2.2. Плотность конденсаторов.

Повреждения трубок конденсатора и пропуски в вальцовочных соединениях трубок ведут к проникновению сырой охлаждающей воды в паровое пространство конденсатора, где она, примешиваясь к конденсату, идущему на питание котлов, вызывает недопустимое ухудшение его качества.

Согласно ПТЭ качество конденсата турбин должно отвечать исключительно высоким нормам. Обеспечить высокое качество конденсата конденсаторы могут только при условии сохранения в процессе длительной эксплуатации высокой водяной плотности. Особенно важное значение гидравлическая плотность конденсаторов имеет для котлов электростанций высоких и сверхвысоких параметров пара; в этих установках недопустимы присосы циркуляционной воды в конденсаторах, составляющие даже сотые доли процента по отношению к расходу конденсата; например, для турбин К-150-130 присос пресной воды не должен превышать 3—5 л/ч.

Возможность появления не плотности при наличии многочисленных соединений трубок с трубными досками, а также в сварных швах никогда не исключена, поэтому следует путем систематического контроля за качеством конденсата (химический анализ конденсата на жесткость, щелочность, окисляемость или измерения проводимости конденсата) своевременно определять протечки циркуляционной воды.

Определение мест присоса охлаждающей воды в конденсатор производится различными способами. Одним из наиболее распространенных способов является гидравлическая опрессовка, которая производится путем заполнения парового пространства конденсатора конденсатом после остановки турбины и спуска воды из водяных камер. Заливка конденсатом производится до патрубка, соединяющего конденсатор с турбиной, а при наличии контроля до нижнего уровня лопаток последней ступени ЦНД. Повреждения трубок и течи вальцовочных соединений трубок определяются по струйкам и каплям, стекающим по трубным доскам.

Заливка конденсата в паровое пространство конденсатора до его горловины создает избыточное давление, которое составляет только 10—20% от рабочего, поэтому такая опрессовка позволяет определить лишь места сравнительно больших не плотностей; особенно это относится к верхней части трубных досок, где давление воды совсем небольшое, вследствие чего могут остаться не выявленными значительные не плотности.

Лучших результатов можно достичь, если создать над залитым в паровое пространство конденсатом дополнительное давление до 1 ат путем подвода сжатого воздуха от компрессора. Создание такого давления затрудняется необходимостью заглушить отверстия вестовых труб (при их наличии), уплотнить хомутами с резиновыми прокладками выходы вала из концевых лабиринтов, жестко закрепить от подъема атмосферный клапан и т.д. Такая опрессовка требует значительных затрат времени и труда и может дать вполне удовлетворительные результаты при совмещении ее с описываемой ниже гидравлической опрессовкой горячей водой и осушением трубных досок.

Для большей эффективности определения мест не плотностей гидравлическую опрессовку следует производить заливкой в паровое пространство горячего конденсата с температурой около 70° С, что исключает «потение» и ускоряет осушку трубных досок; более горячая вода может привести к расстройству вальцовочных соединений трубок, а более холодная вода не позволит произвести осушку трубных досок.

После заполнения парового пространства горячей водой и открытия люков водяных камер конденсатора ускорение процесса осушки трубных досок производится путем их обдувки сжатым воздухом из нескольких гибких шлангов диаметром не менее 19 мм. Обдувка производится, начиная с верхних трубок вниз одной трубной доски до полного ее осушения и с расчетом, чтобы выдуваемая из трубок вода вытекала у другой трубной доски, а не смачивала уже осушенные места данной трубной доски.

При сухой трубной доске легко обнаруживаемая не плотность вальцовочного соединения трубки устраняется подвальцовкой. Если обнаружена течь не из-под вальцовочного соединения, а из самой трубки, такая трубка глушится с данной стороны деревянной пробкой.

По окончании сушки и уплотнения одной трубной доски аналогичная сушка и уплотнение производятся на противоположной трубной доске. При течи воды из трубки, ранее заглушенной с одного конца, необходимо эту дефектную трубку полностью и надежно заглушить с обеих сторон деревянными пробками, имеющими конусность около 10°, или стальными пробками, имеющими конусность около 5°. Стальные пробки хорошо раздают трубки и могут применяться и при невозможности устранить течь подвальцовкой; однако из-за трудностей удаления стальных пробок при смене трубок применение их нежелательно.

Для заглушки поврежденной трубки с обоих концов деревянными пробками последние следует делать из бука, так как после смачивания такая пробка сидит плотно и не может самопроизвольно выскочить во время работы.

При тщательном выполнении способ гидравлической опрессовки с помощью горячего конденсата, особенно при одновременном создании добавочного давления сжатым воздухом и осушении трубных досок, дает хорошие результаты по определению и устранению даже незначительных не плотностей; поэтому при наличии возможности остановки турбины на время, позволяющее полностью осушить трубные доски (6—8 ч) и особенно при достаточно длительных остановках турбины на ремонт, следует применять этот способ выявления не плотностей трубок конденсаторов.

Современные двух поточные конденсаторы при небольшой не плотности дают возможность производить опрессовку каждой половины конденсатора на ходу при сниженной нагрузке; однако такая опрессовка требует длительных поисков не плотностей по отклонению пламени свечи и не позволяет обнаружить небольшие, а тем более капиллярные не плотности, как это требуется на установках с сверхвысокими и сверхкритическими параметрами пара; этим способом обнаруживаются обычно присосы порядка 80—100 л/ч и только при особо тщательном проведении могут быть обнаружены присосы не менее 40—50 л/ч; кроме того, способ поиска не плотностей открытым пламенем на турбоустановках с генераторами, имеющими водородное охлаждение, пожароопасен, поэтому вообще должен быть исключен полностью.

Для повышения чувствительности опрессовки и отыскания даже весьма малых не плотностей применяется так называемый люминесцентный способ контроля плотности конденсаторов. Этот эффективный способ основан на добавлении к воде, заливаемой для опрессовки в паровое пространство конденсатора, водного раствора вещества—люминофора, обладающего свойством свечения под действием невидимых для глаза ультрафиолетовых лучей.

В условиях электростанций в качестве источника ультрафиолетовых лучей применяется полевой люминесцентный светоскоп типа «Полюс» (завод «Геологоразведка», Ленинград) или ультрафиолетовый излучатель конструкции Свердловэнерго, который может быть изготовлен силами электростанции.

Медленное передвижение такого излучателя на расстоянии 150—200 мм вдоль поверхности трубной доски конденсатора, залитого водным раствором люминофора (см. ниже), дает возможность при затемненной водяной камере отыскивать даже самые малые не плотности по их яркому желто-зеленому свечению.

В качестве люминофоров применяются флуоресцеин или уранин, которые представляют собой мелкий порошок темно-красного цвета. Для приготовления водного раствора необходимое весовое количество люминофора определяется из расчета 7—12 г на 1м3 воды, заливаемой в паровое пространство конденсатора. Водный раствор люминофора предварительно готовится в металлическом баке емкостью 100—150 л. Готовый уранин сначала растворяется в 15—20 л воды, а затем уже бак полностью дополняется водой. При изготовлении водного раствора из флуоресцеина, учитывая его плохую растворимость в воде, сначала в 15—20 л воды растворяется концентрированный раствор едкого натра в количестве, равном подсчитанному весу флуоресцеина, а затем в этот раствор добавляется флуоресцеин и после полного перемешивания бак заполняется водой.

Для обеспечения хорошего перемешивания приготовленный водный раствор люминофора должен заливаться из бака в паровое пространство конденсатора одновременно с подачей туда воды для опрессовки. Хорошего перемешивания можно достичь также после заполнения парового пространства конденсатора водой, спуска в нее всего приготовленного концентрированного раствора люминофора и включения на 15—20 мин конденсатного насоса по схеме циркуляции конденсата через холодильники пароструйного эжектора.

При наличии больших не плотностей следует перед заливкой водного раствора люминофора в паровое пространство конденсатора произвести обычную, описанную выше гидравлическую опрессовку конденсатора путем заливки в него воды до горловины.

Водный раствор люминофора легко смывается с металлических поверхностей, не вызывает их коррозии и не ядовит. Однако производить после окончания опрессовки спуск водного раствора люминофора из конденсатора в замкнутую циркуляционную систему охлаждения (градирни, брызгальные бассейны) не следует; это может затруднить повторное использование люминесцентного способа опрессовки конденсатора, так как даже незначительные концентрации люминофора в воде будут давать свечение на трубных досках при облучении их ультрафиолетовыми лучами.