§ 89. Аварии и неполадки трубопроводов

При работе паропроводов их размеры из-за высоких температур увеличиваются. Особенность напряженного состояния паропроводов такова, что вследствие ползучести металла их длина со временем не изменяется, а увеличивается диаметр. При определенной деформации металл паропровода разрушается. Разрушение паропровода острого пара – одна и самых тяжелых аварий на электростанции. Так как трещина вдоль паропровода может достигать нескольких метров, через нее устремляется огромное количество перегретого пара. Чтобы не допустить такую аварию, на всех станциях непрерывно контролируют раз-меры паропровода. При увеличении диаметра раропровода на 1% его заменяют. Первое измерение проводят до пуска оборудования в эксплуатацию, а последующие обычно через 7—8 тыс. ч эксплуатации.

Если паропровод во время пусков и остановов не может свободно перемещаться при прогреве и остывании, в нем возникают большие напряжения и пластические деформации. После определенного числа пусков—остановов паропровод может разрушиться от повторного пластического деформирования вследствие многоцикловой усталости. Для предупреждения разрушения на всем протяжении паропровода должны отсутствовать ограничения его свободного перемещения, возникающие в результате ошибок при мон­таже или разрушения опор при эксплуатации.

Большую опасность представляет собой разрушение паропровода от гидравлического удара из-за внезапного вскипания скопившегося при прогреве конденсата. Чтобы не допустить скопления конденсата, перед пуском блока убеждаются в исправности дренажной арматуры и воздушников. Кроме того, в соответствии с действующей инструкцией по обслуживанию оборудования проверяют состояние опор паропроводов, предохранительные клапаны и запорные органы. Во время эксплуатации, особенно при пусках и остановах, следят за перемещением контрольных сечений паропроводов по реперам.

Кроме напряжений, возникающих в паропроводах при прогреве, пусках и остановах, появляются дополнительные напряжения из-за неравномерности температуры по толщине их стенки. При слишком быстром прогреве температурные напряжения в стенках паропровода могут быть велики и служить причиной появления больших пластических деформаций. После определенного количества пусков – остановов возможно также разрушение металла вследствие малоцикловой усталости. В связи с этим «Правилами технической эксплуатации» особо оговаривается то, что во время прогрева главных паропроводов, имеющих давление пара 9 МПа и выше, а также паропроводов промежуточного перегрева должны строго соблюдаться установленные скорости изменения температуры металла и контролироваться тепловые расширения.

В значительной степени напряжения стенок паропровода зависят от состояния теплоизоляции. При отсутствии изоляции на какомлибо участке паропровода в его стенке возникают большие температурные напряжения. Кроме того, неудовлетворительное состояние теплоизоляции резко увеличивает потери теплоты в окружающую среду и создает опасность для обслуживающего персонала, так как могут быть оголены значительные участки паропроводов, имеющих высокую температуру. Поэтому эксплуатация паропроводов с нарушенной теплоизоляцией не разрешается. Оголенные участки паропровода до начала эксплуатации закрывают сухим изоляционным материалом. Исправность изоляции проверяют при периодических осмотрах.

Большую опасность представляют утечки пара (свищи) через неплотности фланцевых соединений или дефекты сварных соединений. Вытекающий из паропровода, находящегося под большим давлением, пар высокой температуры практически в месте утечки не виден. Попадание человека в струю такого пара может закончиться не только тяжелыми ожогами, но и привести к более серьезным последствиям.

Чтобы предупредить нарушения плотности фланцевых соединений на паропроводах и арматуре, работающих под давлением 9 МПа и выше, при затяжке шпилек контролируют усилия. При прогреве паропровода шпильки оказываются холоднее фланцев, вследствие чего происходит их самозатяжка, нагружение дополнительными растягивающими силами. Если разница между температурами фланца и шпилек велика, с течением времени шпильки разрушаются от больших дополнительных растягивающих усилий или ослабляется затяжка .фланцевого соединения и появляется свищ. При нарушении целостности прокладок между фланцами также возможно появление свищей. Чтобы уменьшить опасность поражения обслуживающего персонала струёй пара из неплотностей фланцевого соединения, их закрывают металлической обечайкой. Свищи выявляют при осмотрах паропроводов по характерному шуму (свисту) и появлению облака влажного видимого пара на некотором расстоянии от свища.

Большую опасность представляет повышенная вибрация трубопроводов. Если амплитуда вибрации велика, трубопровод может выйти из строя из-за усталостного разрушения. Частота колебаний трубопроводов зависит от их размеров. Наиболее часто наблюдаются колебания главных и вспомогательных трубопроводов соответственно с частотой 1—2 и 4—5'/с. Двойная амплитуда колебаний главных паропроводов не должна превышать 0,5 мм, а вспомогательных—1 мм. При большей амплитуде колебаний на трубопроводах устанавливают дополнительные опоры или укрепляют их.

Разрывы трубопроводов могут наступить и в том случае, когда давление в них значительно превышает расчетное. Обычно, чтобы исключить возможность недопустимого повышения давления в трубопроводах, на них устанавливают предохранительные и обратные клапаны, которые периодически проверяют. Частота проверок и последовательность операций предписываются инструкцией по обслуживанию.

Контрольные вопросы

1. Каковы причины и последствия аварий?

2. Чем вызываются разрывы труб поверхностей нагрева и трубопроводов?

3. В каких случаях следует останавливать котел и турбину?

4. Какие методы борьбы с пожарами на электростанциях вы знаете?

5. В чем состоят неполадки в работе мельниц, тягодутьевых машин и систем гидрозолоудаления?

6. Каковы признаки разрушения рабочих лопаток?

7. Каковы причины появления повышенной вибрации турбин?

8. Каковы причины срыва работы насосов?

21