Руководящий документ РД 24.031.121-91 Методические указания. Оснащение паровых стационарных котлов устройствами для отбора проб пара и воды.

Руководящий документ РД 24.031.121-91 Методические указания. Оснащение паровых стационарных котлов устройствами для отбора проб пара и воды.

РД 24.031.121-91

Группа E21

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Оснащение паровых стационарных котлов устройствами

для отбора проб пара и воды

ОКСТУ 3101

Дата введения 1992-07-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН ТК 244 "Оборудование энергетическое стационарное". Подкомитетом 1 "Котлы паровые (установки котельные) стационарные".

2. РАЗРАБОТЧИКИ. Ю.Л.Сорокин (руководитель темы), И.А.Кокошкин (руководитель темы), Ю.И.Харзеев, Т.Н.Двоенько, Е.С.Гаврикова.

3. ВНЕСЕН Секретариатом ТК 244 "Оборудование энергетическое стационарное".

4. УТВЕРЖДЕН ТК 244 "Оборудование энергетическое стационарное". Председатель ТК 244 Л.П.Сафонов.

5. ВЗАМЕН ОСТ 108.030.04-80.

6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ


Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта, подпункта, перечисления, приложения
ГОСТ 1050-88	1.6, 2.13
ГОСТ 5632-72	1.6, 2.13
ГОСТ 9941-81	2.12
ГОСТ 14162-79	2.12
ГОСТ 20072-74	2.13
ОСТ 108.030.113-77	1.6
ТУ 14-3-460-75	1.6, 2.12, 2.13
ТУ 14-3-796-79	1.6, 2.12

Настоящие методические указания (МУ) предусматривают оснащение устройствами для отбора проб пара и воды, предназначенными для эксплуатационного (штатного) контроля за водно-химическим режимом барабанных котлов с естественной циркуляцией высокого, среднего и низкого давлений, прямоточных котлов, высоконапорных котлов, котлов-утилизаторов, водогрейных и энерготехнологических котлов, изготавливаемых для нужд народного хозяйства и для поставки на экспорт. Устройства для отбора проб пара и воды и 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.

МУ являются рекомендуемыми к применению на предприятиях отрасли, занимающихся изготовлением указанного оборудования, а также на ТЭС и в промышленных котельных.

1. ТИПЫ И КОНСТРУКЦИЯ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ПАРА И ВОДЫ

И УКАЗАНИЕ ПО ИХ УСТАНОВКЕ

1.1. Типы устройств для отбора проб штатного контроля и места их установки приведены в табл.1. Конструкции устройств приведены на черт.1-5.

Таблица 1


Наимено- вание устройства	Отбираемая проба	Место установки			Требования к установке			Примечание
		Котлы НД и СД		Котлы ВД и СКД	Котлы НД и СД	Котлы ВД и СКД
	Питательная вода	Трубопровод питательной воды вблизи котла			Наличие прямого вертикального* участка трубопровода длиной не менее до места установки и не менее после него			При наличии двух питательных линий отбор производится из любой линии
Зонд трубчатый (черт.1)		Трубопроводы питательной воды после II ступени экономайзера, кроме СКД
	Конденсат впрыска	-	Трубопровод перед узлом впрыска		-	Наличие прямого вертикального участка трубопровода длиной не менее до места установки и не менее после него		На котлах с впрыском питательной воды отбор не предусмат- ривается
	Котловая вода I ступени испарения	Опускная труба I ступени испарения (одна из средних по длине барабана)			Наличие прямого участка на нижней части опускной трубы с учетом размещения оборудования на пробоотборной линии и уклона ее по ходу пробы. Длина прямого участка до места установки и после него			-
	Котловая вода котлов без ступенчатого испарения	Опускная труба						При отсутствии линии выравнивания солевой кратности на котлах со ступенчатым испарением отбор производится с двух сторон котла
	Котловая вода II ступени испарения - при двухсту- пенчатом 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 до места установки и после него			При наличии линии выравнивания отбор производится с одной стороны
	Котловая вода III ступени испарения - при трехсту- пенчатом испарении	Опускная труба III ступени испарения
Зонд устьевой (черт.2, 3)	Насыщенный пар котлов с пароперегре- вателем	Средняя по длине барабана пароотводящая труба			Устанавливается в устье паропроводящей трубы таким образом, чтобы входное сечение наконечника располагалось по касательной к внутренней поверхности барабана			Зонд в паро- отводящем штуцере барабана устанав- ливается по черт.2, в трубе - по черт.3
Зонд щелевой со смеси- телем (черт.4)	Насыщенный пар котлов без пароперегре- вателя	Горизонтальный или нисходящий вертикальный участок паропровода	-		В горизонтальном паропроводе зонд устанавливается только вертикально с отводом пробы вниз		-	Смеситель не устанав- ливается, если зонд ставится на расстоянии за подкладным кольцом или за измерительной диафрагмой
					Перед смесителем должен быть прямой участок трубопровода длиной не менее
	Перегретый пар	Общий паропровод			-		-	При наличии двух паропроводов и более отбор производится из любого паропровода
Зонд односос- ковый (черт.5)	Пар после пром- перегрева	-	На линии подачи вторичного пара на турбину вблизи котла		-		-	Отбор предусмат- ривается только для котлов СКД
	Среда перед встроенной задвижкой (ВЗ)	-	На подводящем трубопроводе к встроенному сепаратору (ВС)		-		-	-

_______________

* При отсутствии вертикальных участков допускается установка на горизонтальных или наклонных участках.

Примечания. 1. НД - низкое давление; СД - среднее давление; ВД - высокое давление; СКД - сверхкритическое давление.

2. Для котлов НД и СД допускается установка приварного штуцера на линии продувки. Штуцер приваривается до узла регулирования продувки заподлицо с внутренней поверхностью трубы.

Зонд трубчатый

Размеры для справок

1 - труба 10х2 мм; 2 - втулка

Черт.1

Зонд устьевой

Размеры для справок

1 - штуцер; 2 - полоса 2х20; 3 - втулка; 4 - наконечник; 5 - труба 10х2 мм; 6 - труба 10х2 мм,

мм

Черт.2

Зонд устьевой

Размеры для справок

1 - корпус; 2 - полоса 2х20 мм; 3 - втулка; 4 - наконечник; 5 - труба 10х2 мм; 6 - труба 10x2 мм,

мм

Черт.3

Щелевой зонд со смесителем


Размеры зонда	Определение размера	Размеры зонда	Определение размера
	Задается		0,25
	Рассчитывается (см. приложение)		0,25
			0,5
			10-20
	2 5 (см. приложение)		10
	(0,1 0,15)		(0,5 0,75)
	1,5		1,1

1 - труба; 2 - втулка

Черт.4

Зонд однососковый

мм



10-16	146	175
20-25	155	184
28-36	166	195
40-50	180	209
60-65	191	220
75-85	215	244

Размеры для справок

1 - втулка; 1 - труба; 3 - наконечник; 4 - пробка

Черт.5

1.2. Типы устройств для отбора проб экспериментального контроля рекомендуется устанавливать на трубопроводах в местах, указанных в табл.2. Конструкции устройств для экспериментального химического контроля приведены на черт.6-7.

Таблица 2


Наимено- вание устройства	Отбираемая проба	Место установки		Требования к установке		Примечание
		Котлы НД и СД	Котлы ВД и СКД	Котлы НД и СД	Котлы ВД и СКД
Зонд трубчатый (черт.1)	Котловая вода II ступени испарения при трехсту- пенчатом 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 до места установки		При отсутствии линии перекрещивания на котлах со ступенчатым испарением отбор производится с двух сторон котла
Зонд устьевой (черт.2, 3)	Насыщенный пар из торцов барабана при односту- пенчатом испарении	В устье крайних пароотводящих труб		Входное сечение наконечника располагается по касательной к внутренней поверхности барабана		-
Зонд со смесителем - трубой Вентури (черт.6)	Насыщенный пар из внутри- барабанного солевого отсека при трехсту- пенчатом испарении	-	Паро- отводящие трубы	-	Должна быть обеспечена соосность наконечника зонда и трубы и наконечник должен быть повернут навстречу потоку	-
Зонд односос- ковый (черт.5)	Пар до пром- перегрева	-	На линии возврата пара на промпере- греватель в непосредст- венной близости к котлу	-		При наличии двух и более линий допускается отбор пробы из любой линии
Зонд щелевой (черт.7)	Насыщенный пар из выносных циклонов II и III ступени испарения	Пароотводящая труба циклона или над пароприемным потолком циклона	Над паро- приемным потолком циклона	Наличие прямого участка трубопровода длиной не менее 10 до места установки и не менее 5 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.

Зонд со смесителем - трубой Вентури

мм


				Присоединяемая труба

159		188,5	290	159	15
	Рассчитывается	175,5	275	133	13
133		175,5			10
108		163	215	108	9

Размеры для справок

1 - смесительное устройство; 2 - пробоотборное устройство

- скорость пара в трубе

- скорость потока в суженном сечении

Черт.6

Зонд щелевой для отбора проб насыщенного

пара из выносных циклонов

Размеры для справок

1 - труба 22х3 мм; 2 - штуцер; 3 - щелевая насадка; 4 - донышко; 5 - заглушка

Черт.7

1.3. Вопрос об установке устройств для экспериментального контроля водного режима на головных образцах котлов ВД и СКД решает проектная и наладочная организации совместно с заказчиком на стадии проектирования.

1.4. Скорость среды для зонда трубчатого и однососкового (черт.1, 5) строго не регламентируется, т.к. они предназначены для отбора проб из однородной среды.

1.5. Скорость среды во входном отверстии зонда устьевого и щелевого со смесителем (черт.2, 3, 4), рекомендуемых для отбора пробы насыщенного пара при 100% нагрузке котла должна быть такой же, как и в трубопроводе или штуцере на выходе из барабана.

Методика расчета щелевого зонда (черт.4) и экспериментального зонда с трубой Вентури (черт.6) приведена в приложении.

1.6. Зонды всех видов должны быть направлены строго навстречу потоку. Положение зонда в собранном устройстве для отбора проб фиксируется риской на штуцере. Также насечкой фиксируется диаметр зонда.

1.7. Устройства для отбора проб пара и воды изготавливают из материалов, предусмотренных "Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов", утвержденными Госгортехнадзором СССР, "Правилами устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды", утвержденными Госгортехнадзором СССР:

труба 10х2 мм (черт.1-6) - из стали марки 12Х18Н12Т по ТУ 14-3-460-75 или ТУ 14-3-796-79;

втулка (черт.1-4, 7), заглушка (черт.7) - из стали марки 20 по ОСТ 108.030.113-77;

втулка (черт.5, 6) - из стали марки 12Х1МФ по ОСТ 108.030.113-77;

наконечник (черт.2, 3, 5), пробка (черт.5), донышко (черт.7), труба 22х3 мм (черт.7) - из стали марки 12Х18H10T по ГОСТ 5632-72;

штуцер (черт.2) - из стали марки 20 по ТУ 14-3-460-25 или стали 12X18H10T по ГОСТ 5632-72;

полоса (черт.2) - из стали марки 20 по ГОСТ 1050-88 или 12X18H10T по ГОСТ 5632-72;

корпус (черт.3) - из стали марки 20 по ТУ 14-3-460-75;

щелевая насадка (черт.7) - из стали марки 12Х18Н9Т по ГОСТ 5632-72.

2. ОБОРУДОВАНИЕ ПРОБООТБОРНЫХ ЛИНИЙ

2.1. Пробоотборные линии выполняются из труб размером 10х2 мм. Допускается для котловой воды применение труб размером 16х2,5 мм.

2.2. На пробоотборной линии после устройства для отбора пробы последовательно располагаются:

два запорных вентиля

;

холодильник;

дроссельный игольчатый вентиль

для котлов низкого и среднего давлений и

для котлов с давлением более 10 МПa. Допускается применение вентилей

2.3. Запорные вентили выбираются по параметрам среды (давлению и температуре), поступающей в линии отбора пробы. Первые запорные вентили устанавливаются сразу после устройства для отбора пробы, вторые вентили группируются в удобном для обслуживания месте, которое выбирается с учетом расположения холодильников и водного щита. Допускается установка этих двух запорных вентилей у пробоотборного устройства в случае удобного подхода к нему.

2.4. Холодильники проб пара и воды применяются змеевиковые двухточечные. Конструкция холодильников приведена на черт.8.

Холодильник двухточечный

Размеры для справок

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

Черт.8

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

МПа (255 кгс/см

С на одну нитку в количестве 25 кг/ч. При необходимости увеличения расхода пробы или более глубокого ее охлаждения отбор пробы для определения удельной электропроводности, рН и других показателей, рекомендуется установка последовательно двух холодильников.

2.6. Для охлаждения пробы используется охлаждающая вода с расчетной температурой не более +25 °С. Содержание взвешенных веществ в охлаждающей воде не более 5 мг/кг, карбонатная жесткость не более 3,0 мг-экв/кг, сухой остаток не более 1000 мг/кг.

Допускается использование воды при больших концентрациях указанных веществ, однако при этом должна быть предусмотрена возможность проведения периодической реагентной очистки поверхностей холодильника.

2.7. Монтаж пробоотборных линий разделяется на следующие этапы:

этап 1 - установка устройства для отбора проб и одного запорного вентиля;

этап 2 - присоединение трубопровода к запорным вентилям, холодильникам, водному щиту и регулирующей арматуры.

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.

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.

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.

Гидравлические испытания змеевиков следует производить после приварки их к донышку при давлении согласно табл.3.

Таблица 3


Котлы на давление пара, МПа (кгс/см )	Гидравлическое давление в змеевике, MПа (кгс/см )
25,5 (255)	32,0 (320)
14,0 (140)	17,5 (175)
10,0 (100)	12,5 (125)
4,0 (40)	5,0 (50)

2.10. Пробоотборные линии выводятся на водный щит. Конструкция водного щита приведена на черт.9.

Щит водный

Размеры для справок

1 - отборник; 2 - труба 10х2х120 мм; 3 - корыто; 4 - муфта; 5 - козырек; 6 - ручка; 7 - завертка; 8 - лист; 9 - труба дренажная; 10 - щит перфорированный; 11 - труба 32х4х900 мм

Черт.9

2.11. Водный щит для котлов с давлением не более 10 МПа (100 кгс/см

) устанавливается вблизи фронта котла в удобном месте для эксплуатации и поддержания щита в чистоте.

Щит приспособлен к раздельному сбросу воды, которая может использоваться в схеме станции или котельной (конденсат, питательная вода), и загрязненной воды. Для котлов с давлением 14,0 МПа (140 кгс/см

) и прямоточных котлов СКД водные щиты размещаются в специальных изолированных помещениях-боксах.

При установке щит крепится к стене или к металлоконструкциям котла.

2.12. Трубопроводы и змеевики холодильников всех отборов проб пара и воды для котлов выполняются из стали марки 08X18H10T по ТУ 14-3-197-89 и 12Х18H12T по ТУ 14-3-460-75. Допускается применение труб из стали 12Х18Н12Т и 12X18H10T по ТУ 14-3-796-79, ГОСТ 9941-81, ГОСТ 14162-79. Трубопроводы и змеевики холодильников отборов проб котловой воды котлов с давлением до 2,4 МПа (24 кгс/см

) включительно для штатного химического контроля допускается выполнять из стали марки 20 по ТУ 14-3-460-75.

2.13. Вентили запорные и регулирующие для всех отборов проб применяются из стали марки 12Х18H12T по ГОСТ 5632-72. Допускается применение вентилей

15нж46бк из стали 14X17H2 по ГОСТ 5632-72. Вентили регулирующие и запорные могут применяться из стали марки 20 в случаях, если трубопроводы и змеевики холодильников выполнены из стали марки 20 по ТУ 14-3-460-75.

Примечание: до начала серийного выпуска вентилей

временно допустимо применение вентилей

из стали 12Х1МФ по ГОСТ 20072-74 и стали 20 по ГОСТ 1050-88. При этом в местах присоединения их к пробоотборной трубе устанавливаются переходники.

3. СХЕМЫ ОТБОРА ПРОБ ПАРА И ВОДЫ

3.1. Схемы отбора проб пара и воды предназначены для химического контроля водного режима при эксплуатации котлов и представлены на черт.10-21. Обозначение точек отбора на них см. табл.4.