fixik_papus: (Default)
fixik_papus ([personal profile] fixik_papus) wrote2016-12-10 10:34 pm

Не думай о секундах свысока, или В котельных мелочей не бывает

Как-то раз нас позвали изучить "чужую" котельную на предмет восстановления после аварии и переделки системы управления ("хорошая" работа которой, собственно, к аварии и привела).

Поясню: "чужой" объект - любой, который строила не наша контора. "Авария" - это когда есть разрушения и убытки, но без жертв. Если еще и с жертвами - то это уже катастрофа.

На месте мы увидели что-то вроде такого.
Прошу отметить, что на видео другой объект в другом месте в другое время с другими котлами и вообще паровой, а не водогрейный. Но пейзаж похожий. Заодно можете оценить адъ и израиль, творящийся на подавляющем большинстве старых котельных. Да и слушать лучше не надо: обозвать дутьевой вентилятор дутьевым насосом - я даже не знаю что на это и сказать.... Просто смотрим.



Посмотрели? Теперь пора разобраться в причинах произошедшего.

Итак, в наличии 4шт весьма распространенных котлов Е-1.0-0,9. Они и поныне серийно производятся в Бийске и не только, уж не знаю, зачем. Кроме низкой цены - ничего хорошего в них нет. КПД 83% на газе - это вообще шедевр (водогрейки Loos-Bosch преспокойно выдают 94-95% даже без экономайзера).
Изначально котельная была паровой и мазутной, в начале нулевых ее переделали в водогрейную газовую. Вообще любой паровой котел можно так или иначе переделать в водогрейный. Этим занимается масса разнообразных контор, в каждом регионе хотя бы одна да есть. Делает это каждый - как может. Когда хорошо, а когда и не очень.

Итак, мазутное хозяйство выпилили, газовое - смонтировали. Горелки двухступенчатые, с дутьевым вентилятором, ну и дымосос в наличии.

Еще на пуско-наладке начались проблемы во время перехода с "малого" на "большое" горение. ("Малое" горение - там примерно 40% номинальной тепловой мощности, "большое", очевидно, ровно 100%).
Каждый переход сопровождался хлопками в топке, вплоть до отрыва пламени и аварийной остановки котла. (А розжиг котла Е - это вам не Viesmann какой-нито вражеский, где кнопочку нажал и ушел).
Разнообразные попытки регулировки разнообразными специалистами никак не помогали.

Лирическое отступление: что такое "отрыв пламени"?
Это ситуация, когда скорость распространения горения газовоздушной смеси оказывается меньше скорости подачи смеси в топку. Проще говоря, горящий газ просто "сдувает" от горелки. Если такая ситуация происходит кратковременно - то горелка еще может самостоятельно восстановить работоспособность, хотя без хлопка в топке обычно не обходится. Если постоянно или достаточно долго - факел гаснет.


И вот однажды из-за отказа блока управления - защита по отсутствию пламени в такой ситуации не отработала.
Газовоздушная смесь под давлением продолжила поступать в топку. Через некоторое время в топке произошел самый настоящий объемный взрыв, с разрушением котла и его обвязки, повреждением соседнего и так далее...

Комиссия технадзора в официальном заключении списала все на случайный отказ блока управления. То бишь, "никто ни в чем не виноват".
Я даже догадываюсь, почему: потому что в противном случае, если докопаться до причины - эксплуатацию ВСЕХ котлов нужно немедленно прекратить "до устранения причин". А дело было, как обычно, зимой.

Причину же мы определили мгновенно. Просто посмотрев на работу оставшихся котлов.
Для переключения ступеней в горелке - нужно поменять расход в трех местах: газ, воздух и уходящие газы (котлы Е работают с дымососом). Никаких частотников на вентиляторах там нет и в помине
Для изменения производительности дутьевого вентилятора и дымососа - поставили шиберы с электроприводом.
А для изменения расхода газа - соленоидные клапаны.

На самом деле - это типовая схема управления двухступенчатыми горелками. Ничего криминального в ней нет.
Вот только делать управление нужно по уму. Газовый клапан должен иметь гидравлический замедлитель с регулируемой скоростью открытия-закрытия, а момент его открытия должен быть жестко завязан на актуальное положение воздушной заслонки.
Вот правильный газовый мультиблок (pdf! трафик!). Как видите, штука весьма сложная, но при этом в исполнении от Dungs - супернадежная. Но - дорогая.

А здесь - не оказалось ни денег на нормальное оборудование, ни мозгов для понимания последствий использования ненормального. Все три исполнительных механизма управлялись одной командой с блока управления, без каких-либо проверок актуального состояния их.
Поставили обычный отсечной соленоидный клапан с временем срабатывания меньше секунды. А время перекидывания шибера электроприводом - 6 секунд в теории, а на практике они еще и подклинивают уже.
Скажете - шесть секунд это ерунда? А вот и нет.

Соответственно, при каждом переключении - эти самые несколько секунд стехиометрический состав газовоздушной смеси весьма далек от оптимального. А скорость распространения горения от состава зависит ну очень сильно. Кому интересно - можете ознакомиться подробнее.

Также лучи поноса отправляются разработчикам блока управления котлом (а их ныне тоже делают все, кому не лень. Как могут, так и делают). Датчик контроля пламени в наличии, а вот проверки его исправности - нету.
Хотя проверяется это элементарно. Как? Нужно всего лишь убедиться не только в наличии сигнала пламени при работающей горелке, но и в отсутствии его, когда горелка выключена. Если таковой вдруг присутствует - розжиг должен быть заблокирован, подача топлива - запрещена.

Тут есть еще нюанс: ничто не мешает схеме контроля пламени сломаться при работающей горелке. А работать горелка может и месяцы напролет. В Европе на эту тему есть обязательное требование: всякая горелка должна останавливаться хотя бы раз в сутки, именно для самодиагностики приборов безопасности (не только датчика пламени). У нас такого требования в нормативной документации нет. Но я это всегда прописывал в каскадный контроллер котельной, совмещая с логикой выравнивания наработки, ничего в этом хитрого-сложного нету, потребители тепла этого и не замечают.

Как обычно, с одним "ляпом" жить плохо, но можно. Два - хорошо, что обошлось только разрушениями, без жертв.

Что мы там сделали?
Ни-че-го.
Почему?
А у заказчика денег нет. Они предложили концессию: делать все "за свои", а потом собирать деньги от потребителей за тепло. Но у нас начальство уже ученое, на такие фокусы не соглашалось никогда и в принципе.
Потому что на неплательщиков за коммуналку в лице населения и бюджетных организаций - повлиять невозможно никак вообще.

Возникает вопрос: почему же такие объекты до сих пор эксплуатируются "на авось", и регулярно взрываются?
Все просто: если по-честному исследовать состояние объектов теплоснабжения ЖКХ - в моем регионе не меньше трех четвертей их нужно не то что "доводить до ума", а просто сносить, причем немедленно.
Кто и за какие шиши будет это делать? Никто, потому что "шишей нету ни шиша".

Хотя, насчет трех четвертей - это я загнул. Оптимист я, однако.
Вот, можете ознакомиться с теплогенерацией в одном райцентре моего региона.
Из 25 котельных более-менее современных - 2 (две). Или 8%.
А остальные 23 - нужно сносить вот прям сейчас, и бегом строить новые.

Да и те две новых - с борисоглебскими чугунными котлами "Факел" (КВа) и старорусскими горелками. Ни то, ни другое долговечностью не отличается, к сожалению (отдельное "спасибо" от наладчиков за пластмассовые кулачки, которые через пару лет самопроизвольно поворачиваются на оси, куда им хочется). Отдельный вопрос: нафига ж в 21 веке вообще делать газовый котел с вентиляторной горелкой и дымососом одновременно?
Ой, да они там до сих пор котлы "Универсал-5" делают...
Технологии 21 века...



Тут, похоже, нужно начинать со сноса котельного завода и строительства нового (pdf! трафик!).
Делающего что-то вот такое.



Размечтался, ага.

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 05:16 pm (UTC)(link)
Там есть еще куча разнообразных подзаконных актов

[identity profile] turbinist-t3.livejournal.com 2016-12-11 05:18 pm (UTC)(link)
Правила безопасности, Технические регламенты.

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 05:19 pm (UTC)(link)
Все радиаторы греют воздух. При одинаковой температуре и одинаковом цвете радиаторов - ИК излучение одинаково.
А вот ТЕПЛОЕМКОСТЬ у них - разная.

Пересушенный воздух получается зимой всегда, независимо от того, чем его греть.
Дело в абсолютной и относительной влажности.
Зимой воздух на улице холодный и сухой, при нагревании его температура растет, а влажность - нет, и получается ОЧЕНЬ сухой воздух.

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 05:30 pm (UTC)(link)
Он перекачивает низкопотенциальную энергию при помощи высокопотенциальной.
Это важно.

[identity profile] niosniahn.livejournal.com 2016-12-11 05:31 pm (UTC)(link)
Вот раньше крестьяне говорили, что в паровозах черт колеса крутит, а оказалось, что не черт, а Летающий Макаронный Монстр.

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 05:33 pm (UTC)(link)
Это в мегаполисах, где теплогенерации МНОГО (сколько там в Мск ТЭЦ? штук 30?)
А проблемы - в моногородах, где есть ОДНА ТЭЦ при градообразующем предприятии и от нее теплотрассы во все концы. А еще это монопредприятие может вообще за городом находиться. А еще оно может уже закрыться и ТЭЦ становится сильно избыточной по тепловой мощности...

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 05:34 pm (UTC)(link)
Вы совершенно правы.
Но в ситуации "здесь и сейчас" даже и заикаться о запрете на генерацию низкопотенциального тепла без сопутствующей генерации электричества - не приходится.

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 05:34 pm (UTC)(link)
Мегапроекты далеко не всегда оптимальны.

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 05:35 pm (UTC)(link)
Почему же тогда паровозы не летают?

[identity profile] Виталий (from livejournal.com) 2016-12-11 05:36 pm (UTC)(link)
А правильность включения фазы почему влияет, то же из-за него?

[identity profile] niosniahn.livejournal.com 2016-12-11 05:39 pm (UTC)(link)
Капиталист в треде! Все прячемся в собес!

[identity profile] niosniahn.livejournal.com 2016-12-11 05:41 pm (UTC)(link)
Вентилятор компрессора в самолетных движках постоянно называют турбиной, и ничего.

[identity profile] leo715.livejournal.com 2016-12-11 05:42 pm (UTC)(link)
А сколько стоит котельная под ключ? Точнее за сколько времени муниципальные платежи района отопления покроют расходы на строительство котельной?

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 05:43 pm (UTC)(link)
Именно из-за датчика контроля пламени.
(они в разных котлах разные, но суть одна).
Дело в том, что один из его проводников - это корпус котла

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 05:43 pm (UTC)(link)
Смотря какая.
Реально срок окупаемости модульных газовых котельных - в районе 5...10 лет

[identity profile] general-drozd.livejournal.com 2016-12-11 05:49 pm (UTC)(link)
> помещать под землю
воров тоже.

[identity profile] general-drozd.livejournal.com 2016-12-11 05:50 pm (UTC)(link)
Пустите по кожухам 50кВ минимальной мощности. Емкости самих труб для гарантированной сохранности хватит.

[identity profile] niosniahn.livejournal.com 2016-12-11 05:57 pm (UTC)(link)
Это как считать.

Условно, я на хорошее оборудование потрачу сразу два рубля, а на плохонькое — рубль сейчас, и еще 2 рубля в течение 5-и лет.

При этом свободные два рубля я могу вложить в дело, и за те же 5 лет они принесут прибыль, большую, чем разница между совокупными затратами на хорошее и плохое и плохое оборудование, так что в итоге я окажусь в плюсе.

Или, например, я через два года вообще выйду из этого бизнеса, и что там будет с оборудованием — уже не мои заботы; в таком случае тоже выгоднее минимизировать капитальные затраты.

Я уж не говорю о возможном отсутствии денег на хорошее оборудование.
— Дайте кредиты!
— На йух иди ты!
Edited 2016-12-11 18:01 (UTC)

[identity profile] niosniahn.livejournal.com 2016-12-11 06:02 pm (UTC)(link)
Тяжело, наверно, быть профессиональным пессимистом. Я бы не смог, спился бы.

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 06:09 pm (UTC)(link)
В Вашем примере с Вашими цифрами - для равенства затрат годовое дисконтирование должно быть примерно 23% (плюс-минус, в уме посчитал).
При любой меньшей цифре - выгоднее вложить 2 рубля сразу.

А вот остальные факторы - совершенно верно отмечены.


[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 06:12 pm (UTC)(link)
Хуже быть профессиональным наладчиком.
Который всегда должен просчитывать варианты "а что, если вот это сломается? а что, если оператор уснул? а что, если вот это сломается именно тогда, когда оператор уснул?"
В реальности 30% времени и сил нужно, чтобы заставить оборудование работать, когда все хорошо; и 70% - обработка разнообразных аварийных ситуаций.

[identity profile] gonzass.livejournal.com 2016-12-11 06:24 pm (UTC)(link)
с учётом того, что (даже в регионах)
цена подключения - даже если газ идёт по вашей улице -
80-100 т.р. - это вряд ли.

[identity profile] leo715.livejournal.com 2016-12-11 06:30 pm (UTC)(link)
По настоящему или с гос или муниципальными субсидиями?
И это нормальных с контрактом, или как в посте?
Edited 2016-12-11 18:31 (UTC)

Page 10 of 17