Как проверить конденсатоотводчик: ультразвук и температура

Конденсатоотводчик проверяют на работающей системе двумя способами. Температурой (пирометром) находят холодные, то есть заблокированные отводчики. Ультразвуком сравнивают сигнал до отводчика и сразу после него: непрерывный и заметно более громкий сигнал после отводчика означает пропуск пара. Тип отводчика нужно знать заранее: исправные отводчики разных типов звучат по-разному.

Чем грозит неисправный отводчик

Конденсатоотводчик выпускает конденсат и неконденсируемые газы и не выпускает пар. Он может отказать двумя способами:

Состояние	Что происходит
Исправен	Сбрасывает конденсат, удерживает пар
Пропускает пар (failed open)	Острый пар уходит в линию возврата конденсата
Заблокирован (failed closed)	Конденсат не отводится, скапливается, и отводчик остывает

По данным SDT, оба вида отказа ведут к потерям энергии и тепла, а некачественный пар у потребителя постепенно повреждает оборудование.

По данным Министерства энергетики США (DOE), в системах, которые не обслуживались 3–5 лет, могут быть неисправны 15–30 % отводчиков. При регулярной программе проверки доля отводчиков с пропуском пара должна быть меньше 5 %. Подробнее о типах отводчиков и их неисправностях — в статье «Диагностика конденсатоотводчиков: типы ловушек и признаки неисправностей».

Четыре способа проверки

DOE выделяет четыре основных способа проверки отводчиков: по температуре, по звуку, визуально и электронный. Каждый отвечает на свой вопрос:

Способ	Что показывает	Ограничение
Температура (пирометр, термопара)	Холодный отводчик: блокировка или отводчик не в работе	Не отличает пропуск пара от нормального сброса конденсата: у пара и конденсата может быть одна температура
Ультразвук (контактный датчик)	Характер потока: циклы сброса или непрерывный пропуск пара	Нужно знать тип отводчика; соседние отводчики и нагрузка по конденсату влияют на уровень сигнала
Визуальный (смотровое стекло, открытый сброс)	Наличие пара в сбросе	Нужны смотровое стекло или открытый сброс
Электронный (датчик в отводчике)	Состояние среды в отводчике постоянно	Требует установки датчиков

Spirax Sarco предупреждает: обученный оператор с ультразвуковым прибором получает хороший результат, а у новичка легко принять исправный отводчик за неисправный. Поэтому на практике температуру и ультразвук используют вместе, а сигнал читают с учётом типа отводчика.

Как проверить конденсатоотводчик: порядок

Порядок по материалам SDT:

1. Убедитесь, что на отводчик идёт пар. Сделайте ультразвуковой замер контактным датчиком на паропроводе на некотором расстоянии до отводчика: так вы увидите, что поток есть, и запомните фоновый уровень сигнала системы.
2. Измерьте температуру отводчика. Если конденсат скапливается у входа, отводчик холоднее, чем должен быть. SDT советует учитывать потери тепла через стенку: снаружи температура примерно на 10 % ниже, чем внутри. Пример SDT: в системе 100 psi (около 6,9 бар) пар внутри имеет 338 °F (170 °C), снаружи на трубе будет около 300 °F (около 149 °C).
3. Сделайте замер сразу после отводчика. У исправного отводчика сигнал после него не больше, чем до него, а сброс слышен как циклический подъём уровня в дБмкВ.
4. Оцените сигнал. Если после отводчика сигнал заметно громче, чем до него, отводчик сбрасывает. Если сброс непрерывный и громкий, отводчик пропускает пар.
5. Запишите результат с привязкой к номеру отводчика и назначьте ремонт: в первую очередь отводчики с пропуском пара на высоком давлении.

Короткое правило SDT: отводчик горячий и тихий — исправен. Подробная пошаговая методика с фотографиями полевых замеров — в статье «Как обследовать конденсатоотводчики ультразвуком SDT: пошаговая методика».

Как звучит исправный отводчик разных типов

Тип отводчика	Исправный (по данным TLV)	Пропуск пара	Блокировка
Термодинамический (дисковый)	Циклы: сброс несколько секунд, затем более длинная пауза	Циклов нет, непрерывный громкий сигнал	Нет сигнала потока, отводчик холоднее нормы
Поплавковый	Непрерывный сброс, расход зависит от поступления конденсата	Непрерывный сигнал заметно громче, чем до отводчика	Нет сигнала потока, отводчик холоднее нормы

TLV отмечает ещё одну ловушку: отводчик без сброса и с пониженной температурой легко спутать с отводчиком, который просто выведен из работы. Перед выводом о блокировке убедитесь, что участок под паром.

Сколько пара теряет пропускающий отводчик

DOE приводит оценку потерь пара через отверстие отводчика при сбросе в атмосферу (данные Boiler Efficiency Institute, коэффициент расхода 0,72). Ниже значения в кг/ч, пересчитанные из фунтов в час; диаметры и давления переведены в мм и бары.

Диаметр отверстия	1,0 бар (15 psig)	6,9 бар (100 psig)	10,3 бар (150 psig)	20,7 бар (300 psig)
0,8 мм (1/32")	0,4	1,5	2,2	—
1,6 мм (1/16")	1,5	6,0	8,6	16,4
3,2 мм (1/8")	6,2	23,9	34,4	65,8
4,8 мм (3/16")	13,9	54,0	77,1	147,9
6,4 мм (1/4")	24,8	95,7	137,4	262,6
9,5 мм (3/8")	55,8	215,5	309,3	591,0

Пример по методике DOE: отводчик с отверстием 3,2 мм на линии 10,3 бар заклинило открытым. Потери: 34,4 кг/ч × 8760 ч = около 301 т пара в год. Чтобы перевести это в деньги, умножьте на стоимость тонны пара на вашем предприятии. Расчёт для обследования на ТЭЦ — в статье «Проверка паровых ловушек на ТЭЦ: TRAPChecker + SDT270».

Как часто проверять

Рекомендации DOE по периодичности:

Давление пара	Периодичность
150 psig и выше (от 10,3 бар)	От раза в неделю до раза в месяц
30–150 psig (2,1–10,3 бар)	От раза в месяц до раза в квартал
Ниже 30 psig (до 2,1 бар)	Раз в год

Для самых ответственных отводчиков DOE советует рассмотреть постоянный онлайн-контроль. Такой вариант описан в статье «Vigilant: постоянный ультразвуковой контроль конденсатоотводчиков и клапанов».

Какой прибор выбрать

• Только конденсатоотводчики, обход силами персонала эксплуатации — TRAPChecker: контактный датчик RS2 Needle, около 2 минут на отводчик, различает норму, пропуск пара и блокировку по звуку и температуре.
• Отводчики плюс утечки воздуха, подшипники и электрика, маршруты и тренды — SDT340 со встроенным ИК-термометром.

Тот же ультразвуковой прибор находит утечки сжатого воздуха: см. «Как найти утечку сжатого воздуха: 5 способов».

KEG TRK поставляет приборы SDT для проверки конденсатоотводчиков в Казахстане. Цена по запросу.

Источники

• U.S. Department of Energy. Steam Tip Sheet #1: Inspect and Repair Steam Traps.
• SDT Ultrasound Solutions. Conducting Steam Trap Surveys.
• TLV. A Guide to Steam Trap Testing.
• TLV. How Disc Traps Work.
• TLV. Free Float Steam Trap: JX/JHX series.
• Spirax Sarco. Testing and Maintenance of Steam Traps.