"РД 34.37.408. Инструкция по щелочению паровых и водогрейных котлов"
(утв. Минэнерго СССР 03.04.1970)

Составлена трестом "Центроэнергомонтаж".

Редактор доктор техн. наук А.П. Мамет.

Утверждена Главным инженером Главного технического управления по эксплуатации энергосистем С.И. Молокановым

3 апреля 1970 г.

В Инструкции приведены правила проведения предпусковой очистки паровых и водогрейных котлов щелочением. Она распространяется на паровые барабанные котлы с естественной и принудительной циркуляцией с рабочим давлением до 100 ат, а также на водогрейные котлы большой мощности (более 30 Гкал/ч).

С выпуском настоящей Инструкции отменяется "Инструкция по щелочению паровых котлов" (Госэнергоиздат, 1951).

1. Щелочение применяют для удаления с внутренних поверхностей котла маслянистых, кремнекислых и иных загрязнений, а также некоторой части рыхлой ржавчины и окалины, образовавшихся при изготовлении, хранении и монтаже оборудования.

2. Образование ржавчины и других загрязнений на внутренних поверхностях котла в значительной мере зависит от способа хранения деталей и блоков котла и принимаемых мер защиты против атмосферной коррозии, а также против внесения загрязнений в процессе монтажа.

Поэтому хранение оборудования должно производиться в строгом соответствии с действующими инструкциями по хранению и консервации тепломеханического оборудования, а в процессе монтажа должны соблюдаться меры предосторожности против попадания в трубы и коллекторы песка, земли и прочих загрязнений.

3. Для повышения эффективности щелочения перед монтажом должен быть произведен тщательный осмотр внутренних поверхностей всех элементов котла и при наличии значительных загрязнений осуществлена механическая очистка (с применением ершей, щеток или шарошек) труб и барабанов, продувка воздухом или паром отдельных труб или собранных элементов (экономайзер, экран, пароперегреватель и т.п.).

В процессе монтажа должна быть произведена проверка ("прокатка") труб шарами на незабитость, что способствует также отделению части крупных загрязнений от стенок труб.

4. Очистку внутренних поверхностей котла от рыхлой ржавчины, масел и других загрязнений производят путем обработки котла 0,5 - 0,8%-ным раствором едкого натра с добавлением 0,3 - 0,5%-ного раствора тринатрийфосфата (щелочение) с соблюдением мер предосторожности (см. Приложение 1).

5. В результате щелочения, т.е. обработки внутренней поверхности котла щелочно-фосфатным раствором, происходит:

а) ослабление сцепления слоя ржавчины и окалины с металлом вследствие проникания раствора щелочи в трещины, упаривания его и частичного растворения им окислов железа с образованием ферритов натрия;

б) омыление или эмульгирование маслянистых загрязнений;

в) частичное растворение кремнекислых загрязнений с образованием силикатов натрия.

Отделившиеся от поверхности металла частицы загрязнений смываются потоком циркулирующего раствора и скапливаются в нижних точках котла, откуда мелкие их фракции удаляются усиленными продувками.

6. С повышением температуры котловой воды и расхода пара из котла интенсивность удаления частиц загрязнений с внутренней поверхности котла возрастает.

Большую роль в повышении эффективности щелочения играет также режим переменных давлений (температур). Резкие изменения температуры способствуют лучшему отделению ржавчины и окалины от поверхности металла вследствие различных значений коэффициентов линейного расширения металла и его окислов.

7. Некоторое количество загрязнений, главным образом ржавчины и окалины, остается на поверхности котельного металла и удаляется лишь при последующей работе котла.

8. По степени загрязнения котлы делят на две группы: первая - котлы, которые после их изготовления и отгрузки с завода до окончания монтажа находились в надлежащих условиях и не имеют на внутренних поверхностях значительного слоя ржавчины; вторая - котлы, длительное время хранившиеся до начала монтажа на открытых складах, без предохранительных мер против атмосферной коррозии и имеющие большой слой ржавчины и окалины.

9. До начала щелочения монтаж котла необходимо полностью закончить, включая устройства для химического контроля за качеством воды и пара, фосфатирования и непрерывной продувки, и котел должен быть подготовлен без предварительного останова к проверке паровой плотности, которая следует за щелочением.

10. При щелочении для обеспечения наибольшей его эффективности давление в котле доводят до 75 - 100% рабочей величины, но не выше 25 ат.

11. При щелочении производят огневой обогрев котла. При наличии парового растопочного устройства допускается комбинированный первоначальный разогрев котла (до 4 ат) огнем и паром. В дальнейшем производят только огневой обогрев.

12. Сушку обмуровки совмещают со щелочением котла.

13. Пароперегреватели не подвергают щелочению и не заполняют щелочным раствором. Очистку их от загрязнений производят паром во время продувки пароперегревателя и паропроводов.

14. До начала щелочения котла должна быть произведена промывка водой питательных и вспомогательных трубопроводов, а также очистка деаэраторных и иных баков во избежание заноса в очищенный котел ржавчины и иных загрязнений из питательного тракта.

Перед заполнением котла производят внутренний его осмотр с составлением акта о состоянии поверхности металла в отношении ее загрязненности.

15. Заполнение котла и его подпитку во время щелочения производят химически очищенной водой. При ее отсутствии щелочение и подпитку допускается производить в порядке исключения осветленной исходной (сырой) водой.

16. После окончания щелочения и смены воды в котле усиленными продувками с доведением щелочности ее до эксплуатационных норм производят проверку паровой плотности с регулировкой предохранительных клапанов и продувку паропроводов. После этого воду из котла сбрасывают, вскрывают барабан и нижние коллекторы для их осмотра, чистки и промывки. Затем котлы заполняют питательной водой и включают на комплексное опробование.

В отдельных случаях котлы первой группы при хорошем состоянии внутренних поверхностей (что устанавливается к концу монтажа комиссией из представителей заказчика и монтажной организации) могут быть включены на комплексное опробование без предварительного останова, но с обязательной ревизией и чисткой барабана и нижних коллекторов после окончания комплексного опробования.

17. Разрыв между окончанием щелочения и пуском котла не должен превышать 10 дней. Если этот период удлиняется, необходимо произвести консервацию котла одним из известных способов либо перед пуском котла провести вторичное щелочение.

18. До начала щелочения котел необходимо подвергнуть общей промывке путем заполнения его водой с последующим дренированием.

Котлы с принудительной циркуляцией следует промывать при работе циркуляционного насоса; дроссельные шайбы с фильтрами после проведения промывки должны быть очищены от задержанных ими загрязнений.

19. После водной промывки котел снова заполняют водой до появления уровня в водомерном стекле, после чего в котел вводят раствор щелочи.

20. Приготовление раствора щелочи производят в бачке объемом 0,5 - 1,0 м3, подключенном к дренажным насосам параллельно дренажным бакам (рис. 1). Подачу раствора реагентов производят дренажными насосами через линию слива из котла и водяного экономайзера, либо в барабан через линию фосфатирования, либо через штуцер для предохранительного клапана.

21. Необходимое количество реагентов (кг/м3 водяного объема) для обеих групп котлов следующее:

Примечание. Котлы низкого давления (до 15 ат) можно щелочить едким натром без тринатрийфосфата, а при отсутствии едкого натра - кальцинированной содой (с коэффициентом 1,5 по весу).

Количество реагентов для данного котла определяют, исходя из водяного объема котла до рабочего уровня (см. Приложение 2).

22. В котел следует вводить сразу полное количество реагентов. Растворы реагентов следует приготовлять крепостью не выше 20%.

Растворы едкого натра и тринатрийфосфата следует приготовлять и вводить в котел раздельно во избежание кристаллизации фосфата в подающей трубе.

Раствор фосфата приготовляют на горячей воде.

Ввод реагентов в котел в сухом виде не допускается.

23. При растворении и вводе реагентов в котел необходимо соблюдать соответствующие правила техники безопасности.

24. После ввода реагентов котел должен быть подпитан водой до низшего уровня. Подпитки производят через водяной экономайзер.

В связи с тем, что при щелочении котла часто происходит забивание водоуказательных приборов и потеря прозрачности стекла или слюды, должно быть не больше двух колонок, действующих во время щелочения.

25. В течение всего периода щелочения линия рециркуляции между котлом и водяным экономайзером должна быть открытой, за исключением момента подпитки котла (рециркуляцию в этот момент необходимо закрыть).

26. Для подпитки котла при щелочении может быть использован временный насос соответствующей производительности и напора; подпитку можно также производить от питательных насосов действующих котлов.

27. Внутрибарабанные сепарационные устройства у обеих групп котлов на весь период щелочения остаются смонтированными, а у котлов с принудительной циркуляцией до начала щелочения должны быть сняты фильтры.

28. До начала щелочения должны быть составлены рабочая программа и график щелочения, которые утверждаются главным инженером электростанции (котельной) и главным инженером монтажного участка.

29. После ввода в котел щелочи и заполнения его водой до низшего уровня начинают огневой обогрев с постепенным повышением давления в котле. Перед этим должна быть открыта продувка пароперегревателя.

30. После повышения давления до 3 ат производят обтяжку фланцевых соединений и люковых затворов котла с мягкими прокладками. Соединения с металлическими прокладками обтягивают только в холодном состоянии после остывания котла.

31. Огневой обогрев нужно вести так, чтобы не было опасного перегрева металла трубок пароперегревателя, при этом не допускать повышения температуры газов перед пароперегревателем более 500 °C.

32. Для обеспечения циркуляции раствора и смывания им отставших частиц ржавчины и окалины со стенок котла следует при щелочении доводить нагрузку котла до 5 - 10% номинальной, сбрасывая пар через продувку пароперегревателя или растопочное устройство.

33. Во время всего процесса щелочения необходимо следить за уровнем воды (по водоуказательной колонке), не допуская перепитки котла и попадания щелочного раствора в пароперегреватель.

34. Последовательность и продолжительность (в часах) отдельных операций щелочения котлов обеих групп следующая (рис. 2):

35. Щелочность котловой воды во время щелочения (до начала смены воды в котле) не должна быть менее 75 мг-экв/кг (щелочное число 3000 мг/кг). Если щелочность снизится ниже этой величины, то нужно ввести дополнительное количество щелочи.

36. Первые продувки котла из нижних точек производят через 12 ч после начала щелочения, затем еще через 8 - 12 ч; наиболее интенсивные продувки как из нижних точек, так и через непрерывную продувку производят к концу щелочения с целью удаления наибольшего количества шлама и смены воды в котле с доведением щелочности до эксплуатационной нормы.

37. При забивании шламом каких-либо продувочных точек котла их следует прочистить питательной водой (под напором), которая для этой цели должна быть подведена в дренажное кольцо котла.

38. Интенсивные продувки котла из нижних точек должны быть произведены также после окончания продувки паропроводов, когда происходит взмучивание осадков в нижних коллекторах и барабанах.

39. Щелочение котлов с принудительной циркуляцией продувки из нижних коллекторов следует производить при погашенной топке и остановленном циркуляционном насосе.

40. Если щелочение производилось на исходной (сырой) воде, то для проведения проверки паровой плотности и продувки паропроводов котла необходимо сырую воду заменить химически очищенной или конденсатом.

41. По окончании проверки паровой плотности и продувки паропроводов производят вскрытие и очистку барабана и нижних коллекторов (см. п. 16). При необходимости съемные части внутрибарабанного устройства для лучшей их очистки и промывки могут быть разобраны.

42. После промывки и очистки нижних коллекторов дренажная арматура котла должна быть подвергнута ревизии. Необходимо также произвести контрольную разборку водоуказательных колонок в связи с возможностью забивания их шламом в процессе щелочения котла. Должны быть также промыты патрубки для подсоединения водоуказательных колонок к барабану.

43. Состояние поверхности нагрева котла после щелочения и промывки должно быть зафиксировано актом, составленным представителями эксплуатации, монтирующей и наладочной организаций.

44. Перед включением в работу на теплосеть водогрейные котлы ПТВМ и ТВГМ должны подвергаться водной и щелочной промывкам по внутреннему циркуляционному контуру (без теплосети) через временную перемычку диаметром 150 - 200 мм, смонтированную перед отключающими задвижками теплосети. В промывочный контур входят всасывающие и напорные трубопроводы сетевых и рециркуляционных насосов, котлы, технологические перемычки, подогреватели и грязевик (рис.3).

45. Водную и щелочную промывки осуществляют сетевым насосом. Первоначальную водную промывку и последующую отмывку после щелочения производят при расходе воды выше номинального для создания в котле и промываемых трубопроводах необходимой скорости движения среды.

46. Как правило, производят промывку сразу двух котлов. При неготовности второго котла промывку его, а также последующих котлов производят при отключенной внешней теплосети.

47. Водную и щелочную промывки производят непосредственно перед пуском котла в работу. Разрыв между пуском котла и щелочением не должен быть более 10 дней. При более продолжительном разрыве должна быть произведена консервация котла или повторное щелочение его перед пуском.

48. Перед началом водной промывки должны быть выполнены:

а) монтаж указанной в п. 44 временной перемычки;

б) установка в грязевике поверх имеющейся дополнительной мелкой сетки с ячейками 1 - 2 мм, удаляемой после промывки; каких-либо других дополнительных сеток перед котлом не требуется;

в) окончание всех технологических и иных врезок (для КИП и автоматики);

г) монтаж и наладка регулятора давления подпитки.

Перед началом щелочения должны быть включены в работу контрольно-измерительные приборы (расходомер воды, манометры и термометры на входе и выходе воды из котла), а также импульсная защита котла, воздействующая на подачу топлива.

49. Перед началом водной промывки внутренний циркуляционный контур заполняют осветленной водой при открытых воздушниках. Сетевой циркуляционный насос включают и производят прокачку воды черев контур с максимально возможным расходом. Во время водной промывки следует систематически продувать все нижние точки котла и дренажи трубопроводов для удаления грязи с одновременной подпиткой воды для поддержания давления в контуре. Дренаж грязевика во время промывки должен быть постоянно открытым.

Примечание. Если производительность подпиточных насосов достаточно велика, чтобы обеспечить подачу воды для промывки по разомкнутому контуру, следует выполнить временный сбросной трубопровод и промывку первое время производить со сбросом воды из промываемого контура. Водную промывку производить до полного осветления циркулирующей воды и достижения показателей ее качества исходных величин. Продолжительность водной промывки 8 - 12 ч в зависимости от длины и диаметров трубопроводов контура.

50. Если схемой предусмотрена технологическая перемычка циркуляционной воды помимо котла (см. рис. 3), целесообразно вести промывку сначала через эту перемычку, а после осветления воды заполнить и промыть котел.

51. При подготовке к промывке следует учитывать, по какой схеме циркуляции (двух- или четырехходовой) будет работать котел, так как от этого зависит величина номинального расхода воды через котел.

52. После окончания водной промывки воду из контура спускают, вскрывают грязевик для очистки и осмотра, устанавливают измерительные диафрагмы, после чего приступают к щелочению.

53. Щелочение водогрейных котлов осуществляют путем циркуляции в промывочном контуре 0,5 - 0,8%-ного (5 - 8 кг/м3) раствора едкого натра.

Раствор щелочи (20%-ный) приготовляют в небольшой емкости (1 - 2 м3); целесообразно вводить его в освобожденный от воды коллектор сетевых насосов или в грязевик черев воздушник.

После заполнения контура горячей водой (если таковая имеется) или холодной осветленной водой пускают сетевой насос, устанавливают определенный расход воды (не ниже номинального) и производят подогрев циркулирующего раствора до 90 - 110 °C. Подогрев можно осуществлять огневой либо паром с давлением 5 - 8 ат посредством барботирования во всасывающий коллектор сетевых насосов. Продолжительность щелочения устанавливают в пределах 8 - 12 ч в зависимости от степени загрязненности поверхностей нагрева котла. Первые продувки через нижние точки котла и дренажи трубопроводов производят через 4 - 6 ч после начала щелочения; далее через каждые 2 ч.

После окончания щелочения раствор щелочи вытесняют химически очищенной водой и отмывают контур от грязи при полностью открытых дренажах и циркуляции раствора в контуре. Сброс раствора производят с помощью специального сбросного трубопровода, если таковой имеется. Подпитку контура в это время производят химически очищенной водой. Отмывку производят до получения качества циркуляционной воды, соответствующего эксплуатационным нормам. После окончания отмывки вскрывают грязевик, очищают и снимают мелкую сетку. Затем котел может быть растоплен для включения в теплосеть.

54. Объем и периодичность химического контроля приведены в таблице.

1. Персонал, занятый приготовлением раствора щелочи и вводом его в котел, должен быть заранее проинструктирован по действующим правилам безопасности при обращении со щелочами. Работы эти производятся под наблюдением ответственного лица.

2. Раскалывание на куски твердого каустика должно производиться в специально выделенном для этого месте. При раскалывании кусков каустика необходимо обертывать их тряпками для предотвращения разлетания мелких кусочков.

3. Для растворения каустика, находящегося в барабане, предварительно вскрытый барабан устанавливают в опрокинутом положении над люком бака, закрепляют его и подводят под отверстие барабана паровую трубку с загнутым кверху концом. При пропускании струи пара образующийся раствор щелочи стекает в бак.

4. Персонал, занятый на этих работах, должен быть обеспечен специальной одеждой: брезентовыми костюмами, резиновыми фартуками, перчатками, сапогами, а также защитными очками.

5. У рабочего места необходимо иметь: раствор борной кислоты (2%-ный) и раствор уксусной кислоты (1%-ный). При попадании щелочи на кожу необходимо промыть пораженное место водой, затем 1%-ным раствором уксусной кислоты. При попадании щелочи в глаза необходимо промыть их сначала водой, а затем 2%-ным раствором борной кислоты.