Многие задавались вопросом, почему в трубе дымохода газового котла образуется конденсат и как уменьшить его объемы или вовсе устранить. Необходимо всесторонне рассмотреть проблему: определить, от чего зависят ее масштабы, как ее предупредить. Вы не только убедитесь в том, что профилактические меры полезны, но и сможете своевременно взять их на вооружение (ведь внедрять некоторые из них нужно на стадии проектирования здания).

Что это такое

При сжигании любого топлива – газа, угля, торфа, кокса и прочих, помимо тепла выделяется еще и пар. Поднимаясь, он охлаждается при контакте с воздухом более низкой температуры, и часть его превращается в конденсат в дымовом канале, то есть во влагу, стекающую вниз по стенкам. Это естественное, но негативное и даже опасное физическое явление, которое может обернуться самыми вредными последствиями для всей отопительной системы (ниже, в отдельном разделе, мы расскажем, какими именно).

Причины и факторы, влияющие на образование конденсата

Сразу отметим, что они приведены в произвольном порядке, а не по степени их важности. Итак, это:

  • Температура пара (отработанного газа, выходящего из печного оголовка) не превышает 100 °C. Это типичный недостаток для значительной части современных отопительных агрегатов.
  • Труба чересчур длинная – дым быстро и сильно охлаждается в верхней ее части.
  • Выбранное топливо либо отсыревшее (напиталось влагой в процессе хранения), либо просто плохо подходящее (изначально содержит в себе большой процент воды).
  • Просвет борова сузился из-за уменьшения тяги, возникшего благодаря скоплению отложений сажи.
  • Трубопровод недостаточно утеплен и/или сделан из не того материала (например, из цинка в один слой).
  • Воздух на улице намного холоднее выходящего пара и, из-за серьезного перепада температур, конденсат в дымоходе частного дома собирается быстро и в большом объеме.
  • Отработанный газ задерживается шероховатыми стенками.
  • Приток свежего воздуха к печи отсутствует или недостаточен, в результате чего тяга слишком мала, топливо горит медленно и сжигается не полностью.
  • Выходной канал уже содержит какое-то количество жидкости, попавшей туда из-за осадков или по какой-то другой причине.
  • Труба обладает дефектами и/или недочетами конструкции – у нее есть слишком наклонные или даже горизонтальные участки, площадь ее сечения отличается от проектной (в большую или меньшую сторону) и тому подобное.
  • Плохая тяга – чем быстрее газ покидает систему, тем лучше, тем меньше времени остается на охлаждение и на образование влаги.
  • Печь сложена неправильно – на ее обогрев расходуется значительная часть выделяемой энергии (а не на отопление помещения). Это приводит к низкой исходящей температуре пара, а чем это грозит, мы уже разобрали выше.

Все эти факторы провоцируют появление жидкости, но действуют они в разной степени: одни сильнее, другие слабее.

Влияние материала на возникновение конденсата

От электрического или на твердом топливе газовый котел отличается тем, что он работает таким образом, что в системе всегда образуется какое-то количество влаги. Поэтому при его покупке и установке особенно важно продумать вопрос изоляции и решить, из чего будет сделан дымоход. От правильности выбора зависит срок и безопасность эксплуатации нагревательного оборудования.

Кирпичный

Хорошо собранный (без трещин и щелей), он сможет эффективно удерживать тепло, что позволит его стенкам длительное время не остывать, а значит поспособствует сохранению нормальной тяги. С другой стороны, его нужно долго разогревать, и пока температура остается низкой, жидкость накапливается сравнительно активно.

Учтите также, что кирпич достаточно легко разрушается при контакте с растворами кислот и перепадах температур. Так что это классический и дорогой (если делать из хорошего кирпича), но не лучший выбор.

Трубы из нержавеющей стали

Сам материал, поверхность которого идеально гладкая, стойко противостоит коррозии и действию агрессивных сред. Теперь о конструктивном решении.

Чтобы не увидеть, как течет конденсат из дымохода, необходимо использовать двустенный, а не одностенный. Технология изготовления сэндвича подразумевает двойные кольца разного диаметра, между которыми лежит прослойка утеплителя из невоспламеняющегося базальтового волокна.
С таким дополнительным утеплителем нержавейка будет не только быстро прогреваться, но и долго остывать. И это без накапливания влаги и сажи внутри.

Керамические трубы

Они достаточно прочны и обладают следующими плюсами:

  • быстро прогреваются и медленно остывают, а значит эффективно сохраняют тепло;
  • универсальны, не зависят от вида топлива печей;
  • просты в обслуживании и поэтому эксплуатируются в течение десятилетий;
  • пожаробезопасны – им не страшны возгорания сажи.

Минусы тоже есть, они заключаются в большом весе конструкции, который способен привести к сложностям при установке и высокой стоимости.

Дымоходы из фуранфлекса

Можно также рассмотреть этот композитный материал, чтобы не думать о том, что конденсат из трубы газового котла или печи может повредить отопительную систему. На стенках канала не будет собираться влага, так как они будут выполнены из полимерной смолы, усиленной стекловолокном.

Готовый фуранфлексовый рукав может быть любой длины, диаметра и, при правильной установке, окажется полностью герметичным. Скажите категоричное «нет» протечкам и уверенное «да» – стабильно мощной тяге. Монтаж быстрый и чистый, без сноса стен, перекрытий, частей кровли, опорных конструкций, и легко выполняется даже после отделочных работ. Материал не повреждается, даже когда температура пара достигает 250 °C.

Основные недостатки фуранфлекса это высокая цена (в 2-3 раза выше дымоходов из нержавеющей стали), дорогой монтаж. В случае повреждения рукава, заделка элемента труднодоступна, а покупка всей системы может ощутимо ударить по карману.

Асбестоцементные дымоходы

Раньше применялись повсеместно, сегодня, с развитием технологий, считаются морально устаревшими. Остановившись на таком варианте, вы будете думать не только о том, почему образуется конденсат в печной трубе, но и как устранить последствия от вдыхания асбестовой пыли. А она будет выделяться в процессе обогрева (когда содержащиеся в дымовых газах кислоты станут разрушать канал), оседать в помещении, а потом и попадать в ваши легкие при вдохе.

У этого материала есть и другие минусы: он недостаточно герметичен, плохо удерживает тепло, сравнительно активно впитывает жидкости. Добавьте сюда шероховатость поверхности (что, как мы выяснили выше, плохо), высокую пористость и склонность к растрескиванию под воздействием высоких температур, порог в 300°С, при превышении которого возникает угроза взрыва.

Стальные и оцинкованные трубы (одностенные)

Они легкие и недорогие – рукав выйдет на 50-80% дешевле кирпичного, не говоря уже об остальных. Но при этом есть недостатки, и главный из них в том, что канал быстро прогорает. Это связано с неспособностью противостоять воздействию конденсата и высоких температур. Cталь может заржаветь, так как она обладает слабой коррозионной стойкостью. А цинк при нагреве свыше 419°С выделяет отравляющие вещества, поэтому изделия металлопроката из него можно использовать только при пониженной температуре отходящих газов.

Таким образом, мы рекомендуем остановить свой выбор на утепеленных дымоходах из нержавеющей стали.

Помимо выбора подходящего материала, необходимо произвести монтаж согласно инструкции. Нарушения при сборке трубы могут привести к возникновению конденсата и оседанию сажи.

Наша продукция

Что такое конденсат?

Какой бы вид топлива Вы ни использовали, Вы сжигаете углеводороды. Уголь, кокс, дрова, мазут, газ, пеллеты – все состоит из водорода и углерода с небольшими примесями серы и некоторых других химических элементов. Любое топливо также содержит небольшое количество воды – полностью ее убрать невозможно. При сгорании происходит их окисление кислородом воздуха и на выходе получается вода, углекислый газ, другие оксиды.

Окислы серы при высокой температуре реагируют с водой и образуют очень агрессивные кислоты (серную, сернистую и т.д.), которые также попадают в конденсат. Образуется немного и других кислот: соляной, азотной.

Появление влаги в двухконтурных котлах

Помимо дымохода, конденсат может возникать в водопроводных трубах 2х-контурных газовых котлов. Все дело в разности температур, из-за которой труба может проржаветь и выйти из строя.

Проблема может проявляться по одной из следующих причин:

  • Вентиляция работает неправильно (мощи вытяжки недостаточно).
  • В помещении неблагоприятный климат – стабильно превышен уровень влажности.
  • Оборудование функционирует в неверном (ошибочно рассчитанном) режиме.

К сожалению, особенности котла не позволяют полностью избавиться от конденсата, но изоляция труб и утепление дымохода могут уменьшить скорость накопления влаги.

Почему образуется?

Конденсат выражается в появлении мелких капель воды или полном намокании поверхности труб с холодной водой.

Основных причин возникновения конденсата всего две:

  • увеличение влажности воздуха, вызванное появлением источника активного испарения воды;
  • появление более холодных поверхностей, изменяющих соотношение температур и вызывающих оседание влаги.

Условиями появления конденсата являются сочетание этих факторов, усиленные большой разницей в температурах.

Например, если постоянно намокающую поверхность нагреть, она перестанет притягивать водяной пар. И наоборот, если ее резко охладить, появление конденсата станет неизбежным. Само по себе это явление не является признаком каких-либо опасных или нежелательных процессов.

Внимание! Конденсат опасен своими последствиями — влага начинает впитываться в материалы стен, появляется сырость, плесень, разрушаются стальные элементы (крепеж, детали сантехники, при глубоком проникновении в бетон начинает ржаветь арматура).

В ванной

Появление конденсата в ванной может иметь разные причины:

  1. Сразу после принятия водных процедур (особенно после горячего душа) — нормальное явление. Если влага покрывает все поверхности — кафельную плитку, зеркала и прочие холодные поверхности, но быстро испаряется (в нормальном состоянии этот процесс занимает всего несколько минут), беспокоиться не о чем. Это говорит о том, что в помещении нормальная вентиляция, которая активно выводит водяной пар.
  2. Протечка трубопровода ГВС или ХВС. Они гораздо опаснее, так как вызывают опасность затопления квартиры, причем, не только своей. Особенно опасным признаком становится протечка на трубе с горячей водой. О ней свидетельствует постоянное появление пара в том или ином участке помещения.

    Горячая вода активнее испаряется и создает повышенную влажность в воздухе. Трубы холодной воды, наоборот, притягивают конденсат. Если имеется протечка (необязательно в самом трубопроводе, возможной причиной может стать неплотно закрытый кран), труба постоянно влажная.

В туалете

В туалете конденсат появляется на трубах холодной воды и на смывном бачке (реже на самом унитазе).

Основная причина — неправильно настроенная механика бачка, образующая постоянную течь.

Она заметна, если присмотреться к верхнему участку выпуска воды в чаше унитаза.

Справка! Чаще всего, устранить проблему можно путем настройки бачка. Как только постоянная течь прекратится, оседание влаги заметно уменьшится или вовсе прекратится.

На стояке

Конденсат на стояке свидетельствует о появлении постоянной течи воды либо в своей квартире, либо в квартирах соседей с верхних этажей. Вода не застаивается и не нагревается, поэтому температура стояка заметно ниже, чем у окружающих предметов.

Если в воздухе увеличено содержание водяного пара, поверхность трубы сразу намокнет. Если причина кроется в своей квартире, устранить ее не составит особых проблем. Хуже, если постоянная течь происходит на верхних этажах у соседей, так как определить источник, и как-то повлиять на жильцов иногда бывает крайне сложно.

Имеет ли значение материал?

Материал труб оказывает значительное влияние на возникновение конденсата.

Основным показателем является теплопроводность — чем она выше, тем больше влаги осядет на поверхность.

Сильнее всего мокнут металлические трубы, как стальные, так и латунные.

Они быстро охлаждаются при прохождении холодного потока и начинают притягивать к себе водяной пар из воздуха.

Пластиковые трубы подвержены этому явлению в меньшей степени, так как удельная теплопроводность полимеров намного ниже, чем у металла.

На заметку! Стенки пластиковых труб обладают теплоизоляционными способностями, снижающими возможность оседания влаги. Однако, если в помещении очень жарко и влажно, намокнут и пластиковые поверхности.

В квартире и в частном доме — в чем разница?

Системы водоснабжения частных и многоквартирных домов отличаются своими размерами. Количество абонентов в МКД весьма велико, что создает условия для постоянного охлаждения стояков и трубопроводов ХВС.

В частном доме количество пользователей ограничено, поэтому вода движется по системе не столь активно и успевает немного нагреться. Этих нескольких градусов хватает для того, чтобы условия для оседания влаги изменились, и процесс прекратился.

Если в частном доме автономная система водоснабжения, то вода не находится под сильным давлением и поступает в помещения более плавно. Тогда испарение появляется только из-за некачественной вентиляции, не успевающей отводить перенасыщенный влагой воздух.

Что делать в случае появления?

Наиболее эффективными способами борьбы станут варианты установки герметичной отсечки на трубы, или прекращение излишне активного движения воды по линиям ХВС. Рассмотрим возможные варианты.

На металлическом трубопроводе

Для устранения конденсата на металлических трубах применяют различные варианты отсечки. Задача состоит в изоляции холодной поверхности от перенасыщенного паром внутреннего воздуха помещений.

Используются разные способы:

  • Поверхность трубы обматывают синтетической тканью в несколько слоев, между которыми наносят слой эпоксидной шпаклевки Процедура трудоемкая и длительная, но, дающая неплохие результаты.
  • Стандартная установка теплоизолятора (стекловата, шлаковата и т.п.) с последующим монтажом непроницаемого защитного полотна. Этот метод хорош для крупных трубопроводов, установленных в подвальных или вспомогательных помещениях.
  • Установка пенопластовой или пенополиуретановой скорлупы. Это наиболее простым и эффективным способом изоляции металлических труб. Скорлупа — вид теплоизолятора, имеющий форму шланга или двух половинок, которые надевают на трубу и прочно фиксируют на ней. Необходимо полностью исключить щели или зазоры, обеспечить полную герметичность поверхности.

На пластиковом трубопроводе

Пластиковые трубы не слишком сильно притягивают конденсат, но полностью исключить опасность нельзя.

Поэтому, для защиты от влаги следует использовать теплоизоляцию из готовых профильных элементов (скорлупы) или рулонного теплоизолятора.

Первый вариант удобнее, так как обматывать утеплителем трубу, находящуюся рядом со стеной и другими коммуникациями, непросто.

Еще один способ защиты пластиковых труб — установка защитного короба, полностью отсекающего контакт трубы и влажного воздуха.

Необходимо обеспечить герметичность, отсутствие щелей или отверстий. Участки выхода трубопроводов изолируют с помощью кусков поролона, монтажной пены или других мягких и непроницаемых для воды материалов.

На стояке

Защита стояка от конденсата производится исходя из материала и особенностей расположения трубы. Обычно применяют сразу несколько способов — накрывают поверхность теплоизолятором и собирают защитный герметичный короб.

Справка! Эти меры дают вполне эффективные результаты. Главной задачей становится внимательная и тщательная сборка изоляции и короба, полное отсутствие зазоров или открытых участков.

Профилактика появления проблемы

Наиболее эффективными мерами профилактики могут быть только действия, направленные на опережение:

  • заблаговременная установка теплоизоляции,
  • сборка коробов,
  • настройка техники и кранов.

Надо организовать подачу воды так, чтобы все холодные поверхности были выведены из контакта с влажным внутренним воздухом.

Важно! Меры профилактики требуют усилий и времени, но позволит избежать неприятных последствий, защитить опорные и несущие конструкции дома от разрушения.

Полезное видео

Дополнительная информация по теме статьи в видео:

Оседание влаги на поверхности труб ХВС — явление, которое отмечается повсеместно. Это не критическая проблема, но она имеет неприятную способность накапливаться и понемногу увеличиваться.

Поэтому, устранить проблему рекомендуется сразу и с максимальной эффективностью. Единственным надежным способом считается полная отсечка трубы от взаимодействия с перенасыщенной влагой атмосферой жилья. Вариантов решения вопроса много, пользователь может выбрать наиболее понятный и доступный метод.

Требования к конструкции дымохода

Они обусловлены положениями СНиП 41-01-2003 и сводятся к следующему:

  • высота канала минимум 5 м;
  • труба поднимается над плоской кровлей хотя бы на 1 м, над скатной – в зависимости от расстояния между коньком и оголовком (на 0,5 мм, вровень или под углом до 10 0);
  • горизонтальный рукав в длину не более 1 м;
  • сумма проекций наклонных и горизонтальных зон – строго до 2 м, причем на такую же длину увеличиваются и вертикальные участки.

Мы выяснили, почему собирается конденсат в дымоходе, а теперь посмотрим, как его предотвратить. В первую очередь, предупредить появление излишков влаги помогает правильная я установка трубы.

Правила монтажа

Важно сделать систему герметичной, утепленной, водостойкой, защищенной от разрушительного действия агрессивных сред. Для этого необходимо выбрать подходящие материалы для обустройства и изоляции, после чего руководствоваться следующими принципами:

  • Сборка дымохода должна проходить по “конденсату”, а не по “дыму”. Для одностенных дымоотводов при сборке «по конденсату» верхний торец вставляется в нижний. Для сэндвич-утепленных конструкций это правило действует для внутренней сборки. Наружная часть при этом собирается «по дыму».
  • Обрабатывать герметизирующим составом каждый стык.
  • Не отходить от вертикали более, чем на 30% (менее серьезные отклонения допустимы).
  • Делать горизонтальные участки не длиннее 1 м.
  • Использовать комплектующие одинакового сечения (по всему каналу).

Установку необходимо проводить с соблюдением технологий и грамотно выбора материала трубы. Избегайте использования устаревших и опасных материалов (асбеста) или трудновозводимых (таких, как кирпич). Лучше использовать готовые комплекты дымоходов, которые представлены на сайте feflues.ru. С ценами можно ознакомиться в прайслисте.

Что делать, если течет дымоходная труба

Да, полностью защититься от влаги на стенках канала не удастся, но хотя бы сократить объемы ее появления можно, правда, на этапе строительства здания и обустройства кровли. Но как же быть, если дом не новый (например, вы купили его у кого-то), эксплуатируется давно и у него уже присутствует данная проблема.

Эффективные меры есть, и принять их вполне реально даже самостоятельно. Ниже мы расскажем несколько способов, но сначала ответьте на простой вопрос: чем собираетесь топить?

Ориентируйтесь не только на цену горючего материала, но и на его экологичность (ведь от этого зависит здоровье, ваше и близких), экономичность расхода и, внимание, на его естественную влажность. Ведь в том же мазуте или газе меньший процент воды, чем в дровах. Кроме того, учитывайте, насколько легко топливо вбирает в себя жидкость. Любое дерево нужно просушить перед использованием, торф или уголь категорически запрещено мочить.

А теперь переходим к способам устранения проблемы.

Прочистка трубы

Как избежать излишков влаги и бороться с конденсатом в дымоходе? Своевременно убирать сажу. Потому что она оседает на стенках канала, делая поверхность шероховатой, и тем самым ухудшает тягу – дымовые газы задерживаются в искусственно созданных «впадинах».

Количество копоти зависит от используемого топлива и устроенной системы. С угольной печью ее окажется много, с котлом на газе – мало. Но она все равно будет. Поэтому важно чистить внутреннюю часть канала как минимум дважды, а лучше трижды в год. Выбирайте любой удобный способ, механический или химический, только в первом случае действуйте аккуратно, чтобы не повредить стенки, а во втором используйте экологически чистые и не слишком агрессивные составы.

Утепление

Предупредить образование избыточного конденсата в дымоходе важно еще на этапе строительства дома или бани. Для этих целей необходимо используют утепленную конструкцию, а именно:

  • одностенный дымоход в утепленной шахте;
  • двустенный дымоход.

Как избавиться от конденсата в печной трубе дымохода, если она постоянно холодная? Необходимо утеплить ее с помощью современных теплоизоляционных материалов.
Если у вас кирпичный дымоход, наилучшим вариантом предотвращения появления конденсата является гильзование сэндвичем из нержавеющей стали.

Защита канала от осадков

Достигается путем монтажа комплектующих – необходимо установить:

  • конденсатоотводчик для дымохода – емкость для сбора конденсата, обычно выполняется из нержавейки; размещать такой элемент стоит ниже патрубка, чтобы при необходимости его можно было легко опорожнить;
  • дефлектор (зонт с ветрозащитой) – устанавливается в конце дымохода (на сэндвич предварительно крепится конус), не дает атмосферным осадкам попасть в трубу;
  • козырек – с флюгером или без, в форме грибка (четырехскатная кровля), с открывающейся крышкой или нет; но он в любом случае защитит от прямых осадков – капель дождя и снежинок.

Данные элементы стабилизируют тягу, исключают возможность задувания и делают внешний вид крыши более современным и эстетичным.

Установка проходного сборника

В дымоходах газовых котлов конденсат часто образуется в горизонтальных участках трубы. Для того, чтобы решить эту проблему, в качестве сегмента трубы устанавливается сборник, к которому крепится угол 90° так, чтобы дымоотвод был наклонен в сторону котла. Это делается для того, чтобы влага стекала вниз в конденсатосборник.

Устройство дымохода

Часто слишком много конденсата образуется потому, что неправильно устроен дымоход. Есть требований, на которые следует обратить внимание при его установке:

  • желательно, чтобы дымоход был установлен без уклона, или же он должен быть не более 30 градусов;
  • расстояние по горизонтали не должно более одного метра;
  • сечение канала обязательно должно быть одинаковым по всей длине.

Если все эти нехитрые правила соблюдены, то тяга будет минимальной и количество конденсата сразу снизится.

Основные сведения

Конденсатом называют смолистую жидкость, которая образуется в результате смешения горячего и холодного воздуха. Через дымоход проходят продукты сгорания. Весь процесс осуществляется с разными температурами.

Образование конденсата в дымоходе начинается уже тогда, когда в камине горит пламя. Затем дым направляется вверх, проходит через всю систему. Температура в дымоходе разная, внизу, где огонь – высокая, вверху – низкая. Холодный воздух прибивает все остатки от продуктов сгорания к стенкам прибора и потом течет конденсат по дымоходу вниз в печь или камин.

Во время горения топлива выделяются:

  • вода;
  • смолистые вещества;
  • окиси.

Контактируя с холодным воздухом, с холодными поверхностями они начинают оседать в виде капелек влаги. Так образуется в дымоходе конденсат. Его может быть много или мало, все зависит от разных причин.

Можно ли вычислить вероятность возникновения конденсата

Да, если он появляется из-за перегрева стенок вследствие слишком большого выброса пара. В таком случае реально определить, какова должна быть мощность работающего оборудования.

В общем случае норма выделения тепла (на 10 м2 площади помещения) составляет 1 кВт. Если потолки в комнате не выше 3 метров, формула выглядит следующим образом:

MK = S*УМК/10, где

МК – это расчетная мощность котла в кВт;
S – площадь помещения, в котором функционирует отопительный агрегат;
УМК – удельный показатель, зависящий от климатической зоны проживания и равный:

  • 0,9 – для юга;
  • 1,2 – для средней полосы;
  • 2 – для северных широт.

Если используется двухконтурный котел, полученную цифру МК нужно помножить на 0,25 (дополнительный коэффициент).

Последствия образования конденсата внутри дымохода

Влага не просто собирается, а смешивается с продуктами сгорания – агрессивными кислотами (азотной, угольной, серной). Оседая на стенках, эти вредные соединения постепенно разрушают канал (если тот сделан из кирпича, простой стали или другого материала с низкой коррозийной стойкостью). Избыточный конденсат приводит к образованию сажи, которая забивает рукав, ухудшая тягу, в результате чего возникает опасность возгорания дымохода и появлению обратной тяги.

Профилактические меры

Расскажем, как избавиться от причины конденсата в дымоходе. Все просто: нужно не допускать появления и развития факторов образования влаги. Для этого необходимо:

  • грамотно спроектировать отопительную систему и обустроить ее строго по чертежам;
  • правильно смонтировать дымоотвод из стойкого к агрессивным средам и высоким температурам материала;
  • обеспечить качественную термоизоляцию;
  • максимизировать тягу – установкой дефлекторов, козырьков, ротационных турбин;
  • использовать подходящее и сухое топливо;
  • осуществлять регулярную чистку внутренних поверхностей рукава.

Теперь, когда вы знаете, почему образуется конденсат в трубе дымового котла и как устранить его, вы сможете продлить срок эксплуатации системы отопления, а также повысить удобство и экономичность пользования ею.

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ
КОРРОЗИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ
НАГРЕВА И ГАЗОХОДОВ КОТЛОВ

РД 34.26.105-84

СОЮЗТЕХЭНЕРГО

Москва 1986

РАЗРАБОТАНО Всесоюзным дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехническим научно-исследовательским институтом имени Ф.Э. Дзержинского

ИСПОЛНИТЕЛИ Р.А. ПЕТРОСЯН, И.И. НАДЫРОВ

УТВЕРЖДЕНО Главным техническим управлением по эксплуатации энергосистем 22.04.84 г.

Заместитель начальника Д.Я. ШАМАРАКОВ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ КОРРОЗИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА И ГАЗОХОДОВ КОТЛОВ

РД 34.26.105-84

Срок действия установлен
с 01.07.85 г.
до 01.07.2005 г.

(Измененная редакция. Изм. № 1).

Настоящие Методические указания распространяются на низкотемпературные поверхности нагрева паровых и водогрейных котлов (экономайзеры, газовые испарители, воздухоподогреватели различных типов и т.п.), а также на газовый тракт за воздухоподогревателями (газоходы, золоуловители, дымососы, дымовые трубы) и устанавливают методы защиты поверхностей нагрева от низкотемпературной коррозии.

Методические указания предназначены для тепловых электростанций, работающих на сернистых топливах, и организаций, проектирующих котельное оборудование.

1. Низкотемпературной коррозией называется коррозия хвостовых поверхностей нагрева, газоходов и дымовых труб котлов под действием конденсирующихся на них из дымовых газов паров серной кислоты.

2. Конденсация паров серной кислоты, объемное содержание которых в дымовых газах при сжигании сернистых топлив составляет лишь несколько тысячных долей процента, происходит при температурах, значительно (на 50 — 100 °С) превышающих температуру конденсации водяных паров.

3. Максимальная температура стенки поверхности нагрева, при которой происходит конденсация паров серной кислоты, определяется как температура точки росы дымовых газов, по правилам, приведенным в приложении.

4. Для предупреждения коррозии поверхностей нагрева в процессе эксплуатации температура их стенок должна превышать температуру точки росы дымовых газов при всех нагрузках котла.

Для поверхностей нагрева, охлаждаемых средой с высоким коэффициентом теплоотдачи (экономайзеры, газовые испарители и т.п.), температуры среды на входе в них должны превышать температуру точки росы примерно на 10 °С.

5. Для поверхностей нагрева водогрейных котлов при работе их на сернистом мазуте условия полного исключения низкотемпературной коррозии не могут быть реализованы. Для ее уменьшения необходимо обеспечить температуру воды на входе в котел, равную 105 — 110 °С. При использовании водогрейных котлов в качестве пиковых такой режим может быть обеспечен при полном использовании подогревателей сетевой воды. При использовании водогрейных котлов в основном режиме повышение температуры воды на входе в котел может быть достигнуто с помощью рециркуляции горячей воды.

В установках с применением схемы включения водогрейных котлов в теплосеть через водяные теплообменники условия снижения низкотемпературной коррозии поверхностей нагрева обеспечиваются в полной мере.

(Измененная редакция. Изм. № 1).

6. Для воздухоподогревателей паровых котлов полное исключение низкотемпературной коррозии обеспечивается при расчетной температуре стенки наиболее холодного участка, превышающей температуру точки росы при всех нагрузках котла на 5 — 10 °С (минимальное значение относится к минимальной нагрузке).

7. Расчет температуры стенки трубчатых (ТВП) и регенеративных (РВП) воздухоподогревателей выполняется по рекомендациям «Теплового расчета котельных агрегатов. Нормативный метод» (М.: Энергия, 1973).

8. При применении в трубчатых воздухоподогревателях в качестве первого (по воздуху) хода сменяемых холодных кубов или кубов из труб с кислостойким покрытием (эмалированные и т.п.), а также изготовленных из коррозионностойких материалов на условия полного исключения низкотемпературной коррозии проверяются следующие за ними (по воздуху) металлические кубы воздухоподогревателя. В этом случае выбор температуры стенки холодных металлических кубов сменяемых, а также коррозионностойких кубов, должен исключать интенсивное загрязнение труб, для чего их минимальная температура стенки при сжигании сернистых мазутов должна быть ниже точки росы дымовых газов не более чем на 30 — 40 °С. При сжигании твердых сернистых топлив минимальная температура стенки трубы по условиям предупреждения интенсивного ее загрязнения должна приниматься не менее 80 °С.

(Измененная редакция. Изм. № 1).

9. В РВП на условиях полного исключения низкотемпературной коррозии рассчитывается их горячая часть. Холодная часть РВП выполняется коррозионностойкой (эмалированная, керамическая, из низколегированной стали и т.п.) или сменяемой из плоских металлических листов толщиной 1,0 — 1,2 мм, изготовленных из малоуглеродистой стали. Условия предупреждения интенсивного загрязнения набивки соблюдаются при выполнении требований п. 15 настоящего документа.

(Измененная редакция. Изм. № 1).

10. В качестве эмалированной применяется набивка из металлических листов толщиной 0,6 мм. Срок службы эмалированной набивки, изготовленной в соответствии с ТУ 34-38-10336-89, составляет 4 года.

В качестве керамической набивки могут применяться фарфоровые трубки, керамические блоки, или фарфоровые пластины с выступами.

Учитывая сокращение потребления мазута тепловыми электростанциями, целесообразно применять для холодной части РВП набивку из низколегированной стали 10ХНДП или 10ХСНД, коррозионная стойкость которой в 2 — 2,5 раза выше, чем у малоуглеродистой стали.

(Измененная редакция. Изм. № 1).

11. Для защиты воздухоподогревателей от низкотемпературной коррозии в пусковой период следует выполнить мероприятия, изложенные в «Руководящих указаниях по проектированию и эксплуатации энергетических калориферов с проволочным оребрением» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1981).

Растопку котла на сернистом мазуте, следует проводить с предварительно включенной системой подогрева воздуха. Температура воздуха перед воздухоподогревателем в начальный период растопки должна быть как правило, 90 °С.

11а. Для защиты воздухоподогревателей от низкотемпературной («стояночной») коррозии на остановленном котле, уровень которой примерно вдвое выше скорости коррозии в период эксплуатации, перед остановкой котла следует провести тщательную очистку воздухоподогревателей от наружных отложений. При этом перед остановом котла температуру воздуха на входе в воздухоподогреватель рекомендуется поддерживать на уровне ее значения при номинальной нагрузке котла.

Очистка ТВП осуществляется дробью с плотностью ее подачи не менее 0,4 кг/м.с (п. 15 настоящего документа).

(Измененная редакция. Изм. № 1).

12. Для защиты от низкотемпературной коррозии всего газового тракта за воздухоподогревателями (газоходы, золоуловители, дымососы, дымовые трубы) и предупреждения коррозионно-опасных выбросов частичек золы и сажи с серной кислотой температура уходящих газов должна выбираться не ниже температуры точки росы дымовых газов.

Для твердых топлив с учетом значительной опасности коррозии золоуловителей температура уходящих газов должна выбираться выше точки росы дымовых газов на 15 — 20 °С.

Для сернистых мазутов температура уходящих газов должна превышать температуру точки росы при номинальной нагрузке котла примерно на 10 °С.

В зависимости от содержания серы в мазуте следует принимать расчетное значение температуры уходящих газов при номинальной нагрузке котла, указанное ниже:

Содержание серы, %…………………… До 1,0 Св. 1,1 до 2 вкл. Св. 2,1 до 3 вкл. Св.3

Температура уходящих газов, ºС…… 140 150 160 165

При сжигании сернистого мазута с предельно малыми избытками воздуха (α ≤ 1,02) температура уходящих газов может приниматься более низкой с учетом результатов измерений точки росы. В среднем переход от малых избытков воздуха к предельно малым снижает температуру точки росы на 15 — 20 °С.

На условия обеспечения надежной работы дымовой трубы и предупреждения выпадения влаги на ее стенки влияет не только температура уходящих газов, но также и их расход. Работа трубы с режимами нагрузки существенно ниже проектных увеличивает вероятность низкотемпературной коррозии.

При сжигании природного газа температуру уходящих газов рекомендуется иметь не ниже 80 °С.

(Измененная редакция. Изм. № 1).

13. При снижении нагрузки котла в диапазоне 100 — 50 % от номинальной следует стремиться к стабилизации температуры уходящих газов, не допуская ее снижения более, чем на 10 °С от номинальной.

Наиболее экономичным способом стабилизации температуры уходящих газов является повышение температуры предварительного подогрева воздуха в калориферах по мере снижение нагрузки.

(Измененная редакция. Изм. № 1).

14. Оптимальная, обеспечивающая минимум приведенных годовых затрат, температура предварительного парового (или конденсатного) подогрева воздуха на входе в РВП отличается от температуры уходящих газов на 55 — 60 °С. Поэтому температура подогрева воздуха должна выбираться ниже точки росы дымовых газов всего лишь на 45 — 50 °С.

Минимально допустимые значения температур предварительного подогрева воздуха перед РВП принимается в соответствии с п. 4.3.28 «Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей» (М.: Энергоатомиздат, 1989).

В тех случаях, когда оптимальные температуры уходящих газов не могут быть обеспечены из-за недостаточной поверхности нагрева РВП, должны приниматься значения температур предварительного подогрева воздуха, при которых температура уходящих газов не превысит значений, приведенных в п. 12 настоящих Методических указаний.

(Измененная редакция. Изм. № 1).

15. Водные обмывки поверхностей нагрева интенсифицируют низкотемпературную коррозию. По этой причине водная обмывка хвостовых поверхностей нагрева в качестве эксплуатационного средства очистки не рекомендуется. Применение водных обмывок, в частности, РВП допускается как исключение перед текущим или капитальным ремонтами котла. В качестве эксплуатационных способов очистки трубчатых воздухоподогревателей должна применяться дробевая очистка в соответствии с «Руководящими основаниями по проектированию и эксплуатации установок дробевой очистки энергетических котлов» (РД 34.27.108) (М.: СПО Союзтехэнерго, 1980).

Регенеративные воздухоподогреватели должны очищаться от наружных отложений с помощью регулярной обдувки перегретым паром либо газоимпульсной (или пневмоимпульсной) очистки.

Обдувку РВП следует производить с помощью стационарных многосопловых устройств паром давлением 0,98 — 1,47 МПа и температурой не ниже 350 — 400 °С. Для исключения коррозии перед проведением обдувки паропроводы, подводящие пар к обдувочным аппаратам, должны быть тщательно продуты от скопившегося в них конденсата.

(Измененная редакция. Изм. № 1).

16. Ввиду отсутствия надежных кислотостойких покрытий для защиты от низкотемпературной коррозии металлических газоходов надежная работа их может быть обеспечена тщательной изоляцией, обеспечивающей разность температур между дымовыми газами и стенкой не более 5 °С.

Применяемые в настоящее время изоляционные материалы и конструкции недостаточно надежны в длительной эксплуатации, поэтому необходимо вести периодический, не реже одного раза в год, контроль за их состоянием и при необходимости выполнять ремонтно-восстановительные работы.

17. При использовании в опытном порядке для защиты газоходов от низкотемпературной коррозии различных покрытий следует учитывать, что последние должны обеспечивать термостойкость и газоплотность при температурах, превышающих температуру уходящих газов не менее чем на 10 °С, стойкость к воздействию серной кислоты концентрации 50 — 80 % в интервале температур соответственно 60 — 150 °С и возможность их ремонта и восстановления.

18. Для низкотемпературных поверхностей, конструкционных элементов РВП и газоходов котлов целесообразно использование низколегированных сталей 10ХНДП и 10ХСНД, превосходящих по коррозионной стойкости углеродистую сталь в 2 — 2,5 раза.

Абсолютной коррозионной стойкостью обладают лишь весьма дефицитные и дорогие высоколегированные стали (например, сталь ЭИ943, содержащая до 25 % хрома и до 30 % никеля).

Справочное

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ТЕМПЕРАТУРЫ ТОЧКИ РОСЫ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ И СКОРОСТИ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛА В РВП И ТВП

1. Теоретически температура точки росы дымовых газов с заданным содержанием паров серной кислоты и воды может быть определена как температура кипения раствора серной кислоты такой концентрации, при которой над раствором имеется то же самое содержание паров воды и серной кислоты.

Измеренное значение температуры точки росы в зависимости от методики измерения может не совпадать с теоретическим. В данных рекомендациях за температуру точки росы дымовых газов tр принята температура поверхности стандартного стеклянного датчика с впаянными на расстоянии 7 мм один от другого платиновыми электродами длиной 7 мм, при которой сопротивление пленки росы между электродами в установившемся состоянии равно 107 Ом. В измерительной цепи электродов используется переменный ток низкого напряжения (6 — 12 В).

2. При сжигании сернистых мазутов с избытками воздуха 3 — 5 % температура точки росы дымовых газов зависит от содержания серы в топливе Sp (рис. 1).

При сжигании сернистых мазутов с предельно низкими избытками воздуха (α ≤ 1,02) температура точки росы дымовых газов должна приниматься по результатам специальных измерений. Условия перевода котлов в режим с α ≤ 1,02 изложены в «Руководящих указаниях по переводу котлов, работающих на сернистых топливах, в режим сжигания с предельно малыми избытками воздуха» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1980).

3. При сжигании сернистых твердых топлив в пылевидном состоянии температура точки росы дымовых газов tp может быть подсчитана по приведенному содержанию в топливе серы и золы Sрпр, Арпр и температуре конденсации водяных паров tкон по формуле

где aун — доля золы в уносе (обычно принимается 0,85).

Рис. 1. Зависимость температуры точки росы дымовых газов от содержания серы в сжигаемом мазуте

Значение первого члена этой формулы при aун = 0,85 можно определить по рис. 2.

Рис. 2. Разности температур точки росы дымовых газов и конденсации водяных паров в них в зависимости от приведенных содержаний серы (Sрпр) и золы (Арпр) в топливе

4. При сжигании газообразных сернистых топлив точка росы дымовых газов может быть определена по рис. 1 при условии, что содержание серы в газе рассчитывается как приведенное, то есть в процентах по массе на 4186,8 кДж/кг (1000 ккал/кг) теплоты сгорания газа.

Для газового топлива приведенное содержание серы в процентах по массе может быть определено по формуле

где m — число атомов серы в молекуле серосодержащего компонента;

q — объемный процент серы (серосодержащего компонента);

Qн — теплота сгорания газа в кДж/м3 (ккал/нм3);

С — коэффициент, равный 4,187, если Qн выражено в кДж/м3 и 1,0, если в ккал/м3.

5. Скорость коррозии сменяемой металлической набивки воздухоподогревателей при сжигании мазута зависит от температуры металла и степени коррозионной активности дымовых газов.

При сжигании сернистого мазута с избытком воздуха 3 — 5 % и обдувке поверхности паром скорость коррозии (с двух сторон в мм/год) набивки РВП ориентировочно может быть оценена по данным табл. 1.

Таблица 1

Для трубчатых воздухоподогревателей, очищаемых дробью, скорость коррозии (мм/год) может быть оценена по данным табл. 2.

Таблица 2

При сжигании сернистых углей скорость коррозии (мм/год) сменяемой части может быть оценена для ТВП и РВП соответственно по данным табл. 3 и 4.

Таблица 3

Таблица 4

6. Для углей с высоким содержанием окиси кальция в золе температуры точки росы оказываются ниже вычисленных по п. 3 настоящих Методических указаний. Для таких топлив рекомендуется использовать результаты непосредственных измерений.

Рубрики: Статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *