Причины перегрева и закипания отопительных котлов. Почему взрываются отопительные котлы

Любое газовое оборудование несет потенциальную опасность. Может ли взорваться газовая колонка? Почему-то многие пользователи считают, что эксплуатация котла или колонки гораздо опаснее, чем, к примеру, газовой плиты. Так ли это? В обычных условиях взрыва не будет, но неправильная установка или поломки могут повысить эту вероятность.

По каким причинам техника взрывается, как избежать подобной участи? Рассмотрим подробно.

Специалисты перечисляют основные причины подобных последствий:

Самостоятельное подключение . Заметим, что допускается . Вы можете навесить прибор, подвести к нему водный трубопровод. Но вот подключение к газовой магистрали вы обязаны доверить профессионалу. Изначально необходимо собрать . Затем вы обращаетесь в газовую службу, которая приедет на вызов и подключит устройство. Только после этого можно вводить колонку в эксплуатацию.
Советская газовая колонка . Чем это опасно? Устаревшее оборудование не имеет системы защиты. Сюда входят датчики контроля, термостаты, которые следят за работой каждого узла. В случае перегрева либо утечки топлива старый аппарат не отреагирует.

Доказано, что взрыв происходит при концентрации газа в воздухе до 5–15%.

Самовольное внесение изменений в конструкцию техники . Запрещается самостоятельно изменять что-либо в устройстве колонки. Если нарушится работа, вполне возможна не только поломка, но и взрыв.

Может ли взорваться современный газовый котел/колонка

Теоретически, чтобы техника взорвалась, необходимы такие причины:

Происходит нагрев пустой трубы без теплоносителя.
Вода в радиаторе не циркулирует, а стоит и закипает до критических температур.

И то, и другое невозможно, потому что даже в самых дешевых колонках «Эконом-класса» установлена система безопасности. Пустые трубы не будут греться, потому что пока вы не откроете смеситель для подачи воды, горелка не запустится. А как только вы его закроете, нагрев прекратится.

Температуру нагрева, скорость потока жидкости контролируют специальные датчики. Этими сенсорами оснащаются все модели:

Термодатчик. Следит за ростом температуры. Как только вода нагреется до установленного значения, он подает сигнал главному модулю и тот отключает нагрев.

Датчик протока. Фиксирует скорость напора в трубах.
Гибкая диафрагма. Служит для открытия газового клапана. Если давление в магистрали достаточно, тогда мембрана изгибается и топливо поступает в горелку. Как только давление снижается, мембрана возвращается в начальное положение и подача газа прекращается.
Сенсор ионизации. Если пламя в горелке тухнет, сенсор подает сигнал на отключение техники.
Сенсор продуктов отвода. Реагирует на отсутствие тяги в дымоходе. В идеале дым должен нормально выходить через дымовую шахту. Если этого не случается, срабатывает защита. Услышали, что пахнет гарью? Тогда проверьте дымоотвод. При засоре проводится чистка шахты.

Запах газа от котла в доме? Перекройте запорные вентили и вызывайте газовую службу для проверки.

Опасность возникает, когда работа техники выходит из-под контроля. Что рекомендуют делать специалисты во избежание аварийных ситуаций:

Покупайте технику для нагрева только в специализированных магазинах. Получайте гарантию, чтобы в случае поломки обратиться в сервисный центр.
Доверяйте подключение специалистам.
Раз в год проводите профилактику поломок, техническое обслуживание. Прочищайте узлы и детали от накипи, сажи и засоров.
Если при розжиге наблюдаются проблемы (колонка бахает, хлопает), обязательно обращайтесь к мастеру.

Любая техника может нести опасность при неправильном использовании. Контролируйте работу ваших приборов, тогда не придется бороться с последствиями.

ВЗРЫВЫ ПАРОВЫХ КОТЛОВ , разрушение стенок котла, при котором получается мгновенное выравнивание давления внутри котла и атмосферного давления, причем нагретая в котле вода также мгновенно переходит в парообразное состояние, и ее огромная потенциальная энергия превращается в энергию кинетическую. Статистические данные о взрывах паровых котлов в разных странах показывают, что около 60% таких взрывов происходит от неудовлетворительности ухода и чистки. Так, за 1925 и 1926 гг., в Германии взрывы паровых котлов по причинам распределяются следующим образом: от недостатков конструкции, материала и установки - 24%, от упуска воды в котле - 39%, от разъедания и перегрева стенок - 23% и от различных других причин - 14%. Данные о взрывах паровых котлов во Франции за период с 1880 по 1900 год, опубликованные в «Annales des Mines», также подтверждают, что наибольшее число взрывов происходит вследствие плохого ухода за котлами. Так, например, за период 1895-1900 гг. взрывы паровых котлов распределялись по причинам следующим образом: от недостатков конструкции и установки - 14%, от неудовлетворительности ухода и чистки - 55%, от понижения уровня воды - 6%, от превышения давления - 5% и от различных других причин - 20%.

Сила взрыва и вызываемые им разрушения зависят от величины водяного пространства котла и температуры нагретой воды. Поэтому взрывы паровых котлов с большим водяным пространством (например, цилиндрических котлов) являются наиболее тяжелыми по своим последствиям.

В настоящее время, несмотря на применение более высоких давлений, взрывы паровых котлов происходят реже и менее опасны по своим последствиям, чем прежде, что можно объяснить: изданием почти во всех странах правил и норм, которые регулируют постройку новых котлов и надзор во время работы; улучшением конструкций котлов, качества котельного материала (фиг. 1) и методов его обработки; все растущим применением водотрубных котлов (т. е. котлов более производительных, но с малым, сравнительно, водяным пространством); усовершенствованными способами исследования причин самих взрывов и, наконец, поднятием уровня квалификации кочегаров.

Причины взрывов паровых котлов . Эти причины могут быть подведены под две категории: 1) причины, не зависящие от кочегара - недостатки конструкции и установки, неудовлетворительность ремонта котла (плохая склепка, сварка и т. п.) и малая прочность материала; 2) причины, зависящие от кочегара - плохое состояние котла и его арматуры, повышение давления выше дозволенного, понижение уровня воды, которое может повести к раскалению стенок котла.

1. Недостатки конструкции и материалов . Ряд взрывов, имевших место в последнее время, произошел из-за опасных напряжений в материале котла при его нагреве вследствие нерациональных соединений, ненужного утолщения материала, нагрева частей парового пространства, находящихся в соприкосновении с газами высокой температуры, плохой циркуляции воды и прочих дефектов в конструкции котла. Вследствие неравномерного нагревания стенок котла последние деформируются и прогибаются, особенно сильно деформируются кромки днищ. Такую же угрозу в отношении взрывов представляют днища, имеющие нерациональную выпуклость, а также и плоские днища, в которых кромка загнута под прямым углом. К недостаткам конструкции должны быть также отнесены: неточная пригонка листов, неумелая склепка листов и целый ряд других дефектов. Обычно большинство этих дефектов дает себя знать в виде отдулин и трещин (фиг. 2, 3 и 4).

В этом случае д. б. приступлено к основательному ремонту в целях устранения указанных причин. Днища неправильной конструкции должны быть заменены другими согласно новейшим нормам.

Одной из лучших мер для предупреждения взрывов паровых котлов является применение при их постройке или ремонте высококачественного материала и правильная обработка этого материала. При неправильной обработке в листах получаются вредные остающиеся напряжения, могущие, при случайном возникновении других дефектов (например, перегрева или разъедания материала), повлечь за собой взрыв котла. Превращение структуры котельного железа в крупнозернистую из-за перенапряжения и последующего нагрева до 600-700° представлено на фиг. 5.

2. Избыток давления , если он не является результатом упущения со стороны кочегара, может произойти из-за неправильной нагрузки предохранительного клапана или недостаточных размеров последнего.

3. Недостаток воды в котле может произойти гл. обр. вследствие плохого состояния или неправильного функционирования водоуказательных и питательных приборов. Особенно опасен недостаток воды в котлах с жаровыми трубами, так как перегрев жаровых труб ведет к их смятию и возможному разрушению (фиг. 6).

При обнаружении недостатка воды в котле необходимо немедленно выгрести огонь из топки и изолировать котел закрытием парового и питательного кранов. Только по обнаружении недостатков и устранении их можно приступить к наполнению котла водой.

4. Разъедания стенок котлов бывают внутренние и наружные. а) Внутренние разъедания являются результатом окисления под влиянием кислот или воздуха. В питательной воде нередко бывают растворены хлористые соли магния, кальция и натрия, которые, разлагаясь при сравнительно низкой температуре, образуют соляную кислоту, быстро разъедающую стенки котла. Весьма опасны также сернокислые соли железа, алюминия и магния; разрушительное влияние первых двух солей особенно заметно в случае образования накипи в определенных местах котла, т. к. в таких местах, вследствие скопления тепла, происходит разложение этих солей и образование свободной серной кислоты, разъедающей стенки котла (фиг. 7).

Вредное влияние такой питательной воды обнаруживается обыкновенно по течи у кромок листов и около заклепок. Воздух, растворенный в воде, может разъесть стенку котла до трещины в том случае, если напряжение металла выше предела упругости (фиг. 8).

В последнее время профессор Парр (США), основываясь на ряде изысканий, выдвинул так называемую щелочную гипотезу, специально касающуюся разрушения заклепочных соединений под влиянием щелочей. Согласно этой гипотезе, имеющиеся в питательной воде щелочи, в особенности едкий натр, проникают в заклепочные швы, под заклепочные головки и т. д. и концентрируются там; при этом, при наличии в материале напряжений, превышающих предел его текучести, щелочи делают металл ломким и тем вызывают в нем разрушения; образующиеся при этом трещины идут обыкновенно от одной заклепочной дыры к другой, но никогда не заходят дальше заклепочного шва.

Предпосылками для этой гипотезы являются, т. о., два условия: сильная концентрация щелочи в заклепочных швах и перенапряжение материала. Первая предпосылка, предполагающая, что все заклепочные соединения неплотны (иначе в них не могла бы проникнуть питательная вода), еще оспаривается германской школой, возглавляемой профессором Бауманом; вторая же предпосылка не встречает возражений, так как профессор Бауман также устанавливает, что напряжения в котельных швах иногда превышают предел текучести материала. Для предупреждения всех этих видов разъедания питательную воду, до поступления ее в котел, нейтрализуют путем соответственной очистки или своевременно удаляют отложения и накипи. Внутренние разъедания могут быть вызваны также применением конденсационной воды, содержащей смазочное масло. Жировые отложения на стенках котла, препятствуя прохождению тепла в водяное пространство, вызывают перегрев материала и образование кислот. Паровозный котел, взорвавшийся вследствие внутреннего разъедания, представлен на фиг. 9.

б) Наружные разъедания получаются под влиянием кислорода, действующего в присутствии влаги на наружную поверхность котла. Одной из более частых причин наружных разъеданий служит неудовлетворительная склепка или плохая чеканка. Образующаяся в результате этого течь обнаруживается при гидравлической пробе котла. Наиболее надежной мерой м. б. переклепка нескольких заклепок. Другая форма наружного разъедания наблюдается в локомобильных и вертикальных котлах с внутренней топкой, а именно - в нижней части их, - соприкасающейся с решеткой, где присутствие золы, жадно поглощающей влагу, вызывает окисление стенок (фиг. 10).

Меры противодействия: систематическая очистка нижней поверхности стенок котла и своевременное удаление золы. Далее, разъедание может происходить, если котел опирается непосредственно на кирпичную кладку, так как просачивающаяся через нее вода может вызвать проржавление стенок котла. Поэтому котлы опирают на чугунные балки или железные рельсы, или возводят кладку на цементе. Особенную опасность могут представить заклепочные швы, закрытые обмуровкой, как затрудняющие их осмотр. Причиной наружного разъедания служит также неправильная конструкция и плохая приладка арматуры, в особенности клапанов, что может привести к опасной течи. Наконец, причиной разъеданий могут служить сернистые газы (сернистый ангидрид, сульфаты и т. п.), выделяемые топливом и вызывающие быстрое разрушение заклепочных соединений (фиг. 11). Меры противодействия: переход на другое топливо и подчеканка или переклепка дефектных швов.

5. Накипь препятствует прохождению тепла в водяное пространство и ведет к полному разрушению отдельных частей котла, вызывая опасность в отношении взрывов (фиг. 12).

Одной из более рациональных мер для предупреждения образования накипи является очистка питательной воды до поступления ее в котел. Очистка эта может производиться механическим или химическим способами. Механический способ состоит в улавливании в особом сосуде примесей, причем те из них, которые тяжелее воды, непосредственно осаждаются; те же, которые легче воды, задерживаются в фильтре, наполненном слоем гравия или кокса (фильтр типа Рейзерта). Химическая очистка производится в специальных приборах (например, системы Дерво), где питательная вода, в зависимости от ее состава, обрабатывается различными реактивами: известью - для осаждения кальция, далее содой, а в последнее время и пермутитом (глиноземистым силикатом) - для превращения нерастворимых сернокислых солей извести в сернокислую соль натрия, обладающую большой растворимостью в воде. Потребность в очистке питательной воды зависит от системы котла, характера его работы и степени его форсировки. Для котлов с большим водяным пространством очистку питательной воды можно считать необходимой, если жесткость ее превышает 12 германских градусов (1 германский градус жесткости соответствует содержанию 1 г СаО в 100 л воды). Для тех типов котлов, при которых удаление накипи встречает затруднение, очистка воды настоятельно рекомендуется уже при 6-7 германских градусах. Другой весьма рациональный, но дорогой способ очистки воды состоит в ее выпаривании и осаждении получаемого пара в выпарных аппаратах. Способ этот находит в последнее время применение, кроме судовых котлов, еще и для стационарных паровых установок, в особенности при наличии паровых турбин. Т. к. в последнем случае конденсат может служить для питания котла, то необходимо очистить примерно только 5-15% всего количества питательной воды. Из других мер для предупреждения образования накипи можно указать на систематическую продувку котла и, наконец, на устройство циркуляции, которая обеспечивает отложение осадков в назначенных для этого местах.

6. Ослабление материала после продолжительной службы котла . После продолжительной работы материал котла перерождается. Хотя вопрос о старении (утомлении) котельного материала еще не решен окончательно, однако не подлежит сомнению, что он со временем теряет свои первоначальные свойства и, прежде всего, необходимую вязкость. Кроме того, со временем толщина листов, в результате ржавления, уменьшается, и возникают дефекты в заклепочных соединениях, например, ослабление их и т. п.

Меры борьбы со взрывами паровых котлов . Эти меры могут быть разбиты на две категории: 1) меры, предпринимаемые во время службы котла - своевременное устранение обнаруживаемых дефектов, являющихся часто предвестниками взрыва (меры эти были указаны при рассмотрении отдельных причин взрывов паровых котлов); 2) меры законодательного характера : а) нормы, регулирующие постройку паровых котлов в отношении: качества материала, исследования материала и методов его обработки; б) обязательные постановления и правила, регулирующие надзор за паровыми котлами.

а) Нормы, регулирующие постройку паровых котлов . Применение для котлов высоких давлений, доходящих до 50-100 atm, и высоких температур перегрева пара, достигающих 400°, вызвало необходимость пересмотреть уже существующие в некоторых странах нормы по постройке паровых котлов и издать взамен их новые. Т. о. существовавшие в Германии вюрцбургские и гамбургские нормы, изданные в последних годах прошлого и в первых годах нынешнего столетия, были заменены новыми нормами, вошедшими в законную силу 12 октября 1926 г. Согласно новым нормам, материалы, идущие на постройку паровых котлов, должны быть освидетельствованы экспертами, которые выдают соответственные удостоверения. Кроме прочности на разрыв и допускаемого удлинения для различных материалов, применяемых в котлостроении, новые нормы устанавливают, что особенно важно, минимальные пределы для радиусов бортов днищ, так как неправильная форма днищ часто служила причиной взрывов. Такие же нормы изданы в 1924 г. в США. Новые американские нормы различают огневые и бортовые листы. Кроме того, они предписывают для котельных листов, в зависимости от сортов, предельное содержание углерода , марганца , фосфора и серы, что не предусмотрено германскими нормами. Нормы эти устанавливают для бортовых, огневых листов и других материалов минимальные пределы для прочности на разрыв и для удлинения. В общем нормы эти в значительной своей части базируются на эмпирических формулах, в отличие от германских норм, основанных гл. обр. на расчетных данных и являющихся продуктом долголетних изысканий.

б) Обязательные постановления и правила, регулирующие надзор за паровыми котлами . Почти во всех странах изданы правила, регулирующие надзор за паровыми котлами. Надзор этот осуществляется в разных странах непосредственно правительственными органами, или же частными обществами, представляющими объединения котловладельцев, которые обязаны в своих действиях подчиняться существующим для этой цели правилам. Правила эти предусматривают техническое освидетельствование паровых котлов в установленные сроки. Так, очередные освидетельствования котла должны, согласно правилам НКТ СССР, производиться нормально в следующие сроки: наружный осмотр - один раз в год, внутренний осмотр - один раз в три года, гидравлическое испытание, соединенное с внутренним осмотром, - один раз в шесть лет. В отношении же котлов, возраст которых превышает 25 лет, правила НКТ предусматривают исследование материала при ближайшем ремонте котла.

Взрыв самодельного отопительного котла

Рабочий процесс твердотопливных котлов (ТТК) на первый взгляд не представляет трудностей: залил теплоноситель, заложил топливо, зажег его и грейся себе на здоровье. Однако, с наступлением холодов, все чаще со средств массовой информации мы узнаем о взрывах котлов в различных районах России, да и не только. Сами по себе ТТК массивны, собраны из чугунных секций и при взрывах порой разрушают котельные и, к сожалению, уносят человеческие жизни. Поэтому безопасность твердотопливных котлов – это непустой звук, а необходимое условие при их эксплуатации. Рассмотрим несколько причин, которые производят к взрыву , разрыву трубопроводов, к выходу из строя группы безопасности ТТК. Итак:

Не правильный монтаж твердотопливного котла

Если вы решили установить себе твердотопливный котел лучше всего привлечь для этого дела настоящих специалистов, которые зарекомендовали себя положительно в этом вопросе. Но бывает так, что это невозможно: то ли их нет, то ли им нужно много платить и приходится монтировать ТТК самостоятельно. Раз уж так случилось и чтобы избежать неправильного монтажа твердотопливного котла, обратите внимание на следующие требования к безопасной установке твердотопливного котла:

Площадь помещения где предполагается разместить котел (котельная) должна быть не менее 7 м².

Обязательное наличие в котельной приточной вентиляции, сечение которой определяется из расчета 85 мм на 1 квт мощности твердотопливного котла. Вентиляция обеспечивается наличием форточки в окне и зазора под дверью.

Между корпусом котла и стеной должно быть расстояние не менее 0,5 м.

Особое внимание нужно уделить материалу, которым вымощен пол вокруг котла. Обычно для этих целей используется лист металла или другой негорючий материал.

Требования к дымоходу должно быть следующее: избегать по возможности крутых поворотов дымохода, дымоход, состоящий из нескольких труб, должен быть надежно загерметизирован на стыках и сечение труб должно соответствовать сечению на выходе из котла.

Сечение электропроводки к циркуляционному насосу должно соответствовать требованиям пожаробезопасности.

Установка твердотопливного котла

Это то что касается монтажа твердотопливного котла, однако нужно обратить еще на некоторые нюансы, которые в той или иной мере влияют на безопасную эксплуатацию ТТК:

при погрузке и разгрузке котла нужно соблюдать осторожность;

перед покупкой котла правильно установите его мощность, соответствующую площади отапливаемого помещения;

после установки котла проверьте все соединения на герметичность;

перед тем как запустить котел внимательно ознакомитесь с правилами эксплуатации прибора.

Давление в котле превышает допустимое

Необходимо постоянно контролировать давление в котле

Самая распространенная причина взрыва твердотопливных котлов заключается в избыточном давлении, которое возникает вследствие закипания теплоносителя. Особенно, это касается системы отопления с закрытым . При открытом типа расширительных бочков избыточное давление сбрасывается в бак и в большинстве случаев есть возможность избежать взрыва котла или повреждения туб теплоносителя. В свою очередь, причин повышения давления теплоносителя существует несколько:

Остановка циркуляционного насоса.

Не правильно отрегулирована автоматика котла.

Течь теплообменника, которая случается при образовании микротрещин в теплообменнике. В этом случае сложно обнаружить утечку так, как она быстро испаряется.

Просачивание воды через подпиточный кран. Происходит в том случае если он неисправен или открыт.

Проблемы с трехходовым клапаном. Нарушение функциональности клапана происходит вследствие его засора.

Недостаток теплоносителя в системе отопления

Если устранение вышеперечисленных причин не дали должного результата, вызывайте мастера газовщика.

Не работает циркуляционный насос системы отопления

Перед пуском нужно удалить воздух из циркуляционного насоса

Циркуляционный насос может не работать по нескольким причинам. Одна из них хотя и банальна, но все существует – это просто забыли его включить и ушли с дома. Опять же обратим внимание на тип расширительного бочка. Если бочек закрытого типа, может случиться большое несчастья при неисправности клапана сброса давления. Проблема не так ужасна последствиями если система бочка открытая и существует сброс лишнего теплоносителя чрез сливную трубку бака.

Насос еще может остановится если существуют перебои в электросети и опять же при неисправности клапана сброса давления может произойти повышение давления в котле со всеми вытекающими последствиями. В системе безопасности некоторых котлов на этот случай устанавливается дополнительный аккумулятор, который подпитывает циркуляционный насос во время отсутствия электричества.

При установке циркуляционного насоса ось крыльчатки должна быть установлена строго горизонтально!

Не исправна группа безопасности котла

Группа безопасности котла

Установка группы безопасности твердотопливных котлов является обязательным так как она помогает избежать превышение допустимого давления в отопительной системе, держит его (давление) на должном уровне, а также вовремя развоздушивает систему. Напомнить что рабочее давление в системе отопления должно быть в пределах от 1 до 2 бар.

Конструктивно группа безопасности состоит из трех элементов: манометра , предохранительного клапана и воздухоотводник а. Выход из строя одного из этих элементов может привести к повышению давления в котле. И еще, категорически запрещается установка запорной арматуры между котлом и группой безопасности.

Не прочищены дымоходы котла отопления

Дымоход, забитый сажей

Какой бы ни был качественным прочистка дымоходов обязательно иначе котел выйдет из строя. Трубы дымохода забиваются отложениями сажи, которая при попадании на нее искры может просто взорваться Конечно, взрыв не будет такой силы, как разрыв секций котла, однако неприятностей может наделать много. Кроме того, налет сажи на трубе дымохода ухудшит вытяжку продуктов горения, которые могут прорываться в котельную, отравляя воздух. Да и чем хуже тяга тем меньше КПД котла, а значить нужно больше использовать топлива и деньги в прямом смысле будут вылетать в трубу.

Первый признак засорения дымохода – это появления темного дыма и искр на выходе из трубы. Вторым признаком можно считать отсутствие гула при горении дров, а также желтоватый оттенок пламени. Все это говорит о том что дымоход пора чистить.

Не прочищенный зольник котла

Отложение сажи в зольника также может привести к взрыву сажи. Поэтому за этим местом в котле нужно следить постоянно и вовремя удалять сажу. Нужно учитывать тот факт что количество сажи в зольнике (как и в дымоходе) зависит от качества сжигаемого топлива. Мокрые и смолянистые дрова будут образовывать больше сажи чем сухие и чистые. Сжигание всякого рода пластмассы в топке также приводит к усиленному образованию сажи.

Не стоит чистить зольник когда печь не остыла, ведь горячая сажа является предметом пожароопасным. С этих же соображений не нужно выгребать ее руками, а использовать для этого специальную лопатку.

Приобретая котел, работающий на твердом топливе, в дальнейшем при установке и эксплуатации мы обычно опираемся на те рекомендации и инструкции, которые дает производитель. Других норм и правил, касающихся работы такого оборудования, люди чаще всего не знают. Исключение составляют дома в дачном кооперативе, где может существовать ряд особых требований. Однако на деле чаще всего оказывается так, что человек не осознает всей степени риска, подобно тому, кто держит в руках оружие, не умея им пользоваться. Поэтому в первую очередь следует предусмотреть все опасности, возможные при работе данного типа отопительной системы, а также те меры, которые помогут существенно снизить угрозу.

Прежде всего это опасность возгорания, причинами которого могут быть :

Нарушение правил установки дымохода. Если дымоход собирают из материалов, которые не рассчитаны на те температуры, которые внутри самой трубы могут достигать 300-500 о С, это приводит, естественно, к сильнейшему перегреву, проходя через потолок без термоизоляции, а от соприкосновения с пиломатериалами пожар происходит в считанные минуты.
Неполадки в работе дымохода. Если при установке дымохода возникает настолько сильная обратная тяга, что, открывая дверцу загрузочного отсека мы видим вспыхивающий, как факел, огонь, есть риск получить в скором времени пожар – в таких случаях над котлом загорается потолок.
Если неправильно установлен сам котел. Заводы, изготавливающие оборудование, обычно рекомендуют ставить котел на стальной лист или бетонный постамент. Никаких предметов из легковоспламеняющихся материалов не должно находиться поблизости от котла - на расстоянии меньше 0,9 м от боковых частей котла, а перед ним, т.е. со стороны загрузки, на расстоянии не менее 1,5 м. На стене за котлом нужно закрепить теплоотражающий экран соразмерно габаритам самого котла. Всегда нужно помнить о том, что, несмотря на термоизоляцию котла, боковые стенки его нагреваются до 90-100 о С даже при самой обычной работе, еще более высокой температуры может достигать передняя, загрузочная стенка – в норме до 130 о С.

Вторая опасность - риск взрыва котла.

И в этом случае причиной становится сильнейший перегрев, к которому приводят такие факторы:

Если отопительная система собрана не по правилам – например, отсутствует предохранительный клапан, группа безопасности, а расширительный бачок закрыт, то циркуляционный насос не спасет положения. И дело не только в электрозависимости системы, но в том, что при первом же отключении электроэнергии и остановке работы насоса прекращается циркуляция, давление нарастает, а теплоноситель не поступает к месту своего назначения. Самой слабой частью системы отопления становятся не трубы, радиаторы или краны, которые чаще всего выдерживают как минимум до 10 атм., а сам котел - чугунный держит максимум 3-4 атм., а стальной и того меньше, 1,2 -2 атм. Считайте, что вам повезло, если дров в котле почти не осталось и не успели подбросить еще – значит, температура будет неуклонно падать. В противном случае у человека до взрыва есть не более 10 минут - для эвакуации. Попытка погасить огонь может обернуться роковой ошибкой – только самоубийца додумается плеснуть ведро воды или закрыть поддувало снизу, пытаясь заглушить котел. В результате взрыва чугунного котла могут вылететь двери и разойтись углы дома, и стальные не намного безопаснее в этом плане.
Неправильно подобран котел. Самое распространенное заблуждение – выбирать котел с наибольшей топкой по принципу «чем больше, тем лучше». Человеку лень пилить и лишний раз подкидывать дрова и он настойчиво требует котел с топкой размером полметра, не понимая, что такие топки предназначены на площади около 300 м 2 , а не на его 40-50 м 2 . Тем самым перегрев обеспечен на 100% - и есть очень большие шансы «стартовать в космос», хватит каких-то 5 кусков вагонки и получаса.
Труба на выходе из котла сильно заужена и не установлен открытый расширительный бак. Знакомая многим ситуация - все батареи холодные, несмотря на то, что сам котел кипит. Узкий диаметр выходной трубы, а следовательно, очень слабый, медленный отток тепла по системе, и закрытый расширительный бачок могут привести к самым плачевным результатам вплоть до взрыва котла.
Если количество радиаторов не соответствует мощности котла. Например, в тех случаях, когда, приобретя более мощный котел, люди оставляют батареи старой системы, планируя в необозримом будущем отапливать пристройку и докупить необходимое количество радиаторов, а потом забывают это сделать. В результате котел отапливает меньшую площадь, чем та, на которую он рассчитан, поэтому он и закипает (например, если котел мощностью 16 кВт, предусмотренный на 120 кв.м, реально работает 60 кв.м, хотя на такую площадь нужен котел не более 10 кВт.

Трубы отопительной системы разрушаются из-за перегрева.

Независимо от типа и мощности котла, если непосредственно на выходе из котла используются трубы, содержащие PEX (металлопластик, полипропилен и некоторые другие), они могут не выдерживать высоких температур (больше 90оС) даже в течение получаса – начинается расслаивание, деформация, оплавление. Из поврежденной трубы польется теплоноситель - сильный водяной пар, или токсичный антифриз (этиленгликоль). Нарушается циркуляция и отбор тепла из котла, и, как следствие, котел может взорваться.

Обо всех этих рисках следует помнить и соблюдать следующиетребования безопасной эксплуатации котельного оборудования:

Покупая котел, ориентируемся строго на ту мощность, которая необходима для полного отбора тепла для отопления реальных, а не планируемых на будущее площадей.
Место под котел должно быть специально подготовлено, с максимальной термоизоляцией – установлены отражающие экраны, под котлом должен быть постамент из камня или бетона, стальной лист и т.п.
Для дымохода, внутренней его части, лучше выбрать трубы «сэндвич» и утеплить их, а проходы труб сделать через перекрытия с использованием специальных штатных элементов.
Количество радиаторов необходимо выбирать с учетом мощности котла или как-то иначе осуществлять отбор тепла в системе.
В качестве выходящих из котла труб, или «обвязки», выбирать стальные, которые способны стать своеобразным буфером для теплоотвода. PEX-содержащие трубы, например, полипропиленовые, причем строго необходимого диаметра, можно присоединять лишь через 1,5-3 м.
Отдать предпочтение расширительному баку открытого типа и устанавливать его в системе как можно выше. В случае выбора расширительного бака закрытого типа позаботьтесь об оснащении его предохранительным клапаном, который будет срабатывать при более низком давлении, чем то, которое является рабочим для выбранного котла. Настраивая расширительный бак при запуске системы, нужно следить, чтобы заводская закачка воздуха в нем совпадала с рабочим давлением системы.
Не возлагать все надежды на циркуляционный насос и подстраховаться устройством самотечной системы или хотя бы 2-3 батареи подключить «самотеком». Или приобрести генератор для бесперебойной работы насоса. Эти меры нужны для предупреждения перегрева котла при отключении электроэнергии.
Учитывайте индивидуальные характеристики, особенности вашего котла.
Не быть излишне самонадеянными и держать отопительную систему под контролем, не забывая, что система может не всегда работать так, как было задумано вами. Обязательно соблюдать все вышеперечисленные предосторожности, которые выведены из реального опыта владельцев твердотопливных котлов. Давайте учиться на чужих ошибках!

Взрыв паровозного котла December 6th, 2015

На заре эпохи паровой энергетики взрывы котлов были весьма частым явлением. Это было обусловлено, прежде всего, недостаточным уровнем знаний в области термодинамики и сопротивления материалов, а также низким качеством материалов, применяемых для изготовления первых котлов и примитивной технологией их производства. К началу 19 века был накоплен достаточный уровень знаний в области проектирования и эксплуатации паровых котлов и взрывы стационарных котельных установок стали редкими.

Вот как это выглядело …

Фото 2.

Фото 3.

В XIX веке взрывы котлов были характерны, в основном, для паровозов, так как их котлы выполняются облегченной конструкции и при этом высокофорсированы, а, кроме того, испытывают еще и ударные нагрузки при движении по рельсам. В дополнение ко всему паровозный котёл жаротрубный, где давление пара действует на внешнюю поверхность труб теплообменника, что также снижает прочность. Именно по этой причине в конце XIX века были выработаны и приняты жесткие нормы на проектирование, содержание и ремонт паровозных котлов. Конструкции стационарных и судовых котлов имеют значительно больший запас прочности и взрываются гораздо реже паровозных. Официально самый первый взрыв котла на паровозе произошёл ещё в 1813 году, когда инженер Брунтон, демонстрируя свой «Механический путешественник», решил повысить его скорость путём дополнительного повышения давления пара в котле, однако котёл неожиданно взорвался, убив при этом 15 человек.

Фото 4.

Не было придумано кардинального способа борьбы с этим явлением, возникающим как правило исключительно благодаря «человеческому фактору».

Управлять паровозом нелегко. При помощи водомерных стекол машинист должен следить за уровнем воды в котле, не допуская сильного повышения или понижения уровня. В зависимости от режима, расход пара получается разный и приходится увеличивать или уменьшать подачу воды в котел.

Фото 5.

Фото 6.

Если машинист по каким-то причинам прозевал уровень, подавать воду он должен очень осторожно. Если открыть инжекторы до отказа, струи воды хлынут в перегретый котел с раскаленными, нагретыми докрасна стенками и трубами, образуется сразу слишком большое количество пара, и в некоторых случаях быстродействия предохранительного клапана может не хватить — давление образовавшегося пара просто разорвет котел. Иногда это происходило, но нарушивший инструкции машинист редко имел возможность рассказать кому-то о своей ошибке…

Фото 7.