ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ
И ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ им. И. И ПОЛЗУНОВА»
(ОАО «НПО ЦКТИ»)
РД 24.031.121-2007
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ОСНАЩЕНИЕ ПАРОВЫХ СТАЦИОНАРНЫХ КОТЛОВ УСТРОЙСТВАМИ ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ПАРА И ВОДЫ
Санкт-Петербург
Предисловие
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 № 5)
2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом от*?4 /2 07 № 450
3 ВЗАМЕН РД 24.031.121-91
© ОАО «НПО ЦКТИ», 2007
Настоящие МУ не могут быть полностью или частично воспроизведены, тиражированы и распространены в качестве официального издания без разрешения ОАО «НПО ЦКТИ»
с!^- принимается д соответстбии с с п.4.1.5, но не менее 2,5 мм
Рисунок 3. Зонд устьевой 1- штуцер; 2 - вставка; 3- труба 010x2 мм; 4- втулка; 5- труба 010x2 мм, L=90 мм; б - наконечник; 7 - полоса 2x20 мм
|
Размера
зонда |
Определение размера |
|
D„ |
Задается |
|
d |
Рассчитывается (см. приложения) |
|
d, |
Din +d 2 |
|
d. |
2-5 (см. приложение 2) |
|
dj |
(0,1-0,15)dt |
|
1 |
1,5 D* |
|
1, |
0,25 О* |
|
U |
0,25 О* |
|
h |
0,5 D*, |
|
U |
.10-20 |
|
Is |
10 |
|
Is |
(0,5-0,75) d3 |
|
b |
1,1 d г |
|
|
Рисунок 4. Зонд щелевой со смесителем
1 - труба; 2 - втулка |
А-А
|
ММ |
|
S |
1 |
L |
|
10-16 |
146 |
175 |
|
20-25 |
155 |
184 |
|
28-36 |
166 |
195 |
|
40-50 |
180 |
209 |
|
60-65 |
191 |
220 |
|
75-85 |
215 |
244 |
|
В-В
Рисунок 5. Зонд однососковый
1 - втулка; 2 - труба; 3 - наконечник; 4 - пробка
|
Таблица 2 |
|
Наименование
устройства |
Отбираемая
проба |
Место установки |
Требования установки |
Примечание |
|
Котлы НД, СД |
Котлы ВД и
скд |
Котлы НД и СД Котлы ВД и СКД |
|
Зонд трубчатый (рисунок 1) |
Котловая вода II ступени испарения при трехступенчатом испарении |
Опускная труба II ступени испарения |
- |
Наличие прямого участка на нижней части опускной трубы с учетом размещения оборудования на пробоотборной линии и уклона ее по ходу пробы. Длина прямого участка 10 dBH до места установки |
При отсутствии линии перекрещивания на котлах со ступенчатым испарением отбор производится с двух сторон котла. |
|
Зонд устьевой (рисунки 2.3) |
Насыщенный пар из торцов барабана при одноступенчатом испарении |
В у стье крайних пароотводящих труб |
Входное сечение наконечника располагается по касательной к внутренней поверхности барабана |
- |
|
Зонд со смесителем - с трубой Вентури (рисунок 6) |
Насыщенный
пар |
Пароотводящие трубы |
Должна быть обеспечена соосность наконечника зонда и трубы. Наконечник должен быть повернут навстречу потоку (при установке трубы Вентури на горизонтальном участке пробу пара следу ет отводить вниз) |
Устанавливается как контрольный параллельно со штатным устьевым пробоотборным устройством |
|
Зонд однососковый (рисунок 5) |
Пар до пром-перегрева |
|
На линии возврата пара на перегреватель в непосредственной близости к котлу |
|
При наличии двух и более линий допускается отбор пробы из любой линии |
|
|
Наименование
устройства |
Отбираемая
проба |
Место установки |
Требования установки |
Примечание |
|
Котлы НД, СД |
Котлы ВД и
скд |
Котлы НД и СД Котлы ВД и СКД |
|
Зонд щелевой (рисунок 7) |
Насыщенный пар из выносных циклонов II и III ступеней испарения |
Пароотводящая труба циклона или над пароприемным потолком циклона |
Над пароприемным потолком циклона |
Наличие прямого участка трубопровода длиной не менее 10 dBH до места установки и не менее 5 dBH после него.
В циклоне зонд устанавливается щелью навстречу потоку пара. Рабочая длина зонда равна диаметру циклона. Свободный конец зонда заглубляется в специальное отверстие в корпусе циклона |
- |
|
|
Рисунок 6. Зонд со смесителем-трубой Вентури 1 - смесительное устройство; 2 - пробоотборное устройство |
Wmp - скорость пара в трубе; W”- скорость пара в суженном сечении
|
|
Рисунок 7. Зонд щелевой для отбора проб насыщенного пара из выносных циклонов 1 - труба 0 22x3 мм; 2 - штуцер; 3 - насадка щелевая; 4 - донышко;
5 - заглушка |
РД 24.031.121-2007
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 0 10x2 мм (рисунки 1-6) - из стали марки 12Х18Н12Т по ТУ 14-ЗР-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 0 22x3 мм (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-ЗР-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 10x2 мм Допускается применение труб размером 16 х2,5 мм
4 2 2 На пробоотборной линии после устройства для отбора пробы последовательно располагаются
- два запорных вентиля Dy 6 мм,
- холодильник;
- дроссельный игольчатый вентиль Dy6 мм.
Допускается применение вентилей Dy 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 шита 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°С, охлаждающей воды на сливе не более 60°С
По производительности холодильники рассчитаны на расход перегретого пара с параметрами р = 25 МПа (255 кгс/см2), t= 540°С 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°С. 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,
15
|
|
Рисунок 8. Холодильник двухточечный
1 - патрубок; 2 - змеевик; 3 - труба-ограничитель; 4 - донышко; 5 - труба; 6 - крышка;
7 - патрубок; 8 - змеевик; 9 - патрубок; 10 - прокладка; 11 - болт; 12- гайка; 13- кольцо резиновое |
РД 24.031.121-2007
- 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.
|
Таблица 3 |
|
Котлы на давление пара, МПа (кгс/см2),
Р раб |
Гидравлическое давление в змеевике, МПа (кгс/см2), Рпроб |
|
25 (255) |
31,4 (320) |
|
13,8 (140) |
17,2 (175) |
|
9,8 (100) |
12,3 (125) |
|
3,9 (40) |
4,9 (50) |
|
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 в 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-ЗР-197-2001 и 12Х18Н12Т по ТУ14-ЗР-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-ЗР-55-2001.
4 2.13 Вентили запорные и регулирующие для всех отборов проб применяются из стали
РД 24.031.121-2007
Содержание
1 Область применения..................................................... 1
2 Нормативные ссылки.................................................... 1
3 Обозначения и сокращения............................................... 1
4 Основные нормативные положения........................................ 2
4.1 Типы и конструкции устройств для отбора проб пара и воды
и указания по их установке........................ 2
4.2 Оборудование пробоотборных линий............. 15
4.3 Схемы отбора проб пара и воды......................................... 19
Приложение А. (обязательное) Методика расчета зонда со смесителем........... 31
Приложение Б. Методика расчета зонда щелевого со смесителем. . . 33
Лист регистрации изменений............................................... 36
III
Вид на щит с поднятой дверцей
|
Вид на щит с опущенной дверцей |
|
299 |
|
Рисунок 9. Щит водный 1- отборник; 2- труба 010x2x120 мм; 3-корыто; 4- муфта; 5-козырек; 6- ручка; 7-завертка; 8-лист; 9- труба дренажная; 10-щит перфорированный; 11- труба 0 32x4x900 мм. |
РД 24.031.121-07
Методические указания Оснащение паровых стационарных котлов устройствами для отбора проб пара и воды
Дата введения - 2007
1 Область применения
Методические указания (МУ) являются рекомендуемыми к применению на предприятиях отрасли, занимающихся изготовлением энергетического оборудования, а также на ТЭС и в промышленных котельных.
2 Нормативные ссылки
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 коррозионно-стойкой 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-ЗР-55-2001 Трубы стальные бесшовные для паровых котлов и трубопроводов. Технические условия
ТУ 14-ЗР-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 го
рячей воды
ПБ 10-574-03 Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных
котлов
3 Обозначения и сокращения
В настоящих методических указаниях применены следующие обозначения и сокращения:
ГОСТ - межгосударственный стандарт;
1
РД 24.031.121-2007
|
ОСТ - |
отраслевой стандарт; |
|
РТМ - |
руководящий технический материал; |
|
ТУ |
технические условия; |
|
ПБ |
правила безопасности; |
|
нд - |
низкое давление (до 2,4 МПа); |
|
сд - |
среднее давление (3,9 +7,0 МПа); |
|
ВД - |
высокое давление (9,8 МПа и выше); |
|
СКД - |
сверхкритическое давление, |
|
ЦВД - |
цилиндр высокого давления, |
|
цсд - |
цилиндр среднего давления; |
|
ВС |
встроенный сепаратор; |
|
Dh |
наружный диаметр; |
|
Db„, dBH — |
внутренний диаметр; |
|
Dy - |
условный диаметр; |
|
Pp - |
рабочее давление пара в котле; |
|
P |
гидравлическое давление в змеевике. |
4 Основные нормативные положения
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.
2
|
Таблица 1 |
|
Наименование |
Отбираемая
проба |
Место установки |
Требования установки |
Примечание |
|
устройства |
Котлы НД, СД |
Котлы ВД и СКД |
Котлы НД и СД |
Котлы ВД и СКД |
|
|
Питательная
вода |
Трубопровод питательной воды вблизи котла.
Трубопровод питательной воды после II ступени экономайзера |
Наличие прямого вертикального "'участка трубопровода длиной не менее 10 dBH до места установки и не менее 5 dBH после него |
При наличии двух питательных линий отбор производится из любой линии |
|
Зонд трубчатый |
Конденсат
впрыска |
- |
Трубопровод перед узлом впрыска |
- |
Наличие прямого вертикального участка трубопровода длиной не менее 10 dBH до места установки и не менее 5 dBH после него |
На котлах с впрыском питательной воды отбор не предусматривается |
|
(рисунок 1) |
Котловая вода котлов без ступенчатого испарения |
Опускная труба |
Наличие прямого участка на нижней части опускной трубы с учетом размещения оборудования на пробоотборной линии и уклона ее по ходу пробы. Длина прямого участка 10 dB11 до места установки и 5 dB„ после него. |
- |
|
|
Котловая вода I ступени испарения |
Опускная труба I ступени испарения (одна из средних по длине барабана) |
- |
|
* - относится к котлам НД. СД и СКД ** - относится к котлам ВД.
***- при отсутствии вертикальных участков допускается \ становка на горизонтальных или наклонных участках
|
Продолжение таблицы 1 |
|
Наименование
устройства |
Отбираемая
проба |
Место установки |
Требования установки |
Примечание |
|
Котлы НД, СД |
Котлы ВД и СКД |
Котлы НД и СД |
Котлы ВД и СКД |
|
Зонд трубчатый (рисунок 1) |
Котловая вода II ступени испарения (при двухступенчатом испарении) |
Опускная труба II ступени испарения |
Наличие прямого участка на нижней части опускной трубы с учетом размещения оборудования на пробоотборной линии и уклона ее по ходу пробы. Длина прямого участка 10 dB„ до места установки и 5 dBH после него. |
При отсутствии линии выравнивания солевой кратности отбор производится с обеих сторон котла. При наличии линии выравнивания - с одной стороны |
|
Котловая вода III ступени испарения (при трехступенчатом испарении) |
Опускная труба III ступени испарения |
- |
|
Зонд устьевой (рисунки 2,3) |
Насыщенный пар котлов с пароперегревателем |
Средняя по длине барабана пароотводящая труба |
Устанавливается в устье пароотводящей трубы таким образом, чтобы входное сечение наконечника располагалось по касательной к внутренней поверхности барабана. |
Зонд в пароотводящем штуцере барабана устанавливается по рисунку 2, в трубе - по рисунку 3 |
|
Зонд щелевой со смесителем (рисунок 4) |
Насыщенный пар котлов без пароперегревателя |
Горизонтальный или нисходящий вертикальный участок паропровода |
- |
В горизонтальном паропроводе зонд устанавливается только вертикально с отводом пробы вниз.
Перед смесителем должен быть прямой участок трубопровода не менее 5 dB„. |
- |
Смеситель не устанавливается, если зонд устанавливается на расстоянии 1+2 dBH за подкладным кольцом или 5^6 dB„ за измерительной диафрагмой |
|
|
Наименование |
Отбираемая
проба |
Место установки |
Требования установки |
Примечание |
|
устройства |
Котлы НД СД |
Котлы ВД и СКД |
Котлы НД и СД |
Котлы ВД и СКД |
|
Зонд однососковый (рисунок 5) |
Перегретый
пар |
Общий паропровод |
- |
- |
При наличии двух и более паропроводов отбор производится из любого паропровода |
|
Пар после промпере-грева |
- |
На линии подачи вторичного пара на турбину вблизи котла |
- |
- |
Отбор предусматривается только для |
|
|
Среда перед встроенной задвижкой |
- |
На подводящем трубопроводе к встроенному сепаратору |
- |
- |
котлов СКД |
|
Примечание - Для котлов НД и СД допускается отбор пробы котловой воды выполнять из линии продувки штуцером, ется до узла регулирования продувки заподлицо с внутренней поверхностью трубы. |
который приварива- |
Рисунок 1. Зонд трубчатый
1 - труба 010x2; 2 - втулка
|
РД 24.031.121-2007 |
|
|
dte- принимается в соответствии с с п.4.1.5, но не менее 2,5 мм |
А - А
Рисунок 2. Зонд устьевой
1. штуцер; 2 - труба 010x2 мм; 3- втулка; 4 - труба 010x2, L=90 мм; 5 - наконечник; б - полоса 2x20 мм
