Vận hành mạng nhiệt

Vận hành mạng nhiệt
Nhiệm vụ chủ yếu của việc vận hành mạng nhiệt là tổ chức được việc cung cấp nhiệt năng cho các hộ tiêu thu một cách liên tục với chất lượng cần thiết.

Do đó cần phải.

1. Phối hợp làm việc chặt chẽ giữa mạng và các thiết bị tiêu thụ.

2. Phân phối đều đặn nhiệt lượng theo yêu cầu qua các hộ tiêu thụ và tính toán lượng nhiệt đã cấp đi.

3. Trông nom cẩn thận mang các trang thiết bị cố định, kiểm tra và sửa chữa kịp thời, đảm bảo hạn chế và giải quyết mọi sự cố, và hư hỏng.

4. Tổ chức kiểm tra tình trạng các thiết bị thu nhận nhiệt của hộ tiêu thụ.

Tuỳ theo quy mô của mạng người ta chia ra từng khu vực máy. Khu vực mạng là đơn vị thấp nhất của hệ thống, nó thường quản lý vận hành phần mạng của 1 trung tâm nhiệt điện.

1. Các biện pháp phát hiện và giải quyết sự cố

Đối với mạng cung cấp nước thì dấu hiệu sự cố là sự giảm áp lực ở điểm điều chỉnh hoặc ở điểm trung hoà. Để duy trì áp lực đã cho phải tăng thêm nước bổ sung so với trị số định mức, công nhân vận hành phải có kế hoạch hành động rõ ràng đảm bảo tìm ra chỗ hư hỏng trong thời gian ngắn nhất

Trường hợp nước bổ sung tăng lên đột ngột thì công nhân phải kiểm tra sự làm việc của các thiết bị bổ sung trong khoảng 2-3 giờ. Trong thời gian đó chế độ nhiệt của mạng phải được giữ nguyên không thay đổi để cho sự thay đổi (nhiệt độ) thể tích của nước trong hệ thống không ảnh hưởng đến lưu lượng nước bổ sung. Nếu trong thời gian nói trên nước bổ sung đã tăng ổn định thì đi tìm chỗ hư hỏng. Đối với mạng nhiệt mới được đưa vào vận hành hoặc những đoạn đã vận hành lâu, cũ nát thì phải được kiểm tra xem xét trước tiên. Song song với việc kiểm tra mạng cũng phải tiến hành kiểm tra các thiết bị gia nhiệt đạt ở các trạm cung cấp trong nhà máy. Nên nhớ rằng chỉ cần 1 chỗ ống nào bị hở là sự rò rỉ của nước mang vào nước ngưng đó thế rất lớn. Việc phát hiện sự rò rỉ nước mạng có thể bằng nhiều phương pháp khác nhau, trước tiên là bằng phương pháp phân tích hoá học về độ cứng và độ kiềm, khi có rò rỉ nước mạng vào nước ngưng thì độ cứng và độ kiềm của nước ngưng tăng lên. Phương pháp thứ hai là kiểm tra độ kín của các bình gia nhiệt tức là so sánh lượng tiêu hao hơi và lượng nước ngưng trở về. Nếu 2 đại lượng này khác nhau nhiều chứng tỏ có nước mạng rò rỉ vào nước ngưng. Phương pháp thứ ba là quan sát mực nước ngưng trong các bình gia nhiệt. Khi có rò rỉ nước mạng thì mức nước ngưng trong bình gia nhiệt cao hơn mức bình thường và nếu van sự cố không làm việc thì nước ó thể chảy vào tuốc bin gây nên sự cố nghiêm trọng. Cho nên các bình gia nhiệt phải được trang bị các thiết bị đo độ nước cho tín hiệu bằng ánh sáng hoặc bằng âm thanh.

Trong trường hợp mức nước ngưng của bình gia nhiệt dâng lên nhanh thì phải ngắt ngay bình gia nhiệt đó ra. Cuối cùng việc kiểm tra độ kín của thiết bị gia nhiệt có thể được tiến hành bằng cách lần lượt ngắt từng thiết bị ra khỏi mạng, nếu thiết bị nào hư hỏng thì sự rò rỉ nước mạng sẽ chấm dứt.

Nếu việc kiểm tra ngoài mang và kiểm tra độ kín của các bình gia nhiệt cũng không phát hiện được chỗ bị rò rỉ thì phải tiến hành kiểm tra tỷ mỷ bằng cách lần lượt ngắt từng thiết bị tiêu thụ và từng đoạn ống ra khỏi hệ thống, đồng thời quan sát sự làm việc của các thiết bị cung cấp nước bổ sung, khi ngắt thiết bị nào hư hỏng thì nước bổ sung sẽ giảm đi đột ngột, còn ngắt đoạn nào hư hỏng thì sẽ thấy áp lực bình giảm đi nhanh chóng.

Trong suốt thời gian tìm chỗ hư hỏng vẫn phải duy trì trong mạng một chế độ thuỷ lực bình thường và sự rò rỉ nước mạng cần phải được bù bằng nước bổ sung. Nếu không kđủ nước đã được xử lý hoá học để bổ sung thì phải bổ sung nước tự nhiên cho mạng.

Sau khi phát hiện chỗ hư hỏng phải nhanh chóng ngắt đoạn hư hỏng và giải quyết.

2. Chống ăn mòn

Ngoài những hư hỏng bất ngờ xảy ra ở từng bộ phận riêng biệt đôi khi mạng nhiệt còn bị phá huỷ âm ỉ từ từ và toàn bộ hệ thống. Dạng phá huỷ này rất nguy hiểm hơn bởi vì quy mô và hậu quả của nó rất lớn, đó là tình trạng ăn mòn. Trong mạng nhiệt có 2 dạng ăn mòn: ăn mòn bên trong và ăn mòn bên ngoài.

2.1. Ăn mòn bên trong

Nguyên nhân chủ yếu của sự ăn mòn bề mặt bên trong của ống dẫn là do trong nước có hoà tan oxy. Nếu có thêm CO2 thì qúa trình ăn mòn sẽ tăng nhanh.

Trong các đường dẫn hơi sự ăn mòn bên trong thường sinh ra trong thời kỳ đường ống ngừng làm việc để dự phòng lạnh, khi các van trên các ống nhanh nối đường dự phòng với đường làm việc bị hở thì ở phần dưới đường dự phòng sẽ có nước ngưng tích tụ lại và xảy ra sự cố ăn mòn cục bộ, sự ăn mòn cục bộ cũng xảy ra trong các ống dẫn các dụng cụ làm việc với môi chất là nước, chủ yếu là ở các chỗ nước đứng yên, dưới lớp bùn hoặc dưới lớp lắng đọng ăn mòn khi bị ăn mòn cục bộ thì trên tường ống tạo thành những lỗ sau dần dần xuyên thủng ống làm cho ống không dùng được nữa mặc dù sự mất mát về kim loại không nhiều lắm.

Tốc độ ăn mòn phụ thuộc vào nồng độ oxy và tốc độ khuếch tán của nó tới bề mặt kim loại. Nồng độ oxy hoá tan càng lớn và nhiệt độ nước càng cao thì quá trình ăn mòn càng mạnh.

Ngoài việc ống mòn nhanh do bị ăn mòn bề mặt bên trong, khả năng lưu thông (lưu lượng) của ống cũng bị giảm đi, đồng thời do việc tạo nên những sản phẩm ăn mòn tổn thất năng lượng cho bơm cũng tăng lên.

Các chất lỏng đọng ăn mòn thường không bám chắc vào bề mặt ống dẫn mà cuốn đi theo nước tuần hoàn rồi đọng lại ở các ống, các van, các dụng cụ đo lường. Hiện tương này đặc biệt nguy hiểm đối với hệ thống tiêu thụ, bởi vì các ống nhỏ có thể bị tắc bởi các sản phẩm ăn mòn nên phải ngừng làm việc, mặc dù kim loại ống chưa bị ăn mòn.

Như vậy không những tổn thất về kim loại mà một phần lớn những hư hỏng và vận hành còn gây nên bởi sự ăn mòn bên trong ống dẫn.

Để khắc phục sự ăn mòn bên trong cần phải thủ tiêu mọi chỗ có không khí lọt vào và thực hiện việc bổ sung cho mạng (bù tổn thất rò rỉ) cũng như trước khi đưa các thiết bị tiêu thụ vào vận hành bình thường chỉ khi nào nước bổ sung đã được khử khí hoặc khử oxy.

Chất lượng nước bổ sung có ý nghĩa rất lớn đến tuổi thọ của mạng và đến độ tin cậy của việc cung cấp nhiệt.

Khi nước bổ sung cho mạng có độ cứng tạm thời lớn thì sẽ tạo thành cáu và bùn trọng các thiết bị gia nhiệt, rút cục làm tăng trở lực thuỷ lực và làm giảm năng suất của hệ thống. Một trong những điều kiện nhất thiết phải có đối với sựlàm việc bền vững và tin cậy của hệ thống là nước bổ sung phải được làm mềm hoặc nước có độ cứng ổn định.

Do sự ảnh hưởng lớn của chất lượng nước trong mạng đến qúa trình ăn mòn bên trong cần phải có một chế độ kiểm tra thật nghiêm khắc tới chất lượng nước, công việc này được tiến hành bằng cách chọn một cách có hệ thống các mẫu nước ở ống góp của trung tâm nhiệt điện. Ở các điểm trung gian của mạng và ở các cửa vào hệ tiêu thụ việc kiểm tra tình trạng bề mặt trong của ống dẫn do công nhân của mạng tiến hành. Để thuận tiện cho công việc kiểm tra người ta đặt những tấm kim loại kiểm tra ở những chỗ có tính chất khác nhau của mạng, ví dụ ở các ống góp cung cấp, ống góp quay về ở các điểm cuối của mạng hệ thống tiêu thụ.

Căn cứ theo tổn thất trọng lượng của tấm kim loại kiểm tra có thể xác định cường độ ăn mòn kim loại và qua nghiên cứu bề mặt của chúng có thể xác định độ sâu cực đại của sự ăn mòn cục bộ.

Trong điều kiện bình thường chiều sâu ăn mòn trung bình cho phép không được vượt quá 0,04 - 0,05mm/năm còn chiều sâu ăn mòn cục bộ không được vượt quá 0,1 - 0,2mm/năm.

Nếu hệ thống đã làm việc một thời gian lâu với nước có hàm lượng oxy hoà tan lớn và đã bị ăn mòn bên trong thì khi chuyển sang làm việc với nước đã được khử khí cần phải đuổi tất cả những chất lắng đọng ăn mòn đã tạo thành ra khỏi hệ thống bằng dòng nước rửa có tốc độ lớn. Lượng tiêu hao nước để rửa lớn hơn lượng nước tuần hoàn bình thường của hệ thống tiêu thụ gấp 6 - 8 lần. Việc rửa hệ thống được tiến hành cho đến khi nào nước xả ra ngoài hết bẩn.

2.2. Ăn mòn bên ngoài

Việc bảo vệ cho mạng nhiệt khỏi bị ăn mòn bên ngoài là một nhiệm vụ quan trọng trong vận hành. Đối với mạng nhiệt đặt ngầm dưới đất có thể xảy ra sự ăn mòn của đất cũng như có thể bị hư hỏng bởi các dòng điện tản mạn. Sự ăn mòn của đất xảy ra chậm hơn là sự phá huỷ bởi các dòng điện tản mạn. Tuy vậy sự ăn mòn của đất lại nguy hiểm hơn bởi vì nó không biểu hiện cùng một lúc và có thể bao chùm một phần lớn của mạng. Khi bị ăn mòn, mạng nhiệt có thể cùng 1 lúc bị hư hỏng trên một khoảng dài lớn. Nguồn gốc chủ yếu của sự ăn mòn bên ngoài là độ ẩm có lẫn các tạp chất ăn mòn chứa trong đất và trong chất cách nhiệt. Khi độ ẩm đã thấm vào bề mặt ngoài của ống dẫn thì sinh ra qúa trình ăn mòn.

Để ngăn ngừa sự ăn mòn bên ngoài, trước khi đặt ống cần phải nghiên cứu tính chất ăn mòn của đất và mật độ dòng điện tản mạn theo đường đặt ống.

Ở những chỗ nguy hiểm nhất phải bảo vệ chống ăn mòn thật chắc chắn.