4.3 Причины повреждения котлов.

Повреждения судовых паровых котлов очень разнообразны. Наиболее часто встречающиеся дефекты можно разделить на две группы: дефекты основных конструктивных элементов котлов; дефекты арматуры, гарнитуры и других установленных на котлах устройств.

Дефекты могут появиться вследствие закономерного износа отдельных деталей или в результате аварии, т.е. нарушения правил обслуживания паровых котлов.

Износом называется уменьшение геометрических размеров деталей по сравнению с построечными. Одной из причин износа является коррозия, т.е. разрушение металлов от химического или электрохимического воздействия окружающей среды.

Размеры деталей с износом, при которых эксплуатация допустима, называются ремонтными. Размеры, при которых детали теряют необходимый запас прочности, называются предельными. Эксплуатация деталей с предельными износами не допускается.

Повреждения судовых паровых котлов очень разнообразны. Основными причинами повреждений могут служить перегрев металла котла; «простуда» котла; чрезмерное повышение давления пара из-за неисправности манометров и предохранительных клапанов; тепловые напряжения в металле; изменение механических качеств металла в результате длительной эксплуатации котла; несоответствие качества металла условиям работы котла; неправильная технология обработки и монтажа отдельных узлов котла во время его постройки и ремонта; изношенность котла и несоблюдение правил контроля за его техническим состоянием; некачественный ремонт котла и упущения во время приемки его из ремонта. В большинстве случаев повреждения отдельных деталей паровых котлов вызываются совместным действием нескольких причин.

4.4 Очистка поверхностей нагрева

Техническое обслуживание предусматривает периодическую очистку котла с газовой и водяной стороны, промежуточные и ежегодные осмотры котла под паром, подготовку и предъявление котла к освидетельствованию инспектору Регистра, гидравлические испытания и профилактический ремонт кладки, арматуры, средств автоматики.

Наиболее эффективным средством борьбы с наружными отложениями является интенсивная обдувка поверхности нагрева котла. На современных котлах устанавливают до 20 сажеобдувочных устройств (на всех участках поверхности нагрева котлоагрегата).

Эффективным средством борьбы с отложениями на поверхности нагрева с газовой стороны является обдувка их паром (иногда воздухом) Существуют различные конструкции сажеобдувочных устройств. У вспомогательных и утилизационных котлов широко используют устройства в виде поворотных труб с установленными вдоль них соплами. В низкотемпературных зонах могут применяться неподвижные трубы.

Для облегчения процесса сажеобдувки и обеспечения правильного и последовательного включения сажеобдувочных устройств на современных (преимущественно главных) котлах устанавливают автоматические устройства, которые включают сажеобдувочные трубы по заранее предусмотренной программе.

Сажеобдувку выполняют только на ходу судна под наблюдением котельного механика. Для проведения сажеобдувки необходимо получить разрешение у вахтенного помощником капитана, во избежание загрязнения судна.

При эксплуатации современных мощных котлов, в топках которых сжигаются большие количества мазута, очень важно не допустить образования отложений. В последнее время при постройке котлов обращают особое внимание на то, чтобы газоходы были достаточно свободными и в них не было мест застоя газов.

При эксплуатации особенно важно улучшать качество горения (проверять качество распыла, исправность автоматики горения, работать с короткими факелами).

Введение в топливо специальных присадок, не всегда дает положительные результаты.

Поверхности нагрева обдувают перегретым паром. Применение насыщенного пара не рекомендуется, так как повышенное содержание водяных паров в газах способствует коррозии хвостовых поверхностей.

На вспомогательных и утилизационных котлах, установленных на теплоходах, и на некоторых главных котлах пароходов иногда применяют обдувку сжатым воздухом, которая менее эффективна чем паровая, но не связана с увеличением безвозвратных потерь конденсата. Однако сжатым воздухом можно обдувать только холодный котел (из-за опасений воспламенения сажи).

У неработающего котла поверхности нагрева с газовой стороны очищают путем обмыва горячей водой, а иногда парохимическим способом с применением щелочных присадок.

Обдувка в ручную поверхностей нагрева паром запрещается, а воздухом – только в случаях, когда котел холодный и отсутствии в на поверхностях нагрева и в дымоходах тлеющей сажи.

Для промывки можно использовать штатную систему сажеобдувки или переносную трубу с соплами. В труднодоступных местах применяют ручную промывку из шлангов, с температурой воды не выше 50⁰С. Эффект промывки резко увеличивается при применении щелочных растворов.

Для предотвращения намокания обмуровки в топке подвешивают брезент или устанавливают защитные щиты в виде конуса, с вершиной направленной вниз. Если топка не оборудована шпигатом, то воду удаляют с помощью шлангов.

При парохимическом способе очистки в топку подают насыщенный пар с химическими присадками. Подачу пара осуществляют либо с помощью специальной системы, либо с помощью эжекторов – смесителей, которые устанавливают вместо форсунок.

Особенность этого способа заключается в том, что пар проникает в любую точку очищаемой поверхности, а водные растворы присадок (углекислый аммоний или углекислый натрий), конденсируясь на холодных поверхностях нагрева и впитываясь отложениями, разрыхляют их и разрушают, после чего котел окатывается водой. Смывание надо проводить тщательно, так как размягченные отложения быстро затвердевают и потом трудно поддаются удалению.

Очистка от шлама выполняется путем промывки поверхностей нагрева водой под напором немедленно после остановки котла и спуска из него воды во избежание затвердевания шлама.

В случае обнаружения на внутренних поверхностях нагрева накипи, проводят химическую очистку. Механическая очистка с помощью шомполов и металлических ершей допускается только в виде исключения.

При попадании в котел нефтепродуктов производят щелочение с применением тринатрифосфата Na₃PO₄ и кальценированоой соды Na₃CO₃. Химическую очистка производится в соответствии с требованиями инструкций завода изготовителя и строгим соблюдением ПТБ. Перед химической очисткой необходимо отглушить котельную арматуру, водоуказатели и демонтировать предохранительные клапана.

Качество очистки поверхностей нагрева контролируется визуально, а качество очистки труб проверяется пропусканием через них калибровочных шаров, имеющих диаметр 0,9 внутреннего диаметра проверяемой трубы.

Расход пара на обдувку в основном зависит от времени работы сажеобдувочного устройства, поэтому для снижения расхода пара обдувку надо вести быстрее. Лучше чаще включать сажеобдувочные устройства, чем долго держать их включенными при редкой обдувке. Обдувка улучшается при использовании противонагарных препаратов.

В последнее время в котельных установках для обдувки устанавливают автоматические устройства, которые, последовательно включают сажеобдуватели по заранее заданной программе.