Multe condiții pot duce la defectarea bruscă și neașteptată a vasului sub presiune al cazanului, necesitând adesea demontarea completă și înlocuirea cazanului.Aceste situații pot fi evitate dacă procedurile și sistemele preventive sunt în vigoare și sunt respectate cu strictețe.Cu toate acestea, acest lucru nu este întotdeauna cazul.
Toate defecțiunile cazanului discutate aici implică defecțiunea vasului sub presiune/schimbătorul de căldură al cazanului (acești termeni sunt adesea folosiți interschimbabil), fie din cauza coroziunii materialului vasului, fie din cauza defecțiunii mecanice din cauza tensiunii termice care are ca rezultat fisuri sau separarea componentelor.De obicei, nu există simptome vizibile în timpul funcționării normale.Eșecul poate dura ani, sau se poate întâmpla rapid din cauza schimbărilor bruște ale condițiilor.Verificările regulate de întreținere sunt cheia pentru prevenirea surprizelor neplăcute.Defecțiunea schimbătorului de căldură necesită adesea înlocuirea întregii unități, dar pentru cazanele mai mici și mai noi, repararea sau înlocuirea doar a vasului sub presiune poate fi o opțiune rezonabilă.
1. Coroziune severă pe partea apei: Calitatea proastă a apei de alimentare inițială va duce la o anumită coroziune, dar controlul și reglarea necorespunzătoare a tratamentelor chimice poate duce la un dezechilibru grav al pH-ului care poate deteriora rapid cazanul.Materialul vasului sub presiune se va dizolva de fapt și daunele vor fi extinse – repararea nu este de obicei posibilă.Ar trebui consultat un specialist în calitatea apei/tratare chimică care înțelege condițiile locale ale apei și poate ajuta cu măsuri preventive.Ele trebuie să țină cont de multe nuanțe, deoarece caracteristicile de proiectare ale diferitelor schimbătoare de căldură dictează o compoziție chimică diferită a lichidului.Vasele tradiționale din fontă și oțel negru necesită o manipulare diferită față de schimbătoarele de căldură din cupru, oțel inoxidabil sau aluminiu.Cazanele cu tuburi de foc de mare capacitate sunt tratate oarecum diferit față de cazanele cu tuburi de apă mici.Cazanele cu abur necesită de obicei o atenție specială din cauza temperaturilor mai ridicate și a nevoii mai mari de apă de completare.Producătorii de cazane trebuie să furnizeze o specificație care să detalieze parametrii de calitate a apei necesari pentru produsul lor, inclusiv substanțele chimice acceptabile de curățare și tratare.Aceste informații sunt uneori dificil de obținut, dar deoarece calitatea acceptabilă a apei este întotdeauna o chestiune de garanție, proiectanții și întreținerii ar trebui să solicite aceste informații înainte de a plasa o comandă de achiziție.Inginerii ar trebui să verifice specificațiile tuturor celorlalte componente ale sistemului, inclusiv garniturile pompei și supapelor, pentru a se asigura că sunt compatibile cu substanțele chimice propuse.Sub supravegherea unui tehnolog, sistemul trebuie curățat, spălat și pasivizat înainte de umplerea finală a sistemului.Fluidele de umplere trebuie testate și apoi tratate pentru a îndeplini specificațiile cazanului.Sitele și filtrele trebuie îndepărtate, inspectate și datate pentru curățare.Ar trebui să existe un program de monitorizare și corecție, cu personal de întreținere instruit în proceduri adecvate și apoi supravegheat de tehnicieni de proces până când sunt mulțumiți de rezultate.Se recomandă angajarea unui specialist în procesare chimică pentru analiza continuă a fluidelor și calificarea procesului.
Cazanele sunt proiectate pentru sisteme închise și, dacă sunt manipulate corespunzător, încărcarea inițială poate dura o veșnicie.Cu toate acestea, scurgerile de apă și abur nedetectate pot face ca apa netratată să intre continuu în sistemele închise, să permită oxigenului dizolvat și mineralelor să intre în sistem și să dilueze substanțele chimice de tratare, făcându-le ineficiente.Instalarea apometrelor în liniile de umplere ale cazanelor municipale sub presiune sau ale sistemelor de puțuri este o strategie simplă pentru detectarea chiar și a scurgerilor mici.O altă opțiune este să instalați rezervoare de alimentare cu substanțe chimice/glicol în care umplerea cazanului este izolată de sistemul de apă potabilă.Ambele setări pot fi monitorizate vizual de către personalul de service sau conectate la un BAS pentru detectarea automată a scurgerilor de lichid.Analiza periodică a fluidului ar trebui, de asemenea, să identifice problemele și să furnizeze informațiile necesare pentru corectarea nivelurilor chimice.
2. Murdare/calcificare severă pe partea apei: Introducerea continuă de apă proaspătă de completare din cauza scurgerilor de apă sau abur poate duce rapid la formarea unui strat dur de calcar pe componentele schimbătorului de căldură pe partea apei, ceea ce va cauza metalul stratului izolator se supraîncălzi, rezultând fisuri sub tensiune.Unele surse de apă pot conține suficiente minerale dizolvate, astfel încât chiar și umplerea inițială a sistemului de vrac poate cauza acumularea de minerale și defectarea punctului fierbinte al schimbătorului de căldură.În plus, eșecul curățării și spălării adecvate a sistemelor noi și existente și nefiltrarea solidelor din apa de umplere poate duce la murdărirea și murdărirea serpentinei.Adesea (dar nu întotdeauna) aceste condiții fac ca cazanul să devină zgomotos în timpul funcționării arzătorului, alertând personalul de întreținere asupra problemei.Vestea bună este că, dacă calcificarea suprafeței interne este detectată suficient de devreme, poate fi efectuat un program de curățare pentru a readuce schimbătorul de căldură la o stare aproape nouă.Toate punctele de la punctul anterior despre angajarea experților în calitatea apei în primul rând au prevenit în mod eficient apariția acestor probleme.
3. Coroziune severă pe partea de aprindere: pe suprafețele schimbătorului de căldură se va forma condens acid din orice combustibil atunci când temperatura suprafeței este sub punctul de rouă al combustibilului specific.Cazanele concepute pentru funcționarea în condensare folosesc materiale rezistente la acizi, cum ar fi oțelul inoxidabil și aluminiul în schimbătoarele de căldură și sunt concepute pentru a evacua condensul.Cazanele care nu sunt proiectate pentru funcționarea în condensare necesită ca gazele de ardere să fie constant peste punctul de rouă, astfel încât condensul nu se va forma deloc sau se va evapora rapid după o perioadă scurtă de încălzire.Cazanele cu abur sunt în mare măsură imune la această problemă, deoarece funcționează de obicei la temperaturi mult peste punctul de rouă.Introducerea controalelor de descărcare în aer liber sensibile la vreme, ciclul de temperatură scăzută și strategiile de oprire pe timp de noapte au contribuit la dezvoltarea cazanelor cu condensare cu apă caldă.Din păcate, operatorii care nu înțeleg implicațiile adăugării acestor caracteristici la un sistem existent de temperatură înaltă condamnă multe cazane tradiționale de apă caldă la defecțiuni timpurii – o lecție învățată.Dezvoltatorii folosesc dispozitive precum supape de amestec și pompe de separare, precum și strategii de control pentru a proteja cazanele de temperatură înaltă în timpul funcționării sistemului la temperaturi scăzute.Trebuie avut grijă să vă asigurați că aceste dispozitive sunt în stare bună de funcționare și că comenzile sunt reglate corect pentru a preveni formarea condensului în cazan.Aceasta este responsabilitatea inițială a proiectantului și a agentului de punere în funcțiune, urmată de un program de întreținere de rutină.Este important de reținut că limitatoarele de temperatură scăzută și alarmele sunt adesea folosite cu echipamente de protecție ca asigurare.Operatorii trebuie să fie instruiți cu privire la modul de evitare a erorilor de reglare a sistemului de control care ar putea declanșa aceste dispozitive de siguranță.
Un schimbător de căldură murdar poate duce, de asemenea, la coroziune distructivă.Poluanții provin doar din două surse: combustibil sau aer de ardere.Potențiala contaminare cu combustibil, în special păcură și GPL, ar trebui investigată, deși alimentările cu gaz au fost ocazional afectate.Combustibilul „rău” conține sulf și alți poluanți peste nivelul acceptabil.Standardele moderne sunt concepute pentru a asigura puritatea alimentării cu combustibil, dar combustibilul substandard poate încă intra în camera cazanului.Combustibilul în sine este dificil de controlat și analizat, dar inspecțiile frecvente ale focului de tabără pot dezvălui probleme cu depunerea de poluanți înainte de apariția unor daune grave.Acești contaminanți pot fi foarte acizi și trebuie curățați și spălați imediat din schimbătorul de căldură dacă sunt detectați.Trebuie stabilite intervale de verificare continuă.Furnizorul de combustibil trebuie consultat.
Poluarea aerului de ardere este mai frecventă și poate fi foarte agresivă.Există multe substanțe chimice utilizate în mod obișnuit care formează compuși puternic acizi atunci când sunt combinate cu aer, combustibil și căldură din procesele de ardere.Unii compuși notori includ vapori de la fluidele de curățare chimică, vopsele și substanțe de îndepărtare a vopselei, diverși fluorocarburi, clor și multe altele.Chiar și evacuarea de la substanțe aparent inofensive, cum ar fi sarea de dedurizare a apei, poate cauza probleme.Concentrațiile acestor substanțe chimice nu trebuie să fie mari pentru a provoca daune, iar prezența lor este adesea nedetectabilă fără echipamente specializate.Operatorii clădirilor ar trebui să depună eforturi pentru a elimina sursele de substanțe chimice din și în jurul camerei cazanului, precum și contaminanții care pot fi introduși dintr-o sursă externă de aer de ardere.Produsele chimice care nu ar trebui depozitate în camera cazanului, cum ar fi detergenții de depozitare, trebuie mutate în altă locație.
4. Soc termic/sarcina: Designul, materialul si dimensiunea corpului cazanului determina cat de sensibil este cazanul la socul termic si sarcina.Stresul termic poate fi definit ca îndoirea continuă a materialului vasului sub presiune în timpul funcționării tipice a camerei de ardere, fie din cauza diferențelor de temperatură de funcționare, fie din cauza schimbărilor mai mari de temperatură în timpul pornirii sau revenirii după stagnare.În ambele cazuri, centrala se încălzește sau se răcește treptat, menținând o diferență de temperatură constantă (delta T) între conductele de alimentare și retur ale vasului sub presiune.Cazanul este proiectat pentru o delta T maximă și nu ar trebui să existe daune în timpul încălzirii sau răcirii decât dacă această valoare este depășită.O valoare mai mare a Delta T va face ca materialul vasului să se îndoaie dincolo de parametrii de proiectare și oboseala metalului va începe să deterioreze materialul.Abuzul continuu de-a lungul timpului va provoca fisuri și scurgeri.Alte probleme pot apărea cu componentele sigilate cu garnituri, care pot începe să se scurgă sau chiar să se destrame.Producătorul cazanului trebuie să aibă o specificație pentru valoarea maximă admisă a Delta T, furnizând proiectantului informațiile necesare pentru a asigura în orice moment un debit adecvat al fluidului.Cazanele cu tuburi mari de foc sunt foarte sensibile la delta-T și trebuie controlate strâns pentru a preveni expansiunea neuniformă și flambajul carcasei sub presiune, ceea ce poate deteriora etanșările de pe foile tubulare.Severitatea afecțiunii afectează în mod direct durata de viață a schimbătorului de căldură, dar dacă operatorul are o modalitate de a controla Delta T, problema poate fi adesea corectată înainte de a se produce daune grave.Cel mai bine este să configurați BAS-ul astfel încât să emită un avertisment atunci când valoarea maximă a Delta T este depășită.
Șocul termic este o problemă mai gravă și poate distruge schimbătoarele de căldură instantaneu.Multe povești tragice pot fi spuse încă din prima zi de modernizare a sistemului de economisire a energiei pe timp de noapte.Unele cazane sunt menținute la punctul de funcționare cald în timpul perioadei de răcire, în timp ce supapa principală de control a sistemului este închisă pentru a permite răcirea clădirii, a tuturor componentelor sanitare și a radiatoarelor.La ora stabilită, supapa de control se deschide, permițând spălarea apei la temperatura camerei înapoi în cazanul foarte fierbinte.Multe dintre aceste cazane nu au supraviețuit primului șoc termic.Operatorii și-au dat seama rapid că aceleași protecții utilizate pentru prevenirea condensului pot proteja și împotriva șocului termic dacă sunt gestionate corespunzător.Socul termic nu are nicio legatura cu temperatura cazanului, apare atunci cand temperatura se schimba brusc si brusc.Unele cazane în condensare funcționează destul de bine la căldură mare, în timp ce un lichid antigel circulă prin schimbătoarele lor de căldură.Când sunt lăsate să se încălzească și să se răcească la o diferență de temperatură controlată, aceste cazane pot alimenta direct sisteme de topire a zăpezii sau schimbătoare de căldură pentru piscine fără dispozitive intermediare de amestecare și fără efecte secundare.Cu toate acestea, este foarte important să obțineți aprobarea fiecărui producător de cazane înainte de a le folosi în astfel de condiții extreme.
Roy Kollver are peste 40 de ani de experiență în industria HVAC.Este specializat în hidroenergie, concentrându-se pe tehnologia cazanelor, controlul gazelor și arderea.Pe lângă faptul că scrie articole și predă pe subiecte legate de HVAC, el lucrează în managementul construcțiilor pentru companii de inginerie.
Ora postării: 17-ian-2023