Петр СВОИК: Ода котлу

Зима потихоньку перевалила на вторую половину, и пока, тьфу-тьфу, без происшествий катастрофического масштаба, как в прошлую зиму в Риддере и Экибастузе. А ведь по началу отопительного сезона настороженно-напуганная общественность активно реагировала на сообщения в СМИ, что в одном из этих и других многострадальных городов котел опять лопнул, а в другом треснул. Хотя, чтобы вы понимали, котлы на ТЭЦ – это не домашние печки и не самовары, чтобы взять, да и лопнуть. Или треснуть. Самое время рассказать, как это все работает, - чтобы добавилось и понимания, и уважения.

Вообрази, читатель, что мы оказались на Алматинской ТЭЦ-2 или Астанинской ТЭЦ с таким же номером. Или на Карагандинской или Павлодарской ТЭЦ-3 - на какой-то из относительно новых (то есть 70-80-х годов прошлого века рождения) теплоэлектроцентралей. Что там за котлы? Представь себе две рядом стоящие 9-этажные жилые башни – вот тебе габариты типового энергетического котла. Только внутри одной из них не квартиры, а громадное пустое пространство, в котором мечется-ревет гигантский факел из вдуваемой с горячим воздухом угольной смеси, размолотой до состояния мельчайшей пыли. Стены этого огненного небоскреба образуют экраны - передний, задний и боковые, из сплошных вертикальных труб, выходящих на расположенный на самом верху барабан. В нем доведенная до кипения вода превращается в пар и возвращается опять в огненную зону - самую раскаленную верхнюю часть, в виде таких подвешенных трубных ширм, именуемых пароперегревателями.

А во второй башне раскаленные газы движутся уже сверху вниз, отдавая тепло кубам воздухонагревателей и водяных экономайзеров. Далее – дымососы и дымовая труба. Громадное количество сварного металла, работающего в экстремальных условиях.

Чтобы вы имели представление о том, что такое вода и пар в котловых трубах: это 140 атмосфер и 570 градусов. Представьте: если бы на трубопроводе острого пара от котла к турбине не было изоляции, он был бы морковного яркого цвета. Положи на такой трубопровод деревяшку – сразу вспыхнет, а когда разгорится и сама станет светиться – только-только сравняется по температуре. Свинец и цинк при таких температурах давно уже жидкости, алюминий тоже недалек от точки плавления. А ведь в трубе – всего лишь вода. Вернее, нечто, что при таких параметрах - пар и вода одновременно. Потому что чем выше температура пара, тем выше КПД электростанции и это пока верх того, что способна обеспечивать металлургия – с применением самых высокопрочных и жаропрочных сплавов.

Это – внутри труб, а снаружи по ним стекают расплавленные шлаки и одновременно их шлифуют-истирают, как наждаком, вихри из раскаленных частичек угольной пыли, превращающейся по ходу в вихри из мельчайших абразивных частичек золы.

Не удивительно, что не котел лопается-трескается, и не барабан, не дай бог, но нередки трещины-порывы на какой-то из труб водяных экранов или пароперегревателя. Тогда котел аварийно останавливают и начинают интенсивно вентилировать, пока температура внутри не опустится хотя бы до параметров элитной сауны. Больше, особенно если зима или дефицит электрической мощности в энергосистеме, тянуть нельзя. После чего в пекло лезет сварщик и торопится, вылезая перевести дух, ликвидировать треснувшее-лопнувшее.

Квалификация такого сварщика – высочайшая, такие специалисты на вес золота. Еще бы: от того, как он заварит дефект - а это все легированные стали и особые методы сварки - а заодно осмотрит и другие трубы, зависит, когда будет следующий свищ, и будет ли.

Однако гораздо более, чем от сварщика-аварийщика, надежность котла зависит от плановых ремонтов - текущих, средних и капитальных. Включая (в положенные регламентные сроки) частичную или даже полную замену труб водяных экранов и пароперегревателей. Энергетический котел, чтобы вы знали, он как детский конструктор – весь из составных и заменяемых частей, кроме каркаса и барабана, которые почти вечные. В этом смысле старых котлов не бывает: отследи все дефекты вовремя и вовремя замени отработавшие свое трубы, обнови огнеупорную футеровку – и котел опять как новенький.

На этот счет есть подробнейшие инструкции и обязательные к исполнению стандарты, например, СТ РК 2775-2015 «Сварка, термообработка и контроль трубных систем котлов и трубопроводов при монтаже и ремонте энергетического оборудования».

И вот вам такая история, случившаяся на второй уже год фигурирующей в аварийных сводках ТЭЦ города Риддера. Специалисты одной серьезной организации, проникнувшись тревожными сведениями, сами проявили инициативу и поехали в Риддер, чтобы за свой же счет провести предписанный стандартами неразрушающий контроль самым надежным – радиографическим – методом. То есть просвечиванием сварного шва специальными изотопами. В чем та организация была очень даже на высоте, включая производство изотопов для таких и иных нужд на собственном ядерном реакторе.

Дело было в начале отопительного сезона. На сами срочно отремонтированные котлы их не допустили, позволили просветить свежие швы на отдельных отводящих, тоже важных паропроводах. А до этого на ТЭЦ никакой радиографии не было, применялся только ультразвуковой контроль, имеющий свои ограничения, но и тот лишь выборочно. Как, кстати сказать, и на прочих ТЭЦ и ГРЭС Казахстана.

В Риддере котлы, конечно, возрастом побольше, габаритами и параметрами поменьше, тем не менее тоже серьезная и ответственная энергетика. Так вот, просвечивание с самого начала выявило недопустимые дефекты, а присутствие специалистов радиографии на ТЭЦ в первый же день заинтересовало почему-то местную СЭС. А затем и самого акима города. В результате уже на третий день их попросили на выход, потому что, дескать, задерживался запуск отопления. Что, конечно, так и было. Причем материалов по выявленным дефектам у энтузиастов радиографии официально так и не запросили. Тоже потому, надо полагать, что кому-то это осложнило бы жизнь, да и задержало бы подачу тепла жителям.

Так вот, серьезная организация, проявившая, как оказалось, мешающую всем инициативу – это Институт ядерной физики (ИЯФ) в поселке Алатау близ Алматы. И далеко не каждая страна в современном мире располагает такой научно-технической, образовательной и практической ядерной базой.

Специалисты ИЯФ, обеспечивающие излучающими препаратами медучреждения Казахстана и многих других стран, делающие много чего еще, утверждают, что могут наладить самый надежный неразрушающий контроль всех ответственных сварных швов во всей энергетике – если будет такое задание. С самым полным соблюдением, кстати сказать, норм санитарной, экологической, радиационной и прочей безопасности. Недаром поселок Алатау с действующим атомным реактором, циклотроном и ускорителями входит в городскую черту Южного мегаполиса и без малейшего радиационного инцидента.

А теперь представим себе такой Новый Казахстан, в котором радиографический контроль проводится не в ажиотажной предпусковой обстановке, а как обязательная часть планового ремонта, с составлением в начале дефектной ведомости и выполнением просвечивающего контроля по окончанию ремонта. Это насколько можно было бы сократить число сообщений в СМИ, что на очередной ТЭЦ котел опять лопнул или треснул!

Кстати, ИЯФ входит в систему Минэнерго. Его курирует комитет атомного и энергетического надзора, отвечающий и за энергетическую безопасность, вот бы связать эти концы!

Петр СВОИК, обозреватель