12.2. Отыскание воздушных неплотностей в вакуумной системе

12.2.1. Неплотности, вызывающие повышенные присосы воздуха, могут возникать в разных местах вакуумной системы, в том числе:

- во фланцевых и сварных соединениях турбины, конденсатора и других элементов турбоустановки, включая горизонтальные разъемы ЦНД, присоединения к ЦНД паровых ресиверов и линий для отбора пара, регенеративную систему, перепускные патрубки, вакуумные паровые, дренажные, конденсатные и воздушные трубопроводы и насосы и др.;

- в креплениях крышек смотровых и ремонтных люков, атмосферных предохранительных клапанов мембранного типа (при отсутствии достаточного слоя уплотняющей воды);

- в линиях отбора проб, соединительных (импульсных) линиях к измерительным приборам и регуляторам, креплениях гильз, уплотнениях водоуказательных стекол или в самих стеклах при их растрескивании или поломке;

- в лабиринтовых уплотнениях ЦНД главной турбины при увеличении в них зазоров или понижении давления пара в магистрали, из которой поступает пар в уплотнения, а также в концевых уплотнениях приводных турбин питательных насосов и систем охлаждения роторов электродвигателей питательных электронасосов (при сбросе уплотняющего и охлаждающего конденсата через гидрозатвор в конденсатор);

- в линзовых компенсаторах при образовании в них трещин и в стенках горловин и корпусов конденсатора при растрескивании их в местах ввода горячих дренажей без устройств защитных рубашек.

Если в вакуумных линиях применена обычная не вакуумная) запорная и регулировочная арматура, она во многих случаях оказывается наиболее частым источником повышенных присосов воздуха, главным образом через неплотные сальники штоков. В таких случаях арматуру следует заменить на бессальниковую с сильфонным уплотнением штоков или имеющую гидравлическое уплотнение сальников (рис. 12.1 и 12.2). В более крупной арматуре обычного исполнения гидравлические уплотнения сальников могут быть выполнены в мастерских электростанций.

Рис. 12.1. Бессальниковый вентиль:

1 - корпус; 2 – седло; 3 - уплотняющая резиновая подкладка; 4 - сильфон; 5 - шток; 6 – крышка

Присосы через запорные органы могут также вызываться неплотным их закрытием из-за износа запирающих поверхностей или попадания в зазор между ними окалины, грата или других твердых частиц.

Если при отыскании неплотностей обнаруживаются течи через фланцевые соединения и подтягивание болтов не устраняет их, следует сменить прокладки, а в случае необходимости обварить фланцы. При капиллярных трещинах в сварных швах неплотность можно устранить, зачистив шов и окрасив его два-три раза масляной краской при разрежении в системе, чтобы краска засасывалась в капиллярные трещины.

12.2.2. Отыскание воздушных неплотностей в вакуумной системе при остановленном турбоагрегате может производиться путем опрессовки ее водой или сжатым воздухом.

При гидравлической опрессовке паровое пространство конденсатора или другие участки системы заполняются конденсатом, но поскольку при этом трудно обнаружить воздушные неплотности, над уровнем воды создается с помощью сжатого воздуха от компрессора давление, превосходящее барометрическое, или применяется опрессовки только сжатым воздухом. При опрессовке водой под давлением или сжатым воздухом следует руководствоваться указаниями, приведенными в пп. 11.5.1 и 11.5.3.

Вследствие большой разветвленности вакуумных систем мощных турбоагрегатов отыскание воздушных неплотностей путем опрессовки оказывается весьма трудоемким (опрессовывать приходится отдельные участки системы) и требующим значительного времени. К тому же такой способ не позволяет проверить возможные источники присосов воздуха, недоступные для визуального осмотра, недостаточно чувствителен и может применяться лишь при холодном, а не рабочем состоянии установки, например по окончании капитального ремонта турбины.

Более чувствительны и допускают применение их на ходу турбины методы отыскания воздушных неплотностей с помощью галогенных или гелиевых (масс-спектрометрических) течеискателей. Они позволяют во многих случаях при работающей турбине устранять повышенные присосы воздуха, обнаруженные при текущем эксплуатационном контроле за работой конденсационной установки.

Рис. 12.2. Реконструкция сальника задвижки:

а - запрессовка стального стакана в крышку задвижки; б - приварка чугунного стакана к крышке; 1 - грундбукса сальника; 2 - сальниковая набивка; 3 - стальной стакан; 4 - резиновые кольца толщиной 10 мм; 5 - фонарь гидроуплотнения; 6 - подвод конденсата на гидроуплотнение давлением 5-6 кгс/см² (0,5-0,6 МПа); 7 - крышка задвижки с корпусом сальника; 8 - резиновое кольцо; 9 - стальное уплотнительное кольцо; 10 - клинкеты; 11 - резиновая прокладка фланцевого соединения крышки; 12 - шток задвижки; 13 - чугунный стакан

12.2.3. Галогенный течеискатель состоит из двух блоков: щупа, в котором расположен датчик, и измерительного блока, в котором сигнал датчика после его усиления поступает на указывающий стрелочный прибор и звуковое сигнальное устройство.

Чувствительным элементом датчика является диод, в котором анодом служит платиновая спираль (эмиттер), разогреваемая электрическим током до температуры 800-900 °C. При контакте раскаленной платиновой спирали с паром или газом, содержащим галоген (фреон, четыреххлористый углерод или др.), она резко увеличивает эмиссию положительных ионов, поступающих на катод, что используется для получения сигнала. Датчик может быть вмонтирован или в выносной (атмосферный) щуп или же в щуп, встроенный в находящуюся под разрежением трубу, по которой отсасывается из конденсатора паровоздушная смесь или производится отбор смеси, поступающей в воздушный насос.

Для обнаружения течей в вакуумной системе турбоагрегата проверяемые па плотность места (фланцевые или сварные соединения, сальники арматуры и др.) обдуваются паром или газом, содержащим галоген. Обычно в качестве индикатора используются пары фреона, поступающие через шланг с наконечником (соплом) из переносного баллона с жидким фреоном. При наличии в обдуваемом месте неплотности фреон проникает внутрь системы и удаляется из нее вместе с паровоздушной смесью, отсасываемой из конденсатора воздушным насосом. Обычно отбираемая проба паровоздушной смеси сперва охлаждается в поверхностном теплообменнике для уменьшенное содержания в ней водяного пара, а затем поступает в датчик, где омывает эмиттер. При наличии в пробе галогена в измерительном контуре возникает всплеск ионного тока, обнаруживаемый по показанию стрелочного прибора и звуковому сигналу.

При отыскании воздушных неплотностей в вакуумных системах турбоагрегатов могут применяться серийные галогенные течеискатели атмосферного и вакуумно-атмосферного типов ГТИ-3, ВАГТИ-4). Схемы их применения приведены на рис. 12.3 и 12.4.

Рис. 12.3. Применение галогенного течеискателя для отыскания мест неплотностей в вакуумной системе турбины при пароструйном эжекторе:

1 - пароструйный эжектор; 2 - воздухомер; 3 - охладитель паровоздушной смеси; 4 - щуп (датчик) течеискателя; 5 - измерительный блок; 6 - термометр; 7 - вентиль для выпуска помимо воздухомера; 8 - конденсатор; 9 - баллон с фреоном; 10 - отвод удаляемой смеси к охладителю

Рис. 12.4. Применение галогенного течеискателя для отыскания мест неплотностей в вакуумной системе турбины при водоструйном эжекторе:

1 - водоструйный, эжектор; 2 - гидрозатвор; 3 - конденсатор; 4 - охладитель паровоздушной смеси; 5 - струйный насос; 6 - вакуумный датчик; 7 - измерительный блок течеискателя; 8 - баллон с фреоном; 9 - проверяемая на плотность задвижка; 10 - устройство для пуска фреона; 11 - калибровочное сопло