МУ 34-70-184-87

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ИСПЫТАНИЮ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ
ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ ТЭС

    
    
Срок действия установлен с 01.01.88 г.
до 01.01.98 г.*
_______________________
* См. ярлык "Примечания".

    
    РАЗРАБОТАНО Московским головным предприятием Производственного объединения по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "Союзтехэнерго"
    
    ИСПОЛНИТЕЛИ В.Л.Зайдентрегер, А.В.Савостьянов
    
    УТВЕРЖДЕНО Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации 21.09.87 г.
    
    Заместитель начальника А.П.Берсенев
    
    
    Методические указания устанавливают порядок организации, проведения и обработки результатов испытаний тепловой изоляции (в дальнейшем ТИ) основного и вспомогательного оборудования и трубопроводов тепловых электростанций.
    
    Методические указания предназначены для персонала цехов наладки электростанций, служб наладки РЭУ и специализированных организаций, выполняющих работы по испытаниям и паспортизации ТИ на ТЭС.
    
    

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

    
    Испытания ТИ имеют следующие основные цели:
    
    - оценка качества ТИ при приемке после монтажа, ремонта или реконструкции;
    
    - обследование состояния ТИ и ее паспортизация;
    
    - определение суммарных потерь тепла через ТИ для подсчета КПД основного оборудования.
    
    Во всех случаях производится проверка соответствия ТИ установленным нормам потерь тепла через ТИ и температуры на ее поверхности.
    
    Полученные результаты испытаний ТИ позволяют путем сравнения их с нормативными или проектными показателями дать оценку качества выполнения или состояния ТИ, выявить дефектные участки ТИ, наметить пути устранения дефектов.
    
    

2. ОБЪЕКТ ИСПЫТАНИЙ

    
    Испытаниям подлежит ТИ основного и вспомогательного оборудования и трубопроводов с температурой теплоносителя выше 100  °С:
    
    - в котельных цехах: трубопроводы питательной воды, водоперепускные трубы в пределах котла, опускные трубы, коллекторы экранов, пароотводящие трубы, барабан, пароперепускные трубы, коллекторы пароперегревателя, трубопроводы перегретого пара (основного и вторично перегретого), холодные линии вторично перегретого пара, установка для подачи собственного конденсата на впрыски; обмуровка котла, воздушный и газовый тракт котла, системы пылеприготовления;
    
    - в турбинных цехах: турбина, паропроводы свежего и вторично перегретого пара, трубопроводы питательной воды и конденсата, подогреватели, деаэраторы и др.
    
    

3. ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ

    
    3.1. Основными показателями качества ТИ, подлежащими измерению при тепловых испытаниях, являются: удельные потери тепла с 1 м поверхности ТИ с радиусом кривизны больше 2 м или с поверхности ТИ 1 м длины трубопроводов и температура на внешней поверхности (покровном слое) ТИ.
    
    3.2. Основные показатели работы ТИ определяются "Нормами проектирования тепловой изоляции для трубопроводов и оборудования ТЭС и АЭС" (М.: СПО Союзтехэнерго, 1987) и "Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей*" (М.: Энергия, 1977). Значения допустимых потерь тепла через ТИ приведены в справочном приложении 1.
________________
    * На территоории Российской Федерации действуют "Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации", утвержденные приказом Минэнерго России от 19.06.2003 N 229. - Примечание .

  
    Согласно Нормам и ПТЭ (§ 23.14) при температуре окружающего воздуха +25  °С температура на поверхности ТИ оборудования, находящегося в помещении, не должна превышать следующих значений: при температуре теплоносителя, равной или меньшей 500  °С, - 45  °С, при температуре 501-650  °С - 48  °С.
    
    Для объектов, расположенных на открытом воздухе, температура на поверхности ТИ не должна превышать 55  °С при металлическом покровном слое и 60 °С - при других видах покровного слоя.
    
    3.3. В связи с тем, что удельные потери тепла и температура на поверхности ТИ нормируются в зависимости от температуры окружающего воздуха, во время испытаний должны проводиться измерения температуры окружающего воздуха вблизи мест измерений (0,8-1,5 м от точки измерения удельных потерь тепла).
    
    3.4. Для котлов и турбин, работающих в полупиковом или пиковом режимах с регулярными остановами и пусками, важным показателем качества ТИ является степень остывания изолированного оборудования за определенное время после его останова. Допустимые графики остывания, представляющие собой зависимость температуры на поверхности оборудования или трубопроводов от времени, приведены в справочном приложении 2.
    
    

4. ТОЧНОСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

    
    4.1. Точность определения основных показателей должна составлять:
    
    Удельные потери тепла (%) при диапазоне измерений:
    

    
    Приведенные потери тепла с 1 погонного метра (Вт/м) при диапазоне измерений:
    

    
    4.2. Точность измерения линейных размеров ТИ должна соответствовать следующим значениям:
    

    
5. СРЕДСТВА ИСПЫТАНИЙ

    
    5.1. Для измерения удельных потерь тепла с ТИ в окружающую среду должен применяться тепломер ИТП-2 с диапазоном измерений 0-500 Вт/м. Для измерений на ТИ с неметаллическим покровным слоем или металлическим окрашенным используются окрашенные датчики, для ТИ с металлическим блестящим покровным слоем должны применяться неокрашенные датчики. Для плоских поверхностей ТИ и поверхностей с радиусом кривизны больше 2 м применяются плоские датчики, для поверхностей ТИ с радиусом кривизны меньше 2 м должны применяться цилиндрические поисковые датчики.
    
    5.2. Для измерения температуры поверхностей ТИ применяется термометр ЭТП-М (ТУ-7-23-83), выпускаемый Экспериментальной базой Уральского ПромстройНИИпроекта (г.Свердловск). Термометр позволяет измерять температуру металлической поверхности в диапазоне от минус 30 до 120 °С. Класс точности 2,5.
    
    5.3. Для измерения температуры поверхности металла применяются зачеканенные в специальные бобышки термоэлектроды. Погрешность измерения поверхностными термоэлектрическими термометрами температуры металла не превышает 1% при температурах до 600 °С.
    
    5.4. Для измерения температуры окружающего воздуха следует использовать ртутные термометры общего назначения с ценой деления 1 °С.
    
    5.5. Для измерения удельных потерь тепла и температур допускается применение других приборов, аттестованных Госстандартом или допущенных метрологической службой Минэнерго СССР в качестве отраслевых средств измерений, при условии, что они обеспечивают точность измерений не хуже, чем указано в разд.4.
    
    5.6. Для измерения линейных размеров ТИ применяются линейки металлические и рулетки общего назначения (ГОСТ 8.020-75).
    
    Толщина ТИ измеряется металлической линейкой при наличии свободных торцов или путем прокалывания ТИ толщиномером - заостренным стальным стержнем с нанесенными на нем мерными делениями через 5 мм.
    
    

6. УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ

    
    6.1. Тепловые испытания ТИ на вновь вводимом оборудовании проводятся через 750-1000 ч работы оборудования с нанесенной ТИ.
    
    6.2. Испытания (кроме снятия кривых охлаждения) проводятся при стационарной нагрузке котла, по возможности, близкой к номинальной, но не менее 60-70% номинальной. В случае останова котла в период испытаний до возобновления испытаний после пуска должно пройти не менее 3 сут для достижения тепловой стационарности теплоизоляционных конструкций.
    
    В период испытаний ТИ ежедневно до и после выполнения измерений следует проводить запись (по произвольной форме) производительности и основных параметров работы оборудования, а также состав работающего вспомогательного оборудования (систем пылеприготовления, подогревателей воды и т.д.).
    
    6.3. Снятие характеристик остывания производится после непрерывной работы энергоблока в течение не менее трех суток с нагрузкой не менее 80% номинальной. В течение 5-6 ч перед остановом температура свежего пара и пара промперегрева должна быть номинальной. Во время измерений должно быть исключено попадание воды или пара на контролируемые узлы и детали оборудования.
    
    

7. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

    
    7.1. Перед началом испытаний необходимо подробно ознакомиться с проектом ТИ. При этом должны быть выяснены конструкция и материалы ТИ, расчетные общие и удельные потери тепла через ТИ и температура на ее поверхности.
    
    Необходимо ознакомиться также с технологическими схемами оборудования и трубопроводов, желательно, представленными в аксонометрической проекции. Схемы следует сверить с фактическим составом и размещением оборудования и внести при необходимости коррективы.
    
    При отсутствии схем необходимо составить эскизы оборудования и трубопроводов. По месту с учетом подходов, наличия лестниц и площадок следует выбрать точки для проведения измерений при испытаниях.
    
    7.2. Необходимо произвести внешний осмотр и обмер ТИ. При внешнем осмотре следует зафиксировать в письменном виде с отметкой на схеме места с нарушенным покровным слоем, наличие разрушений ТИ (провисания на горизонтальных участках и сползания на вертикальных участках), других видимых дефектов или отсутствие ТИ.
    
    Одновременно следует производить измерение (если возможно - послойно) толщины ТИ - не менее чем в трех точках для каждого изолированного агрегата или трубопровода. Для подсчета площади поверхности ТИ измеряются длина и ширина плоских стен, длина окружности и длина цилиндрических поверхностей ТИ.
    
    7.3. На всех участках с возможными внутренними дефектами ТИ и с недостаточной толщиной ее следует произвести предварительные измерения температуры на поверхности ТИ и окружающего воздуха. При значительном превышении измеренной температуры поверхности над допустимой необходимо произвести вскрытие покровного и при необходимости теплоизоляционного слоя.
    
    7.4. Все дефекты ТИ, выявленные в ходе осмотра, вскрытия и измерений толщины ТИ и температуры на ее поверхности должны быть сведены в общую ведомость, которая передается руководству ТЭС. Все серьезные дефекты ТИ должны быть устранены до начала тепловых испытаний.
    
    7.5. Для снятия характеристик остывания оборудования и трубопроводов необходимо установить стандартные поверхностные термоэлектрические термометры:
    
    - на пароперепускных трубах турбины - по одному в средней по длине точке;
    
    - на клапанах турбины, не оснащенных штатными термометрами, - по одному в средней по высоте точке;
    
    - на паропроводах (главном и горячего промперегрева) - по одному на концевом участке перед турбиной и в средней части трубопровода, включая имеющиеся штатные термометры.
    
    7.6. Тепловые испытания состоят в измерении потерь тепла через ТИ, температуры поверхности ТИ и окружающего воздуха.
    
    Измерения выполняются:
    
    по барабану котла - по периметру в трех сечениях - осевом и на расстоянии 1,5-2 м от торцов, в 2-3 точках в каждом сечении;
    
    по трубопроводам, относящимся к котлу, - через каждые 15-20 м длины, но не менее 2-3 измерений на каждом;
    
    по газовоздушному тракту, системе пылеприготовления - через каждые 10-12 м по тракту, на сепараторах и циклонах - в 2-3 точках;
    
    по обмуровке котла - через каждые 3-5 м высоты, в трех точках каждой стенки (фронтовая, боковые, задняя) на каждой выбранной отметке, оборудованной площадками;
    
    по трубопроводам турбинного зала - одна точка через каждые 20-25 м, на коротких высоконагретых трубопроводах - в 1-2 точках;
    
    по теплообменным аппаратам - в 2-3 точках на каждом аппарате;
    
    по турбине - в связи с геометрической сложностью поверхности ТИ турбины и примыкающих к ней трубопроводов четкие рекомендации по выбору точек измерения дать невозможно. Ориентировочно следует проводить одно измерение на каждые 2-3 м поверхности ТИ.
    
    7.7. Отсчет результатов измерений в каждой точке производится один раз после достижения стабильности показаний прибора.
    
    На горизонтальных участках трубопроводов измерения производятся в середине любой верхней четверти по периметру ТИ.
    
    Потери тепла арматурой, фланцами и компенсаторами принимаются согласно справочному приложению 3.
    
    Температура окружающего воздуха измеряется на расстоянии 0,8-1,5 м от точки измерения температуры поверхности в направлении, перпендикулярном к ней. Если на расстоянии 1,0-1,5 м от поверхности ТИ имеется теплопоглощающая поверхность (например, стены и др.), то температура окружающего воздуха измеряется в непосредственной близости к этой теплопоглощающей поверхности.
    
    7.8. Графики естественного остывания элементов энергоблока получают после останова регистрацией в течение 60 ч показаний поверхностных термометров в процессе естественного (без расхолаживания) остывания оборудования.
    
    При снятии характеристик остывания температуры, как правило, фиксируются записывающими приборами. В случае использования показывающих приборов запись показаний производится не реже чем через каждые 4 ч.
    
    Рекомендуемая форма записи измерений во время испытаний приведена в справочном приложении 4.
    
    

8. ОБРАБОТКА И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ

    
    8.1. Для сравнения с нормативными значениями результаты испытаний должны быть пересчитаны по следующим формулам:
    
    - приведенные потери тепла к 1 м длины изолированного трубопровода , Вт/м:
    

,                                                                  (1)

    
где - измеренные потери тепла с 1 м ТИ, Вт/м;

     - длина окружности ТИ, м;
    
    - удельные потери тепла при температуре окружающего воздуха 25 °С - , Вт/м;
    

,                                                               (2)

    
где - температура теплоносителя в изолированных объектах, °С;

     - температура окружающего воздуха, °С;
    
    - температура поверхности ТИ при температуре окружающего воздуха 25 °С - , °С.
    

,                                                      (3)

    
где - измеренная температура поверхности ТИ, °С
    
    8.2. В случае отсутствия тепломера данные измерения температуры поверхности изоляции и окружающего воздуха могут быть использованы для условного пересчета на тепловой поток по формуле:
    

,                                                 (4)

    
где , - температура соответственно поверхности ТИ и окружающего воздуха, К;
    
     - коэффициент излучения, Вт/(м·К).
    
    =4,88 Вт/(м·К) - для оштукатуренных, окрашенных и запыленных поверхностей ТИ;
    
    =2,67 Вт/(м·К) - для алюминиевого покровного слоя ТИ.
    
    По формуле (4) построены номограммы, приведенные в справочном приложении 5.
    
    Значение потерь тепла изолированными поверхностями, определяемое по данным измерений температуры поверхности изоляции и окружающего воздуха, является приближенным, что объясняется трудностью установления истинного коэффициента теплоотдачи ().
    
    8.3. Допускаемая относительная погрешность показателей измерений определяется по формуле
    

,                                        (5)

    
где - допускаемая относительная погрешность датчика;
    
     - допускаемая относительная погрешность прибора;
    
     - дополнительная погрешность прибора, учитывающая влияние факторов окружающей среды;
    
     - количество внешних влияющих факторов, вызывающих появление дополнительных погрешностей датчика и прибора.
    
    8.4. Основные погрешности определения конечных показателей , , определяются по формулам:
    

;                                                                (6)

    
;                                           (7)

    
.*                     (8)

________________
    * Формула соответствует оригиналу. - Примечание .
    
    8.5. Результаты измерений и расчетов должны быть сведены в таблицу, примерная форма которой приведена в рекомендуемом приложении 6.
    
    8.6. Анализ результатов испытаний ТИ состоит в сравнении полученных данных с нормативными.
    
    В случае, если удельные потери тепла через ТИ и температура на ее поверхности не превышают нормативных значений или превышают их не более чем на 15%, состояние ТИ считается удовлетворительным. Если удельные потери тепла превышают нормативные на 15% и более, состояние ТИ считается неудовлетворительным. Причинами сверхнормативных потерь тепла могут быть: недостаточная толщина ТИ, излишнее уплотнение ТИ из мягких изделий, разрушение или установка разрушенных теплоизоляционных изделий, отсутствие уплотнительной мастики между твердыми изделиями, замена проектных теплоизоляционных материалов менее качественными и т.д. Указанные причины выявляются в процессе предварительных измерений при подготовке к испытаниям (см. разд.7). В случае, если удельные значения потерь тепла и температура ТИ не превышают нормативных или выше их менее чем на 15%, по результатам испытаний составляется паспорт на ТИ согласно рекомендуемому приложению 7, действительный на весь период до следующего капитального ремонта оборудования. Если потери тепла превышают нормативные на 15-60%, выдается временный паспорт сроком на один год, в течение которого должны быть устранены все дефекты ТИ. На ТИ с потерями тепла, превышающими нормативные более чем на 60%, паспорт не выдается.
    
    8.7. Анализ результатов по данным измерений характеристик остывания оборудования состоит в сравнении результатов измерений с допустимыми характеристиками остывания. Если разница температур по фактическим и допустимым характеристикам не превышает 40 °С, ТИ считается удовлетворительной. В противном случае необходимо устранить выявленные дефекты ТИ, если таковые имеются, или принять меры к усилению ТИ (увеличение толщины, использование более высокоэффективных материалов и теплоаккумулирующих вставок).
    
    

9. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

    
    По результатам испытаний составляется технический отчет, который утверждается главным инженером предприятия-исполнителя. Отчет должен содержать материалы испытаний (результаты измерений и обследования), анализ материалов испытаний, выводы с оценкой качества ТИ и при необходимости рекомендации по повышению качества ТИ и доведению ее показателей до нормативных.
    
    

10. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

    
    Лица, участвующие в проведении испытаний, должны знать и выполнять требования, изложенные в "Правилах безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей"* (М.: Энергоатомиздат, 1985), и иметь запись в удостоверении о проверке знаний,
_____________
    * Действуют "Правила безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей" (РД 34.03.201-97). - Примечание .

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ
ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

    
    Приложение 1
Справочное

НОРМЫ ПОТЕРЬ ТЕПЛА ИЗОЛИРОВАННЫМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ

    
    Нормы потерь тепла и коэффициенты для определения экономического теплового потока приведены в табл.П1.1-П1.4.
    
    

Таблица П1.1

    
Нормы потерь тепла изолированными поверхностями внутри помещений с расчетной температурой воздуха =25 °С

    
    
Таблица П1.2

    
Коэффициенты для определения экономического теплового потока изолированными объектами в помещении
в зависимости от стоимости тепла сравнительно с нормами экономического теплового потока
при усредненных замыкающих затратах

    
    
Таблица П1.3

    
Нормы потерь тепла изолированными поверхностями на открытом воздухе с расчетной температурой воздуха =5 °С

    
    Таблица П1.4

Коэффициенты для определения экономического теплового потока изолированными объектами
на открытом воздухе в зависимости от стоимости тепла сравнительно
с нормами экономического теплового потока при усредненных замыкающих затратах

    
    
Приложение 2
Справочное

    
ДОПУСТИМЫЕ ГРАФИКИ ОСТЫВАНИЯ

    
    На рис.П2.1 и П2.2 приведены допустимые графики остывания турбины и паропроводов.
    
    

Рис.П2.1. Допустимые графики остывания турбины:

1 - верх корпуса ЦВД в зоне паровпуска; 2 - верх корпуса ЦСД в зоне паровпуска;
3 - блок парораспределения или стопорный ЦВД; 4 - вынесенные регулирующий клапан ЦВД
и стопорный клапан ЦСД; , 5 - пароперепускные трубы ЦВД

Рис.П2.2. Допустимые графики остывания паропроводов с толщиной стенки:

1 - 17 мм; 2 - 25 мм; 3 - 35 мм; 4 - 45 мм; 5 - 60 мм

    
    
Приложение 3
Справочное

    
ПОТЕРИ ТЕПЛА

    
    В табл.П3.1 и П3.2 приведены потери тепла изолированными и неизолированными вентилями соответственно, задвижками и компенсаторами в помещениях с расчетной температурой воздуха =25 °С.
    
    

Таблица П3.1

    
Потери тепла изолированными вентилями, задвижками и компенсаторами в помещениях

    
    
Таблица П3.2

    
Потери тепла неизолированными вентилями, задвижками и компенсаторами в помещениях