روش های سرویس و نگهداری دیگ بخار

سرويس و نگهداری ديگ بخار به منظور حفظ کارایی و ايمنی بويلر در طول چرخه حيات آن بسيار حائز اهميت است از اين رو در اين مقاله سعی در بررسی جامع روش های نگهداری ديگ بخار شده است.

مقدمه

همزمان با ورود بشر به دوران صنعتی که با استفاده گسترده تر انسان از نيروی ماشين در اوايل قرن هجدهم ميلادی آغاز شد تلاش های افرادی نظير وات، مارکيز و … از انگلستان در ارتباط با گسترش بهره برداری از نيروی بخار و طراحی و ساخت ديگ بخار شروع شد، ديگ های بخار اوليه از ظروف سربسته و از ورق های آهن که بر روی هم برگردانده و پرچ شده بودند و شامل اشکال مختلف کروی و با مکعب بودند ساخته شدند.

اين ظروف بر روی ديوارهای آجر بر روی آتش قرار داده شده و در حقيقت برون سوز محسوب می‌شدند. اين ديگ ها در مراحل آغاز بهره برداری تا فشار حدود bar 1 تأمين می‌نمودند که پاسخگوی نيازهای آن دوره بود ولی به علت تشکيل رسوب و لجن در کف ديگ که تنها قسمت تبادل حرارت آب با شعله بود و با بروز اين مشکل، دمای فلز به آرامی بالا رفته و موجب تغيير شکل و دفرمه شدن فلز کف و در نتيجه ايجاد خطر انفجار می‌شد.

همزمان با نياز به فشارهای بالاتر بخار توسط صنايع، روند ساخت ديگ بخار نيز تحولات بيشتری را تجربه نمود. بدين جهت برای دستيابی به بازده حرارتی بيشتر، نياز به تبادل حرارتی بيشتری احساس می‌شد، در نتيجه سطوح در معرض حرارت با در نظر گرفتن تعداد زيادی لوله باريک که در آن ها گازهای گرم، جريان داشتند و اطراف آنها آب وجود دارد، افزايش يافتند. اين ديگ ها با داشتن حجم کمتر راندمان مناسبی داشتند.

ديگ بخار لوله دودی امروزی با دو يا سه پاس در حقيقت انواع تکامل يافته ديگ های مزبور می‌باشد. تحول عمده ديگر در ساخت اين نوع ديگ ها، تکامل از ديگ های فايرتيوپ سه پاس (عقب خشک) به ساخت ديگ های وت بک (عقب تر) می باشد.

در ديگ های عقب خشک انتهای لوله های پاس 2 و 3 هر دو به يک سطح شبکه متصل می‌شوند که به علت اختلاف دمای فاحش گازهای حاصل احتراق در پاس (1000 درجه سانتيگراد) و پاس 3 (حداکثر 250 سانتيگراد) سطح اين شبکه دچار تنش و در نهايت نشتی می‌شود.

همچنين ديگ های عقب خشک نياز به عايق کاری و انجام تعميرات بر روی مواد نسوز طاقچه جدا کننده پاس 2 و 3 نيز در فواصل زمانی کوتاه دارند که موجب افزايش هزينه نگهداری و ايجاد وقفه در توليد می‌شوند.

دسته بندی روش های سرويس و نگهداری ديگ بخار

• سرويس های روزانه دیگ بخار

1. شير ورودی آب به داخل شيشه آب نما را ببنديد و شير تخليه آن را باز نماييد.

بخار بايد به سرعت از شيشه ها عبور نمايد اجازه دهيد برای 20-15 ثانيه بخار خارج شود. شير تخليه آب نما را ببنديد و شير ورودی آن را باز کنيد. آب بايد به سرعت وارد شيشه آب نما گردد. چنانچه اين عمل به کندی انجام شود يکی از مجراها مسدود شده که بايد در اولين فرصت رفع اشکال شود.

2. شير تخليه ديگ بخار را باز کنيد و اجازه دهيد تخليه برای مدت چند ثانيه انجام شود. (اين عمل جهت کاستن از املاح موجود در آب صورت می‌گيرد)

3. در صورت کثيف بودن شيشه بازديد شعله در قسمت عقب ديگ می‎بايست تميز گردد.

4. شعله کم (low) و شعله زياد (High) را بازديد نماييد.

5. فنجانک (cup در ديگ های بزرگ)‌ و نازل (Nozzle در ديگ های کوچک) مشعل به صورت روزانه توسط پارچه و پارافين و يا گازوئيل تميز شود.

توجه: برای انجام موارد فوق به هيچ وجه از ابزار برنده و يا نوک تيز استفاده نشود زيرا در صورت تکرار نازل يا فنجانک از تعادل خارج شده و بايد آنرا تعويض نمود.

6. اجزای مشعل را بايد تميز نگه داشت. روغن های نشت شده را به طور روزانه پاک نموده و محل نشت نيز بايد آب بندی گردد. ادامه چرخش شير تا انتها به مدت 10 ثانيه پاکسازی مجرای بخار را انجام دهيد با چرخش عکس عقربه ای ساعت به حالت نرمال برگرديد.

• سرويس هفتگی ديگ بخار

1. در حالتی که مشعل روشن است با حضور مسئول تأسيسات دیگ بخار کليد پمپ تغذيه آب را روی حالت خاموش قرار داده و بگذاريد در اثر تبخير، سطح آب پايين رود تا به علامت کم آبی روی شيشه آب نما برسد. در اين وضعيت، بايد مشعل خاموش شده و چراغ مربوط به سطح آب کم (low water level) روشن و زنگ خطر شروع به کار نمايد. توسط کليد مربوطه زنگ را قطع و اجازه دهيد آنقدر بخار خارج گردد تا به سطح آب خيلی کم (Extra) برسد. در اين لحظه چراغ مربوط به سطح آب خيلی کم روشن شده و آژير شروع به کار می‌کند. صدای آژير را توسط کليد مربوطه قطع و پس از اينکه مراحل به خوبی کنترل شد پمپ تغذيه آب را روشن و آبگيری را کامل کرده و مشعل را روشن نماييد. اين مراحل جهت اطمينان از عملکرد سيستم کنترل آب انجام می‎شود. ديگ نمی‎بايست مدت زيادی در حالت کم آبی بسيار (Extra low water level) باقی بماند.
2. تجهيزات هشدار دهنده ديگ از قبيل زنگ ها و لامپ ها را کنترل نماييد.
3. چنانچه در مراحل فوق اشکالی مشاهده شد سريعاً جهت رفع آن اقدام و درصورت عدم موفقيت با نماينده مجاز شرکت تماس حاصل فرماييد.
4. صافی پمپ تغذيه را کنترل نموده و در صورت نياز آن را تميز نماييد.
5. وقتی که مشعل در حال کار می‌باشد چشم الکتريکی را از جای خود خارج کنيد شعله بايد بلافاصله قطع و چراغ اخطار روشن شده و آژير شروع به کار نمايد. بدين ترتيب مدار کنترل شعله بررسی می‌گردد.
6. چشم الکتريکی را با پارچه ای نرم و تميز پاک کرده و در جای خود قرار دهيد.
7. الکترودهای جرقه زن و فنجانک سوخت و يا نازل را کنترل و در صورت مشاهده رسوب تميز نماييد.
8. اتصالات دمپر هوا و سوخت را کنترل نماييد.

• سرويس ماهانه ديگ بخار

1. ياطاقان های پروانه دمنده را گريس کاری کنيد.
2. موتورهاي الکتريکی را طبق دستورالعمل کارخانه سازنده روغن کاری نماييد.
3. پمپ تغذيه را از نظر نشت و يا ايجاد سر و صدا بررسی کنيد.
4. صافی سوخت را بازديد کرده و در صورت نياز با گازوئيل شستشو نماييد.
5. صافی پمپ آب را باز کرده و درصورت لزوم رسوب ها و گرفتگی احتمالی آن را رفع و صافی را کاملاً تميز نماييد.
6. کليه اتصالات و شيرها را از نظر نشت کنترل کرده و در صورت اشکال آن ها را رفع نماييد.

• سرويس فصلی ديگ بخار

1. مشعل را کاملاً تميز کرده و از نظر نشت کنترل کنيد.
2. لوله های پاس 2 و 3 را (درصورت وجود دوده در لوله) توسط برس مخصوص تميز نماييد.
3. با رعايت کليه نکات ايمنی دريچه های آدم رو و دست رو را باز کرده داخل ديگ را از نظر رسوب و زنگ زدگی به صورت کامل بازديد نماييد.

تذکر :‌ موارد 2 و 3 را در اولين فصل کاری ديگ انجام دهيد و بعد از آن با توجه به ميزان بهره برداری از ديگ برای انجام می‌توان اقدام نمود. بدين معنی که می‌توان تعيين کرد که در چه فاصله زمانی لوله ها و در چه فاصله زمانی داخل ديگ را می‌بايست بازديد کرد.

بايد در نظر داشت که حداکثر زمان تميزکاری لوله ها و سرويس و نگهداری ديگ بخار از سه ماه تجاوز ننمايد چون با تميز نگه داشتن لوله ها بازدهی ديگ بيشتر خواهد شد. چنانچه سطوح لوله برای مدت طولانی تميز نشود علاوه بر پايين آوردن ظرفيت اسمی ديگ عمر لوله ها هم کاهش می‌يابد.

تمیزکاری و خاموش کردن بویلر

• روش های تمیزکاری دیگ بخار

با باز کردن درب جعبه دودهای جلو و عقب دیگ، می توان به تمام لوله ها دسترسی پیدا کرد. از جلو دیگ با برس مخصوص داخل لوله ها را از رسوب و دود پاک کنید. رسوب و دوده معمولاً در پشت دیگ جمع می شود. دوده و رسوب مربوط به گذر لوله ها در محفظه برگشت و دوده گذر سوم لوله ها در جعبه دود عقبی تجمع می یابد. این رسوب های دوده ای را به سادگی می توان از بین برد.

با برداشتن درب انتهای محفظه برگشت می توان به درون آن راه یافت و دوده یا رسوب آبی دوده ای را که در آن جمع شده اند بیرون آورد و کاملاً پاک نمود. هنگام نصب مجدد درب های جلو و عقب از آب بندی آنها اطمینان حاصل نمایید و اگر به اتصالات صدمه ای رسیده آنها را تعمیر و تعویض نمایید.

• روش خاموش کردن دیگ بخار برای مدت کوتاه

جهت خاموش نمودن دیگ بخار برای مدتی معین و حداکثر تا یک شیفت کاری می توان به یکی از دو طریق زیر عمل نمود:

1- شیر خروجی بخار دیگ را بسته و مشعل و پمپ تغذیه را روی حالت خودکار بگذارید. با این روش در طول این مدت فشار داخل دیگ حفظ شده و آماده شیفت بعدی می باشد. با توجه به اینکه در این حالت کارکرد دیگ بخار بدون حضور مسئول و ناظر انجام می گیرد، لازم است این امر را با شرکت بیمه در میان بگذارید تا آنها روش شما را تأیید نمایند در این حالت لازم است قبلاً از عملکرد درست سیستم ها اطمینان کامل حاصل شده باشد.

2- شیر خروجی بخار را بسته پمپ تغذیه را در حالت دستی قرار دهید و سطح آب را تا بالاترین نقطه شیر آب نما بالا ببرید. این عمل به منظور جبران انقباض حاصل از پایین آمدن دما و فشار صورت می گیرد. پمپ را خاموش کرده و بگذارید مشعل در بالاترین فشار تنظیم شده خاموش گردد. کلید پمپ تغذیه و کلید مشعل را روی حالت خاموش بگذارید.

وقتی مشعل متوقف شد آن را باز کرده و در حالی که فنجانک سوخت (cup) گرم است آن را تمیز نمایید. اگر این کار در حالت گرم انجام نگیرد تشعشع و حرارت حاصله باعث خشک شدن و جمع شدن رسوب کربن روی فنجانک سوخت خواهد شد. شیر آب را ببندید.

چنانچه در طول این مدت فشار دیگ پایین بیاید این کار از ورود آب به داخل دیگ جلوگیری می کند. در شروع به کار بعدی قبل از شروع شدن دیگ حتما شیر تغذیه آب را باز نمایید. شیشه های آبنما و سطح آب را کنترل کنید و چشم الکتریکی و شیشه دریچه دید شعله در عقب دیگ را تمیز نمایید.

• روش خاموش کردن دیگ بخار برای مدت طولانی

جهت خاموش کردن دیگ بخار برای مدت طولانی می توان به یکی از دو روش زیر عمل نمود:

‌1- روش خشک کردن دیگ

در هنگام سرویس دیگ بخار وقتی دیگ را خاموش نمودید لوله ها، صفحه لوله ها (tube plates)، کوره و تمامی سطوحی را که با حرارت و گاز احتراق تماس دارند باید از دوده های حاصل از سوخت تمیز نمود و بعد از تخلیه بخار و نیم گرم شدن دیگ، آب دیگ بخار را تخلیه کرده و دریچه های آدم رو، دست رو و لایروبی را باز نموده و گل و لای، رسوب و جرم ها را خارج و داخل دیگ را کاملاً تمیز کنید.

بایستی سعی شود که داخل دیگ کاملاً خشک شده و رطوبت آن تا حد امکان گرفته شود. شناورهای کنترل کننده سطح آب را بیرون آورده و محفظه آنها را از رسوب و پوسته های زنگ تمیز و خشک نموده و دوباره نصب نمایید. شیرهای خروجی هوا و تخلیه دیگ و تخلیه بخار را باز کنید. با به کار بردن مواد شیمیایی مناسب می توان دیگ را در حالت خشک نگهداری نمود. در طول مدت خاموشی دیگ بایستی در هر هفته دو یا سه بار موتورها را بچرخانید تا محور آنها به مدت طولانی در یک وضعیت نماند.

2- در وضعیتی که دیگ آبگیری شده باشد

اگر قبل از سرویس دیگ بخار دیگ آبگیری شده باشد آن را خاموش کرده و سعی نمایید که حباب های داخلی وجود نداشته باشد. آب دیگ باید هر هفته یک بار آزمایش شود و مواد شیمیایی ذخیره برای تصفیه آب در تمام مدت جهت جلوگیری از اکسیداسیون تزریق شود.

خروج دیگ بخار از حالت سرویس دهی

به منظور خروج دیگ بخار از حالت سرویس دهی انجام مراحل زیر الزامی ست:

1- تغییر وضعیت کنترل کننده‌ها:

وضعیت کنترل کننده‌های فشار اصلی دیگ بخار، احتراق هوا و سوخت باید از حالت اتوماتیک به حالت دستی تغییر پیدا نماید. این کار به دو منظور انجام می شود:

الف) حذف دخالت کنترل کننده اصلی فشار بخار، در حالتی که کنترل کننده اصلی، کنترل خود را روی فشار خطوط اصلی بخار در مورد دیگ های بخاری که هنوز در سرویس هستند، ادامه می‌دهد.

ب) با توجه به اینکه طراحی ابزارهای دقیق و کنترل کننده ها با توجه به ظرفیت دیگ بخار انجام می شود، در مواردی که دیگ بخار با ظرفیتی کمتر از مقدار تعیین شده کار می کند، ممکن است این ابزار قابل اعتماد نباشند.

2-کم کردن میزان بخارساز دیگ بخار:

میزان بخارساز دیگ بخار را به آرامی کم نموده تا به کمترین حالت ممکن آن برسد. با کم کردن تعداد مشعل ها و تنظیم هوای احتراق، بخار ساز به آرامی کاهش پیدا می‌کند. به این نکته توجه کنید که فشار پایین سوخت، ممکن است باعث خاموشی مشعل ها شود، به همین دلیل باید در فشاری مشخص یک یا چند مشعل را خاموش نموده و سوخت بقیه مشعل ها، در فشار بالا قرار گرفته باشد.

3- تمام مشعل ها خاموش شود:

در زمان خاموش کردن مشعل‌ها، باید شيرهاي مسير تخليه که در خط لوله گاز به منظور تخلیه گاز قرار گرفته اند، به بیرون باز باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد مشعل و مدیریت انرژی مشعل ها، می توانید فیلم آموزشی مدیریت انرژی مشعل ها در دیگ بخار و دیگ آبگرم و موتورخانه ها را همین حالا تماشا کنید.

4- لوله های سوخت گازی بسته شود:

این عمل برای جلوگیری از ورود سوخت به کوره، در هنگام خارج شدن از سرویس می‌باشد.

5- تخلیه دیگ بخار:

با کم شدن فشار دیگ بخار تا حدود 10-20 اتمسفر، شیر تخلیه باز می شود. وقتی درجه حرارت گاز خروجی کوره به کمتر از 100 درجه فارنهایت برسد، با کمک شیر تخلیه، ظرف جمع کننده لجن و شیرهای تخلیه کویل های دیواره، عمل تخلیه صورت می گیرد. برای اینکه مطالب بیشتری در زمینه نگهداری دیگ بخار بدانید، مقاله اپراتوری و نگهداری دیگ بخار بصورت صحیح را مطالعه فرمایید.

6- کلیه خطوط لوله بخار بسته می شود:

در مسیرهایی که بخار یا آب داغ درون آن ها به داخل دیگ بخار باز گردانده می شود، تخلیه جزئی و به صورت پیوسته انجام می شود. در این مرحله، باید تمام تلاش ممکن برای جلوگیری از سوختگی یا خفگی را به کار برد.

اقدامات لازم بعد ازسر ریز شدن آب از دیگ بخار

وضعیت های اضطراری ناشی از سر ریز شدن آب از دیگ بخار بطور معمول نیازمند بازسازی و اصلاح دستگاه های واحد تولید بخار، بعد از فرو نشستن سطح آب می باشد.قبل از اینكه دیگ سرریز شده مورد بهره برداری مجدد قرار گیرد ، پیش بینی های زیر باید به عمل آیند:

1-شیرهای ایمنی: شیرها را تمیز، روغنكاری، بازرسی و آزمایش نمایید.لوله تخلیه را از نظر انسداد با گل و لای بازرسی نمایید.

2- كلیدهای قطع سوخت بهنگام كم آبی : آنها را تمیز نموده و اگر ضروری باشد دوباره سیم كشی نمایید.كلیدهای جیوه ای و كاونده ها را در صورت لزوم تعویض نمایید.سپس آنها را بازرسی وآزمایش نمایید.

3-كنترل های حدی : آنها را تمیز، بازرسی و سپس آزمایش نمایید.در صورت لزوم تعویض نمایید.

4- دستگاه های حفاظت از شعله : آنها را تمیز، بازرسی و سپس آزمایش نمایید و در صورت لزوم تعویض نمایید.

5-موتورهای برق، ترانسفورمرها ، رله ها و سیم كشی ها: موتورهای برقی باید تمیزشده و قبل از راه اندازی آزمایش شوند.لوله های حاوی سیم ، سیم كشی ها و رله ها باید توسط یك برقكار مجرب مورد بازبینی قرار گیرد. اجزاء خراب عوض شوند.عدم كاربرد روشهای ایمن در مورد استفاده از تسهیلات برقی می تواند به برق گرفتگی های كشنده و یا خسارات برقی از قبیل سوختگی و آتش سوزی منجر شود.

6-مواد نسوز ، آجركاری ها و عایق كاری ها : بعد از بازرسی و تعمیر ، كلیه اقلام باید قبل از آتش كردن دیگ بخار تا حد امكان خشك گردند.آتش كردن اولیه، باید آرام و در فواصل زمانی كوتاه باشد تا به فرار تدریجی رطوبت آمدن از موادنسوز بكار رفته در دیگ به آن فشار وارد می سازد.

7-بازرسی داخلی : دیگ ها، از نظر داخلی باید بطور كامل بازرسی و هرگونه انباشتگی گل و لای و لجن تخلیه شود.

8- راه اندازی :به محض اینكه دیگ بخار شروع به كار نمود، موارد زیر باید انجام گیرد: آزمایش دستگاه های حفاظت از شعله، كلیدهای قطع سوخت بهنگام كم آبی، شیرهای ایمنی و كنترل های حدی.

9-مراقبت: بعد از قرار گرفتن دیگ در وضعیت بهره برداری، شروع به تهیه گزارش روزانه از آن نمایید. بطور مداوم عملكرد دستگاه های ایمنی و كنترل ها را پایش نمایید.جهت تمیز نمودن هر گونه نشت، شیشه آب نمای كثیف، اتصالات تخلیه آلوده به گل و لای و آلودگی های مشابه ناشی از سرریز شدن آب از دیگ بخار را بطور دقیق بازرسی نمایید.

خروج اجباری دیگ بخار از بهره برداری، بطور معمول باید بعنوان یك احتمال در نظر گرفته شود. اكثر واحدها، موقعیكه بزرگترین دیگ دچار خرابی پیش بینی نشده ای می شود، دارای دیگ كمكی نمی باشند.

در برنامه ریزی اضطراری باید یك انبار كافی از وسایل یدكی، از قبیل لوله ها، سرپوش ها، واشرهای آب بندی و قطعات مشابه كه در تسریع تعمییرات كمك می كند، در نظر گرفته شود.

در تعمیرات كلی یك واحد كلیدی ممكن است كرایه یك دیگ در طول تعمیر واحد خسارت دیده، ضروری گردد. چنانچه مهندسین این واحدها برای چنین وضعیت ویژه ای، نصب لوله های آب، بخار آب و سوخت را برای دیگ كرایه ای از قبل برنامه ریزی نمایند، بطوریكه واحد كرایه ای بتواند بطور سریع به سیستم بخار كارخانه متصل گردد می توان زمان زیادی را صرفه جویی نمود.

برنامه های مطالعاتی باید گسترش یابند. اندازه واحد تولید بخار و تسهیلات موجود، بهترین روش كار را معین می كند. در واحدهای بزرگ این موضوع ممكن است شامل كلاس های دوره ای برای كاركنان بهره برداری تحت سرپرستی یك مدیر توانا باشد. در واحدهای كوچك این موضوع می تواند به مطالعه در خانه برای افراد علاقمند خلاصه شود.

موسسات متعددی با كادر مهندسان نیرو و بهره برداری موجود می باشند كه در شهرهای بزرگ نمایندگی داشته و اهداف آنها فقط آموزشی است. بهره گیری از كارهای آموزشی و اجتماعی چنین گروه هایی توصیه اكید می شود.

هر سال مدیریت باید برنامه های آموزشی موجود برای كاركنان واحد تولیدی بخار را مرور نماید تا بتواند برنامه ای را كه در رابطه با هدف مورد نظر بهترین است، انتخاب نماید. اكثر مهندسین واحد تولید بخار یا متخصصین نیروگاه اغلب در تمرینات خود رخدادهایی شبیه به وقایع غیر عادی واحد تولید بخار ؛ بوجود می آورند. این رویه عالی ترین روش آمادگی در برابر هرگونه حوادث احتمالی می باشد.

جلوگیری از یخ زدگی در بویلرها

۶ کاری که باید در هنگام خارج کردن دیگ بخار از حالت سرویس‌دهی انجام داد

عوامل خطرآفرین در دیگ بخار

بازرسی نگهداری و ایمنی دیگ بخار