Các nhà máy phát điện vận chuyển một lượng lớn nước, chất ăn da và hóa chất ăn mòn trong quá trình sản xuất điện. Thiết kế hệ thống đường ống cho các cơ sở này có thể là một thách thức dựa trên bản chất của hóa chất được sử dụng cũng như mức nhiệt và áp suất cao.

Đánh giá cẩn thận các lựa chọn vật liệu và chọn hệ thống đường ống phù hợp có thể tác động trực tiếp đến hiệu quả hoạt động đồng thời giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và cải thiện hiệu suất lợi nhuận. CPVC thường là giải pháp thay thế khả thi cho đường ống kim loại cho các nhà máy phát điện mới và hiện có, mang lại những ưu điểm như chi phí lắp đặt thấp và tuổi thọ dịch vụ không bị ăn mòn.

Trận chiến ăn mòn đang diễn ra

Các nhà máy nhiệt điện đun sôi nước tạo ra hơi nước để làm quay tua-bin dùng để sản xuất điện. Sau đó, hệ thống làm mát bằng nước làm mát hơi nước từ tuabin, truyền năng lượng nhiệt của hơi nước sang nước của hệ thống làm mát, sau đó được mang đi.

Các nhà máy điện lớn thường sử dụng hệ thống làm mát một lần, lấy nước từ nguồn gần đó như hồ hoặc sông, tuần hoàn qua hệ thống một lần rồi đưa nước trở lại nguồn nước ban đầu ở nhiệt độ hơi cao. Các nhà máy nhỏ hơn thường dựa vào hệ thống tuần hoàn ướt hoặc vòng kín để tái chế cùng một loại nước, làm mát chất lỏng trong tháp nước hoặc thiết bị làm lạnh trước khi đưa lại vào hệ thống.

Vật liệu đường ống lắp đặt trong các nhà máy điện phải tương thích với nước chưa qua xử lý và/hoặc các hóa chất dùng để xử lý nước thô để chống ăn mòn, điều này có thể tác động tiêu cực đến hiệu quả và tăng chi phí. Ăn mòn có khả năng gây ra bất kỳ vấn đề nào, bao gồm cả việc giảm áp suất do thành ống mỏng. Ăn mòn cũng có thể làm ô nhiễm chất lỏng nếu các mảnh bị ăn mòn vỡ ra thành dòng chảy.

Các hệ thống khác nhau trong nhà máy phát điện phụ thuộc vào nước làm mát để hoạt động hiệu quả. Việc sửa chữa hệ thống làm mát do ăn mòn có thể yêu cầu đóng cửa toàn bộ khu vực trong nhà máy, ảnh hưởng đến năng suất và chi phí.

Lựa chọn vật liệu tương thích về mặt hóa học

Nước thô thường nằm ngoài độ pH trung tính nên không tương thích với kim loại. Các nhà máy điện dựa vào nước thô cho quá trình làm mát có thể không thể sử dụng đường ống kim loại vì kim loại sẽ bị ăn mòn nhanh khi có nước thô và nhiệt độ cao hơn

Ngược lại, hệ thống đường ống CPVC được chế tạo bằng polyvinyl clorua clo hóa bền và đủ mạnh để chịu được các hóa chất mạnh – như axit clohydric và axit sulfuric – cùng với nhiệt độ và áp suất cao hơn thường gặp trong các ứng dụng của nhà máy điện.

Các biểu đồ sau đây chứng minh khả năng kháng hóa chất của Corzan ® CPVC đối với axit clohydric và axit sulfuric.

Corzan CPVC có khả năng chống chịu tuyệt vời với nhiều loại hóa chất ăn mòn. Biểu đồ kháng hóa chất Corzan CPVC cho thấy sản phẩm hoạt động như thế nào khi thử nghiệm với hơn 400 loại hóa chất khác nhau. Hãy nhớ rằng bất cứ khi nào hỗn hợp độc quyền được sử dụng với Corzan CPVC, các thành phần trong hỗn hợp phải tương thích với CPVC.

Các điều kiện sử dụng cụ thể sẽ ảnh hưởng đến khả năng kháng hóa chất của hệ thống đường ống nhựa nhiệt dẻo, bao gồm cả CPVC. Các biến số như nồng độ hóa chất, nhiệt độ, áp suất, ứng suất bên ngoài và chất lượng sản phẩm cuối cùng có thể ảnh hưởng đến khả năng chống lại các hóa chất cụ thể của hệ thống đường ống. Do đó, thử nghiệm tại chỗ luôn là cách tốt nhất để xác định sự phù hợp của vật liệu đường ống đối với ứng dụng của nhà máy điện.

Cung cấp hỗ trợ thích hợp cho hệ thống đường ống

Các giá treo và giá đỡ hệ thống đường ống phải được đặt cách nhau một cách chính xác để giúp tối đa hóa hiệu suất. Việc cho phép quá nhiều khoảng trống giữa các giá đỡ sẽ tạo thêm áp lực không cần thiết cho hệ thống, gây ra hiện tượng võng và võng. Và, quá ít không gian sẽ dẫn đến chi phí lắp đặt không cần thiết.

Đường ống CPVC mang lại lợi thế hơn các loại nhựa nhiệt dẻo khác ở chỗ CPVC sẽ duy trì tính toàn vẹn cấu trúc của nó ở nhiệt độ cao, điều đó có nghĩa là cần ít hỗ trợ hơn. Một số yếu tố sẽ tác động đến khoảng cách cần thiết giữa móc treo và giá đỡ:

• Đường kính ống. Đường ống có đường kính lớn hơn sẽ cần ít giá đỡ hơn vì nó ít bị biến dạng hơn.
• Nhiệt độ tăng. Nhiệt độ cao hơn sẽ làm cho độ cứng vật liệu hoặc mô đun uốn của nhựa nhiệt dẻo giảm, do đó cần phải hỗ trợ thường xuyên hơn.
• Trọng lượng của chất lỏng vận chuyển. Hóa chất xử lý đậm đặc hơn và các chất lỏng khác sẽ làm tăng nhu cầu về hệ thống đường ống, tạo ra nhu cầu hỗ trợ nhiều hơn.
• Vị trí của tải trọng tập trung. Có thể cần hỗ trợ bổ sung để hỗ trợ trọng lượng của các dụng cụ nặng hoặc van hệ thống.
• Có thể tích tụ chất lỏng. Các quy trình dễ bị tích tụ trọng lượng từ chất rắn hoặc chất lỏng nên tăng số lượng giá đỡ để ngăn hệ thống đường ống bị võng.

Lubrizol đã phát triển bảng Khoảng cách hỗ trợ tối đa sau đây cho đường ống Corzan CPVC Schedule 80, có tính đến kích thước đường ống, lịch trình đường ống và nhiệt độ xử lý. Bàn bao gồm các kích thước ống lên tới 16 inch – mặc dù Corzan CPVC có kích thước lên tới 24 inch.

Khoảng cách hỗ trợ tối đa cho đường ống CPVC Schedule 80 (tính bằng feet)

Nhà thiết kế sẽ cần nhân số xuất hiện trong bảng Khoảng cách hỗ trợ tối đa với số từ bảng sau cho hệ thống đường ống truyền chất lỏng có trọng lượng riêng cao hơn.

Điều quan trọng là phải cố định đường ống bằng dây đai hoặc móc treo trơn tru cho phép di chuyển trong quá trình giãn nở và co lại. Các cạnh của móc treo phải nhẵn hoặc tròn để tránh ống bị trầy xước hoặc mài mòn.

Giảm thiểu áp lực tăng vọt

Áp suất tăng trong đường ống, hay búa chất lỏng, xảy ra bất cứ lúc nào tốc độ dòng chảy tuyến tính của chất lỏng trong hệ thống đường ống thay đổi nhanh chóng – khi máy bơm khởi động hoặc dừng, van mở hoặc đóng bằng các thiết bị kích hoạt tác động nhanh hoặc không khí bị mắc kẹt di chuyển trong hệ thống. Đường ống càng dài và chất lỏng di chuyển càng nhanh thì khả năng bị sốc càng lớn.

Áp suất tăng gây áp lực lên vật liệu đường ống và các mối nối và có thể khiến hệ thống đường ống chuyển động về mặt vật lý. Thiết kế kỹ thuật phải kết hợp các biện pháp kiểm soát có thể duy trì áp suất tăng trong khả năng của hệ thống đường ống và loại bỏ hoặc giảm thiểu chuyển động vật lý của hệ thống.

Các kỹ sư có một số lựa chọn khi thiết kế hệ thống đường ống để giúp giảm thiểu áp lực đột biến. Đường ống có kích thước phù hợp là cách hiệu quả nhất để kiểm soát vận tốc chất lỏng. Đường kính ống càng lớn thì tốc độ chất lỏng càng chậm đối với một tốc độ dòng thể tích nhất định. Biến này phải được điều chỉnh để duy trì tốc độ dòng chảy cần thiết trong khi vẫn giữ áp suất tăng dưới 1,5 lần áp suất làm việc tối đa của vật liệu đường ống.

Tốc độ dòng chất lỏng tuyến tính trong hệ thống đường ống thường được giới hạn ở mức 5 ft/s đối với các nhà máy phát điện, đặc biệt đối với các đường ống từ 6 inch trở lên. Không bao giờ được phép tích tụ không khí trong hệ thống khi nó đang hoạt động. Trong quá trình khởi động, tốc độ chất lỏng phải được giới hạn ở mức 1 ft/s trong khi đổ đầy hoặc cho đến khi tất cả không khí đã được xả ra ngoài và áp suất đã đạt đến điều kiện vận hành. Máy bơm không bao giờ được phép hút không khí vào.

Thiết bị bảo vệ bổ sung – van giảm áp, bộ giảm xóc, bộ chống sét và van giảm chân không không khí – có thể được sử dụng để ngăn áp suất tăng hoặc búa chất lỏng trong đường ống. Van tác động nhanh phải luôn được điều chỉnh để giúp ngăn ngừa sốc thủy lực.

Chọn đường ống có lịch sử hiệu suất

Chất lượng là vấn đề quan trọng khi nói đến hệ thống đường ống được lắp đặt trong các nhà máy phát điện. Corzan CPVC có công nghệ chống lại nhiều loại hóa chất ăn mòn cũng như nhiệt độ và áp suất thường gặp trong môi trường nhà máy điện. Hệ thống đường ống được hỗ trợ bởi lịch sử 60 năm cung cấp dịch vụ đáng tin cậy trong ngành sản xuất điện để nâng cao niềm tin của người dùng và cải thiện hiệu suất lợi nhuận.

Xác định xem Corzan CPVC có phù hợp với ứng dụng nhà máy phát điện của bạn hay không. Liên hệ với Chuyên gia kỹ thuật của Corzan để được đánh giá kỹ thuật và đánh giá kỹ thuật về tính phù hợp của quy trình miễn phí.

Thông tin chi tiết cho blog này được lấy một phần từ những thông tin sau:

https://www.corzan.com/blog/what-you-need-to-know-about-supports-and-hangers-for-cpvc-piping-and-ducting

https://www.corzan.com/blog/under Hiểu-surge- Pressures-in-piping-systems

https://www.corzan.com/blog/what-is-corrosion

https://www.corzan.com/blog/design-requirements-for-power-generation-plant-cooling-systems