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] borodemon (from livejournal.com) 2016-12-11 03:30 am (UTC)(link)
Ну да. А дядя Вася может вообще уснуть, а предохранительный клапан - заклинит. И тогда не избежать взрыва уже самого котла. Плавали, знаем...

[identity profile] antontsau.livejournal.com 2016-12-11 03:40 am (UTC)(link)
А что в нем должно быть? Таки Ктулху? Котел - это поверхность, поверхность и еще раз поверхность. То есть не просто бак с одной стороны подогреваемый, а батарея труб. Иначе сотни м2 поверхности не то что в паровоз, а и в пароход не влезут.

А примерно с 1900го года там и внутри труб опять трубы, пароперегреватель. Снаружи трубы вода кипит, а в внутренней трубе пар проходит и еще догревается.

[identity profile] middlefist.livejournal.com 2016-12-11 04:29 am (UTC)(link)
Три года назад переехал по контракту в небольшой городок. Градообразующее предприятие - металлургический завод, естественно, со своей котельной, довольно мощной - производству нужно много пара. Теплоснабжение домов бралось от этой-же котельной, центральное отопление было заведено почти в каждый деревянный дом! Когда завод работал в полную силу, доля мощности на отопление населения была мизерная. Но СССР закончился и завод стал умирать, цеха закрывались, и на сегодня завод еле дышит, но город обогревать надо, поэтому огромная котельная работает только на отопление. Счета за отопление огромные - я за однокомнатную плачу только отопление до 4000, а сколько платят за 3 комнатные?!
И вот администрация поработала и наш город попал в какую-то программу и сейчас Газпром почти достроил 3 котельных! Хожу мимо, и видел, что в котельной стоят котлы BOSH 3 большие и один маленький, всё красиво и современно.

[identity profile] gonzass.livejournal.com 2016-12-11 04:49 am (UTC)(link)
Дык газ сам не привезешь, а соляру легко.
И баллон могут подсунуть с протечкой, не?

[identity profile] turbinist-t3.livejournal.com 2016-12-11 04:56 am (UTC)(link)
Я смотрю, 116-ФЗ в Вашей работе не применяется.

[identity profile] shurets.livejournal.com 2016-12-11 06:28 am (UTC)(link)
Ведь, не их вина, что более 80-ти процентов налогов забирает себе маасква...

До сих пор верите в эту чушь? Может вы ещё считаете что "на ваши налоги содержат милицию"?

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 06:45 am (UTC)(link)
1. В котельных тоже не столь давно была толпа народу, ну или как минимум один.
Сейчас там обычно вообще никого нет.
У нас на фабрике вафельные печи (газовые) тоже живут своей жизнью сами по себе и особых проблем не создают (правда, там наворочено аж до автоматической азотной системы пожаротушения).

2. А, понял, о чем Вы. Бывает и трехстадийное сжигание (а-ля "третичный воздух"), обычно для всяких пакостных топлив навроде мазута. При изменении тепловой мощности "подкручиваются" все три потока воздуха и настройка этого дела не так чтобы простая.
В данном случае ничего такого нет. Горелка там простейшая, проще - только подовая (диффузионная).

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 06:53 am (UTC)(link)
Тут нет ни лапши маркетологов, ни нарушений законов физики - ничего такого.
Равно как нет этого и в тепловом насосе.

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 06:53 am (UTC)(link)
Это точно, есть такое

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 07:02 am (UTC)(link)
Давным-давно придумано сжигание угольной пыли в кипящем слое. Там вообще нет понятия " колосниковая решетка"

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 07:06 am (UTC)(link)
Перед тем, как обсуждать распределение налогов - нужно обсудить региональный ВРП
Это ВРП Ивановской области (столбики)



Население - примерно миллион, так что для прикидок "на душу населения" - миллиарды превращаются в тысячи, и получается 150тыс.руб на человека В ГОД, или 12.5 тыс. на человека в месяц.
Это не зарплата, это вообще вся добавленная стоимость, до налогообложения.

Как думаете, если Ивановскую область "отключить" от Москвы (не забирают налогов, но нет и дотаций) - что получится?

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 07:10 am (UTC)(link)
Я не оцениваю людей по количеству записей в журнале :)

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 07:10 am (UTC)(link)
Результат - налицо

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 07:11 am (UTC)(link)
На самом деле, определений масса. В разных НТД - разные.

[identity profile] denis lobko (from livejournal.com) 2016-12-11 07:12 am (UTC)(link)
И вы, конечно же, как вседа, с цифрами в руках, можете доказать свой тезис? :-)

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 07:13 am (UTC)(link)
Хе, я в деревне родился и вырос. Так что опыт несколько лет в наличии :)

Стоимость автоматики - где-то в районе 4-7% от стоимости котельной.

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 07:15 am (UTC)(link)
В моей - еще как применяется.

Если Вы о "бумажной" стороне вопроса - контора делает порядка 50 котельных в год, все нужные и ненужные бумажки в наличии, а у меня самого их в кармане на той работе было 11 штук.

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 07:16 am (UTC)(link)
Вот это - пример правильного решения проблемы.
Поздравляю.

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 07:24 am (UTC)(link)
Предохранительные клапаны на паровых котлах проверяются "подрывом" (то бишь дернуть за ручечку на нем) ежесменно.
Кто этого не делает - тот сам себе злобный Буратино.

[identity profile] turbinist-t3.livejournal.com 2016-12-11 07:25 am (UTC)(link)
В ПБ нет определения катастрофа. Это, видимо, с другой работы.

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 07:37 am (UTC)(link)
"половина поста про "рукожопость" и т.п. людей, делавших АСУ котла"
Взрыв и разрушение котла по вине системы управления - как бы намекает на ее, скажем так, неидеальность.

"Вы думаете они так сделали от того что агенты госдепа?"
Сейчас так во всей стране принято думать. О любых проблемах.
Что очень печально. Потому что без правильного понимания причины проблем (любых) - устранить их невозможно в принципе.

"реально ничего не понимают?"
Самоконтроль схемы контроля пламени - это всего лишь алгоритм. В мозгах той же самой железки. И не самый сложный алгоритм. Можно сказать. что материальных затрат, чтобы это сделать - почти ноль.
Но - не сделали. Почему?
Бывают и противоположные примеры. Хотя и сделаны на куда более древней элементной базе, но по уму.

"про стоимость почему то не вспоминают в этот момент"
Стоимость - далеко не исчерпывается первоначальными затратами.
Попробуйте добавить к стоимости - стоимость ликвидации последствий аварии, помноженную на вероятность ее возникновения (молчу уже обо всем остальном) - расклад мгновенно! окажется совершенно другим.

Вообще у нас сейчас основная беда - при расчете затрат считаются ТОЛЬКО первоначальные затраты на оборудование, все остальное игнорируется.

Бытовой примерчик: какую лампочку купите? Накаливания 40 Вт и 30 руб, или светодиодную 6 Вт и 300 руб? Если 4 руб/кВт и лампочка горит 10% времени - срок окупаемости составит 2 года 4 месяца, дальше - чистая прибыль.
Кстати, Вы знаете, что физическая замена лампочки далеко не всегда бесплатна? И что количество замен ламп в год и затраты на это тоже нужно считать?


[identity profile] sergey gimaev (from livejournal.com) 2016-12-11 07:37 am (UTC)(link)
вы ему еще про КПД кондиционера расскажите =)))
пусть бубафоней топится. или как там ее на украине называют.

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 07:41 am (UTC)(link)
Нужно считать полные затраты на время эксплуатации, а не только первоначальные инвестиции.
И тогда - вот сюрприз! - дорогое качественое оборудование оказывается выгоднее дешевого некачественного.
См. коммент выше.

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 07:41 am (UTC)(link)
Ужос
Лучше рядом не ходить
А если оператор взял и уснул?

[identity profile] fixik-papus.livejournal.com 2016-12-11 07:42 am (UTC)(link)
Конечно
Бывают и очень смешные проблемы
Блок управления бытовых Висманов (Витогаз) - требует фазы на определенном контакте вилки. А вилки-то у нас неполярные. Если сунуть наоборот - ничего не работает :)

Page 5 of 17