При бездействии котла до 30 суток может быть использовано "мокрое" хранение, когда котёл заполнен раствором тринатрийфосфата в деаэрированной воде с концентрацией 5 мг/литр.
При бездействии котла более 30 суток применяют "сухое" хранение. В этом случае из котла удаляют всю воду, а в коллекторах и камерах устанавливают влагопоглотители из расчёта на 1 м3 их объёма 4 кг силикагеля.
Крышки лазов и горловин смазывают техническим вазелином и плотно закрывают. Перед постановкой на длительное хранение котёл необходимо отчистить от накипи и сажи.
Продувание котла должно осуществляться не реже одного раза в сутки. Перед продуванием котла необходимо убедиться в исправности водоуказательных устройств и питательных насосов.
При нижнем продувании уровень воды в котле нужно довести до уровня, предусмотренного инструкцией, а нагрузку котла снизить во избежание нарушения процесса циркуляции. Клапаны продувания нужно открывать постепенно для предотвращения гидравлических ударов. В случае наличия двух последовательно установленных клапанов сначала открывают второй клапан от котла, а после продувания его закрывают последним.
Во время продувания необходимо постоянно вести контроль уровня воды в котле. Если в трубопроводах продувания возникают гидравлические удары и вибрация, продувание необходимо прекратить. После каждого продувания котла нужно проводить химический анализ котловой воды.
Обычно нижнее продувание производят перед очередным верхним продуванием. Если химический анализ котловой воды показал, что верхнее продувание проводить не нужно, то после окончания нижнего продувания следует на пять минут открыть клапан верхнего продувания для удаления шлака с зеркала испарения.
После окончания продувки котла, для поддержания фосфатного и нитратного чисел в нужных пределах, нужно приготовить и ввести в котёл растворы необходимых присадок.
В случае повышения солёности или щелочного числа котловой воды, а также перед выводом котла из действия проводят внеочередное верхнее и нижнее продувание.
К арматуре паровых котлов относятся устройства и приборы, устанавливаемые на котлах и служащие для управления и контроля за правильной и безопасной их работой.
По назначению арматура котла может быть разделена на запорно-разобщительную, предохранительную и контрольно - измерительную.
К запорно-разобщительной арматуре относятся питательные клапаны (основного и резервного питания), стопорные клапаны, клапаны верхнего и нижнего продувания и вся дополнительная арматура (для выпуска воздуха, дренажа, присоединения к контрольно-измерительным и регулирующим приборам).
К предохранительной арматуре относятся предохранительные клапаны и быстрозапорное устройство.
К контрольно-измерительным приборам относятся водоуказательные приборы, манометры, термометры, пирометры, тягомеры, дымоиндикаторы, газоанализаторы, солемеры и др.
Контрольно-измерительные приборы, установленные на котле и необходимые для повседневной эксплуатации, называются штатными.
Все предохранительные клапаны снабжены приводом к посту управления и на верхнюю палубу для принудительного подъёма клапанов вручную. При наличии пароперегревателя отдельный предохранительный клапан устанавливают на коллекторе перегретого пара.
Котельную арматуру, применяемую при температуре рабочей среды до 450°С, изготавливают из качественной литейной углеродистой стали, при температурах более 450°С - из легированной стали. На корпусе арматуры путём отливки выпуклых знаков или клеймением указывают условный диаметр прохода и рабочее давление, а также стрелку направления потока рабочей среды. Если конструкция арматуры не позволяет контролировать, в открытом или закрытом положений она находится, то такая арматура оборудуется указателями положения "Открыто" - "Закрыто".
Различают следующие виды арматуры:
· по конструкции - проходная, угловая, трёхходовая и многоходовая;
· по способу соединения - фланцевая, резьбовая, приварная;
· по месту установки на котле - парового и водяного пространств.
Главный стопорный клапан (ГСК) служит для сообщения котла с главной паровой магистралью, по которой пар поступает к потребителям. Обычно ГСК является невозвратно-запорным клапаном.
Питательный клапан служит для управления подачей питательной воды в котёл. Этот клапан тоже невозвратно-запорный, что исключает утечку воды из котла в случае аварии питательной системы.
Топливный клапан предназначен для управления подачей топлива к форсункам котла. Конструкция его такая же, как и питательного клапана.
Предохранительные клапаны (ПХК) обеспечивают защиту котла от значительного повышения давления пара. Согласно действующим нормативам, ПХК должен открываться при повышении давления пара на 10% от номинального значения.
Существуют ПХК прямого действия, которые используют при давлении в котле Рк < 40 кг/см², и предохранительные устройства непрямого действия, состоящие из импульсных и главных ПХК.
Для обеспечения надёжности как импульсный, так и главный ПХК выполняют сдвоенными. Как правило, в общем корпусе устанавливают два однотипных ПХК. Один из импульсных клапанов является контрольным. Его регулируют на определённое давление и затем пломбируют. Другой импульсный клапан - рабочий. Он не пломбируется и при необходимости его можно отрегулировать на более низкое давление.
К арматуре защиты котла относится система быстрозапорного устройства, в состав которой входит ГСК с сервомотором, главный топливный клапан с сервомотором и переключающий клапан. В аварийной ситуации маховик переключающего клапана поворачивают на пол-оборота, в результате чего он сообщается с атмосферой. При этом давление в нижних полостях сервомоторов падает, а ГСК и главный топливный клапан закрываются, отсекая котёл от парового и топливного трубопровода.
Котлы, рассчитанные на безвахтенное обслуживание, имеют надёжные средства защиты и сигнализации.
Автоматическая система защиты котла срабатывает при чрезмерном давлении пара, при уровне воды ниже критической отметки, недопустимом снижении давления воздуха перед топкой самопроизвольным затуханием факела. Основной функцией системы защиты является прекращение подачи топлива к форсункам. Для этой цели служит электромагнитный запорный клапан. Конструкция всех клапанов дополнительной арматуры, установленной на котле, является стандартной.
Предохранительный служит для защиты котла от разрушения при чрезмерном повышении давления пара. Максимальное давление пара в котле при действии предохранительного клапана не должно превышать рабочее давление более, чем на 10%.
В соответствии с требованиями классификационных обществ, каждый котёл должен иметь не менее двух предохранительных клапанов, установленных на пароводяном коллекторе, и один клапан, установленный на выходном коллекторе пароперегревателя, в случае, если он имеется.
Предохранительные клапаны могут быть расположены отдельно друг от друга или в одном общем корпусе. Два предохранительных клапана, размещённых в одном общем корпусе, называются сдвоенными.
Суммарная пропускная способность предохранительных клапанов должна быть не меньше часовой производительности котла. Предохранительный клапан пароперегревателя должен открываться раньше, чем предохранительный клапан, установленный на пароводяном коллекторе.
Предохранительные клапаны соединены с паровым пространством котла непосредственно без промежуточных запорных устройств. Предохранительный клапан должен открываться не только автоматически под действием давления внутри котла, но и иметь приводы для стравливания пара вручную. Привод для ручного подъёма клапанов должен быть устроен так, чтобы можно было поднять все предохранительные клапаны, установленные на данном котле, а управление этими приводами должно осуществляться с двух безопасных мест, одно из которых должно находиться в котельном отделении, а второе - на верхней палубе.
Существует ПХК прямого и непрямого (импульсного) действия. При рабочем давлении пара в котле менее 40 кг/см² (Рк < 4 МПа) используют ПХК прямого действия. При рабочем давлении пара в котле выше 40 кг/см² (Рк >4 МПа) используют предохранительные устройства непрямого действия, состоящие из импульсных и главных ПХК.
Водоуказательные приборы (ВУП) служат для наблюдения за уровнем воды в котле и монтируются на пароводяном коллекторе. В основе ВУП лежит принцип сообщающихся сосудов. На каждый котёл устанавливают два ВУП одинаковой конструкции. Если водоуказательный прибор исправен, то уровень воды должен слегка колебаться. Неподвижный уровень свидетельствует о неисправности прибора.
При выходе из строя одного из приборов котёл следует вывести из действия. Работа котла с одним ВУП запрещается. Если котёл полностью автоматизирован, то допускается замена ВУП без вывода котла из эксплуатации.
Водоуказательные приборы могут иметь цилиндрические либо плоские с призматическими выступами стекла (колонка Клингера), или со слюдяными пластинками. Более надёжны в работе ВУП с плоскими стеклами, т.к. цилиндрические стёкла часто лопаются во время работы.
Ремонт водоуказательных приборов сводится, в основном, к замене повреждённых стёкол. При сборке стёкол необходимо тщательно очистить гнёзда в рамке и крышках от старых прокладок. Новые стёкла ставят на новые прокладки. После этого стёкла прижимают крышками к рамке с помощью болтов с гайками. Гайки необходимо поджимать равномерно крест-накрест, чтобы не было перекосов и стёкла во время работы котла не лопнули.
В случае выхода из строя одного из ВУП согласно ПТЭ допускается работа котла с одним ВУП в течение не более 1 часа.
В период эксплуатации поверхности нагрева котла загрязняются как с газовой стороны, так и со стороны пароводяного пространства. Наружные загрязнения поверхностей нагрева образуются отложениями сажи и золы.
Внутренние загрязнение вызваны отложениями накипи, количество которой зависит от качества котловой и питательной воды. Поэтому поверхности нагрева с газовой стороны нужно очищать от загрязнений как во время работы котла, так и при выводе его из действия. Для устранения загрязнений применяют воздушную и паровую обдувку.
Сажеобдувка (обдувка паром)
Очистка поверхностей нагрева котла от отложений сажи и золы во время работы котла проводится каждую вахту, но не менее одного раза в сутки с помощью сажеобдувочных устройств. Котельный вентилятор при этом должен работать на полную мощность. Внеочередные очистки проводятся перед приходом в порт, перед предстоящей длительной стоянкой судна, при повышении или понижении температуры перегретого пара, при повышении аэродинамического сопротивления в газоходе котла. Сажеобдувочное устройство состоит из трубы с несколькими рядами сопел. Обдувку осуществляют паром с давлением 12-16 кг/см², который выходит из сопел в виде струй, направленных на загрязнённые поверхности нагрева.
Воздушная сажеобдувка менее эффективна, чем паровая, поэтому она применяется только для утилизационных котлов на теплоходах. Для этой цели используется воздух из пусковых баллонов главного двигателя с давлением 30 кг/см².
Обмывка котла горячей водой
Наружную поверхность нагрева котла, выведенного из действия, обливают горячей водой с температурой 60-90°С. После того, как котёл остынет до 50°С, можно начинать обмывку котла, используя для этого систему сажеобдувки. Обмывку нужно начинать с экономайзера, постепенно спускаясь вниз. Затем специальным шлангом с соплом провести вручную обмывку поверхностей нагрева со стороны топочного пространства водой с температурой 50°С. Для предотвращения временного воздействия сернистых соединений необходимо повторно провести обмывку поверхностей нагрева щёлочной водой. Грязную воду со смывками отводят из топки в специальные цистерны через дренажные клапаны. Затем котёл герметизируют и приступают к его просушке, используя действующую форсунку.
Для очистки поверхностей нагрева котлов используют механический и химический способы очистки.
Механическая очистка
Сильно загрязнённые поверхности нагрева очищают с помощью металлических щёток при не полностью остывшем котле. Очистка котлов от шлама производится горячей водой под напором сразу после остывания котла и спуска из него воды, прежде чем рыхлые отложения шлама успеют сцементироваться.
Химическая очистка
Химическую очистку применяют при значительных внутренних загрязнениях накипью парообразующих труб. С этой целью в котёл вводят растворы таких химических веществ, как сульфаминовая или ингибированная соляная кислоты, а также тринатрийфосфат или кальцинированная сода, в результате воздействия которых накипь растворяется или размягчается. Всякая химчистка или промывка котла должна проводиться в соответствии со специальными инструкциями для каждого способа очистки. После окончания химчистки остатки разрушенной накипи должны быть удалены из котла, а результаты очистки проверены осмотром внутренних поверхностей котла и пропусканием через испарительные трубы калиброванных шаров диаметром 0,9 внутреннего диаметра проверяемых труб.
В процессе эксплуатации котлов возможны следующие неисправности: упуск воды из котла; попадание забортной воды в котёл; попадание нефтепродуктов в котёл; вскипание воды в пароводяном коллекторе и заброс её в главный паропровод; повышение или понижение давления пара и температуры на выходе из ПП; повышение уровня воды в котле выше допустимого; недостаток или значительный избыток воздуха, подаваемого в топку; попадание воды в мазут или его перегрев; разрыв водогрейной трубки; перегрев топочных фронтов; значительная вибрация котла; взрыв газов в топке; пропуски пара и воды через сальники арматуры и фланцевые соединения; возгорание сажи в хвостовых поверхностях нагрева; выход из строя водоуказательных приборов (ВУП); отказ в работе системы автоматического управления работой котла и др.
Причинами повреждений и аварий котлов при упуске воды являются: отсутствие должного контроля за показаниями ВУП или их неудовлетворительная работа; срыв в работе питательных насосов; выход из строя приборов автоматического поддержания уровня; наличие трещин на поверхностях нагрева; нарушение циркуляции. В этих случаях, необходимо немедленно прекратить подачу топлива в топку и вывести котёл из действия. Подача питательной воды в котёл категорически запрещается.
Одной из причин вскипания и забросов воды в паропровод является её засоление. Увеличение солесодержания котловой воды происходит из-за повреждения трубок конденсатора, подогревателей забортной воды, испарителей, а также недостаточный контроль за соблюдением водного режима. В таких случаях необходимо снизить нагрузку котла, провести его верхнее продувание, довести солесодержание воды до нормы, ввести в воду химические реагенты, а затем увеличить производительность котла. Низкое качество котловой воды вызывает интенсивное образование накипи на внутренних стенках водогрейных труб, которая способствует их перегреву. Перегрев труб может вызвать увеличение нагрузки котла выше номинальной. Забросы воды возможны и при резком увеличении расхода пара, неисправности сепарирующих устройств, повышенной щёлочности и загрязнении её нефтепродуктами. В этом случае снижают расход топлива, паропроизводительность котла, подачу пара в главный паропровод и устраняют причину неисправности.