Вопросы реконструкции и модернизации электрофильтров были рассмотрены выше. Но бывают ситуации, когда ремонт имеющегося газоочистного оборудования оказывается предпочтительнее его модернизации или замены на новое. В статье ведущего научного сотрудника отдела электрической очистки газов ЗАО «СФ НИИОГАЗ» кандидата технических наук А.И.Завьялова «Малозатратная технология восстановления и модернизации электрофильтров», опубликованной в сборнике «Современное оборудование для промышленной очистки газов», эта проблема рассмотрена детально.
Ниже, в сокращении, излагается суть статьи А.И.Завьялова, которая для специалистов может стать ориентиром в подходе к решению этой проблемы в электрогазоочистке. Причем, как считает автор, «Используя опыт разработки технических предложений для восстановления сухих электрофильтров, можно разработать аналогичные технические предложения для рукавных фильтров, мокрых газоочисток, циклонов и других аппаратов»…
Наибольший интерес у эксплуатационников вызывают технические предложения (или ремонтные варианты) по восстановлению разрушенных составных частей, узлов и деталей промышленных сухих электрофильтров УГ, ЭГ, ЭГА, ЭГБМ, УГТ, ЭГГ и т. д. Именно в этих аппаратах, происходит наибольшее число отказов, повреждений и поломок. Это связано с тем, что в отличие от других типов аппаратов, составные части, узлы, и детали сухих электрофильтров подвергаются периодическим ударным нагрузкам, вибрациям и коррозии. Материалы по техническим предложениям совместно с методическими материалами по стратегии техобслуживаний и ремонтов, влиянию температурных процессов, объемов производства и нормам расхода запчастей и т.д. составляют основу эксплуатационного регламента. Возникновение ремонтных вариантов связано с тем, что любой электрофильтр представляет собой сложную систему, состоящую из разнотипных и независимых составных частей, устройств и механизмов. Количество таких разнотипных частей исчисляется десятками и сотнями штук. В свою очередь каждая составная часть электрофильтра представляет собой набор из однотипных элементов, число которых исчисляется уже сотнями и тысячами штук. Кроме того, каждая составная часть, узел, устройство или механизм имеет свой закон распределения времени безотказной работы (нормальный, экспоненциальный, Вейбулла, логарифмически-нормальный и т.д.). Это приводит к тому, что хотя некоторые составные части, узлы, устройства и механизмы имеют общую равную наработку, отказы этих компонентов будут происходить в разное время. Эксплуатационникам в этом случае приходится корректировать или разрабатывать систему технического обслуживания и ремонтов электрофильтра либо применять ремонтные варианты.
Как показали результаты обследований сухих электрофильтров на промышленных объектах, чаще всего наблюдаются следующие отказы составных частей, узлов и деталей механического оборудования:
– разрушения и обрывы балок встряхивания осадительных электродов;
– ослабление болтовых соединений балок встряхивания с осадительными элементами;
– появление трещин на осадительных элементах в узлах крепления балок встряхивания с элементами;
– обрывы и деформации осадительных и коронирующих элементов;
– разрушения в местах сварки нижних пластин с осадительными элементами;
– износы в узлах и деталях механизмов встряхивания электродных систем и т. д.
Виды, типы и количество отказов зависят от области применения электрофильтров и условий их эксплуатации. Поэтому приведенный выше перечень отказов может быть расширен. В соответствии с видами и типами отказов механического оборудования электрофильтров, частотой их возникновения были разработаны технические предложения (ремонтные варианты).
Основные отказы механического оборудования электрофильтров УГ и ЭГ
– Отсутствие скобообразных наковален балок встряхивания осадительных электродов.
– Обрывы по сварочному шву крайних концевых пластин осадительных элементов.
– Износ (по отверстиям) нижних концевых пластин крайних осадительных элементов.
– Разрушение штоковой системы осадительных электродов.
– Значительное ослабление болтовых соединений и обрывы труб в районе крепления прилегающих наковален коронирующих электродов.
– Значительное ослабление болтовых соединений и обрывы труб в районе крепления хомутовых наковален коронирующих электродов.
– Не выполнена натяжка коронирующих элементов (в основном ленточно-игольчатого типа) в рамах и сварка гаек.
– Ослабление болтовых соединений у кронштейнов для центровки коронирующих электродов и разрушение труб рам на прямолинейных участках.
Основные отказы механического оборудования электрофильтров ЭГА и ЭГБМ
Замечания конструктивного и технологического характера, выявленные на стадии эксплуатации сухих электрофильтров УГ и ЭГ, были учтены при разработке нового поколения электрофильтров ЭГА и ЭГБМ. Данные типы электрофильтров были освоены и внедрены на промышленных объектах, начиная с 1982 года. Периодический контроль и обследования технического состояния электрофильтров ЭГА и ЭГБМ показали, что эти электрофильтры работают в промышленности более надежно, чем электрофильтры УГ и ЭГ. Но и в новых электрофильтрах наблюдаются отказы механического оборудования конструктивного и технологического характера.
– Появление трещин и вырывов металла на элементах осадительных электродов.
– Отсутствие контргаек в болтах крепления балок встряхивания к осадительным элементам.
– Ослабление креплений наковален и их провисание в коронирующих электродах электрофильтров ЭГА.
– Не выполняется затяжка коронирующих элементов и обварка гаек на стадии монтажа, как и для случил коронирующих электродов электрофильтров УГ и ЭГ.
– Разрушение крепления коронирующих элементов со шпилькой и ослабление элементов в рамах коронирующих электродов.
Разработка и внедрение ремонтных вариантов по повышению надежности работы
механического оборудования сухих электрофильтров
На основании анализа результатов обследования технического состояния механического оборудования сухих электрофильтров были разработаны технические предложения (ремонтные варианты) для восстановления работоспособности механического оборудования низкотемпературных электрофильтров старого поколения (УГ, ЭГ и др.) и нового поколения (ЭГА, ЭГБМ и др.). Реализация разработанных технических предложений непосредственно на объекте в периоды текущих ремонтов силами заказчика без затрат на покупку запасных частей позволит сохранить работоспособность аппаратов на требуемом уровне еще на один межремонтный пробег до следующего капитального ремонта.
Для повышения надежности работы механического оборудования электрофильтров УГ и ЭГ разработан комплекс следующих мероприятий:
По осадительным электродам:
– провести замены П-образных наковален балок встряхивания осадительных электродов на наковальни нового типа более технологичные в производстве и обеспечивающие более высокую надежность сварочных мест с полосами (швеллерами) балок встряхивания;
– изменить (в период ремонтов) конструкцию узла подвеса балок встряхивания на нижних концевых пластинах первых и последних (по ходу газа) элементах осадительных электродов в соответствии с техническим предложением; данное мероприятие позволяет предотвратить разрушения мест сварки нижних концевых пластин с крайними осадительными элементами;
– провести профилактические меры или установить дополнительные устройства (в период ремонтов) для предотвращения падения балок встряхивания в бункер электрофильтра;
– для осадительных элементов, у которых произошло разрушение мест сварки нижних пластин с крайними элементами, осуществить одно из следующих разработанных мероприятий:
а) провести перемонтаж осадительных элементов;
б) выполнить усиление сварочных мест (на стадии ремонтов);
в) модернизировать узел подвеса балки встряхивания; последнее мероприятие осуществляется чаще всего в том случае, когда частота отказов штоковой системы становится значительной и увеличиваются затраты на ее восстановление;
– для восстановления плоскостности осадительного электрода в случае отказа пластин-фиксаторов разработано несколько вариантов устройства для фиксации осадительных электродов; выбор варианта осуществляется заказчиком; монтаж устройства производится в период текущих ремонтов;
– в случае износа нижних концевых пластин провести профилактические меры или осуществить модернизацию узла подвеса балки встряхивания в соответствии с разработанным техническим предложением;
– для повышения отряхиваемости осадительных электродов установить дополнительные устройства или провести перемонтаж осадительных электродов в соответствии с разработанными техническими предложениями;
– при разрушении швеллеров балок встряхивания провести профилактические меры;
– при разрушении штоковой системы осадительных электродов демонтировать штоковую систему, изготовить и смонтировать новые разработанные балки встряхивания;
По коронирующим электродам:
– на коронирующих электродах, на которых зафиксировано ослабление болтовых соединений у наковален прилегающего типа, необходимо выполнить профилактические меры согласно монтажным чертежам для электрофильтров УГ;
– для коронирующих электродов с прилегающими наковальнями, у которых произошло разрушение труб, и для электродов, на которых данный отказ не зафиксирован, провести ряд дополнительных профилактических работ;
– для случая, когда зафиксировано одновременно разрушение труб
полурам и ослабление болтовых соединений прилегающих наковален, и когда невозможно выполнить сварку наковален к трубам вертикальным швом, необходимо реализовать разработанное для данных отказов техническое предложение;
– произвести 100%-ную замену хомутовых наковален на разработанные наковальни новой конструкции типа; приварку разработанных наковален к трубам выполнить в соответствии с разработанными монтажными чертежами на электрофильтры УГ и ЭГ;
– в соответствии с требованиями монтажных чертежей на электрофильтры УГ произвести 100% натяжку коронирующих элементов с обваркой гаек по полупериметру к трубам рам коронирующих электродов (обварка гаек одного двойного ряда выполнена в заводских условиях); натяжку производить до выбора слабины коронирующих элементов;
– для натяжки ослабленных при эксплуатации коронирующих элементов рекомендуется выполнить профилактические работы по устранению данных отказов в соответствии с разработанным техническим предложением;
– в местах коронирующих электродов, где отсутствуют коронирующие элементы, рекомендуется устанавливать разработанные (без шпилек) элементы; их приварку непосредственно к трубам рам производить в соответствии с разработанными инструкциями;
– с целью предотвращения коротких замыканий в полях электрофильтра УГ рекомендуется установить дополнительные разработанные устройства на коронирующих электродах.
Для повышения надежности работы механического оборудования электрофильтров ЭГА и ЭГБМ разработан следующий комплекс мероприятий:
– выполнить затяжку болтовых соединений балок встряхивания к осадительным элементам с усилием затяжки 20 кгм с помощью двух гаек на всех осадительных электродах (100%) в соответствии с инструкцией по монтажу к электрофильтрам ЭГА и ЭГБМ;
– при восстановлении болтовых соединений балок встряхивания с осадительными элементами применить специальные крепежные детали или изменить узлы крепления балок встряхивания с осадительньми элементами в соответствии с разработанными техническими предложениями;
– для случая возникновения деформаций балок встряхивания, разрушений полос балок у наковальни и по длине балок провести специально разработанные профилактические работы в соответствии с инструкциями;
– при появлении трещин и вырывов металла на осадительных элементах и обрывов балок встряхивания восстановление болтовых соединений балок встряхивания к осадительным элементам выполнить по одному из разработанных вариантов крепления балок встряхивания к осадительным элементам; выбор варианта осуществляется заказчиком; восстановление проводится в период текущих ремонтов;
– восстановление разрушенных полос балок встряхивания выполнить в соответствии с разработанными техническими предложениями;
– для предотвращения ослабления крепления наковален в трубах коронирующих электродов провести специально разработанные профилактические работы;
– выполнить все рекомендации по натяжке, восстановлению и замене коронирующих элементов, разработанные для коронирующих электродов электрофильтров УГ и ЭГ.
Здесь рассмотрены материалы по техническим предложениям по восстановлению основных составных частей, узлов и деталей (электродные системы и их механизмы встряхивания) механического оборудования низкотемпературных сухих электрофильтров УГ, ЭГ, ЭГА и ЭГБМ. Разработанные ремонтные варианты внедрены на ряде предприятий энергетики, цементной промышленности, промышленности стройматериалов и т.д. Аналогичные технические предложения разработаны для высокотемпературных сухих электрофильтров УГТ и ЭГТ.
Технические предложения предназначены для восстановления разрушаемых от периодических ударных нагрузок и вибраций механических конструкций осадительных и коронирующих электродов и механизмов встряхивания сухих электрофильтров УГ, ЭГ, ЭГА, ЭГБМ, УГТ и ЭГТ. Разработанные конструктивные решения по ремонту и модернизации составных частей механического оборудования сухих электрофильтров прошли стендовую и промышленную проверку на объектах.
Все составные части, выполненные по данным техническим предложениям, имеют наработку более 40000 часов, что составляет более 5 лет.
Внедрение разработанных технических решений без существенного изменения электродных систем и их механизмов встряхивания позволяет сохранить работоспособность аппаратов еще на один межремонтный пробег до следующего капитального ремонта. Реализация технических предложений производится поэтапно в периоды технического обслуживания, технических, средних и капитальных ремонтов основного технологического оборудования. В условиях сокращения объема выпуска аппаратов и запчастей к ним, дефицита денежных средств на предприятиях внедрение разработанных технических предложений приобретает актуальное значение.
Изготовление ремонтных вариантов составных частей производится силами предприятий заказчика или предприятиями, выпускающих составные части, узлы и детали механического оборудования сухих электрофильтров. Область применения – промышленные предприятия, эксплуатирующие сухие электрофильтры УГ, ЭГ, ЭГА, ЭГБМ, УГТ, ЭГТ.
Наибольший интерес у эксплуатационников вызывают технические предложения (или ремонтные варианты) по восстановлению разрушенных составных частей, узлов и деталей промышленных сухих электрофильтров УГ, ЭГ, ЭГА, ЭГБМ, УГТ, ЭГГ и т. д. Именно в этих аппаратах, происходит наибольшее число отказов, повреждений и поломок. Это связано с тем, что в отличие от других типов аппаратов, составные части, узлы, и детали сухих электрофильтров подвергаются периодическим ударным нагрузкам, вибрациям и коррозии. Материалы по техническим предложениям совместно с методическими материалами по стратегии техобслуживаний и ремонтов, влиянию температурных процессов, объемов производства и нормам расхода запчастей и т.д. составляют основу эксплуатационного регламента. Возникновение ремонтных вариантов связано с тем, что любой электрофильтр представляет собой сложную систему, состоящую из разнотипных и независимых составных частей, устройств и механизмов. Количество таких разнотипных частей исчисляется десятками и сотнями штук. В свою очередь каждая составная часть электрофильтра представляет собой набор из однотипных элементов, число которых исчисляется уже сотнями и тысячами штук. Кроме того, каждая составная часть, узел, устройство или механизм имеет свой закон распределения времени безотказной работы (нормальный, экспоненциальный, Вейбулла, логарифмически-нормальный и т.д.). Это приводит к тому, что хотя некоторые составные части, узлы, устройства и механизмы имеют общую равную наработку, отказы этих компонентов будут происходить в разное время. Эксплуатационникам в этом случае приходится корректировать или разрабатывать систему технического обслуживания и ремонтов электрофильтра либо применять ремонтные варианты. 