Många förhållanden kan leda till plötsligt och oväntat fel på pannans tryckkärl, vilket ofta kräver fullständig demontering och byte av pannan.Dessa situationer kan undvikas om förebyggande rutiner och system finns på plats och strikt följs.Detta är dock inte alltid fallet.
Alla pannfel som diskuteras här involverar fel på tryckkärlet/pannvärmeväxlaren (dessa termer används ofta omväxlande) antingen på grund av korrosion av kärlets material eller mekaniskt fel på grund av termisk stress som resulterar i sprickor eller separation av komponenter.Det finns vanligtvis inga märkbara symtom vid normal drift.Ett misslyckande kan ta år, eller det kan hända snabbt på grund av plötsliga förändringar i förhållandena.Regelbundna underhållskontroller är nyckeln till att förhindra obehagliga överraskningar.Fel på värmeväxlaren kräver ofta byte av hela enheten, men för mindre och nyare pannor kan reparation eller byte av bara tryckkärlet vara ett rimligt alternativ.
1. Allvarlig korrosion på vattensidan: Dålig kvalitet på det ursprungliga matarvattnet kommer att resultera i viss korrosion, men felaktig kontroll och justering av kemiska behandlingar kan leda till en allvarlig pH-obalans som snabbt kan skada pannan.Tryckkärlsmaterialet kommer faktiskt att lösas upp och skadan blir omfattande – reparation är vanligtvis inte möjlig.En specialist på vattenkvalitet/kemisk behandling som förstår lokala vattenförhållanden och kan hjälpa till med förebyggande åtgärder bör konsulteras.De måste ta hänsyn till många nyanser, eftersom designegenskaperna hos olika värmeväxlare dikterar en annan kemisk sammansättning av vätskan.Traditionella kärl av gjutjärn och svart stål kräver annan hantering än värmeväxlare av koppar, rostfritt stål eller aluminium.Brandrörspannor med hög kapacitet hanteras något annorlunda än små vattenrörspannor.Ångpannor kräver vanligtvis särskild uppmärksamhet på grund av högre temperaturer och ett större behov av tillsatsvatten.Panntillverkare måste tillhandahålla en specifikation som beskriver de vattenkvalitetsparametrar som krävs för deras produkt, inklusive acceptabla rengörings- och behandlingskemikalier.Denna information är ibland svår att få fram, men eftersom acceptabel vattenkvalitet alltid är en fråga om garanti, bör konstruktörer och underhållare begära denna information innan de gör en inköpsorder.Ingenjörer bör kontrollera specifikationerna för alla andra systemkomponenter, inklusive pump- och ventiltätningar, för att säkerställa att de är kompatibla med föreslagna kemikalier.Under överinseende av en teknolog ska systemet rengöras, spolas och passiveras innan den slutliga fyllningen av systemet.Påfyllningsvätskor måste testas och sedan behandlas för att uppfylla pannans specifikationer.Silarna och filtren ska tas bort, inspekteras och dateras för rengöring.Det bör finnas ett övervaknings- och korrigeringsprogram på plats, med underhållspersonal utbildad i korrekta procedurer och sedan övervakad av processtekniker tills de är nöjda med resultatet.Det rekommenderas att anlita en kemisk bearbetningsspecialist för pågående vätskeanalys och processkvalificering.
Pannor är designade för slutna system och, om de hanteras på rätt sätt, kan den initiala laddningen ta evigheter.Oupptäckta vatten- och ångläckor kan dock orsaka att obehandlat vatten kontinuerligt kommer in i slutna system, tillåta löst syre och mineraler att komma in i systemet och späda ut behandlingskemikalier, vilket gör dem ineffektiva.Att installera vattenmätare i påfyllningsledningarna för pannor med trycksatta kommunala eller brunnsystem är en enkel strategi för att upptäcka även små läckor.Ett annat alternativ är att installera kemikalie-/glykolförsörjningstankar där pannfyllningen är isolerad från dricksvattensystemet.Båda inställningarna kan övervakas visuellt av servicepersonal eller kopplas till en BAS för automatisk detektering av vätskeläckage.Periodisk analys av vätskan bör också identifiera problem och ge den information som behövs för att korrigera keminivåer.
2. Allvarlig nedsmutsning/förkalkning på vattensidan: Den kontinuerliga tillförseln av färskt tillsatsvatten på grund av vatten- eller ångläckage kan snabbt leda till att ett hårt lager av kalk bildas på vattensidans värmeväxlarkomponenter, vilket kommer att orsaka metall i isoleringsskiktet överhettas, vilket resulterar i sprickor under spänning.Vissa vattenkällor kan innehålla tillräckligt med lösta mineraler så att även den initiala fyllningen av bulksystemet kan orsaka mineraluppbyggnad och fel på värmeväxlarens hot spot.Dessutom kan underlåtenhet att rengöra och spola nya och befintliga system på rätt sätt, och underlåtenhet att filtrera fasta partiklar från påfyllningsvattnet, resultera i att slingan blir nedsmutsad och nedsmutsad.Ofta (men inte alltid) gör dessa förhållanden att pannan blir bullrig under brännarens drift, vilket gör underhållspersonalen uppmärksam på problemet.Den goda nyheten är att om den inre förkalkningen upptäcks tillräckligt tidigt, kan ett rengöringsprogram utföras för att återställa värmeväxlaren till nästan nyskick.Alla punkter i föregående punkt om att engagera vattenkvalitetsexperter i första hand har effektivt förhindrat att dessa problem uppstår.
3. Allvarlig korrosion på tändsidan: surt kondensat från eventuellt bränsle bildas på värmeväxlarens ytor när yttemperaturen är under daggpunkten för det specifika bränslet.Pannor konstruerade för kondensering använder syrabeständiga material som rostfritt stål och aluminium i värmeväxlare och är utformade för att dränera kondensat.Pannor som inte är konstruerade för kondenseringsdrift kräver att rökgaserna konstant ligger över daggpunkten, så kondens bildas inte alls eller förångas snabbt efter en kort uppvärmningsperiod.Ångpannor är till stor del immuna mot detta problem eftersom de vanligtvis arbetar vid temperaturer långt över daggpunkten.Införandet av väderkänsliga utloppskontroller för utomhusbruk, lågtemperaturcykler och strategier för avstängning nattetid bidrog till utvecklingen av kondenserande varmvattenspannor.Tyvärr dömer operatörer som inte förstår konsekvenserna av att lägga till dessa funktioner till ett befintligt högtemperatursystem många traditionella varmvattenpannor till ett tidigt misslyckande – en lärdom.Utvecklare använder enheter som blandningsventiler och separeringspumpar samt styrstrategier för att skydda högtemperaturpannor under drift med låg temperatur.Försiktighet måste iakttas för att säkerställa att dessa anordningar är i gott skick och att kontrollerna är korrekt justerade för att förhindra kondensbildning i pannan.Detta är det initiala ansvaret för konstruktören och driftsättningsagenten, följt av ett rutinunderhållsprogram.Det är viktigt att notera att lågtemperaturbegränsare och larm ofta används med skyddsutrustning som försäkring.Operatörer måste utbildas i hur man undviker fel i justeringen av styrsystemet som kan utlösa dessa säkerhetsanordningar.
En nedsmutsad eldstadsvärmeväxlare kan också leda till destruktiv korrosion.Föroreningar kommer från endast två källor: bränsle eller förbränningsluft.Potentiell bränsleförorening, särskilt eldningsolja och gasol, bör undersökas, även om gastillförseln ibland har påverkats."Dåligt" bränsle innehåller svavel och andra föroreningar över den acceptabla nivån.Moderna standarder är utformade för att säkerställa renheten i bränsletillförseln, men undermåligt bränsle kan fortfarande komma in i pannrummet.Bränslet i sig är svårt att kontrollera och analysera, men frekventa lägereldsinspektioner kan avslöja problem med föroreningsdeposition innan allvarlig skada inträffar.Dessa föroreningar kan vara mycket sura och bör omedelbart rengöras och spolas ur värmeväxlaren om de upptäcks.Kontinuerliga kontrollintervall bör fastställas.Bränsleleverantören bör rådfrågas.
Förbränningsluftföroreningar är vanligare och kan vara mycket aggressiva.Det finns många vanliga kemikalier som bildar starkt sura föreningar när de kombineras med luft, bränsle och värme från förbränningsprocesser.Några ökända föreningar inkluderar ångor från kemtvättsvätskor, färger och färgborttagningsmedel, olika fluorkolväten, klor och mer.Även avgaser från till synes ofarliga ämnen, som vattenavhärdarsalt, kan orsaka problem.Koncentrationerna av dessa kemikalier behöver inte vara höga för att orsaka skada, och deras närvaro är ofta omöjlig att upptäcka utan specialutrustning.Byggnadsoperatörer bör sträva efter att eliminera källor till kemikalier i och runt pannrummet, samt föroreningar som kan komma från en extern källa av förbränningsluft.Kemikalier som inte bör förvaras i pannrummet, som förvaringstvättmedel, måste flyttas till annan plats.
4. Termisk stöt/belastning: Pannkroppens design, material och storlek avgör hur känslig pannan är för termisk stöt och belastning.Termisk stress kan definieras som den fortsatta böjningen av tryckkärlsmaterialet under typisk förbränningskammardrift, antingen på grund av driftstemperaturskillnader eller större temperaturförändringar under uppstart eller återhämtning från stagnation.I båda fallen värms pannan gradvis upp eller svalnar, och upprätthåller en konstant temperaturskillnad (delta T) mellan tryckkärlets fram- och returledningar.Pannan är konstruerad för maximalt delta T och det ska inte uppstå några skador vid uppvärmning eller kylning om inte detta värde överskrids.Ett högre Delta T-värde kommer att få kärlmaterialet att böjas bortom designparametrarna och metallutmattning kommer att börja skada materialet.Fortsatt missbruk över tiden kommer att orsaka sprickbildning och läckage.Andra problem kan uppstå med komponenter tätade med packningar, som kan börja läcka eller till och med falla isär.Panntillverkaren måste ha en specifikation för det högsta tillåtna Delta T-värdet, vilket ger konstruktören den information som är nödvändig för att säkerställa tillräckligt vätskeflöde hela tiden.Stora eldrörspannor är mycket känsliga för delta-T och måste kontrolleras hårt för att förhindra ojämn expansion och buckling av det trycksatta skalet, vilket kan skada tätningarna på rörplåtarna.Allvarligheten av tillståndet påverkar direkt värmeväxlarens livslängd, men om operatören har ett sätt att kontrollera Delta T, kan problemet ofta åtgärdas innan allvarlig skada orsakas.Det är bäst att konfigurera BAS så att den avger en varning när det maximala Delta T-värdet överskrids.
Termisk chock är ett allvarligare problem och kan förstöra värmeväxlare direkt.Många tragiska historier kan berättas från den första dagen av uppgraderingen av nattenergisparsystemet.Vissa pannor hålls vid den varma driftpunkten under kylningsperioden medan systemets huvudstyrventil är stängd för att byggnaden, alla VVS-komponenter och radiatorer ska kunna svalna.Vid avsedd tid öppnas reglerventilen, vilket gör att rumstempererat vatten kan spolas tillbaka in i den mycket heta pannan.Många av dessa pannor överlevde inte den första termiska chocken.Operatörer insåg snabbt att samma skydd som används för att förhindra kondens kan också skydda mot termisk chock om de hanteras på rätt sätt.Termisk chock har inget att göra med pannans temperatur, det uppstår när temperaturen ändras tvärt och abrupt.Vissa kondenserande pannor fungerar ganska framgångsrikt vid hög värme, medan en frostskyddsvätska cirkulerar genom deras värmeväxlare.När de får värmas och svalna med en kontrollerad temperaturskillnad kan dessa pannor direkt försörja snösmältningssystem eller poolvärmeväxlare utan mellanliggande blandningsanordningar och utan biverkningar.Det är dock mycket viktigt att få godkännande från varje panntillverkare innan de används under sådana extrema förhållanden.
Roy Kollver har över 40 års erfarenhet inom VVS-branschen.Han är specialiserad på vattenkraft med fokus på pannteknik, gasstyrning och förbränning.Förutom att skriva artiklar och undervisa i VVS-relaterade ämnen, arbetar han inom byggledning för verkstadsföretag.
Posttid: 2023-jan-17