Rezistența exploziei și deteriorarea cauzată de aceasta depind de dimensiunea spațiului de apă al cazanului și de temperatura apei încălzite. Prin urmare, exploziile cazanelor cu aburi cu un spațiu mare de apă (de exemplu, cazanele cilindrice) sunt cele mai severe în consecințele lor.
În prezent, în ciuda utilizării unei presiuni ridicate explozii cazan de abur apar mai rar și sunt mai puțin periculoase în consecințele sale decât înainte, care poate fi explicat: publicarea de aproape toate țările din regulile și reglementările care guvernează construcția de noi cazane și supraveghere în timpul funcționării; îmbunătățirea designului cazanelor, calitatea materialului cazanului (Figura 1) și metodele de prelucrare a acestuia; utilizarea tot mai mare a cazanelor cu tuburi de apă (adică cazane de capacitate mai productivă, dar cu un spațiu mic, relativ apos); metode îmbunătățite de investigare a cauzelor exploziilor în sine și, în final, creșterea nivelului de calificare a storcilor.
1. Dezavantaje ale construcțiilor și ale materialelor. Mai multe explozii au avut loc recent a apărut din cauza unor tensiuni periculoase în materialul cazanului în timpul încălzirii cauzate de compuși nedurabile porțiuni nedorite de încălzire materialul de îngroșare a spațiului de vapori, fiind în contact cu gazele de temperaturi ridicate, circulația scăzută a apei sau a altor defecte ale structurii cazan. Datorită încălzirii inegale a pereților cazanelor, acestea se deformează și se îndoaie, marginile fundului sunt deformate în special. Aceeași amenințare cu privire la explozii este reprezentată de fundul care are o convexitate irațională, precum și fundul plat, în care tivul este curbat în unghi drept. Dezavantajele proiectului ar trebui să includă, de asemenea, alinierea inexactă a foilor, furnir incompetent de foi și un număr de alte defecte. De obicei, majoritatea acestor defecte se fac cunoscute sub formă de blistere și fisuri (Figurile 2, 3 și 4).
În acest caz, b. este angajată în reparații minuțioase pentru a elimina aceste motive. Panourile de design greșit ar trebui înlocuite cu altele în conformitate cu cele mai recente standarde.
Una dintre cele mai bune măsuri pentru a preveni explozii de cazane de abur este utilizat în construcția sau repararea de materiale de înaltă calitate și manipularea corespunzătoare a acestui material lor. Dacă foile procesate necorespunzător obținute rămânând tensiuni dăunătoare care pot cu o apariție aleatorie a altor defecte (de exemplu, încălzire sau material de coroziune), conduc, la o explozie a cazanului. Conversia structurii grosiere cazan de fier datorită supratensiunii și încălzire ulterioară la 600-700 ° prezentat în fig. 5.
2. Presiune excesivă. dacă nu este rezultatul unei omisiuni din partea cartușului, poate apărea din cauza unei încărcări incorecte a supapei de siguranță sau a dimensiunii insuficiente a acesteia.
3. Lipsa apei în cazan se poate produce Ch. arr. din cauza stării proaste sau vodoukazatelnyh funcționare defectuoasă și dispozitive nutriționale. Lipsa deosebit de periculoasă a apei în cazanele cu tuburi de flacără, astfel ca supraîncălzire tuburi de flacără care duc la o eventuală distrugere și prăbușirea lor (Fig. 6).
Dacă există o lipsă de apă în cazan, este necesar să scoateți imediat focul din cuptor și să izolați cazanul închizând supapele de alimentare cu abur și alimentatorul. Doar prin găsirea defecțiunilor și eliminarea acestora puteți începe să umpleți boilerul cu apă.
4. Pereții corodați ai cazanelor sunt interni și externi. a) Coroziunea internă este rezultatul oxidării sub influența acizilor sau a aerului. În apa nutritivă, se dizolvă adesea săruri de magneziu, calciu și sodiu, care, descompunând la o temperatură relativ scăzută, formează acid clorhidric, corodând rapid pereții cazanului. Sărurile de acid sulfuric de fier, aluminiu și magneziu sunt de asemenea foarte periculoase; influența distructivă a primelor două săruri este deosebit de evidentă în cazul formării de scară în anumite zone ale cazanului, adică. k. în locuri datorită acumulării de căldură, descompunerea acestor săruri și formarea de acid sulfuric liber corodează peretele cazanului (fig. 7).
Efectul dăunător al astfel detectate de către apa de alimentare a unei scurgeri de la marginile foilor și în jurul niturilor. Aer dizolvat în apă poate coroda peretele cazanului pentru a sparge atunci când tensiunea de metal este peste limita elastică (Fig. 8).
Recent, profesorul Parr (SUA), bazat pe o serie de studii, a prezentat o așa-numită ipoteză alcalină, în special cu privire la distrugerea compușilor nitați sub influența alcalinilor. Conform acestei ipoteze, alcalinele găsite în apa de alimentare, în special sodă caustică, penetrează cusăturile nituite, sub capetele nituite etc., și se concentrează acolo; În acest caz, dacă există tensiuni în material care depășesc punctul de randament, alcaline face ca metalul să fie fragil și, prin urmare, cauzează distrugerea acestuia; Crăpăturile formate în acest caz merg de obicei de la o gaură de nit cu cealaltă, dar nu depășesc niciodată cusătura nituită.
Condițiile prealabile pentru această ipoteză sunt, adică, două condiții: o concentrație puternică de alcalii în cusăturile nituite și suprasolicitarea materialului. Prima premisă, sugerând că toate îmbinările nituite nu sunt dense (în caz contrar nu au putut pătrunde în apa nutritivă), este încă contestată de școala germană condusă de profesorul Bauman; a doua premisă nu se întâlnește cu obiecții, deoarece profesorul Bauman stabilește, de asemenea, că tensiunile din îmbinările cazanului depășesc uneori puterea de randament a materialului. Pentru a preveni toate aceste tipuri de eroziune, apa de alimentare, înainte de a intra în cazan, este neutralizată prin curățare sau depuneri corespunzătoare, iar scara este îndepărtată în timp util. Corodarea internă poate fi provocată și de utilizarea apei de condens care conține ulei de lubrifiere. Depunerile de grasime de pe pereții cazanului, împiedicând trecerea căldurii în spațiul de apă, provocând supraîncălzirea materialului și formarea de acizi. Cazanul cu abur, care a explodat datorită coroziunii interne, este prezentat în Fig. 9.
b) Coroziunea externă se obține sub influența oxigenului, care acționează în prezența umidității pe suprafața exterioară a cazanului. Una dintre cele mai frecvente cauze ale coroziunii externe este furnirul nesatisfăcător sau răsturnarea necorespunzătoare. Scurgerile rezultate sunt detectate cu o probă hidraulică a cazanului. Cea mai fiabilă măsură m. B. nituirea mai multor nituri. O altă formă a coroziunii exterioare apare în lokomobilnyh și cazane bagele interior verticale, și anume - pe fundul ei - în contact cu grilaj, unde prezența cenușii, care absoarbe umezeala nerăbdare, provocând oxidarea pereților (Figura 10.).
Contramăsuri: curățarea sistematică a suprafeței inferioare a pereților cazanului și îndepărtarea în timp util a cenușii. În plus, eroziunea poate apărea dacă boilerul este susținut direct de zidărie, deoarece scurgerea apei prin aceasta poate provoca ruginirea pereților cazanului. Prin urmare, cazanele se bazează pe grinzi din fontă sau șine de fier sau o zidărie pe ciment. Pericolul deosebit poate fi reprezentat de cusături cusate închise cu căptușeală, ca inspecție obstrucționată. Cauza coroziunii externe este, de asemenea, proiectarea incorectă și montarea slabă a supapei, în special supapele, care pot conduce la o scurgere periculoasă. In final, cauza coroziunii poate servi gazele de sulf (dioxid de sulf, sulfați și m. P.) combustibili Alocate și provocând dezintegrarea rapidă a îmbinărilor nituite (fig. 11). Contramăsuri: trecerea la alți combustibili și montarea sau nituirea articulațiilor defecte.
5. Scala împiedică trecerea căldurii în spațiul de apă și duce la finalizarea distrugerea componentelor individuale ale cazanului, care reprezintă un pericol împotriva exploziilor (fig. 12).
Una dintre cele mai raționale măsuri de prevenire a formării scării este curățarea apei de alimentare înainte de a intra în cazan. Această curățare se poate realiza prin mijloace mecanice sau chimice. Metoda mecanică constă în captarea impurităților într-un vas special, iar cele care sunt mai grele decât apa sunt depuse direct; aceleași care sunt mai ușoare decât apa sunt reținute într-un filtru umplut cu un strat de pietriș sau cocs (un filtru de tip Reisert). curățare chimică se efectuează în dispozitive speciale (de exemplu, sistem Dervo), în cazul în care apa de alimentare, în funcție de compoziția sa, este procesat de către diverși reactivi: oxid de calciu - pentru precipitarea calciului, mai mult sodă, și mai recent, permutitom (silicat de aluminiu) - pentru conversia insolubili săruri de acid sulfuric de var în sarea de sulfat de sodiu, care are o solubilitate înaltă în apă. Nevoia de curățare a apei de alimentare depinde de sistemul cazanului, de natura funcționării acestuia și de gradul de forțare a acestuia. Pentru cazane cu un spatiu mare de apa de curatare a apei de alimentare poate fi considerată necesară dacă duritatea sa depășește 12 grade germane (1 grad de duritate german corespunde conținutului de 1 g CaO în 100 l apă). Pentru acele tipuri de cazane în care decopertarea este dificilă, purificarea apei este recomandată deja la 6-7 grade germane. Un alt mod foarte rațional, dar costisitor de tratare a apei este evaporarea și depozitarea aburului rezultat în evaporatoare. Această metodă a fost recent utilizată, în afară de cazanele navale, și pentru instalațiile staționare de abur, în special în prezența turbinelor cu abur. Deoarece, în ultimul caz, condensul poate servi la alimentarea cazanului, este necesar să se purifice aproximativ doar 5-15% din cantitatea totală de apă de alimentare. Dintre celelalte măsuri de prevenire a formării scalei, puteți indica o purjare sistematică a cazanului și, în final, un dispozitiv de circulație care asigură depunerea sedimentelor în locurile desemnate.
6. Slăbirea materialului după o durată lungă de funcționare a cazanului. După o lungă activitate, materialul cazanului degenerează. Deși problema îmbătrânirii (oboselii) materialului cazanului nu a fost încă rezolvată, nu există nicio îndoială că acesta își pierde proprietățile inițiale și mai ales vâscozitatea necesară. În plus, în timp, grosimea foilor, ca urmare a ruginii, scade, iar defectele apar în articulațiile nituite, de exemplu, slăbirea acestora etc.
b) Reglementări și reguli obligatorii privind supravegherea cazanelor cu abur. Aproape toate țările au emis reguli care reglementează supravegherea cazanelor cu abur. Această supraveghere este efectuată în diferite țări direct de către organismele guvernamentale sau de către societățile private care reprezintă asociații de cazane, care sunt obligați să acționeze în conformitate cu normele existente în acest scop. Aceste norme prevăd certificarea tehnică a cazanelor cu abur în termenele stabilite. Deci, inspecția periodică a cazanului trebuie să fie în conformitate cu normele tubulaturii URSS, efectuate în mod normal, la următoarele date: examinarea externă - o dată pe an, un examen intern - o dată la trei ani, testul de presiune, cuplat cu o inspecție internă - o dată la șase ani. În cazul cazanelor cu vârsta mai mare de 25 de ani, regulile tubulaturii prevăd examinarea materialului cu cea mai apropiată reparație a cazanului.