Как взрываются деаэраторы?

Взрыв деаэратора высокого давления – событие исключительное.

Аппараты эти подведомственны Госгортехнадзору.

Деаэраторы атмосферного типа, не подлежащие действию контрол Госгортехнадзора, взрываются довольно часто. Происходит это несмотря на то, что аппараты работают при весьма низком избыточном давлении 0,03–0,04 МПа.

В начале шестидесятых годов на Урале в течение одного года произошли три взрыва струйных деаэраторов атмосферного типа. Во всех случаях удивил характер и местоположение разрушения – произошел отрыв крышки цельносварной колонки. При этом разрушение произошло не по сварному соединению, а несколько ниже его, на участке непосредственно над верхней распределительной тарелкой.

Сходными для всех трех случаев явились и следующие обстоятельства: деаэраторы имели только один предохранительный гидрозатвор, выполнявший при этом и функции переливной трубы; на деаэраторы подавалась умягченная вода с повышенной агрессивностью из-за наличия в ней свободного диоксида углерода (углекислоты).

При обследовании специалистами Уралэнергочермета деаэраторов после их разрушения выявилось наличие существенного утонения металла в зоне отрыва за счет углекислоты – кислородной коррозии (снижение толщины листа металла примерно на 50 %).

Из-за недостаточно совершенной работы регуляторов давление в деаэраторах поднималось выше допустимого. В аварийных ситуациях этот момент совпал с периодом перепитки деаэраторов.

Гидрозатвор в такой период работал в качестве переливной трубы, и выход через него пара был невозможен.

Для предупреждения возможности повторения подобных аварий всем владельцам подобных аппаратов Уралэнергочерметом было рекомендовано:

– оснастить деаэраторы раздельными гидрозатворами для выхода пара (высота замыкающей петли 3 м) и для избыточной воды (высота замыкающей петли 4 м);

– при ежегодных ремонтах проверять толщину металла на участке, где углекислотно-кислородная коррозия протекает наиболее интенсивно;

– наладить работу регуляторов уровня и давления.

Как спасти трубопроводы умягченной воды от коррозии?

С таким вопросом к Г.П. Сутоцкому обратились в середине шестидесятых годов специалисты в области металлургии.

В то время, на многих Украинских металлургических заводах широко внедрялись системы испарительного охлаждения в металлургических печах. Для данной цели в мартеновские, прокатные, доменные цехи с расширяемых ВПУ ТЭЦ по трубопроводам с протяженностью, достигавшей нескольких километров, начала подаваться умягченная вода.

Через два-три года в этих системах, однако, в условиях высокой степени минерализации исходной воды (особенно в Донбассе) обнаружилась интенсивная кислородная коррозия, дезорганизовавшая работу соответствующих цехов.

После обдумывания данного вопроса Г.П. Сутоцкий предложил организовать на ТЭЦ металлургических заводов не только централизованную ВПУ, но и осуществлять термическую деаэрацию всего потока умягченной воды, направленной внестанционным потребителям.

Это предложение было принято и, начиная с середины шестидесятых годов на десятках металлургических, а затем химических и нефтехимических заводов, были запроектированы, построены и введены в эксплуатацию различные варианты центральных деаэраторных установок.

Наиболее удачным вариантом при этом была деаэраторная установка, реализованная на Южно-Тагильском металлургическом комбинате.

По этому варианту:

- деаэраторы для внестационных потребителей (котлы-утилизаторы, системы испарительного охлаждения, охладители конверторного газа) были установлены на ТЭЦ и включены по пару параллельно деаэраторам ТЭЦ (для котлов к теплосети);

- деаэраторы для внестанционных потребителей оснащены водо-водяными регенеративными теплообменниками, позволяющими направлять к ним деаэрированную и охлажденную до 60 °С воду;

- для умягченной и деаэрированной воды непосредственно по ВПУ ТЭЦ организовано ее аминирование за счет ввода дозаторами раствора сульфата аммиака (доза по аммиаку 3 мг/дм³).

Подобная обработка воды позволила продлить срок службы трубопроводов до 15–20 лет.

Ввод аммиака резко снижал коррозионную агрессивность конденсатора пара, вырабатываемого котлами-утилизаторами и системами испарительного охлаждения.

Персонал металлургических цехов освобождался от несвойственных для него функций операторов ВПУ и деаэраторных установок. При работе в схеме параллельно с деаэраторами ТЭЦ надежность работы деаэраторов для внестанционных потребителей существенно возрастала.