Методические указания
по надзору за водно-химическим режимом
паровых и водогрейных котлов

РД 10-165-97

1998

Коллектив авторов:

Котельников В. С., Хапонен Н. А., Шельпяков А. А., Шаталов А. А., Семенова И. В. (Госгортехнадзор России),

Петреня Ю. К., Кокошкин И. А., Петров В. Ю., Сутоцкий Г. П., Белов П. В. (АООТ "НПО ЦКТИ им. И. И. Ползунова"), Тихомиров А. А.

Методические указания по надзору за водно-химическим режимом паровых и водогрейных котлов предназначены для инспекторского состава органов Госгортехнадзора России, осуществляющих надзор за безопасной эксплуатацией паровых и водогрейных котлов, а также для специалистов предприятий и организаций (независимо от ведомственной принадлежности и форм собственности) и граждан, занимающихся проектированием, изготовлением, эксплуатацией и техническим диагностированием паровых и водогрейных котлов.

1. ВВЕДЕНИЕ

Методические указания по надзору за водно-химическим режимом паровых и водогрейных котлов разработаны в соответствии с постановлением коллегии Госгортехнадзора России от 02.09.97 № 26 (п. 4.2) в развитие требований Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов, утвержденных Госгортехнадзором России 28 мая 1993 г.

Настоящие методические указания определяют:

     порядок подготовки питательной и подпиточной воды;

     качество питательной и котловой воды для различных типов котлов;

     объем химического контроля;

     требования к оснащению лабораторий и ведению эксплуатационной документации.

Методические указания предназначены для инспекторского состава органов Госгортехнадзора России, осуществляющих надзор за безопасной эксплуатацией паровых и водогрейных котлов. Они могут быть использованы в практической деятельности специалистами предприятий и организаций (независимо от ведомственной принадлежности и форм собственности), а также гражданами, занимающимися проектированием, изготовлением, эксплуатацией и техническим диагностированием паровых и водогрейных котлов.

На надежность, безопасность и экономичность котла существенное влияние оказывает качество питательной и сетевой воды. Накипь толщиной в 2-3 мм вызывает резкое повышение температуры стенок экранных или кипятильных труб (до 800-900 °С). Перерасход топлива при этом для некоторых типов котлов может составлять 2-4 %.

Водно-химический режим должен обеспечивать работу котла и питательного тракта без повреждения их элементов вследствие отложений накипи и шлама, повышения относительной щелочности котловой воды до опасных пределов или в результате коррозии металла.

При оценке состояния наружных и внутренних поверхностей нагрева котла, а также необогреваемых поверхностей, находящихся под давлением, инспекторы Госгортехнадзора России и специалисты должны проверить соблюдение требований настоящих методических указаний, ведомственных нормативных документов, перечень которых приведен в разделе 9, инструкций заводов-изготовителей оборудования, а также проанализировать техническую документацию, касающуюся работы водоподготовительной установки, организации водно-химического режима и химического контроля за водно-химическим режимом.

2. ПОДГОТОВКА ПИТАТЕЛЬНОЙ И ПОДПИТОЧНОЙ ВОДЫ

2.1. Паровые котлы с естественной и многократной принудительной циркуляцией паропроизводительностью 0,7 т/ч и более, паровые прямоточные котлы независимо от паропроизводительности, а также водогрейные котлы должны быть оборудованы установками для докотловой обработки воды.

2.2. Подпитка сырой водой котлов, оборудованных устройством для докотловой обработки воды, не допускается.

2.3. В тех случаях, когда проектом предусматривается в аварийных случаях подпитка котла сырой водой, на линиях сырой воды, присоединенных к линиям умягченной добавочной воды или конденсата, а также к питательным бакам, должны устанавливаться по два запорных органа и контрольный кран между ними. При нормальной эксплуатации запорные органы должны находиться в закрытом положении и быть опломбированы, а контрольный кран должен быть открыт.

2.4. Каждый случай подпитки котлов сырой водой должен фиксироваться в журнале по водоподготовке (водно-химическому режиму) с указанием длительности подпитки и качества питательной воды в этот период.

2.5. У котлов паропроизводительностью менее 0,7 т/ч период между чистками должен быть таким, чтобы толщина отложений на наиболее теплонапряженных участках поверхностей нагрева котла к моменту его остановки на чистку не превышала 0,5 мм.

3. КАЧЕСТВО ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ

3.1. Показатели качества питательной воды котлов с естественной и многократной принудительной циркуляцией паропроизводительностью 0,7 т/ч и более не должны превышать значений, указанных в табл. 1, 2, 3.

Таблица 1

Показатели качества питательной воды.
Паровые газотрубные котлы

Таблица 2

Показатели качества питательной воды.
Водотрубные котлы с естественной циркуляцией (в том числе котлы-бойлеры)
с рабочим давлением пара до 4 МПа (40 кгс/см²)

Таблица 3

Показатели качества питательной воды.
Паровые и энерготехнологические котлы и котлы-утилизаторы
с рабочим давлением пара до 5 МПа (50 кгс/см²)

Примечание. Для газотрубных котлов-утилизаторов вертикального типа с рабочим давлением пара свыше 0,9 МПа (9 кгс/см²), а также для содорегенерационных котлов показатели качества питательной воды нормируются по данным последней графы табл. 3. Кроме того, для содорегенерационных котлов нормируется солесодержание питательной воды, которое не должно быть более 50 мг/кг.

3.2. Показатели качества сетевой и подпиточной воды водогрейных котлов не должны превышать значений, указанных в табл. 4.

Таблица 4

Показатели качества сетевой и подпиточной воды.
Водогрейные котлы

Примечание. Данные нормы не распространяются на водогрейные котлы, установленные на тепловых электростанциях, тепловых станциях и в отопительных котельных, для которых качество воды должно соответствовать требованиям Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей.

4. КАЧЕСТВО КОТЛОВОЙ ВОДЫ

4.1. Нормы качества котловой воды, необходимый режим ее коррекционной обработки, режимы непрерывной и периодической продувок принимаются на основании инструкции предприятия-изготовителя котла, типовых инструкций по ведению водно-химического режима и других ведомственных нормативных документов или на основании результатов теплохимических испытаний. При этом для паровых котлов давлением до 4 МПа (40 кгс/см²) включительно, имеющих заклепочные соединения, относительная щелочность котловой воды не должна превышать 20 %. Для котлов со сварными барабанами и креплением труб методом вальцовки (или вальцовки с уплотнительной подваркой) относительная щелочность котловой воды допускается до 50 %, для котлов со сварными барабанами и приварными трубами относительная щелочность котловой воды не нормируется.

5. ЗАДАЧИ И ОБЪЕМ ХИМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

5.1. Химический контроль за качеством воды и пара в промышленных котельных должен обеспечивать надежную и экономичную эксплуатацию всех аппаратов и элементов тепловой схемы, и в первую очередь самих котельных агрегатов.

5.2. Химический контроль должен давать четкое количественное представление о составе исходной воды и динамике изменений этого состава в тракте котельной и в системе водоподготовки во времени, о качестве конденсата, возвращаемого в питательную систему котлов, а также о качестве пара, выдаваемого котлами.

5.3. Данные химических анализов должны давать возможность проведения расчетов величин продувки котлов, влажности пара, возврата конденсата в питательную систему котлов, а также эффективности работы обескислороживающей установки.

5.4. Необходимый объем химического контроля в каждой конкретной котельной определяется конструктивными особенностями котлов, особенностями общей тепловой схемы, принятым способом водоподготовки и качеством возвращаемого конденсата.

5.5. Общий объем контроля с учетом конкретных условий и требований нормативно-технических документов устанавливает пусконаладочная организация, но он не должен быть меньше указанного в табл. 5, 6, 7.

5.6. Отбор проб воды и пара должен быть организован в соответствии с требованиями РД 24.031.121-91 [7] и табл. 5, 6, 7.

5.7. Для проведения анализов каждая точка отбора пробы оборудуется своим трубопроводом диаметром не более Ду10, на котором устройства для отбора проб располагаются в следующей последовательности:

5.7.1. Пробоотборник (зонд).

5.7.2. Запорный вентиль Ду6, установленный за пробоотборником (для котлов группы 3 устанавливают последовательно два вентиля).

5.7.3. Холодильник.

5.7.4. Дроссельный игольчатый вентиль Ду6, установленный на выходе из холодильника.

5.8. При монтаже линий отбора пробы должен быть выдержан уклон в сторону движения среды; трубопроводы, независимо от их длины, не должны иметь тепловой изоляции, но для обеспечения безопасности их необходимо ограждать.

5.9. При отборе проб воды и пара на анализ должны быть созданы все условия для получения представительной пробы. В частности, при отборе пробы для анализа на содержание соединений, находящихся частично в грубодисперсной форме (железо), пробоотборную линию следует периодически продувать. После окончания продувки устанавливают необходимый расход пробы анализируемой воды и ее температуру; отбор проб следует производить не ранее чем через 3 ч после продувки линии. Необходимым условием представительности отбора является в этом случае непрерывное действие пробоотборной точки.

При отборе и транспортировании пробы создают условия, исключающие возможность загрязнения пробы из окружающей среды. Пробы питательной воды и конденсата пара отбирают в полиэтиленовые сосуды.

5.10. Трубопроводы и змеевик холодильника точек отбора проб, где контролируется содержание растворенного кислорода и железа, должны выполняться из стали 12Х18Н10Т по ГОСТ 9941-81.

Таблица 5

Котлы паровые общего назначения.
Объем аналитического химического контроля

Примечание. Концентрация реагентов проверяется при их приготовлении. Вместо анализа среднесуточной пробы могут выполняться анализы периодически отбираемых проб. Частота отбора проб устанавливается пусконаладочной организацией на основании результатов теплохимических испытаний

Таблица 6

Котлы-утилизаторы и энерготехнологические.
Объем аналитического химического контроля

Примечание. Концентрация реагентов проверяется при их приготовлении. Вместо анализа среднесуточной пробы могут выполняться анализы периодически отбираемых проб. Частота отбора проб устанавливается пусконаладочной организацией на основании результатов теплохимических испытаний

Таблица 7

Котлы водогрейные. Объем аналитического химического контроля

Примечания.

1. Обозначения: 1 и 3 - соответственно 1 и 3 раза в сутки; Н - один раз в неделю; М - один раз в месяц.

2. Объем контроля приведен для энергоустановок, в которых подпиточная вода получается из исходной воды артезианского происхождения по схеме: фильтрование - Na-катионирование - термическая деаэрация в аппаратах атмосферного типа. При других схемах или фазах водоподготовки, а также для энергоустановок, в которых исходная вода получается из поверхностных водоисточников, объем контроля по заключению пусконаладочной организации может увеличиваться.

3. Санитарный бактериологический анализ подпиточной и сетевой воды для систем с открытым водоразбором производится районной СЭС по установленному ею графику.

4. Лаборатории первой и второй категории организуются для котельных только с водогрейными котлами. Для котельной с водогрейными котлами любой теплопроизводительности, в которой установлены также паровые котлы, организуется лаборатория первой или второй категории - в зависимости от теплопроизводительности водогрейных котлов. При этом предусматривается дополнительное оборудование, соответствующее типу лаборатории для котельной с паровыми котлами согласно табл. 5.

5. Концентрация реагентов проверяется при их приготовлении.

6. ВОДНЫЕ ЛАБОРАТОРИИ

6.1. В зависимости от группы котлов (см. табл. 5, 6, 7) в соответствии с проектом в котельной должна быть организована водная лаборатория первой, второй или третьей категории в соответствии с рекомендациями [4, 5, 6].

6.2. Необходимый минимум оборудования и приборов водных лабораторий должен соответствовать указанному в табл. 8, 9, 10.

6.3. В лабораториях всех категорий должна быть организована возможность аналитических определений показателей качества воды и пара в соответствии с табл. 5, 6, 7.

Таблица 8

Котлы паровые общего назначения.
Оборудование водных лабораторий

Таблица 9

Паровые котлы-утилизаторы и энерготехнологические.
Оборудование водных лабораторий

Примечание. Лаборатория первой категории - центральная водно-химическая лаборатория предприятия. Лаборатория второй категории - экспресс-лаборатория при центральной химической лаборатории.

Таблица 10

Котлы водогрейные. Оборудование водных лабораторий

7. ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

7.1. Для паровых и водогрейных котлов с учетом требований Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов, утвержденных Госгортехнадзором России 28.05.93, инструкций предприятий-изготовителей котлов, типовых инструкций и других ведомственных нормативно-технических документов с привлечением специализированной наладочной организации должны быть разработаны:

7.1.1. Инструкция по эксплуатации установок для докотловой и внутрикотловой обработки воды.

7.1.2. Инструкция по ведению водно-химического режима.

7.1.3. Режимные карты.

7.2. В перечисленных выше документах должны быть указаны:

7.2.1. Назначение инструкции и перечень должностей персонала, для которых знание инструкции обязательно.

7.2.2. Технические данные и краткое описание основного и вспомогательного оборудования, в том числе котлов, деаэрационной установки, установок для водоподготовки.

7.2.3. Рекомендации по регенерации фильтров.

7.2.4. Перечень и схема точек отбора проб.

7.2.5. Нормы качества добавочной, питательной и котловой воды, конденсата и пара.

7.2.6. График, объем и методы химического контроля.

7.2.7. Перечень и необходимое количество реактивов, предназначенных для аналитической работы, которые должны находиться в распоряжении водной лаборатории.

7.2.8. Порядок расчета величины продувки котлов.

7.2.9. Технические решения по консервации котлов в период нахождения их в нерабочем состоянии.

7.2.10. Порядок выполнения контрольных, вырезок образцов наиболее теплонапряженных труб поверхностей нагрева при капитальных ремонтах котлов.

7.3. Результаты анализов по химическому контролю, а также принимаемые меры по обеспечению нормативных показателей питательной и котловой воды должны записываться в журнал по водоподготовке.

7.4. Инструкции должны быть утверждены руководством предприятия-владельца котла и находиться на рабочих местах персонала.

8. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ НАДЗОРА И ОФОРМЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОВЕРКИ

8.1. Контроль за соблюдением требований настоящих Методических указаний осуществляется инспекторами Госгортехнадзора России при проведении периодических обследований условий эксплуатации паровых и водогрейных котлов в соответствии с утвержденным планом работы.

При этом проверяется организация работы по контролю за водно-химическим режимом со стороны специалистов организации - владельца котлов.

8.2. Результаты проверки организации и контроля за водно-химическим режимом паровых и водогрейных котлов должны оформляться инспектором Госгортехнадзора России предписанием и (или) актом.

9. ПЕРЕЧЕНЬ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ НАДЗОРЕ ЗА ВОДНО-ХИМИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ

1. Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов. - М.: НПО ОБТ, 1993.

2. ГОСТ 20995-75. Котлы паровые стационарные давлением до 3,9 МПа. Показатели качества питательной воды и пара. - М.: Изд. стандартов, 1989.

3. РТМ 108.030.114-77. Котлы паровые низкого и среднего давления. Организация водно-химического режима. - Л.: НПО ЦКТИ, 1978. (Утвержден Минэнергомашем СССР 10.05.77).

4. РТМ 24.030.24-72. Котлы паровые низкого и среднего давления. Организация и методы химического контроля за водно-химическим режимом. - Л.: НПО ЦКТИ, 1973. (Утвержден Минтяжмашем СССР 07.07.72).

5. РД 24.032.01-91. Методические указания. Нормы качества питательной воды и пара, организация водно-химического режима и химического контроля паровых стационарных котлов-утилизаторов и энерготехнологических котлов. - СПб.: АО НПО ЦКТИ, 1993.

6. РД 24.031.120-91. Методические указания. Нормы качества сетевой и подпиточной воды водогрейных котлов, организация водно-химического режима и химического контроля. - СПб.: АО НПО ЦКТИ, 1993.

7. РД 24.031.121-91. Методические указания. Оснащение паровых стационарных котлов устройствами для отбора проб пара и воды. - СПб.: АО НПО ЦКТИ, 1993. (Утверждены ТК 244 «Оборудование энергетическое стационарное» Госстандарта СССР 03.12.91).

СОДЕРЖАНИЕ