КСПО - одна из перспективных технологий, которая вызвала большой резонанс среди специалистов - участников форума «ТЭК России в ХХI веке. Актуальные вопросы и стратегические ориентиры»

Советник президента научно-промышленной ассоциации «Тетраполис» Иван Вершинин выступил на московской встрече с докладом, вызвавшим столь живой интерес среди коллег. Некоторые ключевые моменты и тезисы доклада сегодня мы предлагаем вашему вниманию.

«Уважаемые участники и гости форума!

Представляя вашему вниманию разработку Петербургских инженеров хотел, бы сразу отметить самое главное отличие нашей технологии.

Применение данного метода почти во всех случаях дает 100%-ный проверяемый результат, хорошее и при этом требуемое заказчиком качество очистки, позволяет наносить защитное покрытие, т.е. окраску, на очищенную внутреннюю поверхность труб и, самое главное, увеличивает производительность труда в расчете на единицу оборудования в 3-5 и более раз, а не на 10-50%, как это бывает при улучшении старых технологий.

В любом случае будете вы применять наш метод или нет, но теперь у вас есть инструмент для проверки состояния внутренних поверхностей труб.

В 2001 году по инициативе председателя Комитета по энергетике администрации Санкт-Петербурга г-на Делюкина Алексея Семеновича и поддержке главного инженера ГУП «ТЭК СПб» Кирьяка Андрея Мартьяновича началось освоение технологии очистки труб теплообменников методом КСПО (пневмопыж) на объектах этого предприятия.



1. Обоснование постановки задачи выполненной работы

Качества, как известно, не бывает много.

Однако достижение более высокого качества выполнения технологических процессов в технике, и в электроэнергетике в частности, требует непропорционально больших затрат - финансовых, энергетических, трудовых, а также выполнения сложных технологических процессов.

Все сказанное можно напрямую отнести к такой задаче, которую в ТЭК, промышленности и электроэнергетике приходится решать не только сейчас, но и в будущем, а именно к задаче эффективной очистки трубок теплообменников.

Основные требования, предъявляемые к процессу очистки трубок, сводятся к следующему:

* полное удаление отложений на внутренней поверхности трубок;

* неповреждение трубок в процессе очистки;

* высокая производительность выполнения работ в расчете на единицу оборудования, возможность применения групповой технологии;

* невысокая стоимость работ;

* низкие трудозатраты;

* высокая культура производства;

* безопасность процесса очистки.

Решение задачи создания эффективного и производительного способа очистки трубок удалось найти именно при анализе причин низкого качества очистки при использовании метода «простреливания».

Стало очевидно, что уменьшение степени очистки трубок по ее длине по мере удаления от точки вброса воды из высоконапорной установки зависит от характеристик перемещающейся по трубке водовоздушной смеси, и прежде всего от внутреннего давления смеси, за счет которого и происходит срыв загрязнений с поверхности трубки. Поэтому требовалось найти аналог указанного метода с такими физическими характеристиками очищающего устройства, которые бы сохранили в себе положительные качества механического способа очистки (простота технологии, невысокая стоимость оборудования) и позволили устранить недостатки гидравлического способа очистки (большая стоимость оборудования, невысокая производительность, падение давление водовоздушной смеси по длине трубки).

Методом подбора и испытаний удалось найти несколько материалов, основными физическими характеристиками которых являются эластичность, упругость, небольшие остаточные деформации после снятия давления, воздухо- и водонепроницаемость.

Один из них, шнуровой и листовой вспененный полиэтилен, стал основным исходным материалом для изготовления «Устройства для очистки или защиты внутренней поверхности труб», в дальнейшем «пыж» (российский регистрационный №2001132553 Федерального института промышленной собственности, международный рег. номер PCT/RU 02/00497 к Договору о патентной кооперации).



2. Данные, подтверждающие преимущество новых вариантов технических устройств

Пыж изготавливается из шнурового сплошного вспененного полиэтилена цилиндрической формы длиной в 1,5-2 раза больше своего диаметра. Через «приспособление» (рег. №2001132553 ФИПС) в виде конуса, используя рабочее тело в виде сжатого воздуха (газа, кроме кислорода) или жидкости, пыж запускается в трубу. Проходя через конус приспособления, пыж сжимается по диаметру почти в два раза, в зависимости от выбранного технологического режима очистки, и, перемещаясь по трубе под воздействием рабочего тела, своим торцом выталкивает, а боковой поверхностью счищает загрязнения с внутренней поверхности трубы, используя жесткость материала пыжа. Если жесткости пыжа оказывается недостаточно, на его поверхность по определенной технологии наносится абразивное или иной покрытие, способное нарушить структуру загрязнения, которое затем выносится из трубки рабочим телом (воздухом или жидкостью) или следующим пыжом.

Поскольку за один рабочий цикл (выстрел) можно запускать два или три пыжа, то процесс очистки ускоряется многократно, учитывая тот факт, что выстрел длится менее секунды.

Указанным методом можно производить очистку не только прямолинейных, произвольно изогнутых трубок практически любой длины и даже пересекающихся Т-образно.

Наименование КСПО (Комплектная Система ПневмоОчистки) метод имеет в связи с несколькими факторами, отличающими его от других методов очистки:

* Одно приспособление может использоваться для запуска различных диаметров пыжей и для различных процессов (очистки или окраски). Меняется только наконечник приспособления, вставляемый в трубу.

* Приспособление практически не изнашивается при эксплуатации, легко в обращении и не имеет трущихся деталей, кроме легкозаменяемых резиновых уплотнителей.

* Детали приспособления взаимозаменяемы и просты в изготовлении.

* Вес одного приспособления (без шланга для подключения воздуха) составляет 1,0-1,5 кг, что позволяет без труда производить его транспортировку и хранение.

Предложенная технология очистки трубок сочетает в себе ряд преимуществ по сравнению с применяемыми механическими и гидравлическими способами.

1. Простота технологического режима. В начале работ опытным путем при данном загрязнении определяется оптимальный технологический цикл (диаметр и тип применяемых пыжей, количество и емкость каждого выстрела), по которому производится очистка всех трубок данного агрегата.

2. Экономичность. Материал для изготовления пыжей дешев (стоимость материала для одного пыжа от 25 до 50 коп.), выпускается в неограниченном количестве, а сам пыж используется многократно, до 30 и более раз, в зависимости от вида загрязнений.

3. Высокая культура производства. Зона сбора использованных пыжей закрывается мешком или иным материалом, и рабочий находится вне зоны вылета загрязнений из трубки.

4. Требуемая производительность процесса очистки оборудования. На одном агрегате возможна одновременная работа нескольких рабочих от одного компрессора или магистрали сжатого воздуха.

5. Безопасность производства работ. Конструкцией приспособления для запуска пыжа предусмотрено, что оно в рабочем положении всегда вставлено в трубку, а заправка пыжа в приспособление производится без возможности случайного выстрела. Вес пыжа очень мал, поэтому даже непреднамеренный выстрел не опасен при соблюдении элементарных правил техники безопасности.

6. Малые затраты на оборудование. Стоимость используемого компрессора в 45 раз меньше стоимости высоконапорной установки при равной производительности на 1 рабочего (12-16 тыс. руб. против сотен тыс. долларов США) без учета разницы в стоимости подводящих шлангов. Стоимость одного комплекта приспособления для запуска пыжа в трубу не превышает 1000 руб., включая покупные детали.

7. Снижение энергоемкости. В случае отсутствия технологического сжатого воздуха, мощность применяемого компрессора составляет от 2 до 4 кВт при одновременной работе до 4 приспособлений.

8. Высокое качество очистки. Результаты применения пыжа при очистке трубок с различными типами загрязнений показывают, что почти всегда удается получить требуемое заказчиком качество очистки. Вследствии неравномерности отложений в разных трубках в некоторых из них может наблюдаться «эффект Максимова». Этот эффект происходит тогда, когда при заданном технологическом режиме очистки полное снятие загрязнения происходит не в конце заданного режима. В этом случае последующие прострелы производят шлифовку внутренней поверхности трубки и при ее просвечивании наблюдается иллюзия наличия воды, вызванная отражением света от стенок, независимо от имеющегося прогиба трубки.



3. Заключение и выводы о практической ценности выполненной работы

Метод КСПО прошел проверку на объектах РАО ЕЭС, ГУП «ТЭК СПб», объектах нефтяной промышленности и судостроения.

В 2002 году новая технология активно применялась при капитальном ремонте турбогенераторов и при подготовке теплообменников к отопительному периоду.

Важным отличительным фактором предложенной технологии является способность пыжа очищать U-образные трубки ПНД, СП и других аналогичных аппаратов. Гибкость пыжа позволяет ему легко преодолевать изгибы практически любого радиуса и с деформированными стенками.

На ТЭЦ-5 АО «Ленэнерго» методом КСПО был очищен четырехсекционный контур водяного охлаждения электродвигателя 600 квт сетевого насоса, каждая секция которого имеет спиральную форму с 9 коленами. Ранее для очистки системы охлаждения применялся метод заливки моющим раствором с последующей промывкой.

При очистке конденсатора на 5370 трубок очистка производилась при снятых крышках ввиду малого пространства камер. С обратной стороны конденсатора пыжи и мусор вынимались через люк, а вода из прогибов выливалась через нижние трубки. На конденсаторах ТГ большей мощности очистка может производиться без снятия крышек непосредственно из камер. При этом необходимо только обеспечить достаточное освещение и вентиляцию рабочего пространства.

Технология позволяет производить зарядку пневмопистолета вне зоны оператора, которому необходимо только вставлять пусковое приспособление в трубки очищаемого оборудования.

В августе 2002 г. на Новгородской ТЭЦ АО «Новгородэнерго» производились демонстрационные работы по очистке трубок встроенного пучка конденсатора ТГ-3 (60мВт). Требования заказчика по чистоте трубок были выполнены полностью, и руководство ТЭЦ приняло решение провести очистку всего конденсатора собственными силами, используя новую технологию. С этой целью им был передан комплект оборудования и пыжей.

Очистка была проведена и имела хорошие результаты.

Технология испытана на объектах АО «Лукойл», АО «Сургутнефтегаз», Волжском «Оргсинтезе» и принята к производству на ФГУП «Звездочка» (Северодвинск).

В электроэнергетике, в частности на АЭС, может найти применение и другое свойство новой технологии - способность пыжа наносить защитное покрытие на внутреннюю поверхность труб. Получен заказ от АО «Архангельскэнерго» на нанесение защитного покрытия на трубки конденсатора, имеющие коррозионные повреждения. В НИИ морского флота состоялись испытания нового метода нанесения окрасочного материала с положительным результатом. Запланированы натурные испытания на морских судах для подбора типов окрасочных материалов и качества получаемых покрытий.

Для ознакомления с новой технологией, обмена опытом и обучения специалистов и рабочих в Санкт-Петербурге при научно-промышленной ассоциации «Тетраполис» и ГУП «ТЭК СПб» в 2003 году будет организован учебный центр, в котором слушатели пройдут теоретическое и практическое обучение, получат методический материал и комплект оборудования.

Учитывая высокую эффективность метода КСПО, простоту технологии и значительную экономию финансовых, материальных и трудовых ресурсов, есть уверенность в том, что новый способ очистки будет востребован в различных отраслях народного хозяйства.