В настоящей статье я решил рассмотреть устройство паропроводов острого пара, проектный ресурс работы которых, как правило, составляет 100 тысяч часов вместо возможных 500 тысяч часов.
Из статьи «Ресурс и надежность теплосилового оборудования ТЭС», опыта работников группы металлов ВТИ и из других источников видно, что гибы (отводы) и сварные соединения паропроводов ОП часто имеют повреждающиеся элементы. Отсюда можно констатировать, что замена гибов прямыми трубами и избавление труб и сварных соединений паропроводов от осевых распорных нагрузок может резко повысить надежность паропроводов и расчетный ресурс их эксплуатации. Обеспечить такие условия может предлагаемая индустриальная конструкция со стяжным несущим каркасом.
Помимо того, из тех же источников известно, что ни один из многозатратных существующих способов продления расчетного ресурса эксплуатации паропроводов ОП кардинально не решает проблему. Для внедрения предлагаемой конструкции необходимо освоить промышленный выпуск осевых самоуплотняющихся сальниковых компенсаторов высокого и сверхвысокого давления.
В новой конструкции неудлиняющийся стяжной несущий каркас неподвижно соединен фиксаторами с внутренними трубами в начале и в конце паропровода ОП. Каркас во взаимодействии с фиксаторами упорно- и опорно-дистанционирующими опорами воспринимает на себя осевые распорные, компенсационные и весовые нагрузки паропровода. Принцип устройства паропровода ОП в стяжном несущем каркасе изображен на рис. 1 [1], [2], [3].
Относительно самоуплотняющихся компенсаторов: по результатам испытаний опытных образцов, проведённых на Новочеркасской ГРЭС совместно с НПО ЦКТИ, установлено, что в узле самоуплотнения происходит сухое трение скольжения с графитовой смазкой, выделяемой на молекулярном уровне из графлекса. Примечательно, что с увеличением уплотняемого давления коэффициент трения скольжения графлекса по стали уменьшается. При применении самоуплотнения в осевом сальниковом компенсаторе с поджимной грундбуксой Г-образного сечения обеспечивается поджатие сальниковой набивки к уплотняемой поверхности подвижного патрубка компенсатора с давлением выше уплотняемого. В результате обеспечивается высокая наработка на отказ компенсатора и снижается расчетная толщина стенки компенсатора. Принцип устройства компенсатора показан на чертеже рис. 2 [4].
Для освоения предлагаемой конструкции паропроводов ОП необходимо проведение НИОКР соответствующими институтами или лабораториями заводов-изготовителей в рамках реализации ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы». Заказчиком-координатором программы является Министерство образования и науки Российской Федерации, в том числе и по направлению «Энергетика и энергосбережение».
Проведенные сравнительные технико-экономические расчеты для предлагаемой конструкции паропроводов ОП показывают, что их применение позволяет:
резко увеличить надежность и расчетный ресурс эксплуатации со 100 до 500 тысяч часов без вскрытия теплоизоляции;
крепить конструкцию в пространстве на жестких опорах и подвесках;
снизить до 30% расчетную толщину стенки паропровода, увеличить коэффициент прямолинейности, уменьшить гидравлическое сопротивление и общую металлоемкость;
снизить стоимость изготовления и монтажа;
замер «ползучести» металла труб различных плавок проводить на контрольном участке без снятия изоляции [5], [6].
ВЫВОД
Экономически целесообразно применять предлагаемую конструкцию теплопроводов в стяжном несущем каркасе не только для вновь проектируемых паропроводов ОП, но и при продлении ресурса эксплуатации действующих.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Лысков В. В., Зленко В. Ф., Резинских В. Ф. Ресурс и надежность теплосилового оборудования ТЭС. - Энергетик.
2. Рудоминов Б.В., Ремжин Ю. Н. Проектирование трубопроводов электростанций. - Л.: Энергия, 1970.
3. Никитина И. К. Справочник по трубопроводам тепловых электростанций. - М.: Энергоиздат, 1983.
4. Гуревич Д. Ф. Расчет и конструирование трубопроводной арматуры. - М., 2008.
5. РД 34.17. 421-92. Общие требования к проведению контроля металла теплосилового оборудования.
6. Зыков А. К. и др. Справочник по объектам котлонадзора. - М.: «Энергия», 1974.
