نحوه جایگزینی لوله های دیگ بخار

مقدمه

نگهداری از ژنراتورهای بخار صنعتی جنبه مهمی در تضمین بهره وری عملیاتی و ایمنی در نیروگاه ها و تأسیسات صنعتی است. یکی از مهمترین مؤلفه های این سیستم ها لوله های دیگ بخار . این لوله ها وظیفه انتقال گرما و تولید بخار را بر عهده دارند و با گذشت زمان می توانند از سایش ، خوردگی و خسارت هایی که نیاز به جایگزینی آنها دارد رنج ببرد. دانستن فرایند جایگزینی لوله های دیگ بخار برای مهندسان و تکنسین های تعمیر و نگهداری برای جلوگیری از خرابی و گسترش طول عمر سیستم دیگ بخار ضروری است.

درک مکانیسم های خرابی لوله دیگ بخار

لوله های دیگ بخار در معرض درجه حرارت و فشارهای شدید قرار می گیرند و آنها را مستعد انواع مکانیسم های خرابی می کند. دلایل شایع خرابی لوله شامل خوردگی ، فرسایش ، خستگی و گرمای بیش از حد است. خوردگی می تواند ناشی از واکنشهای شیمیایی بین مواد لوله و آب دیگ باشد و منجر به نازک شدن دیواره های لوله شود. فرسایش معمولاً در اثر ساینده ذرات موجود در بخار یا جریان آب ایجاد می شود. خرابی خستگی به دلیل تنش های چرخه ای ناشی از نوسانات دما رخ می دهد ، در حالی که گرمای بیش از حد می تواند ناشی از خنک کننده کافی یا ورودی بیش از حد گرم باشد و باعث ایجاد تغییرات متالورژی در مواد لوله شود.

در یک مطالعه انجام شده توسط هیئت ملی بازرسان دیگ بخار و فشار ، مشخص شد که تقریباً 25 ٪ از کل خرابی های دیگ بخار به مسائل مربوط به خوردگی مربوط می شود. درک این مکانیسم های شکست برای اجرای استراتژی های بازرسی و نگهداری مؤثر بسیار مهم است. نظارت منظم و تجزیه و تحلیل شرایط لوله دیگ بخار می تواند قبل از بروز خرابی های فاجعه بار ، مسائل احتمالی را به صورت پیشگیرانه شناسایی کند.

آماده سازی برای تعویض لوله دیگ بخار

قبل از شروع جایگزینی لوله های دیگ بخار ، برنامه ریزی کامل و آماده سازی ضروری است. این شامل خاموش کردن کامل سیستم دیگ بخار و اطمینان از خنک شدن آن در دمای ایمن است. برای محافظت از پرسنل نگهداری در برابر خطرات مانند فشار بخار باقیمانده و سطوح درجه حرارت بالا ، باید پروتکل های ایمنی به شدت رعایت شوند. همچنین بررسی تاریخچه خدمات دیگ بخار و سوابق نگهداری قبلی برای شناسایی هرگونه مکرر که ممکن است در روند جایگزینی تأثیر بگذارد ، مهم است.

تأمین ابزارها و تجهیزات مناسب یک مرحله مهم دیگر است. این به طور معمول شامل برش لوله ، تجهیزات جوشکاری ، گسترش لوله و تجهیزات محافظ شخصی (PPE) است. علاوه بر این ، منابع جایگزین با کیفیت بالا لوله های دیگ بخار که مشخصات سازنده تجهیزات اصلی (OEM) را برآورده می کند ، برای اطمینان از سازگاری و طول عمر ضروری است.

حذف لوله های دیگ بخار آسیب دیده

فرآیند حذف با دسترسی به لوله های دیگ بخار آغاز می شود ، که ممکن است نیاز به از بین بردن قطعات خاص دیگ بخار داشته باشد. تکنسین ها باید با دقت عایق و محافظ محافظ را از بین ببرند تا لوله ها را بدون ایجاد آسیب های اضافی در معرض دید قرار دهند. با استفاده از برش های لوله یا اره ، لوله های آسیب دیده در مکان های تعیین شده برای تسهیل حذف جدا می شوند. پشتیبانی از لوله ها به طور مناسب در طی این فرآیند مهم است تا از سقوط تصادفی یا آسیب وثیقه به لوله های مجاور جلوگیری شود.

در مواردی که لوله ها به داخل ورق های لوله یا هدر گسترش می یابند ، تجهیزات کشیدن لوله ممکن است برای استخراج لوله ها لازم باشد. این تجهیزات برای از بین بردن لوله ها بدون تحریف ورق های لوله ، از نیروی کنترل شده استفاده می کند. استفاده از روان کننده ها و روش های گرمایشی می تواند در شل شدن لوله هایی که به دلیل خوردگی یا ایجاد مقیاس توقیف می شوند ، کمک کند.

بازرسی و تهیه ورق ها و هدرها

پس از برداشتن لوله های آسیب دیده ، بازرسی کامل از برگه ها و هدرها ضروری است. این مؤلفه ها باید برای علائم سایش ، خوردگی یا خسارتهایی که می تواند بر یکپارچگی نصب لوله جدید تأثیر بگذارد ، مورد بررسی قرار گیرد. روشهای آزمایش غیر مخرب مانند بازرسی نفوذ رنگ و آزمایش اولتراسونیک می توانند ترک های سطح و نقص های زیرسطحی را تشخیص دهند.

تمیز کردن سوراخ های ورق لوله یک گام مهم برای اطمینان از مناسب بودن لوله های جدید است. مواد باقیمانده و محصولات خوردگی باید با استفاده از برس ها ، ریمرها یا ابزارهای Honing برداشته شوند. پایان سطح و دقت بعدی سوراخ های ورق لوله نقش مهمی در آب بندی و پیوند مکانیکی لوله ها دارد.

نصب لوله های جدید دیگ بخار

نصب لوله های دیگ بخار جدید برای اطمینان از عملکرد ایمن و بدون نشت نیاز به دقت و پیروی از رویه های خاص دارد. لوله های جدید قبل از نصب باید برای هرگونه نقص مورد بازرسی قرار گیرند. اندازه گیری ها باید برای مطابقت با ابعاد مورد نیاز ، از جمله طول ، قطر و ضخامت دیواره تأیید شوند.

لوله ها با احتیاط در داخل ورق های لوله یا هدر قرار می گیرند تا از آسیب دیدن لوله جلوگیری شود. سپس از گسترش لوله ها برای گسترش مکانیکی انتهای لوله در سوراخ های ورق لوله استفاده می شود و یک مهر و موم محکم ایجاد می کند. فرآیند انبساط باید برای جلوگیری از افزایش بیش از حد کنترل شود ، که می تواند مواد لوله را تضعیف کند یا ورق لوله را تحریف کند.

در بعضی موارد ، جوشکاری ممکن است برای تأمین لوله ها به برگه های لوله یا هدرها ، به ویژه در برنامه های فشار قوی ، لازم باشد. روشهای جوشکاری باید مطابق با استانداردهای صنعت مانند کدهای انجمن جوشکاری آمریکا (AWS) باشد. عملیات حرارتی پس از جوش نیز ممکن است برای تسکین تنش های باقیمانده و تقویت خصوصیات متالورژی اتصالات جوش داده شده ضروری باشد.

تضمین کیفیت و آزمایش

پس از اتمام نصب لوله ، آزمایش دقیق برای اطمینان از یکپارچگی سیستم دیگ بخار انجام می شود. آزمایش هیدرواستاتیک شامل پر کردن دیگ بخار با آب و فشار دادن آن به یک سطح بالاتر از فشار عملیاتی عادی برای بررسی نشت است. هرگونه نشت شناسایی شده قبل از بازگشت دیگ به سرویس ، نیاز به اقدام اصلاحی دارد.

علاوه بر این ، روشهای معاینه غیر مخرب مانند آزمایش رادیوگرافی یا آزمایش اولتراسونیک ممکن است برای بازرسی از جوش ها و گسترش لوله استفاده شود. این آزمایشات می تواند نقص هایی را که برای چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیست ، تشخیص دهد و اطمینان حاصل کند که لوله های دیگ بخار به درستی و ایمن نصب شده اند.

دوباره دیگ بخار

پس از آزمایش موفقیت آمیز ، دیگ بخار می تواند برای مجدداً تهیه شود. این شامل مجدداً هر مؤلفه ای که برداشته شده ، دوباره عایق بندی شده و یک بازرسی نهایی را انجام می دهند. دیگ بخار باید به تدریج دوباره وارد خدمت شود و هرگونه نشانه ای از عملکرد غیر طبیعی مانند صداهای غیرمعمول ، ارتعاشات یا نوسانات دما را کنترل کند.

توصیه می شود یک برنامه نظارتی را که شامل بازرسی منظم از آن است ، پیاده سازی کنید لوله های دیگ بخار برای تشخیص علائم اولیه سایش یا آسیب. این رویکرد فعال می تواند عمر سرویس دیگ را گسترش داده و از خرابی غیر منتظره جلوگیری کند.

بهترین روشها برای نگهداری لوله دیگ بخار

تعمیر و نگهداری پیشگیرانه برای به حداقل رساندن نیاز به تعویض لوله دیگ بخار مهم است. اجرای برنامه های تصفیه آب می تواند با کنترل خواص شیمیایی آب دیگ بخار ، خوردگی را کاهش دهد. روشهای منظم ضرب و شتم به حذف مواد جامد محلول و جلوگیری از تشکیل مقیاس کمک می کند.

آموزش پرسنل تعمیر و نگهداری در مورد عملکرد مناسب و نگهداری سیستم های دیگ بخار به طور قابل توجهی در طول عمر آنها نقش دارد. نگه داشتن سوابق تعمیر و نگهداری دقیق امکان تجزیه و تحلیل روند را فراهم می کند و به پیش بینی نیازهای نگهداری آینده کمک می کند.

استفاده از ابزارهای تشخیصی پیشرفته مانند ترموگرافی مادون قرمز می تواند نقاط مهم را تشخیص دهد که ممکن است مشکلات مربوط به لوله های دیگ بخار را نشان دهد. تجزیه و تحلیل ارتعاش و آزمایش انتشار صوتی از دیگر تکنیک هایی است که می تواند علائم هشدار دهنده زودهنگام از مسائل مکانیکی را ارائه دهد.

مطالعه موردی: جایگزینی لوله دیگ بخار در نیروگاه

یک نیروگاه با اندازه متوسط ​​به دلیل خرابی لوله ناشی از خستگی خوردگی ، خاموشی های مکرر دیگ بخار را تجربه کرد. تجزیه و تحلیل عمیق نشان داد که خرابی ها در درجه اول در بخش Superheater اتفاق می افتد که درجه حرارت و تنش بالاترین آنها بود. تیم تعمیر و نگهداری تصمیم به انجام یک پروژه جامع جایگزین لوله دیگ بخار گرفت.

این پروژه شامل جایگزین بیش از 200 است لوله های دیگ بخار با مواد به روز شده که مقاومت بهتری در برابر خوردگی با دمای بالا دارند. آلیاژهای پیشرفته با محتوای کروم و مولیبدن بالاتر انتخاب شدند. فرآیند نصب شامل تکنیک های بهبود یافته جوش و اقدامات دقیق کنترل کیفیت است.

نظارت بر عملکرد پس از جابجایی کاهش قابل توجهی در خرابی لوله را نشان داد. این گیاه افزایش یافته و بهره وری را بهبود بخشید و در نتیجه صرفه جویی قابل توجهی در هزینه. این مورد بر اهمیت انتخاب مواد و پایبندی به روشهای جایگزینی مناسب در گسترش طول عمر لوله های دیگ بخار تأکید می کند.

نوآوری در فناوری لوله دیگ بخار

فن آوری های نوظهور در پیشرفت مواد و طرح های لوله دیگ بخار نقش دارند. توسعه لوله های کامپوزیت ، که مواد مختلفی را برای بهینه سازی عملکرد ترکیب می کنند ، در حال افزایش است. این لوله ها مقاومت بیشتری در برابر خوردگی و فرسایش ، به ویژه در شرایط عملیاتی چالش برانگیز ارائه می دهند.

پوشش های فناوری نانو نوآوری دیگری است که یک لایه محافظ را فراهم می کند که می تواند عمر سرویس لوله های دیگ بخار را به میزان قابل توجهی گسترش دهد. این روکش ها در دمای بالا در برابر اکسیداسیون و خوردگی مقاومت می کنند و می توانند در طی فرآیند تولید یا به عنوان یک محلول مقاوم سازی استفاده شوند.

علاوه بر این ، پیشرفت در فن آوری جوشکاری ، مانند جوشکاری لیزر و جوشکاری مداری خودکار ، کیفیت و قوام تاسیسات لوله را بهبود می بخشد. این تکنیک ها خطای انسانی را کاهش داده و قابلیت اطمینان اتصالات جوش داده شده را در آن افزایش می دهد لوله های دیگ بخار.

رعایت مقررات و استانداردهای ایمنی

رعایت استانداردهای نظارتی در نگهداری و جایگزینی لوله های دیگ بخار اجباری است. سازمان هایی مانند انجمن مهندسان مکانیک آمریکا (ASME) کدها و دستورالعمل هایی را ارائه می دهند که حاکم بر طراحی ، ساخت و بازرسی از اجزای دیگ بخار است. پیروی از این استانداردها ، ایمنی و قابلیت اطمینان عملیات دیگ بخار را تضمین می کند.

عدم رعایت الزامات نظارتی می تواند منجر به عواقب قانونی و افزایش خطر تصادفات شود. برای پرسنل تعمیر و نگهداری ضروری است که در مورد کدهای قابل اجرا آگاهی داشته باشند و تمام رویه ها و بازرسی ها را به طور کامل مستند کنند.

ملاحظات اقتصادی در جایگزینی لوله دیگ بخار

تصمیم به جایگزینی لوله های دیگ بخار شامل ملاحظات اقتصادی قابل توجهی است. عواملی مانند هزینه مواد ، کار ، خرابی و از بین رفتن احتمالی تولید باید ارزیابی شود. انجام تجزیه و تحلیل هزینه و فایده می تواند در تعیین اقتصادی ترین رویکرد اقتصادی کمک کند.

سرمایه گذاری در مواد با کیفیت بالاتر ممکن است هزینه اولیه بالاتری داشته باشد اما به دلیل کاهش نگهداری و عمر خدمات طولانی مدت می تواند منجر به صرفه جویی در طولانی مدت شود. علاوه بر این ، برنامه ریزی تعویض در طی قطع برنامه ریزی شده می تواند تأثیر تولید و درآمد را به حداقل برساند.

پایان

جایگزینی لوله های دیگ بخار یک فرآیند پیچیده است که نیاز به برنامه ریزی دقیق ، اجرای ماهر و پیروی از استانداردهای ایمنی و کیفیت دارد. درک مکانیسم های خرابی ، انتخاب مواد مناسب و استفاده از بهترین شیوه ها در نصب برای جایگزینی موفقیت آمیز بسیار مهم است لوله های دیگ بخار . نگهداری و نظارت منظم می تواند از خرابی جلوگیری کرده و عمر عملیاتی سیستم های دیگ بخار را گسترش دهد و به کارآیی کلی و سودآوری عملیات صنعتی کمک کند.

ترکیب جدیدترین پیشرفت های تکنولوژیکی و پیروی از انطباق نظارتی اطمینان حاصل کنید که سیستم های دیگ بخار با خیال راحت و مؤثر کار می کنند. با سرمایه گذاری در استراتژی های مناسب برای نگهداری و جایگزینی ، سازمان ها می توانند خطرات را کاهش داده و به برتری عملیاتی پایدار دست یابند.