способ контроля степени загрязнения поверхностей труб парогенератора

Формула изобретения

1. Способ контроля степени загрязнения поверхностней труб парогенератора, включающий введение в контролируемую полость индикаторной жидкости, измерение физических параметров и сравнение их с аналогичными исходными параметрами, полученными на чистой поверхности, отличающийся тем, что в качестве индикаторной жидкости используют раствор нерастворимой соли-индикатора, который вводят в водяной объем рабочего тела парогенератора с непрерывной продувкой с постоянной концентрацией и постоянным расходом в течение определенного промежутка времени и фиксируют во времени процесс увеличения концентрации соли-индикатора в объеме рабочего тела, а после прекращения введения раствора соли-индикатора фиксируют процесс уменьшения концентрации во времени, при этом степень загрязнения определяют по скорости изменения концентрации раствора соли-индикатора в объеме рабочего тела с учетом обратной пропорциональной зависимости между ними.

2. Способ контроля по п.1, отличающийся тем, что в качестве соли-индикатора используют натриевые соли.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для контроля степени загрязнения толщины слоя отложений парогенерирующих поверхностей нагрева парогенераторов тепловых, в том числе и атомных электростанций.

Из уровня техники широко известен способ контроля степени загрязнения поверхностей нагрева парогенерирующих труб парогенератора, в котором производят вырезки образцов из испарительных труб с последующим определением механическим методом или методом катодного травления величины отложений (см. Методические указания по контролю состояния основного оборудования ТЭС определению качества и химического состава отложений, РД 34.37.306-87, Москва, 1987, ВТИ им.Дзержинского). Основным недостатком этого метода является необходимость для его реализации останова парогенератора.

Известны также способы определения толщины различных, в том числе и двухслойных материалов, с использованием источника излучения (SU 1647244 A1, G 01 В 15/02, 1991; SU 1768970 A1, G 01 В 15/02, 1992). Данные способы позволяют контролировать в основном локальную степень загрязнения, что ограничивает их функциональную возможность применительно к парогенераторам.

Наиболее близким к изобретению является способ контроля толщины отложений или степени загрязнения поверхности труб, включающий введение в полость трубы определенного количества индикаторной жидкости и измерение ее уровня с последующим сравнением с исходными данными (SU 1768969 A1, G 01 В 13/08, 1992).

К недостатку такого способа следует отнести необходимость останова парогенератора для проведения измерений и невысокую точность при определении толщины отложений на поверхности парогенерирующих труб порядка 0,05÷0,5 мм.

Изобретение направлено на создание надежного способа контроля степени загрязнения поверхности парогенерирующих труб в процессе работы парогенератора в стационарном режиме.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе контроля степени загрязнения поверхностей труб парогенератора, включающем введение в контролируемую полость индикаторной жидкости, измерение физических параметров и сравнение их с аналогичными исходными параметрами, полученными на чистой поверхности, согласно изобретению в качестве индикаторной жидкости используют раствор нерастворимой соли-индикатора, который вводят в водяной объем рабочего тела парогенератора с непрерывной продувкой с постоянной концентрацией и постоянным расходом в течение определенного промежутка времени и фиксируют во времени процесс увеличения концентрации соли-индикатора в объеме рабочего тела, а после прекращения введения раствора соли-индикатора фиксируют процесс уменьшения концентрации во времени, при этом степень загрязнения определяют по скорости изменения концентрации раствора соли-индикатора в объеме рабочего тела с учетом обратной пропорциональной зависимости между ними.

При этом в качестве соли-индикатора используют натриевые соли.

Заявленный технический результат обусловлен эффектом неравномерного распределения примесей или вводимой соли-индикатора в водяном объеме рабочего тела и вблизи парогенерирующей поверхности нагрева экранных труб в зависимости от степени загрязнения последних, причем при введении в объем (или выведении из объема) рабочего тела соли-индикатора, как экспериментально подтверждено, чем выше степень загрязнения поверхности нагрева (толщина отложений), тем больше относительная скорость накопления - увеличения (или уменьшения) концентрации соли-индикатора вблизи парогенерирующей поверхности нагрева и тем, соответственно, меньше относительная скорость накопления - увеличения концентрации (или выведения - уменьшение концентрации) соли-индикатора в объеме рабочего тела.

На фиг.1 представлена схема парогенератора; на фиг.2 приведена зависимость изменения концентрации соли-индикатора во времени для различной степени загрязнения парогенерирующих поверхностей труб парогенератора.

Парогенератор содержит барабан 1, парогенерирующие поверхности нагрева - экранные трубы 2, подводящий трубопровод 3 питательной воды, отводящий паровой трубопровод 4, трубопровод 5 непрерывной продувки, коллектор 6 ввода раствора соли-индикатора, пробоотборные точки 7 и 8 для измерения концентрации соли-индикатора.

Заявленный способ контроля степени загрязнения парогенерирующих поверхностей труб осуществляется следующим образом.

При работе парогенератора в стационарном режиме (при неизменных рабочих параметрах) в водяной объем рабочего тела барабана 1 дозировано через коллектор 6 (или трубопровод 3 питательной воды) вводят раствор нерастворимой в паре соли-индикатора (преимущественно, натриевой соли, например NaNО₃, Na₃PО₄ и т.п.) в течение 1-5 часов (с постоянным расходом и постоянной концентрацией) до достижения за этот период в водяном объеме рабочего тела концентрации 2÷20 мг/л, при этом фиксируют увеличение концентрации соли-индикатора во времени путем отбора проб в точке 8 из трубопровода 5 непрерывной продувки и/или в точках 7, равномерно распределенных по водяному объему барабана 1.

Затем ввод раствора соли-индикатора прекращают и фиксируют путем отбора проб по тем же точкам 8 и/или 7 уменьшение концентрации соли-индикатора в водяном объеме, которое обусловлено ее выносом с продувочной водой по трубопроводу 5 непрерывной продувки.

Указанные выше операции заявленного способа первоначального проводят на парогенераторе с чистыми, незагрязненными поверхностями экранных труб 2 и зафиксированные параметры представляют, например, в виде графической зависимости изменения концентрации “С” соли-индикатора во времени “”.

Кривые А1 и А2 на фиг.2 характеризуют процесс, соответственно, увеличения концентрации соли-индикатора при ее дозированном введении в течении трех часов до С=15 мг/л и процесс уменьшения концентрации соли-индикатора.

В процессе дальнейшей эксплуатации парогенератора, когда происходит накопление отложений на парогенерирующих поверхностях труб 2, периодически (2-4 раза в год) в аналогичных условиях повторно выполняют заявленные операции способа, фиксируя изменение концентрации соли-индикатора во времени (кривые В1 и В2 на фиг.2, которые по изложенным выше причинам располагаются ниже кривых А1 и А2), при этом параллельно осуществляют тарировочные измерения степени загрязнения поверхностей труб 2 по известным вышеуказанным методикам и определяют условия, которые соответствуют предельно допустимой степени загрязнений (толщине отложений) для данного парогенератора (кривые С1 и С2), требующие останова парогенератора и отмывки поверхностей специальными моющими растворами.

При дальнейшей эксплуатации парогенератора после останова согласно заявленному способу производят с тем же интервалом вышеизложенные операции, которые уже не требуют дополнительных контрольных измерений степени загрязнения, а предельно допустимую толщину отложений для останова парогенератора и отмывки поверхностей определяют в соответствие с тарировочными кривыми С1 и С2, когда зафиксированные параметры изменения концентрации во времени совпадают с последними (или приближаются к последним).

Заявленный способ позволяет контролировать как интегральную степень загрязнения всей парогенерирующей поверхности нагрева труб 2 парогенератора по измерению концентрации соли-индикатора путем отбора проб в точке 8 из трубопровода 5 непрерывной продувки, так и/или при отборе проб в точках 7, равномерно размещенных в объеме рабочего тела барабана 1, распределение загрязненности - отложений на парогенерирующих поверхностях нагрева по зонам экранным трубам 2, примыкающим к соответствующим точкам 7 без останова парогенератора.