentalno upali.

3. Zbog nepravilne instalacije kotla. Postoje preporuke iz tvornica koje kažu da kotao mora stajati na čeličnom ili kamenom postolju. Udaljenost od bočnih zidova kotla do najbližih drvenih konstrukcija mora biti najmanje 90 cm Ispred kotla sa strane utovara - 1,5 metara. Iza kotla mora se nalaziti ekran koji reflektuje toplotu u celoj veličini kotla. Vrijedi znati da, bez obzira na to kako je kotao toplinski izoliran, njegovi bočni zidovi tokom normalnog rada dostižu temperaturu od + 90 + 100C. Prednji, utovarni zid, zagrijava se do +130C i to je norma.

Drugi ništa manje "prijatan" trenutak je eksplozija kotla.

U svim slučajevima razlog za to je jako pregrijavanje. A iz onoga što se odjednom ispostavilo, da vidimo dalje.

1. Sistem je pogrešno sastavljen. Sistem je sastavljen sa nadom, ali, nažalost, bez sigurnosnog ventila ili sigurnosne grupe, i sa. Električna zavisnost sistema je evidentna. Postoji još nešto. U slučaju neočekivanog (a to se uvijek dešava) nestanka struje, pumpa se zaustavlja. Prestaje i cirkulacija u kotlu. Pritisak raste, rashladna tečnost nema gde da ide. Gdje je najslabiji dio sistema? Čelične cijevi, čelični radijatori, mesingane slavine - sve drže do 10 atm. najmanje. Ali nema bojlera! Čelik 1,2 -2 atm. - dosta. Lijevano željezo - ne više od 3-4 atm. Dalje ovisi o tome kada je zadnji put bačeno drva za ogrjev u kotao. Ako se temperatura ne poveća, onda ste sretni. Ali ako je puna drva, ima oko 10 minuta. da se pomerite na sigurnu udaljenost. Mnogi su pokušali da uguše plamen... Svako ko uzme kantu vode i pokuša da pljusne u ložište - kamikaze. Svako ko odluči da će zatvaranjem duvaljke odozdo imati vremena da uguši bojler za 10 minuta - greška. Ne možeš ništa... Čelični kotlovi se ne kidaju koliko gvozdeni, bar vrata ne izlete i uglovi kuće se ne razilaze, kao kod onih od livenog gvožđa.

2. Pogrešan izbor kotla. Odabir kotla vrši se metodom, "tamo gdje je ložište veće, pogodnije ga je zagrijati." Kada je kotao od 16 kW instaliran na 40 m2, vjerovatnoća pregrijavanja je 100%. Narod posebno voli kotlove sa velikim pećima. Ajde, - kaže, - meni, da ložište bude bar pola metra! Neću da sečem drva! Kažem - kotlovi u kojima je ložište od pola metra predviđeno za 300 m2! Imate samo 40m2! Kakvo je to drvo! Pet komada obloge ćete baciti u peć i nakon 20 minuta. ventilator mora biti zatvoren! Sam ću to shvatiti! kaže klijent. Tako kaže i idućeg ponedjeljka lansira na Mjesec...

3. Prečnik cevi spojene na izlaz kotla je netačan ili je preuzak. Kod kotlova bilo koje snage ova situacija se manifestira na sljedeći način. Kotao ključa, a sve baterije hladne. Pa, ako u ovoj situaciji sistem ima . S ugrađenim zatvorenim ekspanzionim spremnikom, situacija s jakim sužavanjem cijevi može brzo dovesti do pregrijavanja, pa čak i eksplozije kotla. One. kada se cijevi suze odmah na početku dovoda, dobijamo vrlo slabo odvođenje topline, a kao rezultat i pregrijavanje sa svim posljedicama.

4. Nepravilan odabir radijatora po snazi ​​ili priključku kotla, takoreći "ne za cijelu kuću". Dešava se da je kotao od 16 kW priključen na stari sistem, koji se sastoji od tri baterije. Ili planiraju grijati 1. kat gdje je ugrađeno 5 radijatora. Grijanje 2. sprata, gdje bi trebalo ugraditi još najmanje 6 baterija, odlaže se do boljih vremena ili se u potpunosti spušta. A situacija je jednostavna. Imam kuću od 120 m2: 60 m2 - prvi kat i 60 m2 - drugi. Odabrao sam bojler, ali ove godine neću raditi prvi sprat, ali možda ću to uraditi sljedeće. A gdje je bojler za 16 kW?! Grijemo samo 60 m2. Dovoljan je kotao do 10 kW. Ali želim zagrijati cijelu kuću, ali ne odmah! Odgovor na ovo je sljedeći: Ali bojler će proključati odmah, a ne sljedeće godine. Kod čvrstih goriva takvi trikovi ne rade. Pa gdje su 5 baterija od 1 kW za takvu snagu?! U ovom slučaju problem će riješiti samo kotao.

Treći, isti vrlo čest trenutak, je uništavanje cijevi sistema od previsoke temperature koja im se dovodi iz kotla.

1. Štaviše, ovdje tip i snaga kotla nisu bitni, ovdje je bitno nešto drugo. Direktno odvođenje topline u blizini kotla. Cijevi spojene direktno na kotao možda neće moći izdržati 30-minutni porast temperature iznad +90 C. Ljudi koji nisu upoznati s ovom situacijom to čine bez oklijevanja. Oni će napraviti ožičenje, a sve druge cijevi koje sadrže PEX komponentu, spojiti ih direktno na kotao. Sa svakim pregrijavanjem koje se dogodi, ove cijevi počinju raslojavati, snažno se deformirati i čak se topiti! Rezultat je da rashladna tekućina počinje da teče iz sistema kroz oštećenu cijev. Ako je voda poplavljena, tada će biti jaka para, ako je poplavljena, tada će para biti i otrovna. Još jedna odvratna stvar je što prestaje izvlačenje toplote iz kotla, a kotao naglo prelazi u pregrijavanje, opet sa svim posljedicama, sve do lansiranja na Mjesec.

Evo stvari! Zašto o svemu tome raspravljamo? Kako bi se pravilno ispoštovali svi potrebni zahtjevi tokom rada, kako bi se izbjegle sve gore navedene tačke.

Koji su to zahtjevi?

1. Odabir kotla vrši se striktno prema izboru snage potrebne za grijanje (i, po potrebi, dovod tople vode).

2. Kotao postavljamo na posebno pripremljeno mjesto. Ako takvog mesta nema, mora se organizovati (postolje za kotao, čelični lim za kotao, toplotno reflektujući ekrani)

3. U zatvorenom prostoru kao dimnjačke cijevi koristimo sa odgovarajućom izolacijom. Prolazi ovih cijevi kroz podove izvode se uz pomoć standardnih elemenata potrebnih za to.

4. Na osnovu snage kotla ugrađujemo i radijatore (baterije) odgovarajuće snage ili grijemo na bilo koji drugi način, ali to radimo!

5. Direktno iz "cevovoda" kotla, tj. Izlaz cijevi za grijanje, izvodimo samo čeličnu cijev. Čelična cijev je odličan tampon za odvođenje topline iz kotla. Nakon 1,5-2-3 metra (vidljivo lokalno) već je moguće spojiti polipropilenske i druge PEX cijevi u skladu sa potrebnim promjerom.

6. Kao ekspanzioni rezervoar celog sistema koristimo, instaliran na najvišoj tački sistema! PAŽNJA! Oni koji imaju temeljni stav prema ugradnji zatvorene ekspanzione posude moraju imati i odzivni pritisak manji od maksimalnog dozvoljenog radnog pritiska kotla koji se ugrađuje. Također je potrebno razumjeti nešto o podešavanju ekspanzione posude u trenutku pokretanja sistema, s obzirom na njegovo fabričko ubrizgavanje vazduha, koje se možda neće poklapati sa radnim pritiskom u sistemu čak i pre nego što se zagreje! (sisteme sa otvorenim i zatvorenim rezervoarom razmotrićemo u narednim člancima)

7. Svima koji stavljaju cirkulaciju sistema na cirkulacijsku pumpu savjetujem da se opskrbe agregatom. Ostalima savjetujem da spoje barem par radijatora "gravitacijski" kako bi se u trenutku kada pumpa stane zbog nestanka struje barem malo topline uzimala iz kotla. Ako su svi radijatori sistema povezani gravitacijom, a cirkulaciona pumpa je povezana preko "bypassa" - 100% sigurna opcija.

8. Nema i neće biti šablona u kreiranju sistema grijanja sa kotlovima na čvrsto gorivo. Sve je strogo individualno. U jednoj kući cijev ide ravno duž zida. U drugom, ona napravi nekoliko krivina, a ovo je potpuno drugačiji sistem. U sljedećem članku ćemo govoriti o najprijatnijem - troškovima stvaranja sistema.

9. I posljednji najozbiljniji zahtjev nakon ispunjenja svega navedenog – nikada nemojte misliti da će na vama sve funkcionirati kako ste sami planirali. Ako nemate nikakvog iskustva, zapamtite da je to iskustvo, ipak, „sin teških grešaka“. Ovdje nije potrebno ništa genijalno, samo radite na stvarima koje isključuju mogućnost "upadanja u nevolje"

EKSPLOZIJE PARNIH KOTLOVA, razaranja zidova kotla, pri čemu se postiže trenutno izjednačavanje tlaka unutar kotla i atmosferskog tlaka, a voda zagrijana u kotlu također trenutno prelazi u stanje pare, a njena ogromna potencijalna energija se pretvara u kinetičku. energije. Statistike o eksplozijama parnih kotlova u različitim zemljama pokazuju da je oko 60% takvih eksplozija posljedica lošeg održavanja i čišćenja. Dakle, za 1925. i 1926. godinu u Njemačkoj su eksplozije parnih kotlova iz razloga raspoređene na sljedeći način: od grešaka u dizajnu, materijalu i ugradnji - 24%, od curenja vode u kotlu - 39%, od korozije i pregrijavanja zidova - 23% i iz raznih drugih razloga - 14%. Podaci o eksplozijama parnih kotlova u Francuskoj za period od 1880. do 1900. godine, objavljeni u Annales des Mines, također potvrđuju da je većina eksplozija posljedica lošeg održavanja kotlova. Tako, na primjer, za period 1895-1900. Eksplozije parnih kotlova raspoređene su prema uzrocima na sljedeći način: od grešaka u dizajnu i ugradnji - 14%, od nezadovoljavajućeg održavanja i čišćenja - 55%, od niskog vodostaja - 6%, od viška tlaka - 5% i od raznih drugih uzroka - 20 %.

Jačina eksplozije i razaranja izazvana njom ovise o veličini vodenog prostora kotla i temperaturi zagrijane vode. Stoga su eksplozije parnih kotlova s ​​velikim vodenim prostorom (na primjer, cilindrični kotlovi) najteže po svojim posljedicama.

Trenutno, uprkos upotrebi viših pritisaka, eksplozije parnih kotlova se ređe dešavaju i manje su opasne po svojim posledicama nego ranije, što se može objasniti: objavljivanjem u gotovo svim zemljama pravila i propisa koji regulišu izgradnju novih kotlova i nadzor tokom rada; poboljšanje konstrukcije kotlova, kvaliteta kotlovskog materijala (slika 1) i metoda njegove obrade; sve veća upotreba bojlera na vodu (tj. efikasniji kotlovi, ali sa relativno malim vodenim prostorom); poboljšane metode proučavanja uzroka samih eksplozija i, konačno, podizanje nivoa umijeća ložača.

Uzroci eksplozija parnih kotlova. Ovi razlozi se mogu podijeliti u dvije kategorije: 1) razlozi van kontrole ložača- nedostaci u projektovanju i ugradnji, nezadovoljavajuća popravka kotla (loše zakivanje, zavarivanje i sl.) i mala čvrstoća materijala; 2) razlozi zavise od kopaca- loše stanje kotla i njegove armature, porast pritiska iznad dozvoljenog nivoa, pad nivoa vode, što može dovesti do zagrevanja zidova kotla.

1. Nedostaci u dizajnu i materijalima. Brojne eksplozije koje su se dogodile u posljednje vrijeme su se dogodile zbog opasnih naprezanja u materijalu kotla prilikom njegovog zagrijavanja zbog neracionalnog spajanja, nepotrebnog zgušnjavanja materijala, zagrijavanja dijelova parnog prostora koji su u kontaktu sa visokotemperaturnim plinovima, lošeg cirkulacija vode i drugi nedostaci u dizajnu kotla. Zbog neravnomjernog zagrijavanja zidova kotla, potonji se deformiraju i savijaju, a rubovi dna su posebno deformirani. Istu opasnost u odnosu na eksplozije predstavljaju dna iracionalne konveksnosti, kao i ravna dna kod kojih je ivica savijena pod pravim uglom. Nedostaci dizajna bi takođe trebali uključivati: neprecizno pristajanje limova, nesposobno zakivanje limova i niz drugih nedostataka. Obično se većina ovih nedostataka osjeti u obliku izbočina i pukotina (sl. 2, 3 i 4).

U ovom slučaju, b. Poduzet je veliki remont kako bi se ovi uzroci otklonili. Dna neispravnog dizajna moraju se zamijeniti drugim u skladu sa najnovijim propisima.

Jedna od najboljih mjera za sprječavanje eksplozija u parnim kotlovima je korištenje visokokvalitetnih materijala u njihovoj konstrukciji ili popravci i pravilna obrada ovog materijala. Nepravilna obrada u limovima dovodi do štetnih zaostalih naprezanja, koja u slučaju slučajne pojave drugih nedostataka (npr. pregrijavanje ili korozija materijala) dovode do eksplozije kotla. Transformacija strukture kotlovskog gvožđa u krupnozrnastu usled prenapona i naknadnog zagrevanja na 600-700° prikazana je na Sl. 5.

2. Višak pritiska, ako nije rezultat propusta ložionice, može biti zbog nepravilnog opterećenja sigurnosnog ventila ili nedovoljne veličine potonjeg.

3. Nedostatak vode u bojleru može se dogoditi. arr. zbog lošeg stanja ili nepravilnog rada uređaja za indikaciju vode i ishrane. Posebno je opasan nedostatak vode u kotlovima sa plamenim cijevima, jer pregrijavanje plamenih cijevi dovodi do njihovog urušavanja i mogućeg uništenja (slika 6).

Ako u kotlu nedostaje vode, potrebno je odmah ukloniti vatru iz peći i izolovati kotao zatvaranjem ventila za paru i dovod. Tek nakon otkrivanja nedostataka i njihovog otklanjanja, moguće je početi puniti kotao vodom.

4. Korozija zida kotla su unutrašnji i eksterni. a) Unutrašnja korozija je rezultat oksidacije pod uticajem kiselina ili vazduha. U napojnoj vodi često se otapaju kloridne soli magnezija, kalcija i natrija, koje, razlažući se na relativno niskoj temperaturi, stvaraju hlorovodoničnu kiselinu koja brzo korodira zidove kotla. Veoma su opasne i sumporne soli gvožđa, aluminijuma i magnezijuma; destruktivno dejstvo prve dve soli posebno je uočljivo u slučaju stvaranja kamenca na pojedinim mestima kotla, jer se na takvim mestima usled akumulacije toplote te soli razlažu i stvaraju slobodnu sumpornu kiselinu koja korodira zidove kotla. (Sl. 7).

Štetno djelovanje takve napojne vode obično se otkriva curenjem na rubovima limova i blizu zakovica. Vazduh rastvoren u vodi može korodirati zid kotla do pukotine ako je naprezanje metala iznad granice elastičnosti (slika 8).

Nedavno je profesor Parr (SAD) na osnovu brojnih studija izneo takozvanu alkalnu hipotezu, posebno o razaranju zakovnih spojeva pod uticajem lužine. Prema ovoj hipotezi, alkalije prisutne u napojnoj vodi, posebno kaustična soda, prodiru u šavove zakovica, ispod glave zakovica itd., i tamo se koncentrišu; istovremeno, ako u materijalu postoje naprezanja koja prelaze njegovu granicu tečenja, alkalije čine metal krhkim i time uzrokuju destrukciju u njemu; nastale pukotine obično idu od jedne rupe za zakovice u drugu, ali nikada ne prelaze šav zakovice.

Preduvjeti za ovu hipotezu su, dakle, dva uvjeta: jaka koncentracija alkalija u šavovima zakovice i preopterećenje materijala. Prvu premisu, koja pretpostavlja da svi zakivani spojevi nisu zategnuti (inače napojna voda ne bi mogla prodrijeti u njih), još uvijek osporava njemačka škola, na čelu sa profesorom Baumannom; druga premisa ne nailazi na zamjerke, jer profesor Bauman također utvrđuje da naponi u kotlovskim šavovima ponekad prelaze granicu tečenja materijala. Kako bi se spriječile sve ove vrste korozije, napojna voda se prije nego što uđe u kotao neutralizira odgovarajućim čišćenjem ili se naslage i kamenac blagovremeno uklanjaju. Unutarnja korozija također može biti uzrokovana upotrebom kondenzata koji sadrži ulje za podmazivanje. Masne naslage na zidovima kotla, sprečavajući prolaz toplote u vodeni prostor, uzrokuju pregrijavanje materijala i stvaranje kiselina. Kotao lokomotive koji je eksplodirao zbog unutrašnje korozije prikazan je na Sl. devet.

b) Eksterna korozija dobijaju se pod uticajem kiseonika koji deluje u prisustvu vlage na spoljnoj površini kotla. Jedan od češćih uzroka vanjske korozije je loše zakivanje ili loše utiskivanje. Rezultirajuće curenje se otkriva tokom hidrauličkog ispitivanja kotla. Najpouzdanija mjera bi mogla biti. zakivanje nekoliko zakovica. Drugi oblik vanjske korozije uočava se kod lokomobilnih i vertikalnih kotlova sa unutrašnjom peći, odnosno u njihovom donjem dijelu, u kontaktu sa rešetkom, gdje prisustvo pepela, koji pohlepno upija vlagu, uzrokuje oksidaciju zidova (Sl. 10) .

Protivmjere: sistematsko čišćenje donje površine zidova kotla i blagovremeno uklanjanje pepela. Nadalje, može doći do korozije ako se kotao naslanja direktno na ciglu, jer voda koja prodire kroz njega može uzrokovati rđanje zidova kotla. Zbog toga se kotlovi oslanjaju na grede od lijevanog željeza ili željezne šine, ili se zidaju na cement. Posebnu opasnost mogu predstavljati šavovi zakovice prekriveni oblogom, jer otežavaju pregled. Vanjska korozija je također uzrokovana nepravilnim dizajnom i lošim ugradnjom armatura, posebno ventila, što može dovesti do opasnog curenja. Konačno, kao uzrok korozije mogu poslužiti gasovi sumpor-dioksida (sumporni anhidrid, sulfati, itd.) koji emituje gorivo i koji izazivaju brzo uništavanje spojeva zakovica (slika 11). Protivmjere: prelazak na drugo gorivo i zaptivanje ili ponovno zakivanje neispravnih šavova.

5. Kamenac sprečava prolaz toplote u vodeni prostor i dovodi do potpunog uništenja pojedinih delova kotla, izazivajući opasnost od eksplozije (Sl. 12).

Jedna od racionalnijih mjera za sprječavanje stvaranja kamenca je tretiranje napojne vode prije nego što uđe u kotao. Ovo čišćenje se može obaviti mehanički ili hemijski. mehanički način sastoji se u hvatanju nečistoća u posebnu posudu, a one od njih koje su teže od vode se direktno talože; oni koji su lakši od vode zadržavaju se u filteru ispunjenom slojem šljunka ili koksa (filter tipa Reisert). Hemijsko čišćenje proizvodi se u posebnim uređajima (na primjer, Dervo sistemi), gdje se napojna voda, ovisno o svom sastavu, tretira raznim reagensima: vapnom - za taloženje kalcija, zatim sodom, a u novije vrijeme i permutitom (aluminijskim silikatom) - za pretvaranje nerastvorljivog sulfata soli vapna u natrijum sulfat, koji je veoma rastvorljiv u vodi. Potreba za prečišćavanjem napojne vode zavisi od kotlovskog sistema, prirode njegovog rada i stepena njegovog pritiska. Za kotlove sa velikim vodenim prostorom, tretman napojne vode može se smatrati neophodnim ako njena tvrdoća prelazi 12 njemačkih stupnjeva (1 njemački stupanj tvrdoće odgovara 1 G CaO u 100 litara vode). Za one tipove bojlera kod kojih je uklanjanje kamenca teško, prečišćavanje vode je preporučljivo već na 6-7 nemačkih stepeni. Još jedan vrlo racionalan, ali skup način prečišćavanja vode je da se ona ispari i dobijena para deponuje u isparivače. Ova metoda je nedavno našla primjenu, pored brodskih kotlova, i za stacionarne parne instalacije, posebno u prisustvu parnih turbina. Budući da se u potonjem slučaju kondenzat može koristiti za napajanje kotla, potrebno je prečistiti samo oko 5-15% ukupne količine napojne vode. Od ostalih mera za sprečavanje stvaranja kamenca, može se ukazati na sistematsko izduvavanje kotla i na kraju na cirkulacioni uređaj koji obezbeđuje taloženje taloga na za to određenim mestima.

6. Slabljenje materijala nakon dugog vijeka trajanja kotla. Nakon dužeg rada, materijal kotla se ponovo rađa. Iako pitanje starenja (zamora) kotlovskog materijala još uvijek nije konačno riješeno, nema sumnje da on vremenom gubi svoja izvorna svojstva i prije svega neophodnu viskoznost. Osim toga, s vremenom se debljina limova, kao rezultat hrđe, smanjuje i javljaju se nedostaci u spojevima zakovica, na primjer, njihovo slabljenje itd.

Mjere za suzbijanje eksplozija parnih kotlova. Ove mjere se mogu podijeliti u dvije kategorije: 1) mjere preduzete tokom servisiranja kotla- blagovremeno otklanjanje uočenih kvarova, koji su često prethodnici eksplozije (ove mjere su ukazane prilikom razmatranja pojedinačnih uzroka eksplozije parnog kotla); 2) zakonodavne mjere: a) pravila koja uređuju konstrukciju parnih kotlova u odnosu na: kvalitet materijala, proučavanje materijala i metode njegove obrade; b) obavezujuće propise i pravila koja uređuju nadzor nad parnim kotlovima.

a) Propisi koji uređuju izgradnju parnih kotlova. Upotreba visokih pritisaka za kotlove, koji dosežu do 50-100 atm, i visoke temperature pregrijavanja pare, koje dostižu 400°, učinile su potrebnim da se revidiraju standardi koji već postoje u nekim zemljama za izgradnju parnih kotlova i da se umjesto njih izdaju novi. . To. Vircburške i Hamburške norme koje su postojale u Nemačkoj, objavljene poslednjih godina prošlog i prvih godina ovog veka, zamenjene su novim normama koje su stupile na snagu 12. oktobra 1926. Prema novim normama, korišćeni su materijali. za izgradnju parnih kotlova moraju biti ispitani od strane stručnjaka koji izdaju odgovarajuće sertifikate. Pored vlačne čvrstoće i dozvoljenog istezanja za različite materijale koji se koriste u konstrukciji kotlova, novi standardi utvrđuju, što je posebno važno, minimalna ograničenja za poluprečnike stranica dna, jer je nepravilan oblik dna često izazivao eksplozije. Iste norme objavljene su 1924. godine u SAD-u. Novi američki standardi razlikuju vatrene i bočne ploče. Osim toga, za kotlovske ploče propisuju, ovisno o vrsti, granični sadržaj ugljika, mangana, fosfora i sumpora, što nije predviđeno njemačkim standardima. Ovi standardi utvrđuju minimalne granice zatezne čvrstoće i izduženja za bočne, vatrostalne ploče i druge materijale. Općenito, ove norme su uglavnom zasnovane na empirijskim formulama, za razliku od njemačkih normi zasnovanih na Ch. arr. na izračunatim podacima i proizvod je dugotrajnog istraživanja.

b) Obavezni pravilnici i propisi koji uređuju nadzor nad parnim kotlovima. Gotovo sve zemlje su donijele propise koji regulišu nadzor nad parnim kotlovima. Ovaj nadzor u različitim zemljama sprovode direktno državni organi, ili privatne kompanije koje predstavljaju udruženja vlasnika kotlova, koji su dužni da se u svom radu pridržavaju pravila koja postoje u tu svrhu. Ova pravila predviđaju tehnički pregled parnih kotlova u utvrđenim rokovima. Dakle, naredni pregledi kotla, prema pravilima cijevi SSSR-a, trebali bi se obavljati normalno u sljedećim periodima: eksterni pregled - jednom godišnje, unutrašnji pregled - jednom u tri godine, hidraulički test u kombinaciji sa unutrašnjim pregled - jednom u šest godina. U odnosu na kotlove starije od 25 godina, pravila o cijevima predviđaju proučavanje materijala prilikom sljedeće popravke kotla.

2017-06-23 Evgeny Fomenko

Uzroci pregrijavanja kotla

Postoji mnogo različitih razloga zašto se to može dogoditi, pokušajmo ih razmotriti na primjerima kotlova s ​​različitim načinima rada.

Gas

Prvi razlog zašto se plinski kotao pregrijava i tečnost ključa u njemu je nedostatak cirkulacije u krugu grijanja. Razlog tome leži u začepljenju filtera ili je krug grijanja prozračen. Potrebno je pregledati sve filtere, oprati ih i po potrebi zamijeniti novima. Ako je problem u provjetravanju, potrebno je ukloniti zrak. Vrlo često se ova situacija događa u starim plinskim uređajima Navien.

Sljedeći razlog može biti banalno začepljenje kamencem, odnosno čestice plaka su se ljuštile i začepile kanal. Istovremeno, tokom rada može doći do klikova ili zvukova kao da kuca. Rješenje je prilično jednostavno - uređaj morate očistiti posebnim kemikalijama ili pomoću kiselina.

Takođe je moguće da je došlo do dužeg nekorišćenja sistema, a potom i njegovog puštanja u rad bez prethodnog pokretanja ventilacionog sistema. Prilikom pokretanja mogući su zvuci buke, a uređaj daje grešku o nedovoljnoj cirkulaciji. Ovo može biti uzrokovano zaglavljivanjem pumpe zbog zastoja. Potrebno je rastaviti pumpu i isprati, a zatim ponovo pokrenuti start.

Nekvalitetna mješavina plina i zraka može uzrokovati eksploziju, postoje donje i gornje granice na kojima dolazi do eksplozije.

Drugi razlog je nepoštivanje preporuka za mjesto ugradnje opreme. Ako prostorija ima visoku vlažnost zraka ili nisku temperaturu, metal od kojeg je napravljen kotao će se pokvariti. Može doći do korozije ako se koriste sumporna goriva.

Uostalom, postoje takva područja koja nije moguće potpuno očistiti uz pomoć puhanja, na primjer, razmaka cijevi i pregrada. Ako je kotao stalno u radnom stanju, vlaga ga ne može oštetiti, a kada se isključi, pepeo, kao i površina obloge, upija vlagu, što onda dovodi do korozije, a to može dovesti do curenja plina i eksplozija.

Često korisnici imaju pitanje zašto voda žubori, a razloga može biti nekoliko. Prvi je da je pumpa u kvaru ili je zaglavljena, rashladna tečnost ključa i čuju se slični zvuci. Drugo, baterija je začepljena.

Ako se vaš uređaj pregrije, slijedite ove korake da to popravite:

Čvrsto gorivo

Vrlo često je nenormalan rad kotla za grijanje na čvrsto gorivo povezan s pogrešnim izborom modela. Odnosno, pri odabiru kotla na drva, korisnik preferira uređaj koji ima veliko ložište, koje je dizajnirano za grijanje površine preko 150 m2.

Međutim, ako imate grijanu prostoriju od samo 70m2, to će uzrokovati pregrijavanje uređaja. I do povećanja pritiska u kotlu, što u konačnici može dovesti do eksplozije. Drugi razlog može biti pogrešna instalacija, jer se često tako odgovorna stvar ne povjerava kvalificiranim stručnjacima, već ljudima sa ulice.

Sljedeća situacija koja može povećati pritisak je ako se struja iznenada isključi, a kao rezultat toga, cirkulacijska pumpa se zaustavi. Rashladna tekućina prestaje cirkulirati kroz sistem grijanja, pritisak naglo raste, a tekućina počinje brzo ključati, sve to može dovesti do nesreće.

Cirkulaciona pumpa u sistemu grejanja

Šta učiniti ako se ovo dogodilo? Prekinite dovod goriva u komoru za sagorijevanje, strogo je zabranjeno gasiti plamen vodom, jer to može dovesti do termičke opekotine kože i eksplozije kotla. Da biste sigurno ugasili plamen, možete koristiti pijesak, pepeo.

Steam

Razmotrite koji su glavni razlozi zbog kojih bojler može eksplodirati. Ako se nivo tečnosti u parnom kotlu naglo smanji. Ovaj razlog je najčešći, zbog smanjenja tekućine, zidovi se pregrijavaju iznad maksimalno dozvoljene vrijednosti. Dolazi do promjene u kemijskoj strukturi metala, njegova otpornost se smanjuje, a kada se pritisne na zidove, oni su podložni puhanju, što na kraju dovodi do eksplozije.

Kada nivo vode padne, ni u kom slučaju ga ne treba puniti hladnom vodom, to će dovesti do kome, da će metal izgubiti svoju duktilnost, povećati njegovu krhkost i nastati pukotine. Ako se pronađe smanjenje vode, potrebno je postupno isključiti uređaj, zaustaviti dovod goriva. Nakon što se ohladi, napunite ga tečnošću do propisane količine, a zatim ponovo pokrenite.

Kako bi se spriječilo da nivo tečnosti padne na kritičnu vrednost, mora biti opremljen uređajem koji kontroliše gornju i donju granicu nivoa tečnosti, a ako se otkrije neslaganje, zaustaviti dovod goriva.

Tečnost neodgovarajućeg kvaliteta. Nastaje kao rezultat promjene hemijskog sastava vode, a najčešće povećanja njene tvrdoće, jer se taloženje kamenca povećava. Ako voda koja teče u vašem cjevovodu ne zadovoljava specifikacije navedene u uputama, morate je očistiti.

Za to se koristi otopina natrijevog vapna, taloženje natrijuma, fosfata, također se može pročistiti kationizacijom, ova metoda uključuje filtriranje vode kroz poseban kationski materijal.

Formiranje kamenca na unutrašnjim elementima, koji nastaje kao rezultat nakupljanja soli sadržanih u tekućini za napajanje. To se može izbjeći korištenjem filtera za čišćenje koji se ugrađuju prije ulaska u uređaj. Ako se već nakupilo, potrebno je očistiti kotao kako bi se izbjeglo pregrijavanje. Sloj skale ne bi trebao biti veći od 0,5 mm za ispravan rad uređaja.

Akumulacija eksplozivnog gasa u komori za sagorevanje, koja nastaje usled nepravilnog rada ventilacionog sistema, odnosno dovoda goriva.

Često su uzrok eksplozije uređaja kvarovi ili kvarovi na glavnim jedinicama, smanjenje njihove sigurnosne granice, zbog nepravilnog rada, kvar kontrolnih senzora, kao i mjernih uređaja.

Povećanje radnog pritiska. Glavni razlog takvog kvara je kvar sigurnosnih elemenata, kao i nepoštivanje postavljenog načina rada.

Sigurnosna grupa kotlova za grijanje

Da bi se na vrijeme otkrio kvar, potrebno ih je povremeno podvrgnuti tehničkom pregledu (jednom godišnje), kao i testovima, radi veće sigurnosti, ne samo prema planu.

Električni

Uzroci pregrijavanja električnih bojlera:

Mjere opreza i prevencija pregrijavanja

Mjere za sprječavanje i sprječavanje vanrednih situacija uključuju sljedeće:

• Instalirajte dodatni krug za hlađenje kotla koji radi na čvrsto gorivo. U kotlu s dvostrukim krugom, s povećanjem rashladne tekućine, tekućina se može ohladiti zahvaljujući vodovodnom sistemu.
• Instalacija tampon rezervoara, spriječit će kotao od ključanja, preuzeti suvišnu temperaturu, a može i skladištiti toplinu za krug grijanja.
• Instalirajte besprekidno napajanje. Ako dođe do nestanka struje, UPS će se automatski uključiti, energija će dolaziti iz baterije, a sistem će nastaviti da radi.
• Periodično očistite ventilacioni sistem.

Princip rada sistema grijanja

Da opišem vrlo ukratko, princip sistema grijanja u privatnoj kući je da se određena tekućina, bilo da je riječ o vodi ili često korištenom antifrizu, zagrijava u kotlu na temperaturu koju odredi korisnik.

Dijagram sistema grijanja

Zatim teče kroz cev za grijanje (cijev) do radijatora, u kojima odaje svoju toplinu, zatim cirkulira natrag kroz povratni krug do uređaja za grijanje. Tu se ponovo zagrije, u suštini je to zatvoreno kolo.

Postoje dvije vrste sistema:

• Jednostruka cijev. Najekonomičniji je i najlakši za implementaciju. Ima oblik prstena u koji su uzastopno montirani radijatori grijanja. Rashladna tečnost cirkuliše u krug, dok najzagrejanija tečnost ulazi u prvi radijator, koji sa njim deli toplotu i pritom gubi nekoliko stepeni, dok već znatno ohlađena tečnost stiže do petog ili šestog radijatora.

  Izlaz iz ove situacije, da baterije ne budu hladne, je povećanje broja sekcija sa svakim narednim radijatorom, kako gubici toplote ne bi bili toliko uočljivi. Ili povećajte temperaturu rashladnog sredstva u kotlu, a to će dovesti do značajnih troškova.

  Međutim, moguće je ugraditi cirkulacijsku pumpu, koja će umjetno povećati brzinu rashladnog sredstva i, shodno tome, smanjiti gubitak topline, a to će također malo smanjiti interval grijanja. Međutim, ovdje postoji nedostatak, a to je cijena električne energije.

• Dvocijevni, ponekad superiorniji u energetskim performansama. To uključuje grananje rashladne tekućine na dva izlaza, kao rezultat toga, gubici topline su prepolovljeni. Imaju obrnuti krug.

  Međutim, da biste izgradili takav sistem, trebat će vam dvostruko više cijevi, ventila, senzora. Najčešće se koristi u gasificiranim prostorijama.

Prilikom kupovine kotla na čvrsto gorivo, u budućnosti, prilikom ugradnje i rada, obično se oslanjamo na preporuke i uputstva proizvođača. Ostala pravila i propise koji se tiču ​​rada takve opreme ljudi najčešće ne znaju. Izuzetak su kuće u dacha zadruzi, gdje može postojati niz posebnih zahtjeva. Međutim, u stvarnosti se najčešće ispostavi da osoba nije svjesna punog stepena rizika, kao neko ko drži oružje u rukama, ne znajući kako ga koristiti. Stoga je prije svega potrebno predvidjeti sve opasnosti koje su moguće tokom rada ove vrste sistema grijanja, kao i one mjere koje će pomoći da se opasnost značajno smanji.

Prije svega, ovo je opasnost od požara, čiji uzroci mogu biti:

• Kršenje pravila za ugradnju dimnjaka. Ako je dimnjak sastavljen od materijala koji nisu predviđeni za temperature koje mogu doseći 300-500°C unutar same cijevi, to prirodno dovodi do jakog pregrijavanja, prolaza kroz strop bez toplinske izolacije, a od kontakta s drvetom dolazi do požara. za nekoliko minuta.
• Neispravnost dimnjaka. Ako prilikom ugradnje dimnjaka postoji toliko jak stražnji promah da pri otvaranju vrata utovarnog prostora vidimo da vatra treperi poput baklje, postoji opasnost od brzog izbijanja požara - u takvim slučajevima plafon iznad kotla svijetli.
• Ako sam kotao nije ispravno instaliran. Postrojenja koja proizvode opremu obično preporučuju da se kotao postavi na čelični lim ili betonsko postolje. U blizini kotla - na udaljenosti manjoj od 0,9 m od bočnih strana kotla, a ispred njega, tj. sa strane utovara, na udaljenosti od najmanje 1,5 m. Na zidu iza kotla mora se postaviti reflektirajući ekran, proporcionalno dimenzijama samog kotla. Uvijek treba imati na umu da se, uprkos toplinskoj izolaciji kotla, njegovi bočni zidovi zagrijavaju do 90-100°C čak i tokom najnormalnijeg rada, prednji, utovarni zid može doseći još višu temperaturu - normalno do 130°C. C.

Druga opasnost je opasnost od eksplozije kotla.

A u ovom slučaju uzrok je najjače pregrijavanje, do čega dovode sljedeći faktori:

• Ako sistem grijanja nije montiran prema pravilima- na primjer, nema sigurnosnog ventila, sigurnosne grupe, a ekspanzijski spremnik je zatvoren, tada cirkulacijska pumpa neće spasiti situaciju. A poenta nije samo u električnoj zavisnosti sistema, već u činjenici da pri prvom nestanku struje i prestanku pumpe, cirkulacija prestaje, pritisak raste, a rashladna tečnost ne teče do svog odredišta. Najslabiji dio sistema grijanja nisu cijevi, radijatori ili slavine, koje najčešće izdrže najmanje do 10 atm, već sam kotao od lijevanog željeza drži maksimalno 3-4 atm, a čelični još manje, 1,2 -2 atm. Smatrajte da ste sretni ako u kotlu gotovo da nema drva za ogrjev i niste imali vremena dodati još - to znači da će temperatura stalno padati. Inače, osoba nema više od 10 minuta prije eksplozije - za evakuaciju. Pokušaj gašenja požara može se pretvoriti u fatalnu grešku - samo će samoubojica pomisliti da zapljusne kantu vode ili da zatvori ventilator odozdo, pokušavajući ugušiti kotao. Kao rezultat eksplozije kotla od lijevanog željeza, vrata mogu izletjeti i uglovi kuće se raspršiti, a čelični nisu mnogo sigurniji u tom pogledu.
• Kotao je pogrešno odabran. Najčešća zabluda je odabir kotla sa najvećim ložištem po principu „što više to bolje“. Čovjek je previše lijen da još jednom sječe i baca drva za ogrjev i uporno traži kotao sa ložištem veličine pola metra, ne sluteći da su takva ložišta namijenjena za površinu od oko 300 m 2, a ne za ima 40-50 m 2. Dakle, pregrijavanje je 100% zagarantovano - i vrlo su dobre šanse da se "krene u svemir", dovoljno je samo 5 komada obloge i pola sata.
• Cijev na izlazu iz kotla je vrlo uska i otvoreni ekspanzioni spremnik nije ugrađen. Mnogima poznata situacija je da su sve baterije hladne, uprkos činjenici da sam bojler ključa. Uzak prečnik izlazne cevi, a samim tim i veoma slab, spor odliv toplote kroz sistem i zatvorena ekspanziona posuda mogu dovesti do najpogubnijih rezultata, sve do eksplozije kotla.
• Ako broj radijatora ne odgovara kapacitetu kotla. Na primjer, u onim slučajevima kada, nabavivši snažniji kotao, ljudi napuste baterije starog sistema, planirajući u dogledno vrijeme zagrijati proširenje i kupiti potreban broj radijatora, a zatim zaborave to učiniti. Kao rezultat toga, kotao grije manju površinu od one za koju je predviđen, pa stoga i ključa (na primjer, ako kotao od 16 kW, predviđen za 120 m2, zapravo radi 60 m2, iako takav područje zahtijeva kotao ne više od 10 kW.

Cijevi sistema grijanja su uništene zbog pregrijavanja.

Bez obzira na vrstu i snagu kotla, ako se cijevi koje sadrže PEX (metalno-plastične, polipropilenske i neke druge) koriste direktno na izlazu iz kotla, možda neće izdržati visoke temperature (više od 90°C) čak ni pola sat - počinje delaminacija, deformacija, topljenje. Iz oštećene cijevi će teći rashladna tekućina - jaka vodena para ili otrovni antifriz (etilen glikol). Cirkulacija i odvođenje topline iz kotla je poremećeno, a kao rezultat toga, kotao može eksplodirati.

Budite svjesni svih ovih rizika i poštujte sljedeće zahtjevi za siguran rad kotlovska oprema:

1. Prilikom kupovine kotla, fokusiramo se striktno na snagu koja je neophodna za kompletan odabir topline za grijanje stvarne, a ne planirane za buduće prostore.
2. Mjesto ispod kotla mora biti posebno pripremljeno, sa maksimalnom termoizolacijom - moraju se postaviti reflektirajući ekrani, ispod kotla mora postojati postolje od kamena ili betona, čelični lim itd.
3. Za dimnjak, njegov unutrašnji dio, bolje je odabrati "sendvič" cijevi i izolirati ih, te napraviti prolaze cijevi kroz stropove pomoću posebnih standardnih elemenata.
4. Broj radijatora mora se odabrati uzimajući u obzir snagu kotla ili na drugi način uzimati toplinu iz sistema.
5. Kao cijevi koje izlaze iz bojlera, odnosno „povezivanje“, odaberite čelik, koji može postati svojevrsni tampon za odvođenje topline. Cijevi koje sadrže PEX, na primjer, polipropilenske, sa strogo propisanim promjerom, mogu se spojiti tek nakon 1,5-3 m.
6. Dajte prednost ekspanzionoj posudi otvorenog tipa i instalirajte je u sistem što je više moguće. Ako odaberete ekspanzioni spremnik zatvorenog tipa, vodite računa da ga opremite sigurnosnim ventilom koji će raditi na nižem tlaku od onog koji radi za odabrani kotao. Prilikom podešavanja ekspanzione posude prilikom pokretanja sistema, morate osigurati da se tvornički ubrizgavanje zraka u njemu podudara s radnim tlakom sistema.
7. Ne polagajte sve nade na cirkulacijsku pumpu i osigurajte se gravitacionim sistemom ili barem povežite 2-3 baterije gravitacijom. Ili kupite generator za nesmetan rad pumpe. Ove mjere su neophodne kako bi se spriječilo pregrijavanje kotla tokom nestanka struje.
8. Uzmite u obzir individualne karakteristike, karakteristike vašeg kotla.
9. Nemojte biti previše samouvjereni i držite svoj sistem grijanja pod kontrolom, imajući na umu da sistem možda neće uvijek raditi onako kako ste namjeravali. Obavezno se pridržavajte svih gore navedenih mjera opreza, koje proizlaze iz stvarnog iskustva vlasnika kotlova na čvrsto gorivo. Učimo na tuđim greškama!