산업용 보일러의 케이싱 아래에 있는 웅덩이는 단순한 배관 문제인 경우가 거의 없습니다. 60t/h 코크스 오븐 연도 가스 폐열 보일러에서 케이싱 이음매를 따라 나타나는 물은 일반적으로 튜브-튜브 시트 용접 실패, 얇아진 이코노마이저 튜브 또는 흘러내리는 핸드홀 개스킷 등 세 가지 중 하나를 나타냅니다. 이 세 가지 결함은 통로에서 거의 동일해 보이며 바로잡는 데 드는 비용과 가동 중지 시간이 크게 다릅니다.
유혹은 항상 동일합니다. 무언가를 조이고, 장치를 온라인 상태로 유지하고, 다음 계획된 정전 중에 처리하는 것입니다. 이것이 바로 4시간 동안 보일러 누출을 수리하는 작업이 생산 벌금이 부과되는 3주 교체 프로젝트로 바뀌는 방식입니다.
그럼 먼저 결론은 이렇습니다. 누군가가 렌치를 만지기 전에 멈추고, 격리하고, 위치를 찾으십시오. 산업용 보일러와 폐열 보일러에서 물 측 누출의 약 2/3는 예측 가능한 소규모 위치에서 발생하며 각 위치에는 지연에 대한 자체 허용 오차를 지닌 선호하는 수리 방법이 있습니다. 다음 내용에서는 누출의 원인, 누출을 안전하게 진단하는 방법, 수리 옵션의 시간과 비용 비교, 향후 10년 동안 보일러를 건조한 상태로 유지하는 재료 및 설계 선택에 대해 다룹니다.
단일 도구 상자를 열기 전에 누출 원인을 찾으십시오. 수리 방법은 물이 떨어지는 위치가 아니라 고장 메커니즘에 따라 결정됩니다.
실제로 산업용 보일러에서 누출이 발생하는 원인은 무엇입니까?
보일러 누출은 무작위가 아닙니다. 제한된 수의 메커니즘 주위에 모여 있으며 각 메커니즘은 금속에 고유한 서명을 남깁니다. 메커니즘의 이름을 지정할 수 있으면 수리, 가동 중단 시간 및 12개월 이내에 같은 장소에서 누출이 다시 발생할 가능성을 예측할 수 있습니다.
누출 원인의 4가지 계열
- 물측 부식. 급수 회로의 산소 구멍, 산성 또는 알칼리성 편위, 스케일 아래 퇴적층 부식 등은 모두 내부의 압력 경계를 얇아지게 합니다. 피팅은 작고 깊으며 고립된 구멍을 생성합니다. 일반적인 부식은 일반적으로 물이 나타나기 훨씬 전에 초음파 두께 측정값에 나타나는 광범위한 벽 손실을 생성합니다.
- 화재 측 성능 저하. 산성 이슬점 아래의 연도 가스는 차가운 금속 표면에 황산을 침전시킵니다. 이것이 차가운 쪽의 이코노마이저와 공기 예열기 튜브가 회로의 나머지 부분보다 훨씬 더 자주 고장나는 이유입니다. 그을음 송풍기 근처의 재 침식과 과열기 헤더의 고온 크리프는 또 다른 화재 측 메커니즘입니다.
- 기계적 및 열적 피로. 보일러는 하중이 흔들릴 때마다 늘어나고 줄어드는 제한된 강철 구조물입니다. 튜브, 쉘, 튜브시트 및 헤더는 서로 다른 속도로 팽창하므로 이를 연결하는 조인트에 주기적 변형이 축적됩니다. 용접 발가락, 튜브-튜브 시트 연결 및 확장 요소는 종종 균열로 변형이 최종적으로 해제되는 곳입니다.
- 여행 운영. 빠른 시동, 수격 현상, 반복적인 과압 트립 및 불안정한 드럼 레벨은 누출을 직접적으로 일으키지 않습니다. 그들은 이 목록에 있는 다른 모든 메커니즘을 가속화하고 단일 교대로 한계 조인트를 누출 조인트로 바꿀 수 있습니다.
| 누출 위치 | 근본 원인일 가능성이 가장 높음 | 첫 번째 필드 확인 | 선호하는 수리 |
|---|---|---|---|
| 튜브-튜브시트 용접 | 순환 열팽창, 제한된 용접 토우 | 염료 침투 테스트, 관절 내시경 | 국부 용접 수리 및 응력 완화 |
| 이코노마이저 또는 공기 예열기 튜브 벽 | 산성노점 부식, 낮은 급수 pH | 초음파 벽 두께 조사 | 부식 방지 설계를 갖춘 섹션 리튜브 |
| 그을음 송풍기 근처의 화재 측 튜브 표면 | 재 침식, 스팀 절단 | 정전 중 육안 검사 | 슬리브 수리 또는 단일 튜브 교체 |
| 핸드홀 및 맨홀 개스킷 | 개스킷 노후화, 볼트 토크 불균일, 시트 변형 | 저압 리필 및 합동관찰 | 토크 순서가 문서화된 새로운 개스킷 |
| 플랜지 및 볼트 연결 | 열 순환 중 볼트 이완 | 장치가 따뜻할 때의 열화상 | 사양에 맞게 다시 토크를 주고 스프링 와셔를 추가하세요. |
| 확장 조인트 및 케이싱 | 벨로우즈 이동을 넘어서는 차동 운동 | 이동 및 간격의 시각적 측정 | 확장 요소 재설계 |
| 헤더 및 블로우다운 배관 | 습증기로 인한 크리프, 침식 부식 | 경도 테스트, 초음파 두께 매핑 | 헤더 또는 파이프 세그먼트 교체 |
목록 범위를 좁히는 두 가지 빠른 방법. 먼저 누출이 언제 나타나는지 물어보십시오. 냉간 시동 시에만 나타나는 누출은 수축 관련 관절 문제입니다. 부하에 따라 커지는 누출은 일반적으로 흐름과 온도에 의해 발생하는 부식 또는 침식입니다. 둘째, 가스 경로를 기준으로 물이 어디에서 나오는지 물어보십시오. 물 쪽 고장은 외부 케이싱과 단열재를 젖게 하는 반면, 화재 쪽 튜브 고장은 종종 물이 눈에 띄기 전에 굴뚝의 흰색 증기 또는 굴뚝 온도 상승으로 나타납니다.
대부분의 보일러 누출은 실제 작동 조건과 재료, 팽창 또는 수처리 설계 간의 불일치로 인한 증상입니다. 이는 누군가가 10년 전에 잘못 용접했다는 증거는 아닙니다.
새는 보일러를 고치는 방법: 안전한 진단 순서
새는 보일러 수리는 용접기가 도착하기 훨씬 전부터 시작됩니다. 아래 순서는 공장 유지 관리 팀에 권장하는 순서로, 승무원과 실제로 무엇이 실패했는지 알려주는 증거를 모두 보호하도록 설계되었습니다.
- 격리하고 잠그세요. 주 증기, 급수 및 블로우다운 연결부를 닫고 비운 다음 잠금 장치와 태그를 부착하십시오. 제로 에너지 상태를 문서화합니다. 부분적으로 고립된 보일러는 공장에서 가장 위험한 장소입니다.
- 제어된 곡선에서 감압 및 배수합니다. 뜨거운 껍질에 찬물을 붓는 대신 대기로 배출하고 제조업체의 곡선에 따라 드럼을 식히십시오. 고르지 못한 냉각으로 인해 다음 번에 다시 전화를 받을 누출이 발생할 수 있습니다.
- 운영 내역을 캡처하세요. 지난 2주간의 드럼 레벨, 급수 전도도, pH, 용존 산소, 부하 변동 및 연도 가스 출구 온도를 내보내거나 사진을 찍습니다. 이 데이터는 일반적으로 누군가가 금속을 보기 전에 메커니즘을 식별합니다.
- 압력 경계 누출과 비압력 누출을 분리합니다. 증기측 누출, 케이싱 관통, 샘플 라인 및 장비 태핑은 튜브 및 쉘 압력 부품과 수리 범주가 다르며 코드에 따른 의미도 다릅니다.
- 해당 부위를 건조시키고 낮은 압력으로 다시 채우십시오. 쉘이 통풍되는 저압 정수압 리필은 전체 코드 압력 테스트 없이 작은 조인트 누출을 눈에 띄게 만듭니다.
- 의심되는 부위에 대해 비파괴 검사를 실시합니다. 용접부의 염료 침투제, 페라이트 압력 부품의 자분, 이코노마이저 및 공기 예열기 뱅크 전반의 초음파 두께 매핑. 모든 판독값을 그리드 위치와 함께 기록하여 다음 조사에서 유사점과 비교할 수 있도록 하세요.
- 기하학적 구조가 허용하는 곳을 내부적으로 검사하십시오. 드럼을 통한 내시경 또는 튜브 끝 보기를 통해 벽이 얇아지는 패턴을 설명하는 구멍, 스케일링 또는 부분적으로 막힌 튜브를 나타내는 경우가 많습니다.
- 수리 또는 교체 임계값을 기준으로 누출을 분류합니다. 벽 두께, 영향을 받는 튜브 수, 남은 설계 수명, 생산 손실 비용 등이 모두 결정에 반영됩니다.
- 물 화학에 대한 루프를 닫습니다. 고장 메커니즘이 부식인 경우 화학적 수정 없이 수리하면 시계가 재설정됩니다. 동일한 작업 순서에서 치료 프로그램을 변경하십시오.
수압 테스트에 대한 참고 사항: 설계 압력을 초과하는 모든 테스트는 해당 코드와 보일러 자체 인증 문서를 따라야 하며, 가스측 덕트가 부착된 폐열 보일러에서는 물이 유입되기 전에 가스 경로를 확실하게 격리하고 퍼지해야 합니다. 이러한 한계를 극복하는 것이 유지 관리 작업을 사고로 바꾸는 가장 빠른 방법입니다.
진단 순서는 서류 작업이 아닙니다. 3단계와 6단계에서 수집한 작동 데이터와 두께 맵에 따라 수리 기간이 1년인지 15년인지 결정됩니다.
산업용 보일러에서 누출이 발생하는 곳 클러스터: 현장 분포
유지보수 기록을 날짜 기준이 아닌 위치 기준으로 정렬하면 거의 즉시 패턴이 나타납니다. 보일러는 유한한 수의 약점이 있는 엔지니어링 어셈블리이며, 이러한 약점은 매우 다양한 산업 전반에 걸쳐 일관되게 작동합니다. 코크스 오븐 배터리, 소결 기계 및 발전소 보일러는 서로 다른 연소가스 화학 및 부하 프로필을 사용하지만 누출 분포는 놀라울 정도로 유사합니다. 예상되는 분포를 알면 예비 부품을 비축하는 방법, 검사 경로를 작성하는 방법, 정전 전에 유지 관리 직원에게 브리핑하는 방법이 달라집니다. 아래 차트는 산업용 보일러 및 폐열 보일러 검사에서 보고된 누출 위치의 대표적인 분포를 보여줍니다. 개별 발전소는 연료, 수처리 및 사용률에 따라 다릅니다.
산업용 보일러 검사 전반에 걸쳐 보고된 누출 위치(예시적인 분포, 기록된 모든 누출의 비율)
차트에서 가장 먼저 알 수 있는 것은 모든 누출의 약 3분의 1이 튜브-튜브시트 접합부에서 발생한다는 것입니다. 이 접합부는 세 가지 다른 팽창률을 가진 세 가지 재료가 하나의 제한된 연결로 용접되는 보일러의 한 위치입니다. 이러한 집중은 제조상의 결함이 아닙니다. 이는 경직된 접합부에 주기적 열 부하를 가하는 자연스러운 결과입니다.
두 번째 클러스터는 26%로 이코노마이저와 공기 예열기 튜브를 포함합니다. 이러한 구성 요소는 금속 표면 온도가 산 이슬점 아래로 떨어지는 가스 경로의 차가운 끝 부분에 존재하므로 황 함유 연료를 연소하고 배출 가스 온도가 낮은 보일러는 항상 이코노마이저를 먼저 잃게 됩니다. 귀하의 공장에서 5년 동안 두 번 이코노마이저 튜브를 교체한 경우 문제는 튜브 공급업체가 아니라 표면 온도 마진입니다.
세 번째 그룹인 개스킷, 핸드홀 및 플랜지는 17%로 거의 완전히 피할 수 있기 때문에 가장 실망스럽습니다. 이러한 누출은 노화된 엘라스토머, 고르지 못한 볼트 토크, 왜곡된 시트 및 사양보다는 느낌에 의해 다시 조여진 조인트에서 발생합니다. 각 문제는 격리, 휴지 및 재시작 비용이 들기 때문에 개별적으로 수정하는 것이 저렴하고 전체적으로 비용이 많이 듭니다.
그을음 송풍기 근처의 난로 측 침식은 12%를 차지합니다. 여기서 패턴은 매우 국지적입니다. 침식은 증기 제트 경로를 따르므로 손상된 튜브는 일반적으로 매번 동일한 3~4줄입니다. 그을음 송풍기 위치를 회전하거나 정전 사이에 송풍 순서를 조정하면 일반적으로 이 숫자가 크게 줄어듭니다.
익스펜션 조인트와 케이싱은 7%를 차지하고 헤더와 블로우다운 배관은 4%를 차지합니다. 이는 빈도가 낮고 결과가 높은 실패입니다. 누출된 팽창 조인트는 단열재와 케이싱을 손상시키지만 압력 경계를 거의 위협하지 않는 반면, 헤더의 크리프 균열은 교체 단조에 대한 리드 타임이 긴 강제 정지 이벤트가 될 수 있습니다.
함께 읽어보세요. 배포판은 간단한 유지 관리 전략을 지원합니다. 검사 예산의 대부분을 튜브-튜브시트 접합부, 이코노마이저 뱅크 및 볼트 체결부에 투자하십시오. 왜냐하면 이 세 영역이 위험의 77%를 수반하기 때문입니다. 실패가 드물지만 심각한 헤더 및 배관의 두께 매핑에 남은 노력을 사용하십시오.
또한 물이 새는 보일러를 수리하는 것에 대한 일반적인 조언이 종종 실망스러운 이유도 설명합니다. 이코노마이저 입구 온도가 이슬점 이하로 유지되는 동안 케이싱 수리에 가동 중단 시간을 소비하는 공장은 18개월 이내에 다시 작업을 재개할 것입니다. 분포는 어디를 먼저 봐야 할지 알려주고, 운영 데이터는 누출이 그 지점을 선택한 이유를 알려줍니다.
튜브-튜브 시트 조인트, 냉단 튜브 뱅크 및 볼트 연결부 등 세 가지 영역은 전체 보일러 누출 위험의 3/4 이상을 차지하므로 모든 검사 예산의 대부분을 차지할 자격이 있습니다.
수리 방법 비교: 어느 수리가 어느 누수에 맞는지
메커니즘이 알려지면 수리 옵션이 빠르게 좁아집니다. 아래 비교는 2일 수리와 6주 교체 사이에서 선택해야 하는 운영 공장의 관점에서 작성되었으며 보일러 코드와 제조업체의 문서를 따르고 있다고 가정합니다.
| 방법 | 다음에 가장 적합합니다. | 일반적인 가동 중지 시간 | 상대 비용 | 현실적인 서비스 수명 |
|---|---|---|---|---|
| 국부 용접 수리 | 분리된 용접 토우 균열, 두꺼운 압력 부품에 작은 구멍 | 1~3일 | 낮음 | 원인이 시정되면 3~10년 |
| 튜브 막힘 | 개별적으로 고장난 튜브, 은행의 최대 약 10% | 1~2일 | 낮음 | 무기한이지만 용량과 흐름 균형이 감소됩니다. |
| 슬리빙 | 짧은 튜브 길이에 따른 침식 또는 부식 손상 | 2~4일 | 낮음 to medium | 2~6년 |
| 섹션 리튜브 | 다수의 장애가 하나의 뱅크에 집중됨 | 1~3주 | 중간 | 8~15년 |
| 완전한 튜브 번들 교체 | 광범위한 벽 손실 또는 임무 변경 | 3~6주 | 중간 to high | 15년 이상 |
| 전체 장치 교체 | 쉘, 드럼 또는 헤더 손상; 의무는 더 이상 디자인과 일치하지 않습니다 | 제작기간 포함 2~6개월 | 높음 | 20년 이상 |
그 테이블 뒤에는 세 가지 실용적인 규칙이 있습니다. 첫째, 플러그를 꽂는 것은 해결책이 아니라 안정화 조치입니다. 막힌 모든 튜브는 열 전달 면적을 줄이고 배기가스 출구 온도를 높이며, 이는 결국 나머지 튜브를 이슬점에 더 가깝게 밀어냅니다. 은행의 약 10% 이상을 연결하면 엔지니어링을 수행하지 않고도 보일러를 효과적으로 재설계할 수 있습니다.
둘째, 용접 수리는 원래 균열을 일으킨 구속이 해결된 경우에만 지속됩니다. 튜브-튜브시트 접합에서 이는 팽창 여유, 튜브-구멍 간극 및 용접 후 열처리를 확인하는 것을 의미합니다. 이 세 가지 항목을 무시하고 수리하면 일반적으로 1년 이내에 같은 발가락에 균열이 발생합니다.
셋째, 수리 경제성은 수리 청구서가 아닌 전달된 열을 기준으로 판단해야 합니다. 튜브를 다시 연결하는 대신 막힌 누출 이코노마이저로 인해 배기가스 출구 온도가 올라가고, 이로 인해 보일러가 작동하는 매 시간마다 연료 소비가 늘어납니다. 연속적으로 발사되는 유닛의 경우, 그 페널티는 2~3개의 작동 시즌 내에 적절한 재튜브 비용을 초과할 수 있습니다.
연결 및 용접 구매 시간; 누출의 기계적 또는 화학적 원인을 제거하는 수리만이 신뢰성을 보장합니다.
공정 위치별 교체 폐열 보일러 선택
수리가 더 이상 의미가 없게 되면 교체 결정은 보일러가 프로세스에서 어느 위치에 있는지에 따라 결정됩니다. 폐열 보일러는 상호 교환 가능한 제품이 아닙니다. 각 구성은 가스 공급원, 먼지 부하 및 온도 프로파일에 맞춰집니다. 아래 스트립에는 석탄 화학, 야금, 전력 및 암모니아 플랜트에서 가장 자주 지정되는 구성이 나열되어 있습니다.
- 코크스 오븐 배가스 폐열 보일러. 일반적으로 먼지 비율이 높고 산성 이슬점이 높은 코크스 오븐 배터리 연도 가스에서 열을 회수합니다. 주의 깊은 저온 온도 제어가 필요합니다.
- 소결 원형 냉각기 폐열 보일러. 가스가 뜨겁고 먼지가 많으며 흐름이 가변적인 소결 냉각기 배기 장치에 사용됩니다. 첫 번째 행의 내식성은 최대 효율보다 더 중요합니다.
- 소결 주요 굴뚝 폐열 보일러. 주 배기가스 덕트에 설치되며, 가스량이 많고 냉각기 회로보다 온도가 낮습니다. 레이아웃과 압력 강하가 디자인을 좌우합니다.
- 회전식 난로 폐열 보일러. 먼지 부착 및 튜브 간격에 따라 청소 간격이 결정되는 회전 노에서 나오는 먼지가 많은 고온 가스를 처리합니다.
- 산소로 불어낸 고온 배가스 회수 장치. 가스 온도가 높고 작업이 엄격한 산소 부화 또는 순수 산소 취입 공정용으로 설계되었습니다.
- 공기 예열기 및 이코노마이저 패키지. 연소 공기나 급수를 배가스 잔여열을 이용해 가열하며, 일반적으로 냉간 누출 후 부품을 교체합니다.
코크스 오븐 굴뚝 가스 폐열 보일러 코크스 오븐 연도 가스 폐열 보일러는 코크스 산업을 위해 특별히 개발된 고효율 에너지 절약 장치입니다. 그것은 회복하고 활용하는 것을 목표로합니다 ... 제품보기 → 각 직책에 대해 견적을 요청하기 전에 동일한 4가지 질문을 하십시오. 혼란스러운 조건을 포함하여 입구의 설계 가스 흐름과 온도 범위는 어떻게 됩니까? 입구의 먼지 로딩 및 입자 크기 분포는 어떻습니까? 황과 수분 함량은 얼마이며, 그에 따른 최소 금속 온도를 설정하는 산 이슬점은 얼마입니까? 그리고 명판 범위와는 별도로 공장은 실제로 어떤 턴다운으로 작동합니까?
공급업체 선택은 구성만큼 중요합니다. 폐열 보일러는 가스 측 열 전달 표면이 있는 압력 용기이므로 제조업체는 보일러와 압력 용기 인증과 특정 먼지 및 부식 환경에 대한 실제 경험이 모두 필요합니다. 청정가스 열교환기만 제작한 공급업체는 일반적으로 튜브 간격과 그을음 배출을 과소하게 지정하며 첫 번째 누출은 두 번째 운영 연도에 나타납니다.
가격을 비교하기 전에 보일러 구성을 공정 위치, 먼지 부하 및 산성 이슬점에 맞추십시오. 구성 오류는 할인으로 수정할 수 없습니다.
누출을 시작하기 전에 방지하는 재료 및 디자인 세부 사항
산업용 보일러의 누수 예방은 대부분 정비공장이 아닌 도면 단계에서 이루어집니다. 세 가지 설계 결정이 대부분의 작업을 수행합니다. 금속 온도를 산성 이슬점 이상으로 유지하고 차등 팽창을 허용하는 조인트 설계를 선택하며 첫 번째 튜브 열의 가스 속도를 제한합니다.
콜드엔드 온도 마진
이슬점 부식은 이코노마이저와 공기 예열기의 주요 메커니즘입니다. 엔지니어링 답변은 저부하 조건을 포함한 전체 작동 범위에 걸쳐 유지되는 최소 금속 온도와 계산된 산 이슬점 사이의 문서화된 여유입니다. 최대 부하에서 이 마진을 유지하지만 40% 부하에서 그 이하로 떨어지는 보일러는 여전히 고장이 나지만 속도는 더 느려집니다.
튜브 및 조인트 설계
기존의 용접 이코노마이저 조인트가 고온, 많은 먼지 및 부식성 응축수로 인해 어려움을 겪고 있는 반면, 브레이징 구조는 다른 절충안을 제공합니다. 니켈 기반 브레이징 이코노마이저는 완전히 브레이징된 튜브-헤더 연결을 사용합니다. 이는 주기적으로 하중을 받는 조인트에서 균열 개시자 역할을 하는 긴 용접 토우를 제거하고 튜브와 핀 사이에 보다 균일한 접촉을 제공합니다. 용가재는 용접 용이성보다는 내식성을 위해 선택되었으며 결과 표면은 연도 가스 경로의 차가운 끝 부분을 공격하는 산성 응축수에 저항합니다.
니켈 기반 브레이징 이코노마이저 니켈 기반 브레이징 이코노마이저s are advanced devices that significantly improve the economizer's corrosion resistance, wear resistance, ash accumulation resistance, an... 제품보기 → 잔여 연도가스 열로 연소 공기를 단순히 가열하는 것이 요구사항인 경우, 냉기 온도 마진이 유지되고 전체 뱅크를 분해하지 않고도 가스측 통로를 청소할 수 있다면 공기 예열기가 더 경제적인 선택입니다. 둘 중 하나를 선택하려면 장비 카탈로그 순서가 아닌 연소가스 분석을 따라야 합니다.
가스 속도 및 먼지 관리
침식은 가스 속도의 세제곱에 따라 대략적으로 확장되므로 먼지가 많은 보일러의 첫 번째 행은 번들의 나머지 부분보다 낮은 속도로 설계되어야 합니다. 그을음 송풍기 배치도 중요합니다. 수년 동안 같은 각도에서 같은 튜브 열에 증기를 보내는 송풍기는 예측 가능한 튜브 라인을 침식할 것이며, 가동 중단 사이에 순서를 바꾸는 것은 마모를 확산시키는 저렴한 방법입니다.
물 측면에서 누출을 방지하는 설계 세부 사항은 덜 화려하지만 똑같이 결정적입니다. 즉, 스팀 캐리오버를 방지하기 위한 올바른 드럼 내부, 용존 고형물을 제어하기 위한 적절한 블로우다운 용량, 단순히 플로시트에 존재하는 산소가 아닌 산소를 실제로 제거하는 탈기기입니다. 수개월 후 튜브 표면에 물의 화학적 문제가 나타나며 그때쯤이면 손상이 이미 국부적으로 구멍이 뚫린 상태입니다.
문서화된 저온 온도 여유와 차등 팽창을 허용하는 조인트 설계는 어떤 유지 관리 체제에서든 수리할 수 있는 것보다 더 많은 누출을 방지합니다.
수리할 것인가, 교체할 것인가? 실용적인 의사결정 프레임워크
측정된 벽 두께 대 필요한 최소값, 이전 작동 기간과 비교한 현재 작동 기간의 누출 수, 압력 부품의 남은 설계 수명, 생산 손실 1일 값 등 4가지 숫자에 대해 결정을 내려야 합니다. 해당 숫자가 다른 방향을 가리키는 경우 아래 기준을 사용하세요.
쉘 앤 튜브 열 교환기 쉘 앤 튜브 열교환기는 일반적이고 보편적인 산업용 열교환기입니다. 핵심 구조는 튜브를 수용하는 대형 쉘(쉘 측면)로 구성됩니다. 제품보기 → | 다음과 같은 경우에는 제자리에서 수리하십시오. | 다음과 같은 경우 교체 계획 |
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투자 회수 계산은 제대로 수행할 가치가 있습니다. 공장이 열 전달 표면의 일부를 우회하도록 하는 누출 이코노마이저는 연도 가스 출구 온도를 높이고, 손실된 회수율은 시간당 추가 연료로 해석됩니다. 시간당 벌금에 연간 운영 시간을 곱하고, 현재 장치로 인해 발생하는 계획되지 않은 가동 중단 비용을 더한 다음, 설치를 포함한 교체 은행의 제공 가격과 총액을 비교하십시오.
많은 연속 작업 장치에서는 산술적으로 2~3년 내에 교체하는 것이 유리하게 결정되는데, 이는 최대 생산 기간 동안 강제 가동 중단의 위험을 고려하기 전입니다. 대조적으로, 연간 몇 주 동안 작동하는 장치에서는 올바른 수질 화학적 성질을 갖춘 현장 수리가 10년 동안 합리적인 선택으로 남을 수 있습니다.
또 하나의 변수는 품질이 좋지 않은 수리 비용입니다. 정수압 테스트를 통과했지만 토우에 응력 집중이 남아 있는 용접은 다시 실패하게 되며, 두 번째 실패는 일반적으로 경고 없이 생산 캠페인 중에 발생하기 때문에 첫 번째 실패보다 비용이 더 많이 듭니다.
여러 뱅크에서 누출 빈도가 증가하고 벽 두께가 코드 최소값인 경우 교체하십시오. 메커니즘이 알려져 있고 남은 수명이 다음 정전 주기에 해당하는 경우에만 수리하십시오.
반복 누출 방지: 화학, 사이클링 및 검사 간격
수리된 보일러는 누출 형성의 원인 세 가지가 설계 범위 내에 있는 경우에만 수리된 상태를 유지합니다. 물의 화학적 성질은 내부의 벽 손실 속도를 제어하고, 부하 순환은 접합부의 피로 손상 축적을 제어하며, 검사 간격에 따라 다음 누출을 기술자가 발견할지 아니면 한밤중에 교대 근무자가 발견할지 결정합니다.
| 간격 | 활동 | 기록 | 누출 메커니즘 해결 |
|---|---|---|---|
| 교대마다 | 드럼 레벨 안정성, 블로우다운 작동 및 눈에 보이는 누출 여부를 확인하십시오. | 로그 판독 및 관찰 | 운전 여행, 개스킷 울림 |
| 매일 | 급수 pH, 전도도 및 용존 산소 테스트 | 단순한 가치가 아닌 추세 차트 | 물측 구멍 및 퇴적층 부식 |
| 주간 | 연소가스 출구 온도 및 스택 불투명도 확인 | 부하 기준 대비 온도 | 조기 튜브 누출, 오염 및 우회 |
| 월간 | 따뜻할 때 케이싱, 플랜지, 맨홀 도어의 열화상 촬영 | 이전 달에 대해 제출된 이미지 | 고장 전 조인트 및 개스킷 누출 |
| 연간 중단 | 이코노마이저와 공기 예열기 뱅크의 초음파 두께 매핑 | 그리드 매핑 판독값 | 부식과 침식으로 인한 벽의 얇아짐 |
| 연간 중단 | 튜브-튜브 시트 용접의 염료 침투 또는 자분 테스트 | 관절별 기록 | 구속된 관절의 피로 균열 |
| 3~5년마다 | 전체 압력 부품 검사, 헤더 경도 테스트, 확장 조인트 이동 측정 | 공인검사보고서 | 크리프, 확장 초과 이동, 케이싱 손상 |
두 가지 습관이 이러한 간격을 효과적으로 만듭니다. 첫 번째는 판독값을 고정 경보 값이 아닌 부하 보정 기준선과 비교하는 것입니다. 왜냐하면 대부분의 누출은 임계값을 초과하기 훨씬 전에 작은 추세 변화로 스스로를 알리기 때문입니다. 두 번째는 기계적 수리와 동일한 작업 순서에 물 화학적 수정을 기록하여 수정 사항과 원인이 함께 종결되는 것입니다.
로드 사이클링에는 특별한 주의가 필요합니다. 모든 시작 및 종료는 튜브-튜브 시트 조인트, 헤더 및 확장 요소에 전체 열 사이클을 적용하며 수리가 얼마나 신중하게 수행되었는지에 관계없이 피로 손상이 누적됩니다. 불필요한 주기 수를 줄이고 제조업체의 곡선 내에서 램프 속도를 유지하면 비용이 들지 않으며 누출 간격이 직접적으로 늘어납니다.
매주 화학 반응과 출구 가스 온도의 추세를 살펴보십시오. 누출되는 보일러는 거의 항상 바닥에 물이 나타나기 몇 주 전에 추세 변화로 나타납니다.
교체 부품 소싱: 제조업체, 제작업체 또는 현지 공급업체
결정이 수리에서 교체로 옮겨지면 소싱 질문이 현실화됩니다. 기존 덕트에 맞고 해당 보일러 및 압력 용기 요구 사항을 충족하며 정전 기간 내에 도착하는 압력 부품을 누가 제공할 수 있습니까? 대답은 일반적으로 세 가지 이유로 일반 제조 업체가 아닌 OEM입니다.
첫 번째는 자격입니다. 폐열 보일러 뱅크는 압력 경계 구성 요소이며 제조업체는 해당 관할권에 적용되는 설계 및 제작 승인이 필요합니다. 중국에서는 국내 작업을 위한 클래스 3 압력 용기 제조 라이센스와 수출 장비 또는 국제 자금 지원 프로젝트를 위한 ASME 스탬핑을 의미합니다. 일반 철강 제조업체는 해당 부품을 합법적으로 공급할 수 없지만 견적이 아무리 경쟁적이라도 보입니다.
두 번째는 프로세스 지식입니다. 가스측 열 전달 표면은 특정 산업에서 특정한 방식으로 실패하며, 코크스 오븐, 소결 및 산소 취입 응용 분야를 공급한 제조업체는 이미 침식 및 오염 패턴을 알고 있을 것입니다. 이러한 경험은 튜브 간격, 수트 블로워 배치, 확장 조인트 이동 및 냉간 온도 마진에서 나타나며, 이 모두는 일반 배열 도면에서는 보이지 않지만 사용 시에는 결정적입니다.
세 번째는 배송 범위입니다. 누출 수리 또는 교체에는 일반적으로 번들 이상의 것이 필요합니다. 즉, 덕트 수정, 구조적 지지대, 단열재, 내화 세부 사항, 계측 태핑 및 시운전 지원이 필요합니다. 설계, 제조, 설치 및 시운전을 담당하는 단일 공급업체와 협력하면 3~4명의 개별 계약자 간의 인터페이스 위험이 제거됩니다.
잠재적 공급업체를 평가할 때 주장보다는 증거를 요청하십시오. 서면으로 작성된 압력 용기 및 보일러 자격, 달성 가능한 접합 품질을 결정하는 내부 제조 장비, 유사한 가스 조건을 운영하는 공장의 참조 목록 등이 있습니다. 자체 브레이징로, 핀 와인딩 용량 및 히트 파이프 생산 라인을 갖춘 제조업체는 대부분의 냉간 누출을 유발하는 접합부를 직접 제어할 수 있는데, 이는 해당 작업을 하청 계약하는 공급업체와 의미 있는 차이입니다.
국제적으로 운영되는 공장의 경우 소싱 대화를 통해 재료 인증서, 용접 절차 사양 및 자격 기록, 비파괴 테스트 보고서, 수압 테스트 인증서 및 준공 도면과 같은 문서화 관행도 확인해야 합니다. 이러한 문서는 검사관이 요구하는 것이며, 문서가 없으면 장비가 현장에 도착한 후 오랜 시간 동안 시운전이 지연될 수 있습니다.
마지막으로 가격은 전달된 열 회수 성능, 유지 관리 개입 사이의 예상 간격, 예비품에 대한 공급업체의 응답 시간을 포함하는 총 비용을 기준으로 평가해야 합니다. 18개월 이내에 부식 제품으로 콜드 엔드를 막는 더 저렴한 번들은 전혀 저렴하지 않습니다.
자체 공동 생산을 통해 자격을 갖춘 보일러 및 압력 용기 제조업체의 압력 부품을 공급합니다. 납품 후 문서화 및 접합 품질을 하청업체의 작업으로 검사할 수 없습니다.
현장 참고 사항: 보일러 누출 수리 중 발견되는 5가지 실수
수백 번의 검사 및 수리 작업에서 동일한 5가지 실수가 반복됩니다. 각각은 피하는 데 비용이 많이 들고 반복하는 데 비용이 많이 듭니다.
- 화학물질을 고치지 않고 누출을 수리합니다. 변경되지 않은 급수 처리 상태에서 튜브를 다시 끼운 이코노마이저는 동일한 패턴으로 다시 피트됩니다. 수리 명령과 치료 수정은 함께 속합니다.
- 열 설계가 허용하는 것보다 더 많은 튜브를 연결합니다. 뱅크의 약 10%를 초과하면 표면적 손실로 인해 배출 가스 온도가 상승하여 나머지 튜브가 산성 이슬점 아래로 밀려 다음 고장이 가속화됩니다.
- 구속을 해제하지 않고 피로균열을 용접합니다. 조인트가 움직일 수 없는 경우 보일러가 순환하자마자 응력이 동일한 발가락으로 되돌아갑니다. 용접 외관뿐만 아니라 팽창 여유와 용접 후 열처리도 확인하십시오.
- 느낌으로 개스킷을 다시 조입니다. 고르지 못한 볼트 토크로 인해 시트가 왜곡되고 원래보다 더 심각한 누출이 발생합니다. 지정된 순서와 토크 값을 사용하고 노후된 가스켓은 재사용하지 말고 교체하십시오.
- 부하 수정 기준 없이 다시 시작합니다. 재시작 시 기록된 배출 가스 온도와 드럼 화학 기준이 없으면 다음 추세 변화를 비교할 것이 없으며 다음 누출이 늦게 발견됩니다.
이러한 각 실수에는 시간 압박, 예산 압박, 이미 미끄러지는 가동 중단 기간 등 단기적인 논리가 있습니다. 문제는 실수로 인한 비용이 다음 유지 관리 예산에 들어간다는 것입니다. 종종 공장이 계획되지 않은 정지를 감당할 수 없는 생산 캠페인 중에 발생합니다.
대부분의 문제는 간단한 규율로 해결됩니다. 즉, 수리가 종료되기 전에 메커니즘, 수리 방법, 이를 정당화한 측정, 재발을 방지할 운영 변경 사항을 기록합니다. 수리가 끝난 후 10분 동안 문서를 작성하는 것은 공장에서 사용할 수 있는 가장 저렴한 신뢰성 투자입니다.
모든 누출 수리는 기록된 메커니즘과 해당 운영 변경으로 종료되어야 합니다. 그렇지 않으면 동일한 누출이 단순히 나중으로 예약됩니다.
관련 자료
수리 또는 교체 결정을 준비하는 동안 열어 두어야 할 두 페이지:
- 야금 폐열 보일러가 공장 에너지 비용을 줄이는 방법 — 회수된 열이 공과금 청구서에서 실제로 어디에 나타나는지 살펴보십시오. 이는 수리에 대한 교체를 정당화할 때 유용합니다.
- 공기 예열기 설계 및 선택 참고사항 - 누출된 공기 예열기가 다른 용접 패치가 아닌 교체를 위해 플랜트를 밀어붙일 때 관련됩니다.
두 페이지 모두 이 기사와 동일한 출발점을 가정합니다. 메커니즘을 이해한 다음 장비를 선택하십시오.
올바른 소싱 결정은 명확한 실패 메커니즘에서 시작됩니다. 가스 분석, 두께 맵 및 누출 내역을 첫 번째 공급업체 대화에 가져옵니다.
새는 보일러를 수리하는 것은 단일 작업이 아닌 결정 순서입니다. 위치를 파악하고, 메커니즘을 확인하고, 원인을 제거하는 수리를 선택하고, 복귀를 방해하는 작동 변경 사항을 기록하십시오. 두께 데이터와 누출 빈도를 통해 장치가 완성된 것으로 나타나면 교체를 프로세스 위치, 분진 적재 및 산성 이슬점이 첨부된 엔지니어링 프로젝트로 처리하고 카탈로그 페이지가 아닌 해당 숫자에 대해 장비를 지정하십시오.
해당 순서를 따르는 발전소는 일반적으로 누출이 적고, 가동 중단이 짧아지며, 주요 개입 사이의 간격이 길어집니다. 메커니즘 대신 물을 쫓는 식물에서는 일반적으로 다음 재시작 직후, 일반적으로 생산 연도 중 가장 편리하지 않은 순간에 동일한 누출이 다시 발생합니다. 둘 사이의 차이는 예산이 아닙니다. 질문을 받는 순서입니다.
방법을 적용하기 전에 메커니즘에 대해 물어보고, 가격보다 디자인에 대해 물어보세요. 주문만으로도 대부분의 반복되는 보일러 누출을 방지할 수 있습니다.