보일러 튜브는 발전에서 화학적 가공에 이르기까지 산업 전반의 열 에너지 시스템의 중추입니다. 최적으로 기능 할 때 이러한 튜브는 원활한 열 전달과 지속적인 효율을 보장합니다. 그러나 보일러 시스템에서 가장 일반적이고 비용이 많이 드는 고장 중 하나는 보일러 튜브 누출 입니다 . 이해하는 보일러 튜브 누출의 원인을 것은 유지 보수 엔지니어뿐만 아니라 다운 타임을 줄이고 운영 수명을 향상시키기위한 플랜트 운영자에게도 필수적입니다.
보일러 튜브 는 압력 하에서 고온 물이나 증기를 운반하도록 설계된 고강도 파이프입니다. 이 튜브는 일반적으로 두 가지 유형으로 분류됩니다 물 튜브 보일러 와 화재 튜브 보일러의 . 물 튜브 보일러에서는 튜브 내부의 물이 흐르고 뜨거운 가스는 외부로 순환합니다. 대조적으로, 소방관 보일러는 외부의 튜브와 물 내부에 뜨거운 가스가 흐릅니다.
누출을 통한 이러한 튜브의 실패는 치명적인 셧다운, 열 효율 상실, 최악의 시나리오에서 폭발로 이어질 수 있습니다. 그렇다면이 누출을 정확히 유발하는 것은 무엇입니까?
다음은 보일러 튜브 누출 뒤에있는 가장 일반적인 원인입니다. 이러한 각 문제는 운영 스트레스 요인의 복잡한 상호 작용, 물질 저하 및 환경 적 요인으로 인해 발생합니다.
부식은 아마도 가장 널리 퍼진 원인 일 것입니다 보일러 튜브 고장. 금속 표면과 산소, 물 또는 기타 부식제 사이의 화학 반응으로 인해 발생합니다. 부식 유형은 다음을 포함합니다.
산소 피팅 : 사료 공급 물에 용존 산소로 인한 국소 및 심각한 부식.
산 공격 : 종종 부적절한 pH 수준 또는 응축수 오염으로 인한 것입니다.
Chelant 부식 : 수처리에서 킬레이트 제의 과용 또는 부적절한 혼합에 의해 유발됩니다.
부식은 점차 튜브 벽을 얇게하여 압력으로 파열되기 쉽습니다. 이 과정은 종종 누출이 형성 될 때까지 느리고 감지되지 않습니다.
침식은 일반적으로 부유 한 입자를 운반하는 고속 증기 또는 물이 튜브의 내부 표면에 영향을 줄 때 발생합니다. 시간이 지남에 따라이 반복 된 기계적 작용은 재료를 마모시켜 핀홀이나 균열을 만듭니다.
일반적인 시나리오는 다음과 같습니다.
부적절한 증기 분리기
부적절하게 정렬 된 노즐
응축수가 열악한 높은 유량
가장 큰 영향을받는 지역은 일반적으로 팔꿈치, 구부러진 또는 흐름 중단이있는 영역입니다. 침식과 부식의 조합 인 침식 부식은 훨씬 더 위험하고 공격적입니다.
보일러 튜브는 극한 온도와 압력에서 작동합니다. 온도 제어 또는 물 순환이 부적절하면 국소 과열이 발생할 수 있습니다. 과열 튜브는 야금 강도의 상실로 인해 부드러워지고 결국 파열됩니다.
또한, 열 피로 (튜브의 주기적 팽창 및 수축)는 특히 용접 조인트 및 굽힘에서 시간이 지남에 따라 형성되는 균열을 유발합니다. 자주 시작/종료 사이클 이이 상태를 악화시킵니다.
보일러 디자이너는 일반적으로 보호 수단을 포함하지만 스케일 빌드 업 또는 흐름 폐쇄와 같은 작동 랩은 핫스팟과 트리거 누출을 유발할 수 있습니다.
칼슘 및 마그네슘과 같은 공급 물에 용해 된 미네랄이 내부 표면에 침전 될 때 스케일이 형성됩니다. 보일러 튜브 . 이것은 단열 층으로 작용하여 열 전달을 방해합니다.
결과는 다음과 같습니다.
현지화 된 과열
튜브 부기
열 응력
또한, 스케일은 내부 튜브 직경을 감소시켜 속도를 증가시켜 침식을 촉진합니다. 적절한 물 화학 및 정기적 인 블로우 다운 일정을 유지하는 것이이를 피하려면 중요합니다.
보일러 시스템은 인접한 기계로 인한 내부 압력에서 외부 진동에 이르기까지 상당한 기계적 힘을받습니다. 튜브 행거 또는 배플과의 접촉으로 인한 부적절한 튜브 지지대 또는 마모는 진동 피로 또는 덴트를 초래할 수 있습니다.
이러한 유형의 누출은 시간이 지남에 따라 손상이 축적되어 시스템의 접근성이 적은 영역에서 발생하기 때문에 종종 교활합니다. 누출이 중요하거나 검사가 수행 될 때만 분명해집니다.
다음은 주요 원인과 그 특성에 대한 빠른 분해입니다.
| 원인 | 메커니즘 | 징후/증상 | 예방 조치 |
|---|---|---|---|
| 부식 | 전기 화학 반응 | 피팅, 녹, 얇아지기 | 수처리, 탈염, 산소 소거 |
| 부식 | 고속 유체 충격 | 국소화 된 가늘고 흐름 경로 손상 | 흐름 제어, 여과, 배플 무결성 |
| 과열 | 열전달이 열악하고 흐름이 제한됩니다 | 부풀어 오르기, 크래킹, 변색 | 하강, 모니터링, 흐름 균형 |
| 열 피로 | 가열/냉각주기 반복 | 용접 또는 구부러진 균열 | 더 부드러운 신생 기업, 스트레스 해소 재료 |
| 스케일/예금 | 미네랄의 침전 | 절연층, 고온 지점 | 연수, 정기적 인 블로우 다운 |
| 진동/스트레스 | 기계적 공명 또는 파이프 움직임 | 균열, 금속 피로 근처 | 적절한 튜브 지지대 및 약화 장치 |
조기 탐지는 손상을 최소화하는 데 중요합니다. 다음 방법은 업계에서 널리 사용됩니다.
음향 모니터링 : 누출 소리는 뚜렷하고 초음파 마이크를 사용하여 감지 할 수 있습니다.
열 이미징 : 누출로 인한 핫스팟은 적외선 카메라를 통해 식별 할 수 있습니다.
압력 강하 분석 : 시스템의 갑작스런 압력 딥은 튜브 고장을 나타낼 수 있습니다.
육안 검사 : 예정된 셧다운 검사는 여전히 잠재적 인 문제를 찾는 가장 신뢰할 수있는 방법 중 하나입니다.
이러한 방법을 결합한 통합 누출 감지 시스템은 종종 최상의 결과를 얻습니다.
A : 적절한 유지 보수 및 최적의 운영 조건으로 보일러 튜브는 10 년에서 30 년까지 지속될 수 있습니다. 그러나 물 화학이나 열 남용이 좋지 않으면 수명이 크게 단축 될 수 있습니다.
A : 용접 또는 클램핑 방법을 사용하여 경미한 누출을 패치 할 수 있지만 구조적 무결성 및 안전 준수에는 교체가 종종 필요합니다.
A : 사용량에 따라 다르지만 일반적으로 고압 시스템의 경우 6 ~ 12 개월마다마다. 노화 또는 고위험 장비에는 더 빈번한 점검이 필요할 수 있습니다.
A : 항상 그런 것은 아닙니다. 작은 누출은 처음에는 눈에 띄지 않을 수 있지만 결국 악화되어 강제 정전 또는 안전하지 않은 조건으로 이어질 수 있습니다.
이해하는 보일러 튜브 누출의 원인을 것은 값 비싼 고장을 방지하기위한 첫 번째 단계입니다. 부식, 침식, 과열, 스케일링 및 기계적 스트레스는 일반적인 범인이지만 실제 도전은 적시에 탐지 및 사전 유지 유지에 있습니다.
고품질 수처리, 정기 검사 및 직원 교육에 대한 투자는 보일러 시스템의 수명을 크게 연장 할 수 있습니다. 오늘 작은 누출은 내일 큰 폐쇄로 이어질 수 있습니다. 예방은 더 똑똑한 것이 아니라 훨씬 더 경제적입니다.
