1993. nyár. Csúcsvízigény. Egy vegyiszálas cég vízműve Jiangsuban egy lefúvató szelepet javít. Az ülepítő tartály kiürül -, és figyelmeztetés nélkül a ferde csövek összeesnek. Nem lassú ereszkedés. Nem fokozatos deformáció. Hirtelen, teljes szerkezeti hiba. A nyomozók nem egyetlen okot találtak, hanem öt, egymással összefüggő meghibásodás láncolatát: az iszap, amelyet ki kellett volna engedni, de nem, az évek óta korrodált támasztékok, a szelepkezelők rettegtek az elfordulástól, és egy tartály 18%-kal meghaladta a tervezett terhelést. Ez a cikk kibontja az egyes okokat és a négy utólagos felszerelési intézkedést, amelyek azóta is biztonságban tartják a telepeseket.
A NÖVÉNY, A FOLYÓ ÉS AZ ÖSSZOMÁS
A vízművet 1991 májusában helyezték üzembe, tervezési kapacitással25,000 m³/d, nyersvizet merít a Wanggang folyóból -, amely a fő tengeri kivezetés Lixiahe területén, Jiangsu északi részén. A nyersvíz két kihívást jelentett: erős felvízi szennyezést és erős árapályhatást a folyásirányban. A tengervíz behatolási eseményei során a NaCl-koncentráció elérte1000-10000 mg/L. Az éves zavarosság 30 és 100 NTU között mozgott, és 700 NTU-ra emelkedett a rövid -tartamú esőzések során.
A ferde csőülepítő két évig komolyabb incidens nélkül működött. Aztán 1993 nyarán, a csúcsidőszakban-a kezelők leürítették a tartályt, hogy megjavítsák a lefúvató szelepet. A felgyülemlett iszappal megrakott, korrodált acéllal alátámasztott csövek - engedtek.
1. MIÉRT GYŰLÜL FEL AZ ISSZAP A ferde CSÖVEKBEN
Megfelelően megrakott ferde csőben láthatótiszta-zavaros felületformák. Fölötte letisztult víz van, amelyből a legtöbb pelyhek kiváltak. Alatta egy szuszpenziós zóna található a gátolt ülepedésben - a pelyhek összeütköznek, finomabb részecskéket kötnek meg, és nagy, sűrű aggregátumokká nőnek, amelyek a cső alsó felületére ülepednek, és a gravitáció hatására lecsúsznak az iszapzónába.
De amikor a felfelé irányuló sebesség a csövekben megemelkedik - akár túlterhelés, akár rossz áramlás miatt -, ez az egyensúly összeomlik. Azok a pelyhek, amelyeknek meg kell telepedniük, ehelyett felfelé kerülnek a tiszta víz zónába. Aztán letelepedneka csövek tetején, iszapfelhalmozódást képezve, amelyet a kezelők "gombafelhőknek" neveznek, amelyek a csövek kimeneteiből emelkednek fel. Minél nagyobb a túlterhelés, annál vastagabb- lesz a felső réteg iszapja.
Van egy további komplikáció. A ferde csövekben az áramlás nem ideális lamináris. Ez egyfolyadék-szilárd két-fázisú áramlás- a víznél sűrűbb részecskék saját súlyuk alatt leülepednek, relatív mozgást hozva létre a fázisok között. A pelyhes részecskék mögötti ébrenléti tartományban rendkívül kicsi örvények képződnek, amelyek pulzálása megzavarja az ülepedési mezőt. Az eredmény: a valós-ülepedési hatékonyság alacsonyabb, mint a lamináris-áramlási feltételezés jósolja, és az iszap felhalmozódik a csövek belsejében még "normál" működés mellett is.
2. AZ ÖT GYÖKOROK AZ ÖSSZOMÁSNÁL
2.1 Az iszapkibocsátás - túl kevés, túl későn
A szokásos gyakorlat az iszapkibocsátást követeli megműszakonként kétszer- 4 óránként - nagyobb gyakorisággal és időtartammal, amikor a nyersvíz zavarossága vagy a termelés nő. A balesetet követő-ellenőrzés kimutatta, hogy az iszap már behatolt a vízelosztó zónából magukba a csövekbe (lásd 1. ábra). A kibocsátási ütemtervet nem igazították a növekvő zavarossághoz. Az iszap fokozatosan felhalmozódott, nagyjából elérve a mélységet10 cm a csövek tetején- holtteher a támogatási rendszert soha nem tervezték.
2.2 Nincs rendszeres öblítés, nincs időszakos tartályürítés
Az üzem saját előírásai egyértelműek voltak: ha iszap vagy pelyhes alga jelenik meg a csövek tetején, eressze le a csövek alá, tegye szabaddá a felületeket, és tisztítsa meg nagynyomású{0}}vízpisztollyal60 fokos szögbena csövekhez. A bőséges napfényes tengerparti területeken az algák gyorsan szaporodnak a csövekben - a dolgozóknak be kell lépniük a tartályba, kézzel kell eltávolítaniuk az algákat, ismételten öblíteniük kell, és ki kell nyitniuk a lefúvató szelepeket a törmelék kiürítéséhez. Háromhavonta a tartályt teljesen ki kell üríteni, a csöveket részben el kell távolítani, az iszapzónát pedig meg kell vizsgálni és tisztára kell keverni. A perforált iszapcsöveket elzáró törmeléket, például kis halakat és fatömböket el kell távolítani. Ezeket az eljárásokat nem követték következetesen.
2.3 Nem megfelelő szelepek - munkaintenzitása, amely eltántorította a működést
Az eredeti lefúvató szelepek voltaknormál alacsony nyomású{0}} tolózárak, Dg200 mm. Minden ürítési ciklushoz egy kezelőnek kellett minden szelepet elforgatniatöbb mint hetven fordulat- és négy ilyen szelep ciklusonként. A fizikai erőfeszítés jelentős volt. Idővel a kezelők nem nyitották ki megfelelően a szelepeket, és az iszapkibocsátás krónikusan hiányos volt. A szelep specifikációja, amely a tervezési szakaszban egy apró-részletnek tűnt, az összeomlás alapvető oka lett.
2.4 Egy támasztórendszer, amely ellenőrizetlenül korrodált
Az eredeti csőtartó rendszer minimális volt: egy8 m × 7 mülepítő tartály, csak két beágyazott vashorgony a tartály szélein, Dg16 mm-es kerek acélrudakkal és 250 mm-es időközönként meghúzott forgócsavarokkal. A tengervíz behatolása során a magas kloridtartalmú környezet felgyorsította a köracél korrózióját. Csak rutinszerű korróziógátló-kezelést alkalmaztak - nincs éves ellenőrzés, nincs csereterv. Amikor a tartály tele volt vízzel, a felhajtóerő részben ellensúlyozta az iszapterhelést. Amikor a tartályt a szelepjavításhoz kiürítették, az iszappal{8}}terhelt csövek teljes tömege átkerült a korrodált támasztékokra, és azok meghibásodtak.
2.5 A túlterhelési művelet - 18%-kal meghaladja a tervezést, és a pelyhek nem tudtak megbirkózni
A nyári kereslet arra késztette az üzemet, hogy a következő időpontban működjönA tervezési kapacitás 118%-a. A rácsos pelyhesítő tartályban a megnövekedett áramlási sebesség megnehezítette a nagy, sűrű pelyhek kialakulását -, sőt a korábban kialakult pelyhek is szétestek. A kezelők pontosan azt figyelték meg, amit az elmélet előrevetít: a csövekben lévő nagy felfelé irányuló sebesség a pelyheket a tiszta víz zónába sodorta, ahol 10 cm-t meghaladó rétegekben újra-telepedtek a csövek tetejére. Eközben maguk a csövek alulról megteltek iszappal. A kombinált felső-és-alsó terhelés túlterhelte a tartószerkezet maradékát.
3. A NÉGY ÚJRABETÖLTÉSI INTÉZKEDÉS
3.1 Gyorsan{1}}nyíló lefúvató szelepek
A szokásos alacsony{0}}nyomású tolózárakat kicseréltükkézi működtetésű kar{0}}típusú, gyorsnyitó-lefúvató szelepek. Ami egykor hetven-plusz fordulatot igényelt, most egyetlen kar dobást igényel. A munkaintenzitás drámai csökkenése azt jelentette, hogy a kezelők többé nem vonakodtak az iszapürítéstől -, és amikor ezt megtették, a szelepek teljesen kinyíltak. Azonnal javult a perforált csövek iszapkibocsátásának hatékonysága.
3.2 Nagynyomású-víz keverése az iszapcsövek felett
A Dg40 mm magas-nyomású vízcső30 cm-rel a perforált iszapcsövek fölé került beépítésre (lásd 2. ábra). Minden iszapkibocsátás előtt a nagynyomású vizet 90 fokos szögben a perforált csövek tengelye mentén 2 percig irányítják, hogy a leülepedett iszapot felkeverjék. Ez az egyszerű segédkeverő megakadályozza az iszap megkeményedését és tömörödését, ami jelentősen hatékonyabbá teszi az utánfutó ürítést.
3.3 Túlterhelési tilalom és szigorú tisztítási fegyelem
A túlterheléses művelet tilos volt - szigorú szabály, nem pedig iránymutatás - a rácsos pelyhesítő tartály reakciókörülményeinek megőrzésére és a csövek felfelé irányuló sebességének a tervezett tartományon belül tartására. Ezzel párhuzamosan kötelező érvényű takarítási ütemtervet vezettek be:a csőfelületeket legalább havonta tisztítani, a tartály teljes ürítését és ellenőrzését negyedévente. Nincs kivétel.
3.4 Megerősített csőtámaszok feszítőrudakkal
Az eredeti támasztórendszerhez egyszerű feszítőrudakat adtak (lásd a 2. ábrát), amelyek a csőszerelvény súlyának egy részét átvitték a gyűjtővályúkra. Ez elosztotta a terhelési pályát -, amit teljesen két beágyazott horgony vitt, és a korrodáló kerek acél most több szerkezeti elem között megosztott.
KÉT ÉVVEL KÉSŐBB: AMIT AZ ADATOK MONDNAK
Ez a négy intézkedés immár csaknem két éve működik incidensek nélkül. Az utólagos felszerelés nem igényelte a telep áttervezését vagy a főbb berendezések cseréjét -működési fegyelem, szelepergonómia, iszapkezelés és szerkezeti redundancia. A leckék egyszerűek, de könnyen figyelmen kívül hagyhatók a tervezés és az üzembe helyezés során:
1. Az iszapürítési hardver számít.Ha egy szelep hetven fordulatot vesz igénybe, hogy kinyíljon, a kezelők végül kevésbé nyitják ki teljesen. A gyorsnyitó szelepek nem luxus-, hanem működési szükségletek.
2. A tartórendszerek korrodálódnak a part menti környezetben.A tengervíz behatolása azt jelenti, hogy a klorid szintje eléri az 1000–10 000 mg/l-t. A köracél és a beágyazott vas éves ellenőrzést igényel, és a csereköltségvetés - rutinszerű korróziógátló-bevonat önmagában nem elegendő.
3. A túlterhelésnek összetett hatása van.A 18%-kal a tervezettnél nagyobb működés megnöveli a felfelé irányuló sebességet, megtöri a pelyheket, lerakja iszapot a csövek tetejére, és növeli a már -feszült támasztékok holtterét. Ez nem egy probléma -, hanem négy probléma, amelyet egyetlen döntés vált ki.
4. Az iszap felhalmozódása előre jelezhető.Az átlátszó-zavaros felületmodell megmondja, mikor és hol rakódik le az iszap. Ha a kezelők "gombafelhőket" látnak felszállni a csövekből, akkor a felfelé irányuló sebesség túl nagy - csökkentse a terhelést vagy növelje az iszapkibocsátást. Ne várja meg, amíg a felső-iszapréteg eléri a 10 cm-t.
5. A rutintisztítás olcsóbb, mint egy összeomlás.A havi felülettisztítás és a negyedéves tartályürítés megterhelőnek tűnhet -, de az összeesett csőszerelvény cseréje és a kapcsolódó állásidő sokkal többe kerül.
Ferde csőtelepítő frissítése vagy hibaelhárítása?
A Juntai a PVC és PP ferde csőülepítő anyagokat teljes körű műszaki támogatással - szállítja, beleértve a hidraulikus tervezés ellenőrzését, a támogatási rendszer felülvizsgálatát, az iszapürítés elrendezését és az utólagos felszerelés tervezését. Ha az ülepítő alulteljesít, az iszap felhalmozódásának jeleit mutatja, vagy szerkezeti korszerűsítésre kerül sor, segítünk diagnosztizálni a problémát és meghatározni a megfelelő megoldást.
| Tube Settler termékspecifikáció | Kérjen mérnöki támogatást | Teljes termékpaletta |