Настоящие методические указания (МУ) предусматривают оснащение устройствами для отбора проб пара и воды, предназначенными для эксплуатационного (штатного) контроля за водно-химическим режимом барабанных котлов высокого, среднего и низкого давлений, прямоточных котлов, высоконапорных котлов, котлов-утилизаторов, водогрейных и энерготехнологических котлов.

Устройства для отбора проб воды и пара, а также отдельные элементы оборудования пробоотборных линий могут быть использованы для штатного химического контроля в других точках пароводяного тракта электростанции или котельной, а также для отбора проб пара и воды для экспериментального контроля и на приборы автоматического химического контроля.

1. Разработан отделением котельных установок (отделение N 5).

2. Утвержден и введен в действие Приказом от 24.12.2007 N 450.

3. Взамен РД 24.031.121-91.

Методические указания (МУ) являются рекомендуемыми к применению на предприятиях отрасли, занимающихся изготовлением энергетического оборудования, а также на ТЭС и в промышленных котельных.

В настоящих МУ используются ссылки на следующие стандарты и нормативные документы:

ГОСТ 1050-88 Прокат сортовой, калиброванный со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкторской стали. Общие технические условия

ГОСТ 3619-89 Котлы паровые стационарные. Типы и основные параметры

ГОСТ 5632-72 Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки

ГОСТ 9941-81 Трубы бесшовные холодно- и теплодеформированные из коррозионностойкой стали. Технические условия

ГОСТ 14162-79 Трубы стальные малых размеров (капиллярные). Технические условия

ГОСТ 20072-74 Сталь теплоустойчивая. Технические условия

ОСТ 108.030-113-87 Поковки из углеродистой и легированной стали для оборудования и трубопроводов тепловых и атомных станций. Технические условия

РТМ 24.030-24-72 Котлы паровые низкого и среднего давления. Организация и методы химического контроля за воднохимическим режимом.

ТУ 14-3Р-55-2001 Трубы стальные бесшовные для паровых котлов и трубопроводов. Технические условия

ТУ 14-3Р-197-2001 Трубы бесшовные из коррозионностойкой стали с повышенным качеством поверхности. Технические условия

ПБ 10-573-03 Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды

ПБ 10-574-03 Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов

В настоящих методических указаниях применены следующие обозначения и сокращения.

ГОСТ - межгосударственный стандарт;

ОСТ - отраслевой стандарт;

РТМ - руководящий технический материал;

ТУ - технические условия;

ПБ - правила безопасности;

НД - низкое давление (до 2,4 МПа);

СД - среднее давление ;

ВД - высокое давление (9,8 МПа и выше);

СКД - сверхкритическое давление,

ЦВД - цилиндр высокого давления,

ЦСД - цилиндр среднего давления;

ВС - встроенный сепаратор;

- наружный диаметр;

, - внутренний диаметр;

- условный диаметр;

- рабочее давление пара в котле;

P - гидравлическое давление в змеевике.

4.1. Типы и конструкция устройств для отбора проб пара и воды и указания по их установке

4.1.1. Типы устройств для отбора проб штатного контроля и места их установки приведены в таблице 1. Конструкции устройств приведены на рисунках 1 - 5.

4.1.2. Типы устройств для проб экспериментального контроля и места их установки рекомендуется располагать на трубопроводах в местах, указанных в таблице 2. Конструкции устройств для экспериментального химического контроля приведены на рисунках 6 - 7.

4.1.3. Вопрос об установке дополнительных устройств для экспериментального контроля водного режима на пилотных образцах котлов ВД и СКД решают проектная и наладочная организации совместно с заказчиком на стадии проектирования.

4.1.4. Скорость среды для зондов трубчатого и однососкового (рисунки 1, 5) строго не регламентируется, так как эти зонды предназначены для отбора проб из однородной среды.

4.1.5. Скорость среды во входном отверстии зондов устьевого и щелевого со смесителем (рисунки 2, 3, 4), рекомендуемых для отбора проб насыщенного пара при 100%-ной нагрузке котла, должна быть равной скорости в трубопроводе или штуцере на выходе из барабана.

Методики расчета зонда щелевого (рисунок 4) и экспериментального зонда с трубой Вентури (рисунок 6) приведены в Приложениях А и Б.

4.1.6. Зонды всех видов должны быть направлены строго навстречу потоку. Положение зонда в собранном устройстве для отбора проб фиксируется риской на штуцере, там же фиксируется диаметр зонда.

--------------------------------

<*> относится к котлам НД, СД и СКД.

<**> относится к котлам ВД.

<***> при отсутствии вертикальных участков допускается установка на горизонтальных или наклонных участках.

- принимается в соответствии с п. 4.1.5, но не менее 2,5 мм

- принимается в соответствии с п. 4.1.5, но не менее 2,5 мм

4.1.7. Устройства для отбора проб пара и воды изготавливаются из материалов, предусмотренных "Правилами устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды" ПБ 10-573-03 и "Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов" ПБ 10-574-03

- труба (рисунки 1 - 6) - из стали марки 12Х18Н12Т по ТУ 14-3Р-55-2001;

- втулка (рисунки 1 - 4, 7), заглушка (рисунок 7) - из стали марки 20 по ОСТ 108.030.113-87,

- втулка (рисунки 5, 6) - из стали марки 12Х1МФ по ОСТ 108.030.113-87,

- наконечник (рисунки 2, 3, 5), пробка (рисунок 5), донышко (рисунок 7), труба (рисунок 7) - из стали марки 12Х18Н10Т по ГОСТ 5632-72;

- полоса (рисунки 2, 3) - из стали марки 20 по ГОСТ 1050-88 или 12Х18Н10Т по ГОСТ 5632-72;

- вставка (рисунок 3) - из стали марки 20 по ТУ 14-3Р-55-2001,

- насадка щелевая (рисунок 7) - из стали марки 12Х18Н9Т по ГОСТ 5632-72.

4.2. Оборудование пробоотборных линий

4.2.1. Пробоотборные линии выполняются из труб размером 10 x 2 мм. Допускается применение труб размером 16 x 2,5 мм.

4.2.2. На пробоотборной линии после устройства для отбора пробы последовательно располагаются

- два запорных вентиля 6 мм,

- холодильник;

- дроссельный игольчатый вентиль 6 мм.

Допускается применение вентилей 10 мм.

4.2.3. Запорные вентили выбираются по параметрам среды (давлению и температуре), поступающей в линии отбора пробы. Первые (коренные) запорные вентили устанавливаются непосредственно после отбора пробы, вторые вентили группируются в удобном для обслуживания месте, которое выбирается с учетом расположения холодильников и водного щита. Допускается установка этих двух запорных вентилей у пробоотборного устройства в случае удобного к ним подхода.

4.2.4. Холодильники проб пара и воды применяются змеевиковые двухточечные. Конструкция холодильников приведена на рисунке 8.

4.2.5. Холодильники обеспечивают температуру охлажденной пробы перегретого и насыщенного пара, котловой и питательной воды не более 40 °C, охлаждающей воды на сливе не более 60 °C.

По производительности холодильники рассчитаны на расход перегретого пара с параметрами p = 25 МПа (255 кгс/см2), t = 540 °C на одну нитку в количестве 25 кг/ч. При необходимости увеличения расхода пробы или более глубокого ее охлаждения (отбор пробы для определения удельной электропроводимости, pH и других показателей) рекомендуется установка последовательно двух холодильников.

4.2.6. Для охлаждения пробы используется охлаждающая вода с расчетной температурой не более +25 °C. Содержание взвешенных веществ в охлаждающей воде не должно превышать 5 мг/кг, карбонатная жесткость - 3,0 мг-экв/кг, сухой остаток - 1000 мг/кг.

Допускается использование воды при больших концентрациях указанных веществ, однако при этом должна быть предусмотрена возможность проведения периодической реагентной очистки поверхностей холодильников.

4.2.7. Монтаж пробоотборных линий разделяется на следующие этапы

- этап 1 - установка устройства для отбора проб и коренного запорного вентиля,

- этап 2 - присоединение трубопровода к запорным вентилям, холодильникам, водному щиту и регулирующей арматуре.

Присоединение (этап 2) производится после промывки котла и продувки устройств для отбора проб до пуска котла, за исключением трубопроводов, используемых для контроля химической очистки котла.

4.2.8. При монтаже пробоотборных линий следует выдерживать уклон трубопроводов в сторону движения пробы. Необходимо добиваться, чтобы горизонтальные участки в пробоотборной линии на всем ее протяжении отсутствовали. При монтаже пробоотборных линий необходимо выполнить участки компенсации их тепловых удлинений. Трубопроводы не должны изолироваться независимо от их длины и для обеспечения безопасности должны быть ограждены.

4.2.9. Холодильники монтируются вертикально. Каждая группа холодильников имеет самостоятельную линию охлаждающей воды с разводкой по отдельным холодильникам. Линия охлаждающей воды для холодильников не должна быть связана с другими объектами установки (дымососами, вентиляторами и др.) сливная труба охлаждающей воды от группы холодильников выходит либо в общую дренажную канаву, либо в общий дренажный трубопровод без давления.

После сборки и сварки необходимо проверить плотность нижней части корпуса холодильника путем заполнения его водой до выходного патрубка.

Гидравлическое испытание змеевиков следует производить после приварки их к донышку при давлении согласно таблице 3.

4.2.10. Пробоотборные линии выводятся на водный щит. Конструкция водного щита приведена на рисунке 9.

4.2.11. Водный щит для котлов с давлением не более 9,8 МПа (100 кгс/см2) устанавливается вблизи фронта котла в удобном месте для эксплуатации и поддержания щита в чистоте.

Для обеспечения представительности отбираемых проб вывод в щит пробоотборных линий котловой воды, а также питательной воды на среднем и низком давлении желательно отделять перегородкой от вывода проб насыщенного и перегретого пара.

Щит также может быть приспособлен к раздельному сбросу воды, которая может использоваться в схеме станции или котельной (конденсат, питательная вода) и загрязненной воды.

Для котлов с давлением 13,8 МПа (140 кгс/см2) и прямоточных котлов СКД водные щиты размещаются в специальных изолированных помещениях-боксах.

При установке щит крепится к стене или металлоконструкциям котлов.

4.2.12. Трубопроводы и змеевики холодильников всех отборов проб пара и воды для котлов выполняются из стали марки 08Х18Н10Т по ТУ 14-3Р-197-2001 и 12Х18Н12Т по ТУ 14-3Р-55-2001. Допускается применение труб из стали 12Х18Н12Т и 12Х18Н10Т по ГОСТ 9941-81, ГОСТ 14162-79. Трубопроводы и змеевики холодильников проб котловой воды с давлением до 2,4 МПа (24 кгс/см2) включительно для штатного химического контроля допускается выполнять из стали марки 20 по ТУ 14-3Р-55-2001.

4.2.13. Вентили запорные и регулирующие для всех отборов проб применяются из стали марки 12Х18Н12Т по ГОСТ 5632-72. Вентили регулирующие и запорные могут применяться из стали марки 20 в случаях, если трубопроводы и змеевики холодильников выполнены из стали 20 по ТУ 14-3Р-55-2001.

Примечание. До начала серийного выпуска вентилей временно допустимо применение вентилей из стали марки 12Х1МФ по ГОСТ 20072-74 и стали марки 20 по ГОСТ 1050-88. При этом в местах присоединения их к пробоотборной трубе устанавливаются переходники.

4.3. Схемы отбора проб пара и воды

4.3.1. Схемы отбора проб пара и воды предназначены для химического контроля водного режима при эксплуатации котлов и представлены на рисунках 10 - 20. Обозначение точек отбора приведено в таблице 4.

4.3.2. Схемы отбора проб пара и воды для химического контроля водного режима при эксплуатации барабанных котлов с давлением 9,8 МПа (100 кгс/см2) и 13,8 МПа (140 кгс/см2) представлены на рисунках 10 - 13.

4.3.3. Расположение точек отбора проб пара и воды для химического контроля водного режима прямоточного котла в пределах котла представлено на рисунке 14.

4.3.4. Схемы отбора проб пара и воды для химического контроля водного режима при эксплуатации котлов среднего и низкого давления, а также котлов-утилизаторов и энерготехнологических котлов с давлением в барабане не более 4,9 МПа (50 кгс/см2) представлены на рисунках 15 - 20.

4.3.5. Для проведения теплохимических испытаний на пилотных образцах котлов ВД и СКД схемы химического контроля разрабатываются проектной и наладочной организациями и согласовываются с заказчиком и предприятием-изготовителем.

--------------------------------

<*> при наличии устройств регулирования температуры перегрева пара.

--------------------------------

<*> при наличии устройств регулирования температуры перегрева пара.

--------------------------------

<*> при наличии устройств регулирования температуры перегрева пара.

--------------------------------

<*> при наличии устройств регулирования температуры перегрева пара.

--------------------------------

<*> при наличии устройств регулирования температуры перегрева пара.

Расчет приведен в таблице А.1.

Расчет приведен в таблице Б.1.