การวิเคราะห์สาเหตุการรั่วไหลของฮีตเตอร์แรงดันสูงและมาตรการป้องกัน

ระบบทำความร้อนแรงดันสูงเป็นหนึ่งในระบบความร้อนหลักของหน่วยพลังงานความร้อน เป็นเวลานาน เนื่องจากเหตุผลต่างๆ เช่น การออกแบบ การผลิต การติดตั้ง และการใช้งาน การรั่วไหลของฮีตเตอร์จึงเกิดขึ้นบ่อยครั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฮีตเตอร์แรงดันสูงของยูนิตขนาดใหญ่ จำนวนความล้มเหลวและการหยุดทำงานที่เกิดจากการรั่วไหลในระบบฮีตเตอร์แรงดันสูงคิดเป็นกว่าร้อยละ 60 ของจำนวนความล้มเหลวและการปิดระบบทั้งหมดของฮีตเตอร์แรงดันสูง กลายเป็นปัจจัยที่สองที่ส่งผลต่อค่าสัมประสิทธิ์ความพร้อมใช้งานเทียบเท่าของยูนิตขนาดใหญ่เป็นอันดับสอง เฉพาะการระเบิดของท่อหม้อน้ำเท่านั้น สิ่งนี้ไม่เพียงส่งผลกระทบต่อการทำงานที่เสถียรและเต็มรูปแบบของหน่วยขนาดใหญ่ แต่ยังลดประสิทธิภาพเชิงความร้อนของหน่วยทั้งหมดเนื่องจากอุณหภูมิของน้ำป้อนลดลง ส่งผลต่อประสิทธิภาพปกติของหน่วยขนาดใหญ่ที่มีประสิทธิภาพสูงและการบริโภคต่ำ ด้วยการเสริมศักยภาพภายในให้ลึกยิ่งขึ้นและงานเพิ่มประสิทธิภาพในโรงไฟฟ้า จึงเป็นหนึ่งในภารกิจเร่งด่วนที่เราเผชิญอยู่ในปัจจุบัน เพื่อตรวจหารอยรั่วในระบบทำความร้อนแรงดันสูงให้เร็วที่สุดระหว่างการเดินเครื่อง ดำเนินมาตรการโดยเร็วที่สุด ลด การสูญเสียความผิดพลาดในระดับเล็กน้อย และปรับปรุงผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจของวัฏจักรโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั้งหมด
การวิเคราะห์สาเหตุการรั่วไหลของฮีตเตอร์แรงดันสูง
1.1 ภาวะช็อกจากความร้อนมากเกินไประหว่างการเริ่มต้นและปิดฮีตเตอร์แรงดันสูง บางหน่วยอาจถูกเทอร์มอลช็อกมากขึ้นในระหว่างขั้นตอนการสตาร์ทแต่ละครั้ง เนื่องจากฮีตเตอร์แรงดันสูงไม่สามารถเริ่มการทำงานแบบสุ่มได้ ส่งผลให้ไดอะแฟรมของห้องเก็บน้ำฮีตเตอร์รั่ว ตามข้อบังคับ วาล์วไฟฟ้าทางเข้าไอน้ำของเครื่องทำความร้อนแรงดันสูงควรเปิดและปิดเป็นระยะๆ แต่ในการใช้งานจริง วาล์วไฟฟ้าไม่มีฟังก์ชันนี้ เมื่อเครื่องทำความร้อนแรงดันสูงทำงานและตัดการเชื่อมต่อ การเปิดและปิดวาล์วไฟฟ้าจะเสร็จสิ้นในระยะเวลาอันสั้น เนื่องจากการสตาร์ทและหยุดเครื่องบ่อยครั้ง อัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิระหว่างการสตาร์ทและหยุดจะเกินค่าที่อนุญาต ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในอุณหภูมิของท่อภายในและแผ่นท่อของเครื่องทำความร้อนแรงดันสูง ส่งผลให้ ความเครียดจากความร้อนสลับกันจำนวนหนึ่ง ภายใต้ความเครียดนี้ ท่อจะเสียหายจากการล้าและเสียหายได้
1.2 ระดับน้ำทิ้งของเครื่องทำความร้อนแรงดันสูงไม่คงที่ เมื่อเครื่องทำความร้อนแรงดันสูงทำงาน สัญญาณการวัดความร้อนของระดับน้ำระบายไม่ตรงกับระดับน้ำจริง นั่นคือ ระดับน้ำจริงอยู่ในช่วงที่กำหนด แต่สัญญาณระดับน้ำที่วัดได้สะท้อนสูงหรือต่ำ ทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า "ระดับน้ำเท็จ" เมื่อสัญญาณสูงเกินไป วาล์วไฟฟ้าระบายน้ำฉุกเฉินจะเปิดโดยอัตโนมัติ ทำให้ฮีตเตอร์แรงดันสูงทำงานที่ระดับน้ำต่ำหรือไม่มีเลย เมื่อการตอบสนองต่ำ วาล์วไฟฟ้าท่อระบายน้ำฉุกเฉินจะปิดโดยอัตโนมัติ และระดับน้ำทิ้งจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น ทำให้เกิดการดำเนินการป้องกันระดับน้ำที่สูง วาล์วไฟฟ้าเดรนน้ำทิ้งฉุกเฉินจะเปิดขึ้นอีกครั้ง และแม้กระทั่งทำให้ฮีตเตอร์แรงดันสูงตัดการทำงานเนื่องจากสัญญาณการวัดระดับน้ำทำงานผิดพลาด ไม่ว่าระดับน้ำที่วัดได้จะสะท้อนถึงระดับสูงหรือต่ำ จะทำให้เกิดการเปิดและปิดวาล์วไฟฟ้าระบายน้ำฉุกเฉินบ่อยครั้ง ทำให้เกิดการสึกกร่อน การสั่นสะเทือน และความร้อนสูงเกินไปของชุดท่อ จึงเร่งระดับความเสียหายต่อท่อ จากการสังเกตพบว่าการแตกหักของท่อฮีตเตอร์แรงดันสูงตรงตำแหน่งต่อกับแผ่นท่อ
1.3 วาล์วควบคุมการระบายน้ำฉุกเฉินของฮีตเตอร์แรงดันสูงไม่แน่น เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของการทำงานที่ปลอดภัย เครื่องทำความร้อนแรงดันสูงได้ติดตั้งระบบระบายน้ำฉุกเฉิน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากวาล์วควบคุมการระบายน้ำในประเทศมีคุณภาพต่ำ จึงไม่สามารถรักษาการรั่วไหลภายในของน้ำที่ระบายได้ในระดับหนึ่ง ส่งผลให้ท่อมีการสั่นสะเทือนจากการกัดกร่อนของไอน้ำและน้ำเป็นเวลานาน และแผ่นท่อมีความร้อนสูงเกินไป
1.4 เมื่อวาล์วทางเข้าแรงดันสูงไม่แน่นและฮีตเตอร์แรงดันสูงถูกตัดการเชื่อมต่อ เนื่องจากวาล์วทางเข้าหลวม ไอน้ำร้อนบางส่วนยังคงรั่วไหลเข้ามา ทำให้ท่อร้อนเกินไปและลดความแข็งแรง

1.5 ท่อชำรุดและแตกทำให้บริเวณโดยรอบเสียหาย ปลายท่อที่ชำรุดและหักในเครื่องทำความร้อนแรงดันสูงอยู่ในสภาพอิสระ แกว่งไปมาอย่างอิสระภายใต้แรงกระแทกของกระแสลมความเร็วสูง เสียดสีและกระทบท่อรอบๆ ท่อแตกอย่างต่อเนื่อง ขยายการรั่วของท่อโดยรอบ
1.6 ปัจจัยหลักที่ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนในฮีตเตอร์แรงดันสูงคือการไหลของไอน้ำนอกท่อฮีตเตอร์ การสึกกร่อนด้านข้างหรือตามยาว และไหลผ่านมัดท่อ เครื่องทำความร้อนแรงดันสูงบางรุ่นไม่มีอุปกรณ์ระบายน้ำออก และเมื่อเปิดใช้งาน อากาศจะไม่สามารถระบายออกได้ ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนของน้ำและการสั่นสะเทือนระหว่างการทำความร้อนด้วยแรงดันสูง มีหลายกรณีของการรั่วไหลของฮีตเตอร์และความเสียหายที่เกิดจากการสั่นสะเทือนในโรงไฟฟ้าในประเทศ
1.7 การรั่วไหลของท่อป้อนน้ำของฮีตเตอร์แรงดันสูง น้ำป้อนแรงดันสูงพุ่งออกมาด้วยความเร็วสูงที่จุดรั่วของท่อ ทำให้ท่อโดยรอบเสียหาย
เมื่อปิดเครื่องทำความร้อนแรงดันสูงโดยไม่มีมาตรการป้องกันการกัดกร่อนเป็นเวลานานกว่าสองสัปดาห์ ควรป้องกันฝั่งน้ำด้วยน้ำปราศจากออกซิเจน (30mg/gn2h2 บวก 10mg/gnh3) หรือน้ำป้อนเครื่องทำความร้อนแรงดันสูงควรระบายออกให้หมด ; ด้านไอน้ำต้องใช้น้ำที่ปราศจากอากาศซึ่งมีไฮดราซีน 300 มก./กก.__ และแอมโมเนีย 10 มก./กก. ที่มีค่า pH=10 หรืออีกทางหนึ่ง ภายใต้สภาวะที่อบอุ่น ควรทำให้แห้งด้วยลมแห้งเพื่อรักษาความชื้นสัมพัทธ์ให้ต่ำกว่า 40 เปอร์เซ็นต์ เพื่อป้องกันการกัดกร่อนอย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม เครื่องทำความร้อนแรงดันสูงบางรุ่นยังไม่ได้ใช้มาตรการป้องกันการกัดกร่อนใดๆ ตั้งแต่เริ่มใช้งาน ดังนั้นท่อจึงได้รับการกัดกร่อนในระดับหนึ่ง
1.9 คุณภาพการผลิตต่ำ เมื่อออกแบบและผลิตอุปกรณ์ฮีตเตอร์แรงดันสูง การออกแบบแผ่นท่อจะบางเกินไป ทำให้เกิดการเสียรูป การเชื่อมที่ไม่ดีและรอยต่อการขยายตัวระหว่างแผ่นท่อและท่อสามารถทำให้เกิดการรั่วไหลของท่อระหว่างการทำงานได้
2. การตรวจสอบและวินิจฉัยการรั่วไหลในระบบท่อของเครื่องทำน้ำร้อนแรงดันสูง ระหว่างการทำงานของเครื่องทำความร้อนแรงดันสูง หากพบว่าความแตกต่างของขั้วจ่ายน้ำเพิ่มขึ้นในขณะที่พารามิเตอร์ไอน้ำและอุณหภูมิของน้ำเข้าทั้งหมดเป็นปกติ อุณหภูมิการจ่ายน้ำของเครื่องทำความร้อนแรงดันสูงลดลง จำเป็นต้องตรวจสอบการสูญเสียแรงดันที่ด้านจ่ายน้ำของเครื่องทำความร้อนแรงดันสูง (ความแตกต่างของแรงดันน้ำเข้าและทางออก) หากความแตกต่างของความดันระหว่างทางเข้าและทางออกของน้ำป้อนของฮีตเตอร์แรงดันสูงลดลง แสดงว่ามีการลัดวงจรระหว่างด้านเข้าและทางออกของฮีตเตอร์แรงดันสูง ซึ่งหมายความว่ามีการรั่วไหล หากพารามิเตอร์การสกัดโดยทั่วไปเป็นปกติในระหว่างการทำงานของเครื่องทำความร้อนแรงดันสูง และหากพบว่าระดับน้ำระบายเพิ่มขึ้น ควรตรวจสอบการเปิดวาล์วควบคุมการระบายน้ำทันที หากช่องเปิดมากกว่าวาล์วควบคุมท่อระบายน้ำปกติที่สอดคล้องกันของเครื่องอย่างมีนัยสำคัญ หรือหากการเปิดวาล์วควบคุมท่อระบายน้ำยังคงไม่เปลี่ยนแปลงแต่ระดับน้ำทิ้งเพิ่มขึ้นอย่างมาก แสดงว่ามีปรากฏการณ์การรั่วไหลในระบบแรงดันสูง คือมีการลัดวงจรทางด้านไอน้ำ ณ จุดนี้ อุณหภูมิการระบายน้ำและความแตกต่างของความดันระหว่างทางเข้าและทางออกของน้ำป้อนลดลงเป็นองศาที่ต่างกัน ในกรณีก่อนหน้านี้ ระดับน้ำทิ้งของเครื่องทำความร้อนแรงดันสูงเพิ่มขึ้นเล็กน้อย ในกรณีหลังนี้ วาล์วควบคุมการระบายน้ำอาจติดขัด หากระหว่างการทำงานของเครื่องทำความร้อนแรงดันสูงพบว่าแรงดันด้านไอน้ำและระดับน้ำทิ้งเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ การเปิดวาล์วควบคุมการระบายน้ำเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และความแตกต่างของแรงดันระหว่างทางเข้าและทางออกของน้ำป้อน ท่อระบายน้ำ อุณหภูมิและอุณหภูมิของน้ำป้อนออกลดลงอย่างมาก แสดงว่ามีการรั่วไหลจำนวนมากในระบบท่อฮีตเตอร์แรงดันสูงในขณะนี้ ควรหยุดเครื่องทำความร้อนแรงดันสูงทันทีเพื่อป้องกันความเสียหายต่อกระบอกสูบเครื่องทำความร้อนแรงดันสูงและอุบัติเหตุร้ายแรงของน้ำไหลเข้าของกังหัน

3. มาตรการป้องกันการรั่วไหลของฮีตเตอร์แรงดันสูง
3.1 ปรับปรุงคุณภาพการผลิตเครื่องทำความร้อนแรงดันสูงและเสริมสร้างการวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีการประกอบและการเชื่อมของเครื่องทำความร้อนแรงดันสูง ปรับปรุงคุณภาพของกระบวนการเชื่อมเพื่อการบำรุงรักษาและนำวิธีการปิดผนึกที่ปลอดภัยมาใช้ นั่นคือ การปิดผนึกท่อที่อยู่ติดกันทั้งหมดของท่อที่รั่ว
3.2 ให้ความสนใจกับการลดช็อกจากความร้อนและความเครียดจากความร้อนของเครื่องทำความร้อนแรงดันสูงระหว่างการเริ่มต้นและปิดเครื่อง เมื่อเครื่องทำความร้อนแรงดันสูงเริ่มทำงาน ควรให้ด้านน้ำทำงานก่อน แล้วจึงเปิดด้านไอน้ำ และความเร็วในการเปิดวาล์วด้วยตนเองของไอน้ำเข้าควรช้าเพื่อลดอัตราการเพิ่มขึ้น อัตราอุณหภูมิระหว่างการปิดเครื่องควรอยู่ที่ 1.5~2 องศาต่อนาที ซึ่งเป็นมาตรการหลักในการป้องกันการรั่วไหลของฮีตเตอร์แรงดันสูง
3.3 ติดตั้งชุดอุปกรณ์ควบคุมระดับของเหลวแบบควบคุมการไหลแบบสองเฟสของของเหลวไอน้ำ เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือและความแม่นยำของการวัดระดับน้ำ และหลีกเลี่ยงการป้องกันการทำงานผิดพลาดที่เกิดจาก "ระดับน้ำเท็จ"
3.4 ตรวจสอบความแน่นของวาล์วทางเข้าไอน้ำแบบแมนนวลและวาล์วไฟฟ้าเดรนฉุกเฉินของเครื่องทำความร้อนแรงดันสูง เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ท่อร้อนเกินไป การสึกกร่อนของไอน้ำ และการสั่นสะเทือน
3.5 เสริมสร้างการวิจัยกลไกความเสียหายจากการสั่นสะเทือนของฮีตเตอร์และพัฒนาฮีตเตอร์ต้านการสั่นสะเทือนขนาดใหญ่
3.6 เสริมสร้างการจัดการด้านการปฏิบัติงาน แก้ไขปัญหาที่พบทันที และหลีกเลี่ยงไม่ให้สถานการณ์บานปลาย บุคลากรที่เกี่ยวข้องของโรงไฟฟ้าควรเสริมสร้างการจัดการ "การปล่อย การทำงาน การหยด และการรั่วไหล" ของโรงไฟฟ้า และกำจัดมันร่วมกับโครงการบำรุงรักษาหลักและรอง
สรุป: ในบรรดาสาเหตุที่อัตราการลงทุนต่ำของเครื่องทำความร้อนแรงดันสูง การรั่วไหลของเครื่องทำความร้อนแรงดันสูงมีสัดส่วนที่มาก และการรั่วไหลของฮีตเตอร์แรงดันสูงมีสาเหตุมาจากหลายปัจจัย นอกจากคุณภาพการผลิตแล้ว สาเหตุหลักคืออัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของฮีตเตอร์แรงดันสูงระหว่างการทำงานเกินค่าที่อนุญาต ส่งผลให้เกิดความเครียดจากความร้อนมากเกินไป ปัจจัยเหล่านี้ยังเป็นอุปสรรคต่อการทำงานปกติของเครื่องทำความร้อนแรงดันสูง และจำกัดการอนุรักษ์พลังงานและการลดการใช้พลังงาน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องปรับปรุงคุณภาพการผลิต เพิ่มความแข็งแกร่งในการบำรุงรักษาและการจัดการการดำเนินงาน ให้ความสนใจกับการลดความเครียดจากความร้อนของเครื่องทำความร้อนแรงดันสูงระหว่างการเริ่มต้นและปิดเครื่อง และตรวจสอบให้แน่ใจว่าอัตราการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเป็นไปตามข้อบังคับเมื่อนำไปใช้งาน ในเวลาเดียวกัน จำเป็นต้องตรวจสอบความถูกต้องของการวัดระดับน้ำร้อน ปรับปรุงระดับการทำงานและการบำรุงรักษาคุณภาพของกระบวนการเชื่อม ตรวจสอบให้แน่ใจว่าวาล์วไฟฟ้าเข้าของไอน้ำร้อนแรงดันสูงและวาล์วระบายน้ำฉุกเฉินมีความรัดกุม เพื่อป้องกัน การรั่วไหลของฮีตเตอร์แรงดันสูงและปรับปรุงอัตราการทำงานของฮีตเตอร์แรงดันสูง