Které kotle explodují?

Technická encyklopedie byla vydávána v letech 1927-1934. nakladatelství “Joint Stock Society Soviet Encyclopedia” (Moskva), které se později stalo Státním slovníkem a nakladatelstvím encyklopedie “Sovětská encyklopedie”. Šéfredaktorem publikace je L. K. Martens. Zahrnuje 26 svazků, asi 6 tisíc článků, asi 5 tisíc in-článkových ilustrací. Technická encyklopedie je jedinou referenční knihou svého druhu v tak velkém objemu vydanou v SSSR.

I přes téměř sto let od data vydání mnoho materiálů stále neztratilo svůj význam. Zveme vás, abyste se s touto jedinečnou publikací seznámili.

VÝBUCHY PARNÍCH KOTLŮ – destrukce stěn kotle, což má za následek okamžité vyrovnání tlaku uvnitř kotle a atmosférického tlaku a voda ohřátá v kotli se také okamžitě změní do stavu páry a její obrovská potenciální energie je přeměněn na kinetickou energii. Statistiky o explozích parních kotlů v různých zemích ukazují, že asi 60 % takových výbuchů vzniká kvůli špatné údržbě a čištění. V roce 1925 a 1926 jsou v Německu výbuchy parních kotlů z důvodů rozděleny takto: z konstrukčních, materiálových a instalačních chyb – 24%, z úniku vody v kotli – 39%, z koroze a přehřívání stěn – 23 % az různých jiných důvodů – 14 %. Údaje o explozích parních kotlů ve Francii v letech 1880 až 1900 zveřejněné v Annales des Mines také potvrzují, že největší počet výbuchů je způsoben špatnou údržbou kotlů. Tedy např. za období 1895-1900. Výbuchy parních kotlů byly rozděleny podle těchto důvodů: z konstrukčních a instalačních závad – 14%, z nevyhovující údržby a čištění – 55%, z nízké hladiny vody – 6%, z přetlaku – 5% a z různých dalších důvodů – 20 %.

Síla výbuchu a destrukce, kterou způsobí, závisí na velikosti vodního prostoru kotle a teplotě ohřívané vody. Nejtěžší následky mají proto výbuchy parních kotlů s velkým vodním prostorem (například válcových kotlů).

V dnešní době, i přes použití vyšších tlaků, k výbuchům parních kotlů dochází méně často a jsou ve svých důsledcích méně nebezpečné než dříve, což lze vysvětlit tím, že téměř ve všech zemích byly zveřejněny předpisy a předpisy, které upravují stavbu nových kotlů a dohled během provozu; zlepšení konstrukcí kotlů, kvality kotlového materiálu (obr. 1) a způsobů jeho zpracování; stále se zvyšující používání vodotrubných kotlů (tedy kotlů produktivnějších, ale s relativně malým vodním prostorem); zdokonalené metody studia příčin samotných výbuchů a v neposlední řadě zvýšení kvalifikace topičů.

Příčiny výbuchů parních kotlů. Tyto důvody lze shrnout do dvou kategorií: 1) důvody, které hasič nemůže ovlivnit – konstrukční a montážní vady, nevyhovující opravy kotle (špatné nýtování, svařování atd.) a nízká pevnost materiálu; 2) důvody v závislosti na topič – špatný stav kotle a jeho armatur, zvýšení tlaku nad povolenou úroveň, pokles hladiny vody, což může vést k ohřevu stěn kotle.

1. Nevýhody designu a materiálů. K řadě výbuchů, ke kterým došlo v poslední době, došlo v důsledku nebezpečných pnutí materiálu kotle při ohřevu v důsledku špatných spojů, zbytečného zahušťování materiálu, zahřívání částí parního prostoru ve styku s vysokoteplotními plyny, špatnou cirkulací vody a dalšími konstrukční vady kotle V důsledku nerovnoměrného ohřevu stěn kotle se tyto deformují a prohýbají a okraje dna jsou zvláště silně deformovány. Stejnou hrozbu z hlediska výbuchů představují dna, která mají iracionální konvexnost, stejně jako plochá dna, u kterých je hrana ohnuta do pravého úhlu. Mezi konstrukční nedostatky by také mělo patřit: nepřesné lícování plechů, nešikovné nýtování plechů a řada dalších vad. Většina těchto defektů se obvykle projevuje ve formě vyboulení a prasklin (obr. 2, 3 a 4).

Přečtěte si více

Jaké typy digestoří existují?

V tomto případě d.b. zahájila důkladnou rekonstrukci k odstranění těchto příčin. Nesprávné provedení dna musí být nahrazeno jinými v souladu s nejnovějšími normami.

Jedním z nejlepších opatření, jak zabránit výbuchům parních kotlů, je použití kvalitního materiálu při jejich stavbě nebo opravě a správné zpracování tohoto materiálu. Při nesprávném zpracování vznikají v plechech škodlivá zbytková pnutí, která mohou při náhodném výskytu jiných vad (např. přehřátí nebo koroze materiálu) vést k výbuchu kotle. Přeměna železné konstrukce kotle na hrubozrnnou vlivem přepětí a následný ohřev na 600-700° je na Obr. 5.

2. Nadměrný tlakPokud se nejedná o důsledek nedopatření ze strany hasiče, může k němu dojít nesprávným zatížením pojistného ventilu nebo jeho nedostatečnými rozměry.

3. Nedostatek vody v kotli se může stát Ch. arr. kvůli špatnému stavu nebo nesprávné funkci zařízení pro indikaci a napájení vody. Nedostatek vody v kotlích s ohništěmi je obzvláště nebezpečný, protože přehřátí topenišť vede k jejich zborcení a možné destrukci (obr. 6).

Pokud je v kotli zjištěn nedostatek vody, je nutné okamžitě odstranit oheň z topeniště a izolovat kotel uzavřením parních a napájecích ventilů. Teprve po zjištění nedostatků a jejich odstranění můžete začít plnit kotel vodou.

4. Koroze stěn kotle Existují vnitřní a vnější. a) Vnitřní koroze jsou výsledkem oxidace působením kyselin nebo vzduchu. V napájecí vodě jsou často rozpuštěny hořčíkové, vápenaté a sodné chloridové soli, které se rozkládají při relativně nízké teplotě a tvoří kyselinu chlorovodíkovou, která rychle koroduje stěny kotle. Velmi nebezpečné jsou také síranové soli železa, hliníku a hořčíku; destruktivní účinek prvních dvou solí je patrný zejména při tvorbě vodního kamene na určitých místech kotle, neboť v takových místech dochází vlivem akumulace tepla k rozkladu těchto solí a vzniku volné kyseliny sírové, která koroduje stěny kotle (obr. 7).

Škodlivý účinek takové napájecí vody je obvykle detekován netěsnostmi na okrajích plechů a v blízkosti nýtů. Vzduch rozpuštěný ve vodě může korodovat stěnu kotle až k prasknutí, pokud je napětí kovu nad mezí pružnosti (obr. 8).

Nedávno profesor Parr (USA) na základě řady studií předložil tzv. alkalickou hypotézu, konkrétně týkající se destrukce nýtových spojů vlivem alkálií. Podle této hypotézy alkálie přítomné v napájecí vodě, zejména louh sodný, pronikají do švů nýtů, pod hlavy nýtů atd. a tam se koncentrují; současně, pokud jsou v materiálu napětí, která překračují jeho mez průtažnosti, alkálie činí kov křehkým a tím v něm způsobují destrukci; Praskliny, které se v tomto případě vytvoří, obvykle jdou od jednoho otvoru nýtu k druhému, ale nikdy nepřesahují šev nýtu.

Předpokladem pro tuto hypotézu jsou tedy dvě podmínky: silná koncentrace alkálií v nýtových švech a nadměrné namáhání materiálu. První předpoklad, který předpokládá, že všechny nýtované spoje jsou volné (jinak by do nich nemohla proniknout napájecí voda), je německá škola vedená profesorem Baumannem dodnes zpochybňována; druhý předpoklad nenaráží na námitky, protože profesor Bauman také zjistil, že napětí ve švech kotle někdy překračují mez kluzu materiálu. Aby se zabránilo všem těmto typům koroze, napájecí voda se před vstupem do kotle neutralizuje vhodným čištěním nebo se usazeniny a vodní kámen rychle odstraní. Vnitřní koroze může být způsobena také použitím kondenzační vody obsahující mazací olej. Usazeniny tuku na stěnách kotle, zabraňující prostupu tepla do vodního prostoru, způsobují přehřívání materiálu a tvorbu kyselin. Kotel lokomotivy, který explodoval v důsledku vnitřní koroze, je znázorněn na Obr. 9.

Přečtěte si více

Jaké jsou nejlepší psí boudy?

b) Vnější koroze se získávají vlivem kyslíku působícího v přítomnosti vlhkosti na vnějším povrchu kotle. Jednou z častějších příčin vnější koroze je nevyhovující nýtování nebo špatné hození. Výsledná netěsnost je detekována při hydraulické zkoušce kotle. Nejspolehlivějším měřítkem může být. nýtování několika nýtů. Jinou formu vnější koroze pozorujeme u lokomotivních a vertikálních kotlů s vnitřním topeništěm, a to v jejich spodní části, v kontaktu s roštem, kde přítomnost popela, nenasytně pohlcujícího vlhkost, způsobuje oxidaci stěn (obr. 10). ).

Protiopatření: systematické čištění spodního povrchu stěn kotle a včasné odstraňování popela. Dále může docházet ke korozi, pokud kotel spočívá přímo na zdivu, protože voda prosakující skrz něj může způsobit rezivění stěn kotle. Proto jsou kotle podepřeny na litinových nosnících nebo železných kolejnicích, případně je zdivo postaveno na cement. Nýtované švy pokryté podšívkou mohou představovat zvláštní nebezpečí, protože brání kontrole. Vnější korozi způsobuje i nevhodná konstrukce a špatné seřízení armatur, zejména ventilů, což může vést k nebezpečným netěsnostem. Konečně příčinou koroze mohou být plyny oxidu siřičitého (oxid siřičitý, sírany atd.) uvolňované palivem a způsobující rychlou destrukci nýtových spojů (obr. 11). Protiopatření: přechod na jiné palivo a tmelení nebo opětovné nýtování vadných švů.

5. Stupnice zabraňuje prostupu tepla do vodního prostoru a vede k úplnému zničení jednotlivých částí kotle, čímž vzniká nebezpečí výbuchu (obr. 12).

Jedním z racionálnějších opatření, jak zabránit tvorbě vodního kamene, je čištění napájecí vody před jejím vstupem do kotle. Toto čištění lze provádět mechanicky nebo chemicky. Mechanická metoda spočívá v zachycení nečistot ve speciální nádobě a ty, které jsou těžší než voda, se přímo ukládají; ty, které jsou lehčí než voda, jsou zadržovány ve filtru naplněném vrstvou štěrku nebo koksu (filtr typu Reisert). Chemické čištění vyrábí se ve speciálních zařízeních (například systémy Dervo), kde se napájecí voda v závislosti na složení upravuje různými činidly: vápno – pro vysrážení vápníku, poté soda a nověji permutit (křemičitan hlinitý) – pro přeměnu nerozpustné kyseliny sírové soli vápna na síran sodný, který je vysoce rozpustný ve vodě. Potřeba čištění napájecí vody závisí na kotlovém systému, povaze jeho provozu a stupni jeho navýšení. U kotlů s velkým vodním prostorem lze čištění napájecí vody považovat za nutné, pokud její tvrdost přesahuje 12 německých stupňů (1 německý stupeň tvrdosti odpovídá obsahu 1 г CaO ve 100 litrech vody). U těch typů kotlů, ve kterých je odstraňování vodního kamene obtížné, se důrazně doporučuje čištění vody již na 6-7 německých stupňů. Dalším velmi racionálním, ale nákladným způsobem čištění vody je její odpařování a ukládání vzniklé páry do výparníků. Tento způsob našel v poslední době uplatnění kromě lodních kotlů také pro stacionární parní instalace, zejména v přítomnosti parních turbín. Vzhledem k tomu, že v druhém případě lze kondenzát použít k napájení kotle, je nutné čistit pouze přibližně 5-15 % z celkového množství napájecí vody. Mezi další opatření k zamezení tvorby vodního kamene patří systematické proplachování kotle a nakonec cirkulační zařízení, které zajišťuje sedimentaci na určených místech.

Přečtěte si více

Je potřeba plot na hrob?

6. Zeslabení materiálu po dlouhém provozu kotle. Po delším provozu materiál kotle degeneruje. Přestože otázka stárnutí (únavy) kotlového materiálu ještě není definitivně vyřešena, není pochyb o tom, že postupem času ztrácí své původní vlastnosti a především potřebnou viskozitu. Navíc se časem tloušťka plechů v důsledku rezivění zmenšuje a dochází k defektům v nýtových spojích, například k jejich zeslabení atd.

Opatření pro boj s výbuchy parních kotlů. Tato opatření lze rozdělit do dvou kategorií: 1) opatření při provozu kotle – včasné odstranění zjištěných závad, které jsou často prekurzory výbuchu (tato opatření byla indikována při zvažování jednotlivých příčin výbuchů parních kotlů); 2) legislativní opatření: a) normy upravující konstrukci parních kotlů ve vztahu k: kvalitě materiálu, výzkumu materiálu a způsobům jeho zpracování; b) závazné předpisy a pravidla pro dozor nad parními kotli.

) Normy upravující konstrukci parních kotlů. Použití vysokých tlaků u kotlů, dosahujících až 50-100 atm, a vysokých teplot přehřívání páry, dosahujících 400°, si vyžádalo nutnost revidovat v některých zemích již existující normy pro konstrukci parních kotlů a vydat nové v r. jejich místo. Že. Würzburské a hamburské normy, které existovaly v Německu, vydané v posledních letech minulého a prvních let tohoto století, byly nahrazeny novými normami, které vstoupily v platnost 12. října 1926. Podle nových norem se materiály používané pro konstrukce parních kotlů musí být prověřena odborníky, kteří vydávají příslušné certifikáty. Kromě pevnosti v tahu a povoleného prodloužení pro různé materiály používané při konstrukci kotlů nové normy stanovují, což je zvláště důležité, minimální limity pro poloměry stran dna, protože nepravidelný tvar dna byl často příčinou výbuchy. Stejné normy byly publikovány v roce 1924 v USA. Nové americké normy rozlišují mezi požárními a bočními deskami. Kromě toho předepisují pro kotlové plechy v závislosti na jakosti maximální obsah uhlíku, manganu, fosforu a síry, což německé normy neuvádějí. Tyto normy stanoví minimální limity pro pevnost v tahu a prodloužení pro boční stěny, protipožární plechy a další materiály. Obecně jsou tyto normy z velké části založeny na empirických vzorcích, na rozdíl od německých norem založených na Ch. arr. založené na vypočítaných datech a je produktem mnoha let výzkumu.

b) Závazné předpisy a pravidla pro dozor nad parními kotli. Téměř všechny země vydaly předpisy upravující dozor nad parními kotli. Tento dozor provádějí v různých zemích přímo státní orgány nebo soukromé společnosti zastupující sdružení vlastníků kotlů, které jsou při svém jednání povinny řídit se pravidly existujícími pro tento účel. Tato pravidla stanoví technické přezkoušení parních kotlů ve stanovených lhůtách. Pravidelné revize kotle by tedy měly být podle potrubních předpisů SSSR běžně prováděny v následujících obdobích: vnější kontrola – 25x ročně, vnitřní kontrola – XNUMXx za tři roky, hydraulické zkoušky spojené s vnitřní kontrolou – XNUMXx za šest let. U kotlů starších XNUMX let je v předpisech potrubí stanovena kontrola materiálu při příští opravě kotle.

Přečtěte si více

Jaké typy fotoknih existují?