Всеохватывающее решение трудности защиты оборудования источников термический энергии, термических сетей и систем теплопотребления от увеличения давления сетевой воды и гидравлических ударов — нужное условие обеспечения надежного и неопасного теплоснабжения

Е.М. Шмырев, заместитель генерального директора — главный инженер,
Н.С. Лукьянова, инженер, ООО «НПК ОРГРЭС»;
А.А. Кобзов, генеральный директор, ООО «МПК-Сервис», г. Москва

Введение

Нормативными документами, такими как: «ПТЭ электростанций и сетей Русской Федерации» — п. 4.11.8, 4.12.40, «ПТЭ термических энергоустановок» — п. 5.1.14, 6.2.62, 9.1.1, 9.1.42, также СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети» — п. 8.18, 15.14 инсталлируются требования по защите трубопроводов и оборудования всех частей систем централизованного теплоснабжения (ЦТ) — водоподогревательных установок источников термический энергии (ТЭЦ, ГРЭС, котельных), термических сетей и систем теплопотребления от увеличения давления сетевой воды сверх допускаемых значений и гидравлических ударов.

Требования обозначенных нормативных документов обоснованы высочайшей вероятностью появления аварий, сопровождающихся увеличениями давления сетевой воды и гидравлическими ударами, вызванных потерей либо перерывом электроснабжения подкачивающих насосных станций (ПНС), групп сетевых и подпи- четких насосов источников термический энергии, действием запорно-регулирующей арматуры, также несанкционированными действиями персонала либо сторонних лиц, приводящими к схожим аварийным ситуациям. За последние два года суровые аварии на термических сетях, вызванные гидравлическими ударами, произошли в городках Улан-Удэ, Нижний Новгород, Калуга, Вологда, Воронеж, Санкт-Петербург, в Люберецком районе Столичной области.

Все обозначенные аварийные ситуации вне зависимости от места нахождения источника возмущения сопровождаются конфигурацией давления сетевой воды фактически во всех точках системы ЦТ, распространяющегося со скоростью звука, равной приблизительно 1000 м/с с учетом упругих параметров железных трубопроводов.

Анализ трудности и метод ее решения

Разумеется, что решение трудности защиты от увеличения давления должно носить полный нрав и учесть взаимовлияние средств автоматизации и защиты, установленных в разных точках единой системы ЦТ.

Необходимо подчеркнуть, что более небезопасными в части вероятных последствий аварийные ситуации, обычно, обоснованы отключением под нагрузкой сетевых насосов источников термический энергии либо подкачивающих насосов ПНС. Обозначенные аварийные режимы характеризуются резким увеличением давления на поглощающей стороне насосных агрегатов с следующим переходом в квазистационарный режим.

На рис. 1 показаны пьезометрические графики системы теплоснабжения (эпюры конфигурации давления) соответственно до отключения ПНС-1, также через 0,5, 7 и через 24 с после отключения.

Всеохватывающее решение трудности защиты оборудования источников термический энергии, термических сетей и систем теплопотребления от увеличения давления сетевой воды и гидравлических ударов - нужное условие обеспечения надежного и неопасного теплоснабжения

На рис. 2-4 показаны графики конфигурации давления на насосной станции, на источнике термический энергии и в одной из конечных точек термический сети на ответвлении к потребителю.

Нрав конфигурации давления в разных точках системы ЦТ свидетельствует о последующем:

■ на ПНС-1 (на всасе подкачивающих насосов) нужна установка быстродействующих сбросных устройств;

■ на источнике термический энергии нужны мероприятия по увеличению давления сетевой воды на всасе сетевых насосов во избежание возникающего кавитационного срыва, что может быть достигнуто, к примеру, автоматическим (по технологической уставке) отключением 1-го из сетевых насосных агрегатов, при всем этом нужна проверка способности вскипания теплоносителя в подающих трубопроводах (см. п. 4.11.8 «ПТЭ электростанций и сетей Русской Федерации»);

■ в системах теплопотребления нужна установка сбросных устройств для защиты конкретно присоединенных систем теплопо- требления «нижней зоны» теплосети с допускаемым уровнем рабочего давления наименее 8 кгс/см2.

Всеохватывающее решение трудности защиты оборудования источников термический энергии, термических сетей и систем теплопотребления от увеличения давления сетевой воды и гидравлических ударов - нужное условие обеспечения надежного и неопасного теплоснабжения

Приведенный пример анализа конфигурации давления сетевой воды только при одной из вероятных аварийных ситуаций в рассматриваемой системе ЦТ указывает необходимость проведения всеохватывающего анализа нестационарных гидравлических режимов и разработки всеохватывающих технических решений для всех частей единой системы централизованного теплоснабжения.

Всеохватывающее решение трудности защиты оборудования источников термический энергии, термических сетей и систем теплопотребления от увеличения давления сетевой воды и гидравлических ударов - нужное условие обеспечения надежного и неопасного теплоснабжения

Также нужна разработка мероприятий по увеличению надежности электроснабжения сетевых насосных агрегатов источника термический энергии, подкачивающих насосных станций.

Установка защитных устройств без подготовительной проработки нестационарных гидравлических режимов недопустима, так как может привести к оборотному результату — опасность аварийной ситуации растет.

В ближайшее время в разных городках Рф участились случаи, когда по предложению проектной либо инжиниринговой организации,

не имеющих достаточного опыта, и без нужной проработки угрозы возникающих нестационарных режимов, или выполненных на достаточно низком, часто простом уровне, эксплуатирующие организации устанавливают в одной из точек системы ЦТ устройство, которое производители в маркетинговых целях именуют «противоударным» устройством либо «стабилизирующим давление», неоправданно гарантируя выполнение требований «ПТЭ электростанций и сетей РФ», «ПТЭ термических энергоустановок» и СНиП «Тепловые сети», своими действиями вводят в заблуждение потребителей собственной продукции, нарушая тем Федеральный Закон «О техническом регулировании».

Применение устройств, именуемых производителями «противоударными» либо «стабилизирующими давление» в системах ЦТ, а по сути гасящих только краткосрочные пульсации давления малозначительной амплитуды, само по себе не приводит к аварийным последствиям, может даже неким образом повысить надежность системы, предотвращая раннее повреждение ветхих коррозионно-изношенных трубопроводов, совместно с тем делает неверное представление у эксплуатирующей организации и надзорных органов о защищенности оборудования системы ЦТ от увеличения давления и гидравлических ударов и выполнении требований нормативных документов, что не содействует надежности и безопасности теплоснабжения.

Совместно с тем, в текущее время есть спец инжиниринговые организации, а именно ООО «НПК ОРГРЭС» и ООО «МПК-Сервис», накопившие достаточный реальный и подтвержденный на практике опыт удачного решения трудности защиты от гидравлических ударов и увеличения давления в разных системах теплоснабжения хоть какой трудности, включая особо большие системы ЦТ, на всеохватывающей базе с учетом обоюдного воздействия устройств защиты, устанавливаемых на источнике термический энергии, в разных точках термический сети, в системах теплопотребления:

■ создано и удачно употребляется на практике нужное программное обеспечение, позволяющее определять характеристики нестационарных гидравлических режимов в системах теплоснабжения хоть какой трудности, разрабатывать требования к системам противоударной защиты, проводить нужную предпроектную проработку;

■ осуществляется проектирование систем защиты от увеличения давления и гидравлических ударов для всех частей системы теплоснабжения;

■ организован выпуск действенных быстродействующих устройств защиты от увеличения давления различного типоразмера (мембранные сбросные устройства Ду=80-300 мм, Ру=1 МПа), проведены нужные тесты, включая пульсации давления малозначительной амплитуды, само по себе не приводит к аварийным последствиям, может даже неким образом повысить надежность системы, предотвращая раннее повреждение ветхих коррозионно-изношенных трубопроводов, совместно с тем делает неверное представление у эксплуатирующей организации и надзорных органов о занатурные с осциллографированием характеристик переходных процессов на действующих объектах теплоснабжения;

■ осуществляется надзор за монтажом устройств защиты, пуско-наладочные работы с по- узловым и всеохватывающим опробованием системы защиты и сдачей заказчику и надзорным органам.

Всеохватывающее решение трудности защиты оборудования источников термический энергии, термических сетей и систем теплопотребления от увеличения давления сетевой воды и гидравлических ударов - нужное условие обеспечения надежного и неопасного теплоснабжения

Устройства (рис. 5), представляющие из себя автоматические быстродействующие клапаны, обеспечивают защиту от увеличения давления сетевой воды в системах теплоснабжения, предупреждают аварийное увеличение давления сверх допускаемых значений, что подтверждается опытом эксплуатации схожих устройств более чем в 40 населенных пт Русской Федерации. Механизм работы устройств заключается в последующем. При повышении контролируемого давления в тепломагистрали выше данной величины регулятор давления срабатывает и сбрасывает давление с импульсного клапана, который также производит сброс давления с надмембранного места мембранного сбросного устройства. При восстановлении в тепломагистрали рабочего давления регулятор давления подает давление на гидропривод импульсного клапана, который срабатывает на подачу рабочего давления в надмембранное место мембранного сбросного устройства.

Обеспечивается расчет характеристик нестационарных гидравлических режимов с проверкой угрозы появления и последствий гидравлических ударов и увеличения давления с применением программно-расчетных комплексов, правильно отражающих физические процессы распространения гидравлических ударов в системах ЦТ с учетом требований действующих нормативных документов.

Вывод

Аварии, вызванные увеличением давления и гидравлическими ударами, могут сопровождаться разрушением теплофикационного оборудования источника термический энергии, трубопроводов и оборудования термических сетей, массовыми разрывами отопительных устройств потребителей, что приводит к порче и утрате имущества, ожоговому травматизму людей, обычно, долговременному прекращению теплоснабжения, а в период стояния низких температур внешнего воздуха — нередко к невозможности вернуть теплоснабжение прямо до потепления с тяжелейшими соц последствиями. Разрывы сетевых станционных трубопроводов часто приводят к затоплению сетевой водой источника термический энергии со стороны термических сетей с «посадкой на ноль». Все это обуславливает необходимость всеохватывающей проработки нестационарных гидравлических режимов с неотклонимым натурным опробованием устанавливаемых устройств защиты с осциллографированием давления в системе теплоснабжения.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

recuperatio.ru