Основные дефекты элементов систем отопления, их причины и способы устранения

Неисправности трубопроводов — это неплотности (течи) в резьбовых, фланцевых и сварных соединениях, при образовании трещин в трубах трубопроводов, а также непрогревы отдельных стояков.

Течь в резьбовом соединении обычно происходит из-за плохо­го уплотнения соединения, очень глубокой или сорванной резьбы и трещин в соединительной фасонной части. Не разре­шается подчеканивать место течи. Необходимо выявить и уст­ранить причину неисправности.

Течь во фланцевом соединении может произойти из-за недос­таточного затягивания болтов, неисправности прокладки и пе­рекосов во фланцах. Нельзя забивать клинья в подтекающие фланцевые соединения.

Течь в сварных соединениях происходит из-за плохого каче­ства сварочных работ или невозможности передвижения тру­бопроводов при температурных удлинениях из-за неправиль­ной их заделки в перекрытия. Нельзя зачеканивать дефектные сварные швы. Их заваривают.

Трещины в трубах также устраняют приваркой накладки из листовой стали толщиной не менее 4 мм (если трещина по длине не превышает 20 см и имеет ширину более 6-20 мм) или заваркой сплошным швом при ширине ее до 5 мм.

Непрогревы стояков происходят, если:

• не полностью открыт рабочий кран, установленный на стояке;

• возникли воздушные пробки (для устранения неисправности необходимо, выверив уклоны чердачного трубопровода, уста­новить на нем проточные воздухосборники);
• произошло засорение в верхней части горячего стояка или в нижней части обратного стояка (засор устраняют разборкой соответствующей части непрогревающегося стояка);
• проходное сечение стояка сужено пробкой с чрезмерно длин­ной резьбой, ввинченной в тройник на стояке (для спуска из него воды или впуска в него воздуха);
• через воздушные трубы двухтрубной системы с нижней развод­кой циркулирует вода (необходимо прикрывать вентили на воздушных трубках всех стояков, пока циркуляция воды через воздушную трубку не прекратится; труба при этом перестает прогреваться);
• система не отрегулирована (при отключении стояка на ремонт отрегулированное положение пробки крана не нарушится, ес­ли его отмечать на изоляции или трубопроводе черной, несмывающейся линией, параллельной риске на пробке);
• давление в обратной магистрали недостаточно, и часть систе­мы опорожнилась.

Недостаточная теплоотдача нагревательных приборов во всем здании возникает, если:

• не соблюдается график температуры воды, поступающей от ТЭЦ или котельной (в зависимости от температуры наружного воздуха); в этом случае уменьшение температуры поступаю­щей в здание воды на 1 °С понижает температуру помещений примерно на 0,3 °С;

• количество поступающей воды меньше расчетного;
• неисправна изоляция наружных тепловых сетей. При этом ох­лаждение воды в них иногда достигает 10 °С при допустимой норме 2 °С. Эта неисправность должна быть устранена органи­зацией, которая обслуживает наружные тепловые сети.

Недостаточная теплоотдача многих нагревательных прибо­ров происходит из-за тепловой разрегулировки систем водяного отопления, возникающей, когда в систему подается расчетное количество воды и не соблюдается грдфик ее температур.

Вертикальная разрегулировка имеет наибольшее значение в двухтрубных системах отопления и происходит из-за наличия естественного побуждения. С понижением наружной темпера­туры и соответствующим повышением температуры посту­пающей в систему воды это побуждение увеличивается, но по-разному для отопительных приборов, находящихся на раз­ных этажах. Увеличение будет наибольшим для приборов верх­него этажа, куда вода начнет поступать в количестве, большем, чем требуется. При этом в приборы на нижних этажах будет поступать недостаточное количество воды и теплоотдача прибо­ров уменьшится (снизится температура обратной воды и, сле­довательно, средняя температура воды в приборах).

Основными способами уменьшения вертикальной разрегу­лировки являются:

• регулировка системы отопления при средней температуре во­ды в отопительном периоде (50-60 °С), что обеспечит нор­мальную работу приборов на всех этажах при этой, наиболее характерной температуре воды и уменьшит примерно вдвое разрегулировку при максимальной и минимальной температу­рах ее в системе;

• погашение естественного напора с помощью дроссельных шайб, устанавливаемых на стояках; при перегреве верхних эта­жей и недогреве нижних шайбу устанавливают на обратном стояке между перегреваемыми и недогреваемыми приборами.

Горизонтальная разрегулировка возникает в однотрубных системах в тех случаях, когда вода поступает в отдельные стоя­ки системы в количествах, не соответствующих расчету.

Изменение расхода воды в стояке влияет на теплоотдачу последних по ходу воды приборов. Так, при уменьшении рас­хода воды теплоотдача последних приборов снизится на 30 %, а первых — всего на 2 %. При увеличении расхода воды вдвое теп­лоотдача последних приборов повысится на 10 %, а первых — всего на 3 %. Объясняется это тем,’что теплоотдача первых приборов зависит в основном только от температуры горячей воды, а изменение ее расхода почти не влияет. В системах отоп­ления с элеваторами или подмешивающими насосами можно изменить теплоотдачу последних приборов, изменяя расход сетевой (перегретой) воды.

Недостаточная теплоотдача нагревательными приборами происходит:

• при неправильном положении радиатора;

• если нагревательный прибор закрыт мебелью или предметами домашнего обихода (расстояние от прибора до мебели должно быть не менее 60 мм);
• если ребристая труба присоединена к трубопроводу централь­ными фланцами, что создает в ее верхней части застой воздуха, а в нижней — застой воды. Ребристые трубы необходимо при­соединять к подводкам эксцентричными фланцами с отвер­стиями, направленными вверх на входе воды и вниз на выходе ее из ребристой трубы;
• если в приборе много грязи и шлама. В этом случае необходимо отсоединить его и 2-3 раза промыть. Если в результате дли­тельной эксплуатации или небрежности, допущенной при монтаже, грязь обнаружена во многих приборах, следует про­мыть всю систему двух- или трехкратным наполнением и быст­рым спуском воды через трубу большого диаметра, временно присоединенную к самой низкой точке системы.

Хороший результат дает промывка системы с применением воды и сжатого воздуха, который подается в систему от пере­движного автокомпрессора производительностью 3-6 м 3 /мин и сжатием воздуха до 0,5 МПа.

Промывка состоит из трех последовательно выполняемых процессов:

1. систему, непосредственно присоединенную к котель­ной, заполняют водой и продувку стояков производят пооче­редно, начиная с самого удаленного от теплового ввода. При этом кран на воздухосборнике, задвижка и краны на данном стояке открыты. Воздух поступает в систему через задвижку, а выходящая из стояка водовоздушная смесь удаляется в канали­зацию через краны. Продолжительность продувки стояка зави­сит от количества и степени уплотнения осадков и в среднем равна 3-5 мин. После этого кран на самом удаленном (первом) стояке закрывают и в той же последовательности производят продувку второго, а затем и остальных стояков;
2. поочередно производят промывку стояков (начиная с первого). Воздух поступает в систему через задвижку, вода — через краны, а водовоздушная смесь удаляется через кран; ос­тальные краны и задвижки должны быть закрыты. По оконча­нии промывки первого стояка кран на нем закрывают и начи­нают аналогично промывать второй стояк и т.д.;
3. при промывке магистральных трубопроводов открывают все краны и тем самым создают кольцевое движение водовоз­душной смеси в системе.

Недостаточная теплоотдача отдельных приборов происхо­дит также:

• из-за наличия неправильного уклона верхней подводки — от прибора к стояку или искривления подводок в вертикальном направлении;

• если имеются заусенцы, являющиеся местом образования за­сора у сгона на обратной подводке, длинная резьба которого ввернута в радиаторную пробку;
• вследствие засорения подводки наплывами металла, образо­вавшимися при сварке (в этом случае подводку следует заме­нить).

Неисправность чугунных котлов — это трещины в секциях, те­чи в ниппельных соединениях котлов.

Трещины в секциях чугунных котлов образуются по следую­щим причинам: образование на внутренних поверхностях тол­стого слоя накипи; наличие значительного количества шлама или грязи в нижней части секции котла; быстрое пополнение системы водой через работающие котлы (происходит местное переохлаждение стенок секции); резкое повышение давления в котле.

Накипь выделяется из воды, которой подпитывают систему отопления, поэтому основной мерой борьбы с ней является устранение утечек воды из системы; опорожнять систему сле­дует только в случае ее аварии. Так как накипь пропускает теп­лоту в 20 раз меньше, чем чугун, то теплота к воде, находящейся в котле, через загрязненную накипью стенку передается плохо, стенка перегреется и в ней появится трещина. Такие трещины чаще всего развиваются в местах сильнейшего горения топлива (на 15-30 см выше колосниковой решетки). Накипь также приводит к значительному пережогу топлива (примерно 2 % пережога на каждый 1 мм слоя накипи).

Первыми признаками образования накипи в котле являет­ся более высокая температура отходящих газов и более низкая температура выходящей из котла воды (по сравнению с други­ми котлами в той же котельной). Борьбу с накипью можно про­водить двумя способами — не допускать ее образования и очи­щать котлы от накипи.

Первый способ является наиболее целесообразным для котельных с чугунными котлами и заключается в предвари­тельной очистке воды от химических примесей (солей кальция и магния) в специальных установках или в предотвращении накипеобразования с помощью противонакипного магнитно­го устройства ПМУ, не требующего квалифицированного об­служивания. Принцип его действия основан на том, что рас­творенные в воде соли кальция и магния под действием маг­нитного поля определенной напряженности и полярности меняют свою структуру и при нагревании воды не осаждаются на стенках котла, а выпадают в осадок в виде мелкодисперсно­го кристаллического шлама. Шлам находится в котловой воде во взвешенном состоянии и может быть удален из нее путем непрерывной циркуляции через сепараторный шламоотделитель, в котором взвешенный шлам выпадает в осадок. Освет­ленная вода возвращается в питательный бак, где смешивается с добавочной водой и возвращенным конденсатом. Накопив­шийся в шламоотделителе шлам периодически удаляется в ка­нализацию.

Второй способ состоит в очистке котлов от накипи с помощью водного раствора ингибированной соляной кислоты или выщелачиванием. Очистку кислотой производят воздуш­но-жидкостным способом, применяя воздушный компрессор производительностью 6 м 3 /ч. Сжатый воздух подают в ниж­нюю часть котла, наполовину заполненную раствором соля­ной кислоты; при этом раствор поднимается вверх по секциям и разрыхляет накипь. По окончании чистки раствор из котла удаляют и все его секции тщательно промывают.

Выщелачивание производят раствором кальцинированной соды (15-20 кг соды на 1 т воды), которым заполняют котел с последующим кипячением в течение 16-24 ч. Шлам и грязь удаляют каждые 2-3 года путем промывки котла водой, выпус­каемой затем из него через нижнее отверстие в лобовой секции.

Подпитку системы водой следует производить в обратную магистраль не ближе чем на 2 м от котлов. На опускной линии от котлов необходимо устанавливать обратный клапан, исклю­чающий возможность подпитки системы через котлы.

Резкое повышение давления в котле происходит во время ра­боты котла при закрытых задвижках на подающем и обратном трубопроводах и отсутствии у котла обводной линии и предо­хранительного клапана, а также при замерзании расширитель­ной трубы расширительного сосуда (бака), отключении или неисправности выкидного предохранительного приспособле­ния к паровым котлам и при прекращении работы циркуляци­онного насоса (происходят перегрев и вскипание воды в кот­лах).

Расширительный бак следует соединять с обратной магист­ралью циркуляционной линией. При наличии циркуляцион­ных насосов, соединенных с электродвигателями на одной оси, включение резервного насоса в случае внезапной останов­ки работавшего насоса может осуществляться автоматически. Соответствующая схема, применяемая во встроенных котель­ных, предусматривает открытие задвижки на обводной линии при временном перерыве в снабжении двигателей электро­энергией (система начинает работать с естественным побужде­нием).

Недостаточное повышение температуры воды в котле обу­словливается следующими причинами:

• загрязнение стенок котла изнутри слоем накипи, а снаружи — сажей и золой;

• недостаточное количество воздуха, поступающего в топку кот­ла, из-за неисправности дутьевых агрегатов;
• чрезмерно низкая температура обратной воды, поступающей в котлы, из-за плохого состояния изоляции обратной магистра­ли или ее затопления грунтовыми водами, а также водой из системы водопровода или канализации;
• недостаточность тяги, создаваемой дымовой трубой;
• несоответствие топлива типу и характеристике топочных уст­ройств в котлах. Если котел рассчитан на сжигание антрацита, то при сжигании низкосортного топлива необходимо переобо­рудовать его топку: после демонтажа секций топку наращива­ют в высоту (по расчету) и затем производят монтаж секций и обмуровку котла;
• образование зазоров и неплотностей из-за низкого качества сборки котла или применения большого количества асбесто­вого шнура для уплотнения ниппельных соединений. В этом случае горячие газы частично уходят через зазоры, не омыв сте­нок газоходов, а кромки секций, образующие газоотход, посте­пенно обгорают и теплосъем с котла снижается. Если ширина зазоров превышает 2 мм, котел необходимо перебрать;
• мощность котлов меньше тепловой нагрузки на отопление.

Ухудшение тяги, обеспечивающей работу котлов, происхо­дит, если:

• борова отсырели, негерметичны или засорены;

• дымовая труба находится ниже соседнего здания и при ветре воздух задувается в нее. В этом случае необходимо нарастить трубу так, чтобы она была на 1 м выше соседнего здания;
• открыт шибер за неработающим котлом;
• в газоходах котла накопилась зола. Газоходы чугунных котлов необходимо чистить один раз в месяц, а остальных котлов — один раз в три месяца;
• на колосниковой решетке котла находится чрезмерно толстый слой шлака и топлива;
• мал приток воздуха в котельную, что можно установить по улучшению тяги при открывании входной двери в котельную.

Отсыревание боровов происходит при попадании в них грунтовой воды, при утечке воды из котлов или близко распо­ложенных трубопроводов.

Засоры в боровах происходят, если в них оседают кусочки несгоревшего топлива и золы; при обвале кладки свода или части опалубки свода, оставшейся и несгоревшей в борове (эту опалубку необходимо сжигать сразу после выкладки борова); в местах резких поворотов боровов, вблизи таких мест надо уст­раивать чистки. Борова и дымовую трубу необходимо прочи­щать ежегодно. При этом засоры в боровах часто замечают только в холодные дни, а во время оттепелей они не ощущают­ся. Это явление объясняется различными темпами уменьше­ния тяги и суммарного сопротивления газового тракта при повышении температуры наружного воздуха. Тяга, создавае­мая дымовой трубой при температуре котельных газов 200-250 °С, будет действовать и в весьма жаркие дни, а при наруж­ной температуре 0 °С она уменьшается всего на 15-20 % тяги, действующей при расчетной температуре наружного воздуха. Количество топлива, сжигаемого в котлах и, следовательно, количество котельных газов снижается от 100 % при этой тем­пературе до 0 при 18 °С и при 0 °С составит всего 38 % макси­мума.

При недостаточности дутья котлы работают с неполной теплопроизводительностью, что легко определить по степени нагрева в них воды. Причинами недостаточного дутья могут быть дефекты дутьевых вентиляторов, потери воздуха в возду­ховодах или каналах и через зазоры между дутьевыми коробка­ми и стенками секций. Потери воздуха особенно велики при негерметичности подпольных дутьевых кирпичных каналов, что проверяют при работающем вентиляторе сначала на ощупь рукой, а затем по отклонению пламени горящей свечи.

Разрушение дымоходов котла происходит вследствие плохой кладки обмуровки, осадки котла при неудовлетворительном состоянии фундамента, при усиленной топке котла при невы­сохшей после ремонта обмуровке (в течение первой недели по- еле ремонта котел надо топить, не поднимая температуру воды в нем выше 55 °С).

При разрушении газоходов ухудшается тяга и газы выбива­ются из котла в помещение котельной. Неплотности в обму­ровке котла также значительно ухудшают тягу. Наиболее часто эти неплотности бывают в нижней фронтальной части обму­ровки котла, в местах соединения обмуровки с боровами, а так­же в рядах кирпичей, закрывающих отверстия для прочистки газоходов котла.

Тени в ниппельных соединениях происходят из-за ослабления ниппелей или плохой подгонки их к горловинам секций и не­правильного уплотнения этих соединений асбестовым шну­ром. Ниппели необходимо подгонять к горловинам секций так, чтобы зазор между ними был не более 2 мм. Уплотнять со­единения следует графитовой пастой или двумя-тремя витка­ми асбестового шнура, смазанного графитом, замешенным на натуральной олифе.

Неисправности насосов и дутьевых вентиляторов фиксируются по показаниям манометров или термометров:

• уменьшается напор насоса, он может выйти из строя, а его электродвигатель перегреться, если насос засорен грязью или песком, попавшим в систему при ее монтаже или ремонте;

• насос не дает требуемого напора и производительности по сле­дующим причинам: сильное скольжение ремня, засорение ло­пастей, подсос воздуха через сальник или фланцы на всасы­вающей трубе, вращение колеса насоса в обратную сторону, открытая или недостаточно герметичная задвижка на обвод­ной линии;
• наблюдается повышенный перепад температуры воды в маги­стралях. Эта неисправность возникает, если насос создает не­достаточный напор или перекачиваемое им количество воды меньше требуемого. Вода в нагревательных приборах при этом переохлаждается, и их теплоотдача уменьшается. Если нельзя улучшить работу насоса, необходимо установить более мощ­ный насос;
• наблюдается пониженный перепад температуры воды в маги­стралях. Это происходит при чрезмерно большом давлении, создаваемом насосом. В данном случае избыток воды в нагре­вательных приборах приводит к повышению средней ее темпе­ратуры в приборе, теплоотдача прибора увеличивается и про­исходит перерасход топлива и электроэнергии. Для устранения этой неисправности необходимо уменьшить число оборотов электродвигателя насоса (по расчету);
• при работе насосов или вентиляторов создается шум.

Причинами шума могут быть:

• чрезмерно большая по сравнению с расчетной частота враще­ния электродвигателя;

• неправильное соединение насоса с двигателем на одной оси (полумуфты необходимо соединять болтами с резиновыми прокладками);
• плотная заделка трубопроводов или воздуховодов в стенах или перекрытиях. В этих местах трубопроводы или воздуховоды необходимо заключать в гильзы из кровельной стали с запол­нением кольцевого пространства антисептированным войло­ком или другими звукоизолирующими материалами;
• жесткое присоединение трубопроводов к насосу. Для устране­ния шума рекомендуется применять вставки из армированного резинового шланга, монтировать присоединенные к насосу трубопроводы на виброизолирующих опорах, имеющих рези­новые амортизаторы;
• непосредственное присоединение. стальных воздуховодов к вентилятору. Для присоединения следует применять мягкие вставки из промасленного брезента;
• вибрация фундамента. Насосы и вентиляторы целесообразно устанавливать на специальные виброизолирующие основания, обепечивающие бесшумную работу насосных и вентилятор­ных агрегатов.