Главная » 2011 » Январь » 7 » Защита от гидроудара - безопасность теплоснабжения
16:04
Защита от гидроудара - безопасность теплоснабжения
Защита оборудования источников тепловой энергии, тепловых сетей и систем теплопотребления от повышения давления сетевой воды и гидравлических ударов - важный аспект обеспечения безопасности теплоснабжения. Безопасное и надежное теплоснабжение населенных пунктов и промышленных предприятий России может быть обеспечено, в первую очередь, при условии минимизации риска негативного воздействия на здоровье людей (обслуживающего персонала и населения), а также исключения случаев прекращения или перерывов подачи потребителям тепловой энергии, уничтожения или порчи имущества юридических и физических лиц. Одним из существенных факторов, влияющих на безопасность и надежность теплоснабжения является обеспечение защиты трубопроводов и оборудования водоподогревательных установок ис-точников тепловой энергии (ТЭЦ, ГРЭС, котельных), тепловых сетей и потребителей тепловой энергии от повышения давления сетевой воды сверх допускаемых значений, в том числе от гидравлических ударов. Известно, что гидравлические удары в системах теплоснабжения возникают при отключении под нагрузкой сетевых или перекачивающих насосных групп вследствие отказов электроснабжения, при ошибочном закрытии запорной и регулирующей арматуры, а также при конденсации вскипевше-го теплоносителя по причине резких колебаний давления в системе теплоснабжения. Согласно статистическим данным, в течение года происходит до 10 случаев потери собственных нужд на ТЭЦ и котельных по Российской Федерации. Значительно чаще происходят отказы электроснабжения подкачивающих насосных станций, групп сетевых и подпиточных насосов источников тепловой энергии. Также нередки случаи несанкционированных действий персонала или посторонних лиц, приво-дящие к подобным аварийным ситуациям. Аварии, вызванные гидравлическими ударами, сопровождаются разрушением теплофикационного оборудования источника тепловой энергии, трубопроводов и оборудования тепловых сетей, массовыми разрывами отопительных приборов потребителей, что приводит к порче и утрате имуще-ства, ожоговому травматизму людей, как правило, длительному прекращению теплоснабжения, а в период стояния низких температур наружного воздуха - часто к невозможности восстановить теплоснабжение вплоть до потепления с тяжелейшими социальными последствиями. Разрывы сетевых станционных трубопроводов нередко приводят к затоплению сетевой водой источника тепловой энергии со стороны тепловых сетей с «посадкой на ноль». Такие аварии имели место в различных городах России и сопровождались ожоговым травма-тизмом персонала и населения, приводили к серьезным материальным ущербам, социальным последствиям. Подобные аварии в разные годы происходили в г.г. Белгороде, Владивостоке, Ижевске, Мо-скве, Чебоксары, Петропавловске-Камчатском, Саратове, Сургуте, Сызрани, Томске ряде других городов России. Последними масштабными авариями, вызванными или сопровождавшимися гидравлическими ударами стали аварии в г.Электрогорске, а также в г.Улан-Удэ, которые широко освеща-лись в средствах массовой информации. Практика эксплуатации систем теплоснабжения населенных пунктов в последние годы, результаты расследования причин и анализ последствий аварий в различных городах России свидетельствуют о том, что проблема защиты от гидравлических ударов остается практически не решенной в подавляющем большинстве систем централизованного теплоснабжения или же решена частично и лишь в единичных случаях. Это относится как к системам теплоснабжения от источников тепловой энергии бывшего РАО «ЕЭС России», так и объектам коммунальной и промышленной энергетики. Кроме того, в последние годы возник ряд факторов, влияние которых (без принятия адекватных и своевременных мер) объективно приведет к тому, что данная проблема будет возрастать все в большей степени. Ниже приводятся наиболее существенные из таких факторов, а именно: - снижение уровня надежности электроснабжения, в том числе объектов систем теплоснабжения - собственных нужд ТЭЦ и котельных, насосных станций тепловых сетей, что обуславливает большую вероятность прекращения электроснабжения насосного оборудования систем теплоснабже-ния (причины: довольно резкое увеличение электропотребления при изношенности электросетевого оборудования, снижение управляемости энергосистем, технологической дисциплины и ответствен-ности, в том числе вследствие реструктуризации РАО «ЕЭС России»); - увеличение тепловой нагрузки потребителей в большинстве населенных пунктах, переход на пониженные температурные графики из-за недостаточности располагаемой тепловой мощности ис-точников, гидравлическая разрегулировка тепловых сетей в подавляющем большинстве систем теплоснабжения, что приводит к увеличению расходов сетевой воды и повышению давления в обратных трубопроводах в эксплуатационных режимах, и, как следствие, увеличение вероятности гидравличе-ских ударов, связанных с торможением потока теплоносителя не только при аварийных ситуациях, но также и в штатных режимах (например, при переключениях в тепловых сетях, при переходе с насоса на насос и т.п.); - увеличение вероятности возникновения конденсационных гидравлических ударов вследствие стремления ряда теплоснабжающих организаций выдерживать проектные температурные графики отпуска тепловой энергии (150/70, 130/70), что не являлось характерным для периода предшествую-щего десятилетия (из-за нехватки топлива и др.), при этом не обеспечивается должная противоудар-ная защита оборудования систем теплоснабжения; - снижение уровня контроля за соблюдением требований действующих нормативных докумен-тов, регламентирующих обеспечение защиты от гидравлических ударов и повышения давления («ПТЭ электрических станций и сетей Российской Федерации» - пункты 4.11.8, 4.12.40, «ПТЭ тепло-вых энергоустановок» - пункты 5.1.14, 6.2.62, 9.1.1, 9.1.42, а также СНиП «Тепловые сети» устанав-ливают требования по защите трубопроводов и оборудования водоподогревательных установок ис-точников тепловой энергии - ТЭЦ, ГРЭС, котельных, тепловых сетей и потребителей тепловой энергии от гидравлических ударов и повышения давления сетевой воды сверх допускаемых значений); - при согласовании проектов реконструкции и нового строительства объектов систем теплоснабжения, приемке в эксплуатацию, включая выдачу разрешений на допуск в эксплуатацию, оценке готовности к прохождению ОЗП, осуществлении иных контрольных и надзорных мероприятий не обеспечивается выдача предписаний по безусловному исполнению требований указанных норматив-ных документов; а в случае выдачи соответствующего предписания не всегда обеспечивается необ-ходимый контроль за его исполнением; - большинство проектных организаций, выполняющих проектирование объектов теплоснабжения, а также эксплуатирующих и инжиниринговых организаций не обладают необходимыми программными средствами для определения параметров нестационарных процессов в тепловых сетях, а также опытом проектирования, наладки и испытаний систем противоударной защиты, поэтому в проектах реконструкции и нового строительства, а также в действующих системах теплоснабжения либо совсем отсутствует защита от гидроударов, либо предусматриваются устройства защиты без необходимой предварительной проработки, что зачастую приводит к обратному результату - опасность аварийной ситуации возрастает; - различными организациями, в условиях отсутствия четких требований по применению про-тивоударных устройств защиты различных типов, предлагаются неапробированные в системах теплоснабжения средства защиты, которые либо бесполезны (такие как, например, стабилизаторы дав-ления фирмы «Эковэйв»), либо не обеспечивают необходимое быстродействие или пропускную способность), при этом практикуется введение в заблуждение потребителей такой продукции с откровенной фальсификацией технических характеристик устройств и эффективности их применения; - в отсутствие Правил теплоснабжения (взамен утративших силу Правил пользования электри-ческой и тепловой энергии) субъекты системы теплоснабжения, эксплуатирующие различные ее эле-менты (источник тепловой энергии, тепловую сеть и системы теплопотребления) перекладывают ответственность за установку средств защиты друг на друга, ссылаясь на различные причины, хотя каждый из них обязан обеспечить реализацию своей части комплексной системы защиты с учетом требований выше приведенных нормативных документов; - ряд других факторов. Все перечисленные факторы, усугубляющие опасность возникновения аварийных ситуаций, связанных с гидроударами, имеют фактическое подтверждение в различных населенных пунктах в большинстве регионов России, причем в большем числе из них присутствует несколько из указанных влияющих факторов. Необходимо принять меры, направленные как на снижение риска возникновения аварийных ситуаций, связанных с гидравлическими ударами и повышением давления сетевой воды, так и по предотвращению их разрушительных последствий. Такие меры, по нашему мнению, должны носить комплексный характер и касаться не только организационно-технических аспектов решения данной проблемы, но и нормативно-правовых, поскольку проблема носит комплексный характер. Следует отметить, что в настоящее время в группу компаний «ЭНЕРГОКОР» входит ООО «МПК-Сервис», в которой работают специалисты, накопившие достаточный реальный и подтвер-жденный на практике опыт успешного решения проблемы защиты от гидравлических ударов и повышения давления в различных системах теплоснабжения, включая особо крупные, на комплексной основе - для системы теплоснабжения в целом с учетом взаимного влияния устройств защиты, уста-навливаемых на источнике тепловой энергии, в различных точках тепловой сети, в системах тепло-потребления: - разработано и успешно используется на практике необходимое программное обеспечение, позволяющее определять параметры нестационарных гидравлических режимов в системах теплоснаб-жения любой сложности, разрабатывать требования к системам противоударной защиты, проводить необходимую предпроектную проработку; - осуществляется проектирование систем защиты от повышения давления и гидравлических ударов для всех элементов системы теплоснабжения; - организован выпуск эффективных быстродействующих устройств защиты от повышения дав-ления различного типоразмера на собственной производственной базе ООО «МПК-Сервис», проведены необходимые испытания, включая натурные с осциллографированием параметров переходных процессов на действующих объектах теплоснабжения, вся выпускаемая продукция сертифицирована; - осуществляется надзор за монтажом устройств защиты, пусконаладочные работы с поузловым и комплексным опробованием системы защиты. Выпускаемые устройства (Мембранные сбросные устройства - МСУ Ду=80 - 300мм, Ру=1,0МПа) обеспечивают защиту от любых изменений давления сетевой воды в системах тепло-снабжения, предотвращают аварийное повышение давления сверх допускаемых значений, что под-тверждается опытом эксплуатации более чем в 40 населенных пунктах Российской Федерации. Упомянутое выше ООО «МПК-Сервис» обеспечивает полный расчет параметров нестационарных гидравлических режимов с проверкой опасности возникновения и последствий гидравлических ударов с применением программно-расчетных комплексов, в достаточной степени отражающих физические процессы распространения гидравлических ударов в системах централизованного теплоснабжения с учетом требований действующих нормативных документов.
АВТОРЫ статьи: Автор: Шмырев Евгений Михайлович Заместитель генерального директора ООО «МПК-ОРГРЭС» Член совета директоров группы компаний «ЭНЕРГОКОР» Соавтор: Кобзов Андрей Александрович Генеральный директор ООО «МПК-Сервис» Вице-президент, Член совета директоров Группы компаний «ЭНЕРГОКОР»
ООО "МПК-Сервис" 109429, г.Москва, ул. Верхние поля, д. 48А www.mpk-service.ru тел./факс: (495)589-34-28, 510-59-01 Последнее обновление ( 07.04.2009 г. )